引言：生產(chǎn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化是德國(guó)工業(yè)4.0的一個(gè)重要標(biāo)簽，我國(guó)今年政府工作報(bào)告提出的“中國(guó)制造2025”被認(rèn)定是中國(guó)版的工業(yè)4.0。這個(gè)概念的提出，對(duì)于本土制造業(yè)來(lái)說(shuō)，將會(huì)帶來(lái)哪些變化，是否會(huì)讓本土制造業(yè)新生?
自2013年德國(guó)在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出以來(lái)，以生產(chǎn)高度智能化、網(wǎng)絡(luò)化為標(biāo)志的工業(yè)4.0成為德國(guó)制造的一個(gè)重要標(biāo)簽，并在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)競(jìng)賽。今年的政府工作報(bào)告明確提出，我國(guó)要實(shí)施“中國(guó)制造2025”，這被認(rèn)為是“中國(guó)版”的工業(yè)4.0。工業(yè)4.0時(shí)代，制造業(yè)將迎來(lái)哪些變化?中國(guó)制造能否利用工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)、彎道超車?
改變工業(yè)生態(tài)的革命
鏡頭
在德國(guó)中部小鎮(zhèn)凱澤斯勞滕的未來(lái)工廠車間里，三個(gè)分別裝有紅、黃、藍(lán)顏色肥皂液的容器被懸置在生產(chǎn)線上，肥皂液順著軟管流入流水線上不斷傳遞過(guò)來(lái)的空瓶?jī)?nèi)。所有操作由一個(gè)存儲(chǔ)著“產(chǎn)品記憶”的電腦芯片指示設(shè)備自動(dòng)完成。
到底什么是工業(yè)4.0呢?德國(guó)漢堡科學(xué)院院士張建偉介紹說(shuō)，工業(yè)4.0意味著把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、機(jī)器人等技術(shù)融合在一起，整合生產(chǎn)流程，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更智能、更具預(yù)測(cè)性。中國(guó)工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩表示，未來(lái)智能化的設(shè)備、產(chǎn)品之間將通過(guò)有線無(wú)線等通訊方式連接在一起，也就是我們常說(shuō)的物聯(lián)網(wǎng)或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
根據(jù)目前業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)，工業(yè)4.0將主要包含三大方面的內(nèi)容：第一是“智能工廠”，即用智能化的方式改造生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)的智能化;第二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D打印技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等;第三是“智能物流”，利用物聯(lián)網(wǎng)等方式整合物流資源，充分提高物流效率。
專家表示，工業(yè)4.0時(shí)代，通過(guò)計(jì)算機(jī)自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機(jī)器將通過(guò)信息互相聯(lián)接，生產(chǎn)過(guò)程既是制造產(chǎn)品的過(guò)程又是處理信息的過(guò)程，制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)將深度融合并塑造出新的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。未來(lái)，制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)的靈活性。工業(yè)4.0不是簡(jiǎn)單的技術(shù)革新，而將帶來(lái)生產(chǎn)模式乃至整個(gè)工業(yè)生態(tài)的轉(zhuǎn)變，被稱為是第四次工業(yè)革命。
工業(yè)4.0具體能實(shí)現(xiàn)什么?工信部國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作中心電子商務(wù)研究所所長(zhǎng)王喜文描述了一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程：接到客戶訂單后，工廠會(huì)立即自動(dòng)向原材料供應(yīng)商采購(gòu)原材料。原材料到貨后，將被賦予信息，“這是某客戶訂制的某產(chǎn)品的某工藝中的原材料”，原材料此時(shí)“知道”了自己的用途。進(jìn)入生產(chǎn)流程后，原材料將會(huì)和生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)展“對(duì)話”，以確認(rèn)進(jìn)入正確的生產(chǎn)線。原材料被嵌入產(chǎn)品內(nèi)后，仍保留著路徑流程信息，將可實(shí)現(xiàn)追蹤溯源。
對(duì)于工業(yè)4.0在消費(fèi)意義上的定義，對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)電子商務(wù)研究所高級(jí)研究員曹洪介紹說(shuō)，工業(yè)4.0將把智能工廠、物流配送、消費(fèi)者編織在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)將把消費(fèi)者訂單中的個(gè)性化要求發(fā)送給智能工廠，由其采購(gòu)原料、設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接配送給消費(fèi)者，實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)。
對(duì)制造業(yè)的再認(rèn)識(shí)
背景
2013年，德國(guó)發(fā)布了工業(yè)4.0專門報(bào)告。2011年以來(lái)，美國(guó)相繼啟動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃、先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃，鼓勵(lì)制造業(yè)重返美國(guó)。日本出臺(tái)推出新增長(zhǎng)策略，支持新能源汽車、太陽(yáng)能發(fā)電等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來(lái)，重振制造業(yè)成為發(fā)達(dá)國(guó)家的優(yōu)先戰(zhàn)略議程。
在信息化時(shí)代，曾有一種觀點(diǎn)認(rèn)為制造業(yè)已不再重要，信息產(chǎn)業(yè)將顛覆一切。伴隨著以金融為代表的虛擬經(jīng)濟(jì)的空前繁榮，不少發(fā)達(dá)國(guó)家一度對(duì)制造業(yè)重視不足。2009年以來(lái)歐美多個(gè)國(guó)家受到金融危機(jī)沖擊，德國(guó)經(jīng)濟(jì)卻一枝獨(dú)秀，發(fā)達(dá)國(guó)家才再一次將目光投向制造業(yè)，紛紛出臺(tái)制造業(yè)支持政策。
中國(guó)信息通信研究院泰爾管理研究所高級(jí)咨詢師劉濤認(rèn)為，金融危機(jī)后，發(fā)達(dá)國(guó)家意識(shí)到了實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要性，著力發(fā)展制造業(yè)，而此時(shí)的制造業(yè)已不再是傳統(tǒng)意義的制造業(yè)，而是高端制造業(yè)。美德等國(guó)早已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)的大規(guī)模自動(dòng)化、電氣化，甚至達(dá)到了信息化生產(chǎn)水平，本身已處于工業(yè)3.0階段，基礎(chǔ)穩(wěn)固，實(shí)施工業(yè)4.0相當(dāng)于在原有地基上層層加蓋。
中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院院長(zhǎng)羅文分析說(shuō)，中國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體在全球制造業(yè)領(lǐng)域影響力和競(jìng)爭(zhēng)力的迅速提升，則是掀起新一輪工業(yè)革命的重要推動(dòng)力量。1990年—2011年間，傳統(tǒng)工業(yè)化國(guó)家制造業(yè)增加值平均增長(zhǎng)了17%，而以金磚四國(guó)為代表的新興工業(yè)國(guó)家則增長(zhǎng)了179%。在國(guó)際制造業(yè)格局發(fā)生巨大變革的當(dāng)下，能否抓住工業(yè)4.0的機(jī)會(huì)，對(duì)于一國(guó)未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。
此外，新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展，催生了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等創(chuàng)新應(yīng)用，為制造業(yè)生產(chǎn)方式和發(fā)展模式的變革奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。羅文說(shuō)，信息技術(shù)在裝備、管理、交易等環(huán)節(jié)的應(yīng)用不斷深化，為實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)、智能制造提供了可能;互聯(lián)網(wǎng)理念擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)領(lǐng)域，將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與制造企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)與服務(wù)企業(yè)之間的邊界將日益模糊。
工業(yè)4.0將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型，但從當(dāng)前階段進(jìn)入到4.0時(shí)代仍面臨不少待解難題。目前德國(guó)的工業(yè)4.0仍處于初始階段，更多的是“研究和開(kāi)發(fā)”，距離向市場(chǎng)推出仍有一段距離。專家表示，越來(lái)越多的機(jī)器和產(chǎn)品將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)彼此溝通，用于控制流通的大數(shù)據(jù)將對(duì)企業(yè)開(kāi)放，在正式運(yùn)作之前，我們需要解決誰(shuí)來(lái)控制這些大數(shù)據(jù)、誰(shuí)來(lái)操控整個(gè)系統(tǒng)等問(wèn)題。
工業(yè)4.0時(shí)代，數(shù)據(jù)的重要性凸顯，其安全性也備受關(guān)注。如何保證數(shù)據(jù)免遭受外部竊取或損害，是工業(yè)4.0大規(guī)模應(yīng)用的重要前提。今后，各生產(chǎn)設(shè)備將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，這就要求各設(shè)備必須講同一種語(yǔ)言，即通向數(shù)據(jù)終端的“接口”要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。盡管德國(guó)總理默克爾表示，德國(guó)可成為工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)者，并在歐洲甚至全球推行這些標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)如何在標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題上就分工合作達(dá)成共識(shí)仍有很長(zhǎng)一段路要走。
靠創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)彎道超車
數(shù)據(jù)
2月9日，中德兩國(guó)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)組成的青島中德工業(yè)4.0推動(dòng)聯(lián)盟在青島西海岸新區(qū)成立，該新區(qū)將投資1億元對(duì)區(qū)域內(nèi)部分企業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)，這是中國(guó)首個(gè)工業(yè)4.0聯(lián)盟。2014年11月，第十六屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)展出了國(guó)內(nèi)首套工業(yè)4.0流水線。工業(yè)4.0在中國(guó)已開(kāi)始萌芽。
2014年10月，中德兩國(guó)簽署了《中德合作行動(dòng)綱要》，宣布兩國(guó)將開(kāi)展工業(yè)4.0合作，該領(lǐng)域的合作有望成為中德未來(lái)產(chǎn)業(yè)合作的新方向。今年的政府工作報(bào)告明確提出，中國(guó)要實(shí)施“中國(guó)制造2025”，這被稱為“中國(guó)版”的工業(yè)4.0。張建偉認(rèn)為，中國(guó)制造業(yè)正處于內(nèi)憂外患的尷尬境地，實(shí)施工業(yè)4.0將有助于中國(guó)制造轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)彎道超車。
中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)鄔賀銓表示，發(fā)達(dá)國(guó)家是先工業(yè)化后信息化，我國(guó)則是工業(yè)化與信息化同步發(fā)展。這些年互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)已有了非常廣泛的應(yīng)用，目前這種應(yīng)用更多是在消費(fèi)領(lǐng)域，而非產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。如果能借鑒德國(guó)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新應(yīng)用向制造業(yè)滲透，我國(guó)的工業(yè)發(fā)展將會(huì)是跨越式的。
有觀點(diǎn)認(rèn)為，我國(guó)自動(dòng)化尚未完成，智能化無(wú)從談起，尚不具備實(shí)施工業(yè)4.0的條件。比如，我國(guó)每萬(wàn)名工人機(jī)器人擁有量為23臺(tái)，而德國(guó)的這一數(shù)字為273臺(tái)，日韓為300臺(tái)左右。中國(guó)社科院信息化研究中心秘書長(zhǎng)姜奇平表示，這是我們必須要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)，德國(guó)總體處于從工業(yè)3.0到4.0發(fā)展的階段，我們的很多工業(yè)企業(yè)還要補(bǔ)上從工業(yè)2.0到3.0的課。在這個(gè)過(guò)程中，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略是必由之路。
羅文建議說(shuō)，德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略十分重視產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新，制定了相應(yīng)規(guī)章制度促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。我國(guó)也同樣需要完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等推動(dòng)創(chuàng)新的制度保障。我國(guó)應(yīng)該充分吸收和借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合模式推動(dòng)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，選擇幾個(gè)重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行試點(diǎn)，以行業(yè)骨干企業(yè)為龍頭，聯(lián)合科研實(shí)力雄厚的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)，組建多種形式的產(chǎn)學(xué)研研發(fā)聯(lián)盟，共同推進(jìn)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。(本報(bào)記者 楊君)
各國(guó)如何推進(jìn)工業(yè)4.0戰(zhàn)略?
德國(guó)
為推動(dòng)制造業(yè)的革新，德國(guó)工業(yè)界、政府和學(xué)術(shù)界提出了工業(yè)4.0的口號(hào)，發(fā)布了《保障德國(guó)制造業(yè)的未來(lái)—關(guān)于實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》。2014年，德國(guó)出版《生產(chǎn)、自動(dòng)化與物流中的工業(yè)4.0》，從應(yīng)用技術(shù)的視角對(duì)工業(yè)4.0進(jìn)行了剖析。德國(guó)希望借助工業(yè)4.0，牢牢掌控對(duì)全球智能制造業(yè)的話語(yǔ)權(quán)。
美國(guó)
工業(yè)4.0在美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，它將智能設(shè)備、人和數(shù)據(jù)連接起來(lái)，并以智能的方式利用這些交換的數(shù)據(jù)，以期打破技術(shù)壁壘，促進(jìn)物理世界和數(shù)字世界的融合。早在2010年，美國(guó)就提出了“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，也就是常說(shuō)的“制造業(yè)回歸”。2012年2月，美國(guó)正式發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》，從此踏上了新一輪工業(yè)革命的道路。
日本
日式工業(yè)4.0的一大特色即對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)的探索，以解決勞動(dòng)力斷層并支持未來(lái)的工業(yè)智能化，其首先應(yīng)用的領(lǐng)域就是工業(yè)化生產(chǎn)線。由于政府政策支持，日本通過(guò)改革技術(shù)采用智能化生產(chǎn)線的企業(yè)越來(lái)越多。以日本汽車巨頭之一本田公司為例，其通過(guò)采取機(jī)器人、無(wú)人搬運(yùn)機(jī)、無(wú)人工廠等先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品，建成了世界最短的高端車型生產(chǎn)線。(陳恒整理)
（轉(zhuǎn)載）
