引言：德國的“工業(yè)4.0”，美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國的“中國制造2025”，都作為國家制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略去迎接新的工業(yè)革命。在互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代下，中美德三國將演繹怎樣的三國之爭呢?
德國“工業(yè)4.0”概念被認(rèn)為是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，旨在通過深度應(yīng)用信息技術(shù)，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型;美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使制造業(yè)的數(shù)據(jù)流、硬件、軟件實(shí)現(xiàn)智能交互;我國將“智能制造”作為《中國制造2025》的主攻方向，其實(shí)質(zhì)是通過互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)深度融合，在新一輪產(chǎn)業(yè)革命中搶占未來制造業(yè)變革的先機(jī)，引領(lǐng)我國制造業(yè)向“智能化”轉(zhuǎn)型升級(jí)，賦予國家間產(chǎn)業(yè)競爭的新內(nèi)涵。
一、德國“工業(yè)4.0”：憑借制造業(yè)根基，借助互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)制造業(yè)
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、工業(yè)可編程控制器等的創(chuàng)新和應(yīng)用，推動(dòng)了制造業(yè)生產(chǎn)方式和發(fā)展模式的深刻變革。在這一過程中，盡管德國擁有世界一流的機(jī)器設(shè)備和裝備制造業(yè)，尤其在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程領(lǐng)域德國更是處于領(lǐng)軍地位，但德國工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)及其相對(duì)弱項(xiàng)也顯而易見。一方面，機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域的全球競爭日趨激烈，不僅美國積極重振制造業(yè)，亞洲的機(jī)械設(shè)備制造商也正在奮起直追，威脅德國制造商在全球市場的地位。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是德國工業(yè)的相對(duì)弱項(xiàng)。為了保持作為全球領(lǐng)先的裝備制造供應(yīng)商以及在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的優(yōu)勢，面對(duì)新一輪技術(shù)革命的挑戰(zhàn)，德國推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，其目的就是充分發(fā)揮德國的制造業(yè)基礎(chǔ)及傳統(tǒng)優(yōu)勢，大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，形成信息物理系統(tǒng)，以便在向未來制造業(yè)邁進(jìn)的過程中先發(fā)制人，與美國爭奪新一輪工業(yè)革命的話語權(quán)。
圖1 工業(yè)4.0=第四次工業(yè)革命資料來源：VINT實(shí)驗(yàn)室(作者改譯)
“工業(yè)4.0”在德國被認(rèn)為是第四次工業(yè)革命，其實(shí)質(zhì)是德國憑借制造業(yè)根基，借助互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)制造業(yè)(圖1)。在制造業(yè)內(nèi)植入互聯(lián)網(wǎng)，是深度應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的無界限、全民化、信息化、傳播速度快等特性，創(chuàng)新制造模式、整合生產(chǎn)資源、提升生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。也可以說，德國“工業(yè)4.0”是制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化的一個(gè)體現(xiàn)。具體而言是，在“智能工廠”以“智能生產(chǎn)”方式制造“智能產(chǎn)品”，整個(gè)過程貫穿以“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同”。
二、美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”：憑借互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，以互聯(lián)網(wǎng)吞并制造業(yè)
過去20年，互聯(lián)網(wǎng)是改變社會(huì)、改變商業(yè)最重要的技術(shù);如今，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，讓許多物理實(shí)體具備來感知能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋磉_(dá)能力;未來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟，生產(chǎn)制造領(lǐng)域?qū)⒕邆涫占?、傳輸及處理大?shù)據(jù)的高級(jí)能力，使制造業(yè)形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，帶動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆與重構(gòu)。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是由美國通用電氣公司(GE)于2012年提出的，隨后聯(lián)合另外四家IT巨頭組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，將這一概念大力推廣開來。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”主要含義是，在現(xiàn)實(shí)世界中，機(jī)器、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)能在更深層次與信息世界的大數(shù)據(jù)和分析連接在一起，帶動(dòng)工業(yè)革命和網(wǎng)絡(luò)革命兩大革命性轉(zhuǎn)變。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的愿景是使各個(gè)制造業(yè)廠商的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這就至少要涉及到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的成立目的在于通過制定通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造過程，促進(jìn)物理世界和信息世界的融合。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使制造業(yè)的數(shù)據(jù)流、硬件、軟件實(shí)現(xiàn)智能交互。未來的制造業(yè)中，由智能設(shè)備采集大數(shù)據(jù)之后，利用智能系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和可視化展現(xiàn)，形成“智能決策”，為生產(chǎn)管理提供實(shí)時(shí)判斷參考，反過來指導(dǎo)生產(chǎn)，優(yōu)化制造工藝(圖2)。
圖2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)維度資料來源：《GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告》(作者改譯)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是通過大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能決策。當(dāng)從智能設(shè)備和智能系統(tǒng)采集到了足夠的大數(shù)據(jù)時(shí)，智能決策其實(shí)就已經(jīng)發(fā)生了。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，智能決策對(duì)于應(yīng)對(duì)系統(tǒng)越來越復(fù)雜且機(jī)器的互聯(lián)、設(shè)備的互聯(lián)、組織的互聯(lián)和龐大的網(wǎng)絡(luò)來說，十分必要。智能決策就是為了解決系統(tǒng)的復(fù)雜性。
當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三大要素——智能設(shè)備、智能系統(tǒng)、智能決策與機(jī)器、設(shè)施、組織和網(wǎng)絡(luò)融合到一起的時(shí)候，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全部潛能就會(huì)體現(xiàn)出來。生產(chǎn)率提高、成本降低和節(jié)能減排所帶來的效益將帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
三、 《中國制造2025》：通過“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
2015年5月19日，國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。《中國制造2025》的總體思路是堅(jiān)持走中國特色新型工業(yè)化道路，以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國防建設(shè)對(duì)重大技術(shù)裝備需求為目標(biāo)，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，提高綜合集成水平，完善多層次人才體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越(圖3)。
圖3 《中國制造2025》總體思路
工業(yè)和信息化部成立以來，一直致力于推進(jìn)“兩化融合”工作，通過信息化的融合與滲透，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生了重大影響。隨著新一輪工業(yè)革命的到來，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)在未來制造業(yè)中的作用愈發(fā)重要。通過互通互聯(lián)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)這些新一代信息技術(shù)，與以前的信息化、自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，形成智能制造，可以動(dòng)態(tài)安排生產(chǎn)、可以網(wǎng)絡(luò)協(xié)同合作，生產(chǎn)方式從資源驅(qū)動(dòng)變成了信息驅(qū)動(dòng)。這也正是《中國制造2025》將加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合作為主線，將智能制造作為主攻方向的原因所在。
新一輪工業(yè)革命在全世界同時(shí)發(fā)生。無論是發(fā)達(dá)國家，還是發(fā)展中國家，都想搭乘這趟高鐵，擠進(jìn)第一集團(tuán)。某種程度上說，新一輪工業(yè)革命或許對(duì)于中國制造業(yè)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，也可能是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)重要機(jī)遇。
（轉(zhuǎn)載）
