工業4.0：核心、啟示與應對建議

製造業是國民經濟的主體，其發展水平和發展狀況直接決定著一國經濟發展的方向、速度和質量。作為全球製造業大國，中國正面臨著加快推進位造業轉型升級和跨越發展的艱巨任務，需要在深入推進工業化與信息化融合的過程中學習其他國家和地區的經驗做法。德國提出並正在實施的「工業4.0」戰略，體現了製造業強國對未來製造業發展趨勢的判讀和布局，值得我國悉心研究借鑒。

「工業4.0」核心直指新一輪工業革命

「工業4.0」是以智能製造為主導的第四次工業革命或革命性的生產方法，其目標是通過充分利用ICT和CPS等技術推動製造業向智能化轉型，進而確保德國製造的未來

從主要內容看，「工業4.0」可以概括為「123458」。

「1」是指立足一套系統，即將資源、信息、物品和人相互關聯的信息物理系統（Cyber-Physical System，簡稱CPS）作為重要技術基礎和實現智能製造的核心。

「2」是指聚焦兩大主題，即通過打造「智能工廠」和「智能生產」推進工廠智能化，創造新產品、提高生產效率、解決眾多社會問題。

「3」是指實現三大轉變，即實現生產由集中向分散的轉變、產品由趨同向個性的轉變、服務由客戶導向向客戶全程參與的轉變。

「4」是指達成四類目標，即開發智能化生產新方法、優化自動化新技術、滿足勞動力變化新需求、形成工業生產新模式。

「5」是指推進五大任務，即建成製造過程融合化和網路化的生產系統、強化生產製造中信息通信技術（Information Communication Technology，簡稱ICT）的創新和應用、構建標準化和規範化的模式、構建基於人機交互的新型企業組織模式、加強安全性和專有技術的研發和推廣。

「8」是指採取八項行動，即在標準化和參考架構、管理複雜系統、為工業建立全面寬頻的基礎設施、安全和保障、工作的組織和設計、培訓和持續的職業發展、規章制度、資源利用效率等方面採取行動。

從提出背景看，「工業4.0」主要面向新一輪工業革命。德國是全球製造業大國，其產品一直以品質精良、技術領先著稱，在眾多領域擁有全球領先的地位和優勢。甚至可以說，「德國製造」已成為質量和信譽的代名詞。但德國並未就此滿足，而是清醒地認識到其工業製造業正面臨能源約束、勞動力資源結構改變、國際化競爭等多方面問題，面臨眾多新興國家和美國等發達國家的競爭威脅。特別是繼機械化、電氣化和信息技術化之後，工業化的第四個階段——第四次工業革命正在到來，它將帶來巨大的機遇與挑戰。為此，德國必須有所作為，提高工業競爭力，確保並增強工業製造業優勢，在新一輪工業革命中佔領先機。為此，經過幾年的廣泛探討和深入研究，德國提出了「工業4.0」戰略。德國學術界和產業界認為，「工業4.0」是以智能製造為主導的第四次工業革命或革命性的生產方法，其目標是通過充分利用ICT和CPS等技術推動製造業向智能化轉型，進而確保德國製造的未來。

從預期效果看，「工業4.0」將推動經濟社會全面發展。一方面，「工業4.0」本身具有巨大潛力，能夠滿足個體用戶的需求，更好地實現定製生產和小批量生產；能夠增強靈活性，實現業務過程的工作流程和動態調配；能夠推動決策優化，使設計決策得到更早驗證，並對干擾做出更靈活的反應；能夠提高資源生產和利用率，實現低消耗、高產出；能夠創造出大數據分析等新的產業鏈服務環節，進而創造新的價值機會；能夠有效應對工作場所人口的變化，更有效地面對勞動力短缺；能夠保障工作和生活的平衡，讓員工在工作與個人生活之間，以及個人發展與持續的職業發展之間實現更好的平衡。另一方面，「工業4.0」是德國政府頒布的《思想·創新·增長——德國2020高技術戰略》中所提出的十大「未來項目」之一。這十大項目彼此相互關聯、互相促進。通過實施「工業4.0」戰略，圍繞CPS，在智能工廠和智能生產兩大主題上實現進步，可以推動環境保護與能源高效利用，實現人的發展與環境、產業（經濟）發展間的協調，從而更好地推動經濟社會全面發展。

「工業4.0」為我國提供了寶貴啟示與實踐參考

要秉持解剖麻雀的精神，對「工業4.0」相關理念一件件地梳理明白，對其提出的原因、相互間的聯繫研究清楚，再結合實際形成適合我國國情的具體可操作的行動指南

從出發點來看，「工業4.0」和我國「兩化融合」異曲同工。黨的十七大提出了大力推進信息化與工業化融合的奮鬥方向。從目標上講，兩化融合也是為了提升競爭力，實現可持續發展。從內容上講，兩化融合同樣是一種系統性的思維，通過推進信息化與工業化的技術融合、產品融合、業務融合、產業衍生，全面提高工業發展水平，包括產品研發、生產製造和企業管理的信息化、智能化水平。從這些方面看，「工業4.0」和我國兩化融合可謂異曲同工。

從操作性上看，「工業4.0」給我國提供了寶貴的示範和借鑒。雖然我國的兩化融合戰略已提出數年，但必須承認，我國對於如何理解和推進兩化融合，在一定領域、一定程度上還存在「摸不清、嚼不爛」的問題，特別是在如何找准兩化融合的核心點、關鍵點，如何「踏石留印、抓鐵有痕」地一步步推進兩化融合方面，還存在著許多需要研究的問題。德國是全球八大工業國之一，其工業企業整體上已處於「工業3.0」階段，在信息技術應用、信息化與工業化融合發展方面有著豐富的實踐經驗。以此為基礎，其「工業4.0」戰略目標科學、任務明確、措施務實、發展路徑清晰，加之「工業4.0」標準化路線圖等一系列文件的配套，使得其具有了極強的可操作性。我國當前正處在經濟發展的「換檔期」，以德國「工業4.0」為代表的諸多發達國家的製造業發展戰略為我國提供了諸多方面的啟示。也正因為如此，我國不能因為與「工業4.0」異曲同工而自得，不能滿足於對「工業4.0」理念的籠統理解，而是要秉持解剖麻雀的精神，對「工業4.0」相關理念一件件地梳理明白，對其提出的原因、相互間的聯繫研究清楚，再結合我國兩化融合發展的實際情況，形成適合我國國情的具體可操作的行動指南，才能做到深得其味、深得其髓。

從技術發展方向上看，高度自動化的智能製造將是未來製造業的重要特徵。聯合國曾發布報告指出，世界人口在未來43年內將增加25億人，2050年達到92億人。這一增量絕大多數來自欠發達地區的人口增長。發達地區由於生育率下降和平均壽命的延長，人口數量基本保持穩定，人口素質較高，但同時也呈現出深度老齡化的特徵。而新興國家由於經濟快速發展和生活水平條件的改善，人口素質的提升速度和社會老齡化速度亦十分驚人。今天看來，這些預測均已成真。發達地區和新興國家的人口結構變化，直接影響到全球勞動力供應和消費市場的格局，帶給製造業新的挑戰：一方面，工業生產技術日趨複雜，對勞動技能的要求日益提高，勞動力供應長期趨緊；另一方面，人口素質的提升使得社會消費需求日益細分，個性化成為消費主流。在這樣的形勢之下，製造業必須尋求新的生產技術，弱化對勞動力要素中體力素質的要求，強化對知識和經驗等腦力素質的利用。從當前的技術發展趨勢判斷，基於嵌入式和自動工控系統的智能化製造技術是理想的選擇。在未來的智能工廠中，高度自動化的機器在無人值守的車間里高效運轉，而工人則在辦公室甚至家中從事設計、控制和系統運維等更側重知識技能的工作。

從業態發展方向上看，製造業的網路化和服務化是大勢所趨。以互聯網、移動互聯網、物聯網為代表的新一代網路通信技術和飛速發展的現代物流產業，極大地促進了信息、資本和產品在全球的流動，加速了各個行業的融合，各國的經濟關聯度日益緊密。未來的製造業，市場是國際化的，資本、知識和人才的流動是無國界的，形成一張供銷關係覆蓋全球的製造價值網路。市場根據成本最小化原則，動態調整全球的分工格局，促進大部分處於產業鏈中間環節的製造業轉變為製造服務業，同時帶動各地區相關配套的生產性服務業飛速發展。

從市場發展方向上看，企業個體品牌價值趨弱，國家產業集群品牌價值趨強。品牌是企業經營誠信、創新能力、技術能力和市場能力的綜合體現，不管是現在還是未來，其都應被製造企業視為生命。但是，隨著新興通信技術和新媒體的興起，市場營銷手段日益豐富，新品牌推廣的難度大大降低，客觀上造成了企業個體品牌對消費者的衝擊力長期趨弱。儘管如此，決定產品和服務競爭力的核心要素仍然是經營誠信、創新、技術、市場能力等方面，它們需要找到新的展現載體，這就是國家產業品牌興起的原動力。多數企業保持經營誠信，反映了所在國家和地區市場競爭環境的規範和法制的完善；企業在創新、技術、市場方面有活力，反映出所在區域產業發展要素靈活，各類資源集聚和市場環境公平。因此，國家產業品牌將成為未來全球競爭格局中的核心價值載體。這方面德國做得最好。多年來，德國塑造了統一的品牌形象，「德國製造」代表了高品質和高可靠性，即便是消費者接觸到一個陌生的產品品牌，如果表明「德國製造」也能為其加分不少。在這方面，我國則應反思並努力塑造「中國製造」的品牌認知。

從實現路徑上看，工業軟體是未來先進位造業技術支撐體系的核心。未來先進位造業的智能化技術特徵和網路化、服務化的業態發展趨勢，都需要以工業軟體的開發和深度應用作為技術支撐。智能製造技術的核心是高效可靠的自動化工控系統的深度應用，涉及產品與機器/機器與機器/機器與人之間的安全數據傳輸和交互、嵌入式的數據分析與處理、自適應的感測器集成系統等。網路化和服務化的製造業，一方面對企業內部的管理、商務分析、客戶關係管理、資源調度統籌等提出了更多要求，另一方面，也對產業鏈上下游企業間的數據互通、業務協同提出了新的要求，這些挑戰需要依靠新的通信技術、管理軟體技術和商務智能分析技術來應對。工業軟體和其他工業通信、感測、製造技術共同構成了未來先進位造業的技術支撐體系，而軟體是整個體系的粘合劑和靈魂。

兼容並蓄，務實推進我國製造業轉型升級發展

要貫徹實施《中國製造2025》，要加強面向未來製造業的技術研發和體系建設，在戰略實施的推動過程中，注意政府和市場的分工互補，儘早啟動智能製造技術的標準規劃建設與實施

德國「工業4.0」戰略是製造業強國對於先進位造業發展方向和升級路徑的決策，目標明確、措施務實、發展路徑清晰，為我國製造業轉型升級帶來重要啟示和借鑒。近期，我國發布的《中國製造2025》，成為我國實施製造強國戰略第一個十年的行動綱領，既立足當前，面向傳統產業轉型升級、提質增效，提出了九大戰略任務、五項重點工程和若干重大政策舉措，又著眼長遠，圍繞應對新一輪科技革命和產業變革、搶佔未來競爭制高點，前瞻部署了重點突破的十大戰略領域。未來，我國應以《中國製造2025》為指導，同時不斷汲取「工業4.0」等國外相關戰略的精髓，大力推進我國製造業轉型升級發展。

一是要貫徹實施《中國製造2025》。通過加強組織領導，抓好宣傳解讀，同時抓緊制訂各區域、各行業領域的專項規劃、行動計劃或實施方案，集中各方資源、各種要素，推進《中國製造2025》各項目標任務的順利實現。

二是要加強面向未來製造業的技術研發和體系建設。未來製造業強調信息技術與製造技術的融合，以智能化、網路化、服務化為發展方向，對工業網路通信、感測系統、工業計算、控制系統等多個方面，提出了新的更高要求，尤其是對貫穿各系統的工業軟體技術和應用提出了更高的要求。

三是要在戰略實施的推動過程中，注意政府和市場的分工互補。充分發揮市場配置資源的基礎性作用，可以使戰略的實施事半功倍。政府的投資具有重要的導向作用，應特別注意優化統籌，主動彌補市場調節的盲區，並注意各個環節評估投資的效果，以及新技術推廣應用的效果。

四是要儘早啟動智能製造技術的標準規劃建設與實施。未來製造業特彆強調數據的互聯互通，這就帶來了信息技術介面和安全標準的問題。在這方面，應儘早啟動國家標準的研究，避免被國外技術廠商形成事實標準的壟斷。另外，當前我國一些企業和行業聯盟嘗試提出了多套技術標準，但均由於缺乏足夠的技術和市場能力，未被市場廣泛認可，因此，需要發揮政府部門或更高級別的行業機構的主導作用。