讀《中國制造2025》與“德國工業(yè)4.0”后的思考

文 | 沈烈初

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讀《中國制造2025》與“德國工業(yè)4.0”后的思考

文 | 沈烈初

經(jīng)建國六十多年，特別是改革開放三十多年來飛躍式的發(fā)展，中國制造業(yè)的總量已居世界第一位，但大而不強的格局尚無根本性改變?？v觀世界各工業(yè)發(fā)達國家，制造業(yè)在國民經(jīng)濟中都占有重要地位。近年隨著科技進步的迅猛發(fā)展，新的技術層出不窮地出現(xiàn)。各國在迎接新一輪技術革命中，仍把制造業(yè)作為主攻方向，如美國在2012年推出“美國先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，2013年又推出“美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡計劃”；2013年德國頒布“德國工業(yè)4.0”戰(zhàn)略實施建議，同年法國頒布“新工業(yè)法國”戰(zhàn)略；2014年日本提出“日本制造業(yè)白皮書”；2015年英國提出“英國制造業(yè)2050”等。

我國在2015年5月8日，國務院印發(fā)《中國制造2025》通知；不久之前國務院又公布了《關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》，加上近十年來推進了包括01、02、03、04專項在內(nèi)的十余項“國家重大科技專項”規(guī)劃，構成了我國振興制造業(yè)的戰(zhàn)略與戰(zhàn)術部署。

再分析改革開放以來，制造業(yè)雖有了巨大進步，但各行業(yè)間發(fā)展極不平衡，如高鐵制造業(yè)只有十余年的發(fā)展史，電工行業(yè)已有較長發(fā)展史，但高鐵與發(fā)電、輸變電成套設備已在世界上具有重要影響力，兩者都采用“以我為主”，引進技術合作生產(chǎn)，消化吸收再創(chuàng)新的模式取得成功。航空航天、海陸軍事裝備，隨著與信息技術的融合，以自力更生為主，吸收國外先進技術經(jīng)驗，取得了驕人的成績。一些家電行業(yè)不僅量上，而且在質(zhì)與性能上都有較強競爭力。但也要看到，隨著經(jīng)濟全球化，國內(nèi)外市場競爭激烈，優(yōu)勝劣汰加速進行，以至我國有一些行業(yè)被淘汰出局，如照相機、辦公設備行業(yè)基本全軍覆沒，分析儀器、大型科學儀器等似乎有些潰不成軍，高端醫(yī)療裝備特別是檢查用的影像設備，大多由國外少數(shù)企業(yè)壟斷。隨著新興行業(yè)的出現(xiàn)，其裝備主要靠工業(yè)發(fā)達國家進口，如制造大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路芯片用的成套設備、原輔材料甚至清洗劑、超純氣體等；生產(chǎn)光伏電池用的核心設備及原輔材料都是依賴進口；還有不少關鍵零部件、元器件及各種專用材料，很多產(chǎn)品在我們國家是空白，或達不到這些高新產(chǎn)業(yè)的要求。至于乘用車的生產(chǎn)態(tài)勢，大家一目了然，我國是汽車生產(chǎn)大國，又是消費最大的市場，雖然它是國民經(jīng)濟最大的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但因采取合資方式，其核心技術與市場都控制在跨國公司手中，不管是什么原因造成的，“中國制造2025”必須面對它。就技術論技術，就產(chǎn)業(yè)論產(chǎn)業(yè)，是解決不了“中國制造業(yè)病根”的。

“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)＋”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能制造”，各種政策、綱要、規(guī)劃、計劃、專項如何銜接好，這是一個龐大的系統(tǒng)工程。處理不好，就會變成“九龍治水”式的振興中國制造業(yè)，有可能誤導企業(yè)，重復投資。上面行政部門各自為戰(zhàn)，下面則形成企業(yè)投機心理，“一仆幾主”的局面。

為此首先要弄清如何“以我為主”，“師洋而不崇洋”，從實際國情出發(fā)，從本企業(yè)實際情況出發(fā)，把“中國制造2025”的核心之一“智能制造”搞好。在閱讀與學習這些文件中，全景式地回顧了筆者曾經(jīng)參與的制造業(yè)發(fā)展過程中的一些局部工作。在機械制造業(yè)的發(fā)展歷史中，筆者從過去是參與者，現(xiàn)在是旁觀者、關心者的立場出發(fā)，提出一些不成熟的觀點與疑慮，請教于專家、學者與政府官員。

我國是汽車生產(chǎn)大國，又是消費最大的市場，雖然它是國民經(jīng)濟最大的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但因采取合資方式，其核心技術與市場都控制在跨國公司手中，不管是什么原因造成的，“中國制造2025”必須面對它。就技術論技術，就產(chǎn)業(yè)論產(chǎn)業(yè)，是解決不了“中國制造業(yè)病根”的。

一、歷史的回顧

機械工業(yè)應用計算機控制始于上世紀五十年代末，當時北京機床研究所已成立數(shù)控機床及系統(tǒng)的研究室。主要人員來自從蘇聯(lián)留學的海歸學者，清華大學等一批高校也起步研究數(shù)控機床及系統(tǒng)，因此可以說在數(shù)控方面我國起步較早，距離上世紀1947年發(fā)明半導體，首先用于軍事工業(yè)，不久就發(fā)明計算機，1952年美國就出現(xiàn)電子計算機控制的機床，即數(shù)控機床，之間僅不到十年。但因缺乏計算機技術的硬件與軟件，當時又處在被封鎖狀況，進口集成電路模塊及其它元器件十分困難，因此無法突破關鍵技術并產(chǎn)業(yè)化。上世紀七十年代，當時第一機械工業(yè)部決定引進三個透平制造成套項目，沈陽鼓風機廠引進意大利新庇隆公司的透平鼓風機、透平壓縮機成套技術。杭州汽輪機廠從西門子引進了3系列工業(yè)汽輪機，南京汽輪機廠則采用測繪仿制辦法試制2.5萬KW的燃氣輪機。在引進中，特別購買了CAD的設計技術和軟件與相應的計算機硬件，并進口了一大批在當時也屬于高檔的數(shù)控機床，開始采用CAM的技術。筆者在與西門子談判中，要到了3系列工業(yè)汽輪機設計的源程序，以便該廠能自行擴展與改進。不久一機部就成立計算機中心，購置了相應的電子計算機及外存設備。上世紀七十年代末，時任一機部的陶亨咸總工程師介紹，西德阿亨大學二位教授到沈陽第一機床廠進行計算機管理的試點工作，當時選擇了兩個車間，一個是大批量生產(chǎn)的C6140普車（即蘇聯(lián)提供156項成套技術中的1A62車床）車間，另一個是生產(chǎn)C630、C650等批量生產(chǎn)普車的車間，這都是屬離散式計算機管理模式，并成立了相應的組織機構。因當時科學化管理尚差，生產(chǎn)過程中的各種工票很難統(tǒng)一，沒法采集有用的數(shù)據(jù)，因而建立數(shù)據(jù)庫就很困難。進行了一段時間就停止了，這也是一次計算機管理的嘗試吧。1980年前后，國家決定引進技術與成套設備，新建千萬噸級的寶鋼。其成套裝備由機械部組織力量，采用引進技術、合作生產(chǎn)的方式，即技貿(mào)結合模式來帶動提高重型冶金設備行業(yè)的制造水平。如其中2050熱軋板材軋制成套設備，用三級計算機控制。四個粗軋機架，二個精軋機架，與冶金部領導協(xié)商后，有一個精軋機架液壓壓下伺服機構，采用合作生產(chǎn)方式，以逐漸掌握其核心技術，為此機械工業(yè)部從全國調(diào)集了一批技術骨干，成立一個以機械裝備，另一個以計算機控制系統(tǒng)的雙總設計師的攻關隊伍，進行國產(chǎn)化攻關。這是一條典型的三級計算機控制的機、電、儀一體化的，當時屬于最先進的熱軋線，其它如精軋、連鑄連軋線等都按技貿(mào)結合辦法進行。從而寶鋼項目帶動了裝備采用計算機控制的國產(chǎn)化。從技術上講已帶有數(shù)字化、智能化一些技術特點的成套冶金設備，使重型行業(yè)采用信息技術的水平大大前進了一步。緊接著機械部從西屋公司、CE公司引進30萬、60萬KW發(fā)電成套設備，鍋爐采用了DCS控制系統(tǒng)，也按照技貿(mào)結合方式實行國產(chǎn)化，這樣CAD、CAM、CAE等技術在這幾個行業(yè)逐漸普及推廣。從而大大提高電工、重型行業(yè)的兩化融合水平。

通過上世紀八十年代初機械工業(yè)部引進約800項先進技術，同時也引進了CAD設計技術，根據(jù)合同，派了大批人員到國外相應工廠進行學習培訓，大大擴大了企業(yè)領導及技術人員的眼界，了解CAD、CAM等在國外進行推廣的經(jīng)驗，不久就提出“甩掉圖板與丁字尺”的口號，CAD等在上世紀九十年代開始，就逐漸向中小企業(yè)推廣與普及。

為了配合CAD等輔助設計及計算機輔助管理，軟件開發(fā)是不可或缺的技術，硬件與軟件必須互相匹配，為此在上世紀1980年前后在北京機械工業(yè)自動化研究所就成立了計算機軟件開發(fā)研究室，在一些行業(yè)排頭兵大企業(yè)，也聚集與培養(yǎng)了一批軟件開發(fā)人員，大大加快計算機在企業(yè)應用的速度。

另外，中外合資與合作企業(yè)逐漸興起，特別是合資的汽車廠建立，CAD及CAM、CAPP、CAE、CAT等向高檔水平發(fā)展。并且不少企業(yè)逐漸采用ERP、MES等軟件系統(tǒng)進行計算機輔助管理。大量的國外先進設計及管理軟件進入中國，提高企業(yè)應用電子信息技術的水平。一批專業(yè)的軟件開發(fā)公司及兩化融合咨詢公司紛紛成立。這為本世紀開始全面推進兩化融合奠定了良好基礎，也為“中國制造2025”的實施，從人員與物質(zhì)上創(chuàng)造不少有利條件。

二、“中國制造2025”與“德國工業(yè)4.0”

5月13日“2015智能制造國際會議”在京舉行，主題確定為“中國制造2025與德國工業(yè)4.0”。工信部苗圩部長作了主旨演講，精辟地闡明了兩者從戰(zhàn)略到技術方面異同之處。筆者很受啟發(fā)，完全同意。在學習研究二者文件中進行思考，尚有不少不解之處，欲請教專家學者。

1．從戰(zhàn)略目標上講，德國已是制造業(yè)強國，很多領域已占領制造業(yè)的制高點，“引領技術，引領市場”，在新一輪的技術革命中，與美、日及西歐工業(yè)發(fā)達國家進行競爭，企圖繼續(xù)保持制造業(yè)的領先地位。如美國未來學家里夫金提出：以新能源、新材料及互聯(lián)網(wǎng)為標志的第三次工業(yè)革命，加上二年前美國加州奇點大學的瓦特瓦教授提出：人工智能、機器人、數(shù)字化三者結合將引起制造業(yè)革命。這是發(fā)達國家在已完成了工業(yè)革命及城鎮(zhèn)化的背景下提出的。而我國尚處在工業(yè)化的中后期，城鎮(zhèn)化還正在進行中，工業(yè)及制造業(yè)大而不強，產(chǎn)品大都處在產(chǎn)業(yè)鏈的中下端。勞動技術與技術勞動密集型產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品有比較優(yōu)勢，而勞動、資源、能源、污染密集型產(chǎn)業(yè)已逐漸喪失優(yōu)勢，因為各方所付出的成本太高。高技術與資金密集型的產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品的競爭力與制造業(yè)發(fā)達國家尚有不少差距。所謂在國內(nèi)建立的合資或獨資的外資高新技術企業(yè)，僅僅是把制造高新技術產(chǎn)品過程中的勞動、能源、污染工序轉(zhuǎn)移到中國來生產(chǎn)，其核心技術與配套的關鍵零部件還是從所在國進口，利潤也隨之外流。因此“中國制造2025”只是三步走（三個十年計劃）的第一步，目標是縮短與發(fā)達國家的差距，使部分行業(yè)的排頭兵企業(yè)進入強國之列。

2．從制造業(yè)的基礎來講，專業(yè)化社會化大生產(chǎn)方式比較薄弱。企業(yè)家的思維中還沒有完全擺脫“大而全”、“小而全”的發(fā)展模式。特別“三基”（基礎零部件與元器件、基礎工藝、基礎材料）或四基（“三基”加基礎技術）不強，很多還受制于工業(yè)強國之手。德國制造業(yè)的特點是一個金字塔形的企業(yè)組織結構，有強大的塔基，就是按細分市場進行專業(yè)化、社會化生產(chǎn)，具有創(chuàng)新能力極強的中小企業(yè)，生產(chǎn)“三基”或“總成”，其中不少雖是家族式股份制企業(yè)，經(jīng)過長期的優(yōu)勝劣汰的考驗，留下來的企業(yè)都有其特點，具有強大的生命力，有的家族式股份制企業(yè)已傳承了若干代，積累了豐富的技術與管理經(jīng)驗，具有自己獨特的工藝訣竅（Know How）。據(jù)德國資料報導，它擁有一千二百家這樣的“隱形冠軍”，其生產(chǎn)的零部件產(chǎn)品有的在世界上處在壟斷地位。加上歐共同體有眾多像這樣的中小型企業(yè)，使德國主機及成套設備的生產(chǎn)過程中與其配套的產(chǎn)業(yè)鏈中上下游企業(yè)，可進行協(xié)同創(chuàng)新，已有很長的歷史傳統(tǒng)，因此產(chǎn)品研發(fā)周期短，產(chǎn)業(yè)化快，一次又一次地很快占領制高點。我國只有長三角、珠三角地區(qū)的勞動或勞動技術密集型產(chǎn)品的制造采用社會化專業(yè)化的生產(chǎn)模式比較發(fā)達，商品意識強，轉(zhuǎn)型升級可能更快一些。因此“德國工業(yè)4.0”中提出的“端”到“端”，靠互聯(lián)網(wǎng)快速傳遞各種信息，方便縱向到橫向集成，進行定制化生產(chǎn)，滿足個性化需求，比較容易實現(xiàn)。最近資料報導，德國有一家Horn刀具公司，在中國已建立生產(chǎn)銷售企業(yè)，為用戶提供專用復雜刀具，據(jù)稱與用戶從咨詢、協(xié)商到簽訂合同，生產(chǎn)到交貨、試用一般僅需兩個星期，有的幾天就可以了，大大提高了機加工特別是數(shù)控機床的加工效率，在中國的工廠不到100人。

3．從信息化與工業(yè)化深度融合來講，德國比我國早、廣、深。從第一章“歷史回顧”中的案例來看，我國與德國差距還是比較大。筆者在上世紀七、八十年代到美、日、德、英、法等發(fā)達國家考察，已出現(xiàn)無紙化車間及工廠，日本Fanuc的主板生產(chǎn)已是無人化，從24小時、48小時、72小時最長可達一個星期無人化操作，當然還需要人管理，根據(jù)產(chǎn)品輸入程序，更換工序，更換工裝，更換加工工具，亦即物流、信息流都要更換，設備也需實行強制性維修。

隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術（LSI/VLSI）的出現(xiàn)與進步，芯片的集成度越來越高，線寬越來越小，性價比按所謂摩爾定律發(fā)展，加上專用電路多樣性，電力電子進入第三代，兩化融合越來越向高端發(fā)展。

4．從人員素質(zhì)來講，包括領導、員工等素質(zhì)看，我國與德國差距更大。這是“軟件”，是用錢買不來的。德國的管理經(jīng)驗、技術傳承、各種生產(chǎn)中的Know How都藏于技術人員、管理人員、生產(chǎn)人員的頭腦中，特別是掌握訣竅，具有很多絕技的操作人員、技師、工匠，大大高于并多于我國目前的一線工人。過去“八級工”是受人尊敬的，是“寶貝”，因為機械工業(yè)與一般行業(yè)不一樣，不管什么裝備都是由工人雙手生產(chǎn)調(diào)試而成的，這就是“軟件”，沒有十年、二十年不可能培養(yǎng)出一個身懷絕技的工匠。工業(yè)4.0與中國制造2025是人制定的，必須也由人來實行的，沒有合格的人，沒有勤勞、勇敢、智慧的人，完成不了這一歷史任務。

5．從制定方法上講也有不同。“德國工業(yè)4.0”是由西門子、博世等跨國大企業(yè)集團，集合一些智囊團、專家、教授研究、討論和提出的，得到德國政府首肯，即是“自下而上”，因而它比較符合實際情況，當然“工業(yè)4.0”制定與實施首先考慮企業(yè)的自身利益與在世界制造業(yè)競爭格局中的地位。而“中國制造2025”是中國工程院組織數(shù)以百計的專家教授經(jīng)過兩年艱苦努力后提出的，并得到國家首肯，同時根據(jù)實際情況進行調(diào)整后，作為國家的發(fā)展戰(zhàn)略，這似乎是“自上而下”，現(xiàn)在多省市紛紛制訂本地區(qū)的制造業(yè)發(fā)展實施規(guī)劃。從過去的經(jīng)驗教訓來看，切忌同質(zhì)化、重復生產(chǎn)、重復投資，最后造成社會資源的極大浪費。太陽能及風能發(fā)展的教訓要汲取?，F(xiàn)在工業(yè)機器人又要步它們的后塵，全國遍地開花，所以切忌用群眾性運動方式，無序發(fā)展來實施“中國制造2025”，在這方面政府要進行協(xié)調(diào)，有所作為，目前情況看似乎不容樂觀。

三、智能制造概念初探

筆者在上世紀1985年登載在《科學學研究》第三卷第四期上一篇文章“新技術革命與機械工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”中，提出“機電儀一體化是機械工業(yè)迎接新技術革命的戰(zhàn)略重點”?，F(xiàn)將這一節(jié)的文章內(nèi)容轉(zhuǎn)抄如下：

“新技術革命內(nèi)容很多，還將不斷出現(xiàn)新的前沿科學。但目前可預見的，對機械工業(yè)產(chǎn)生巨大影響的是微電子及計算機技術的應用，這是現(xiàn)代機械裝備的重要標志。微電子及計算機技術在機械工業(yè)的應用有兩大方面：一方面用于機械工業(yè)自身技術進步與技術改造，包括從設計、制造、測試、檢驗等生產(chǎn)全過程，也包括采用計算機進行信息處理、生產(chǎn)、物資、財務等企業(yè)現(xiàn)代化管理。當前，一些經(jīng)濟發(fā)達國家為發(fā)展生產(chǎn)力提供了最有效的機械裝備。把機械技術、電子技術和儀器儀表技術從系統(tǒng)工程出發(fā)，對它們進行有機的組織和綜合，實現(xiàn)機械裝備的整體最佳化。也就是機、電、儀一體化，并不是機械、電子、儀器儀表（傳感器）技術的簡單疊加，而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎上建立起來的應用技術，為發(fā)展社會生產(chǎn)力提供各種高效率、高精度的、自動化的、高經(jīng)濟效益的新型機械裝備”。“又如汽車自動化、發(fā)電機組自動化、軋鋼設備自動化等等，都離不開機、電、儀一體化的廣泛應用。這種新一代的機械產(chǎn)品，將使社會建立在一個新的技術基礎上，推動人類歷史進程”?！皟x器儀表（傳感器）是一個技術密集、知識密集、產(chǎn)品更新期短，質(zhì)量要求高的行業(yè)。它既是信息社會的重要支柱，也是現(xiàn)代機械裝備不可缺少的組成部分。在機、電、儀一體化產(chǎn)品中，如果說機械部分是‘骨骼系統(tǒng)’和‘肌肉系統(tǒng)’，電子計算機技術是‘大腦’，那么儀器儀表（傳感器）則是‘感覺器官’。新技術革命是以信息技術為中心的。信息技術包括三大部分，一是測量控制技術，二是通訊技術，三是計算機技術。儀器儀表（傳感器）是獲取信息并實現(xiàn)局部控制功能的技術工具，因此儀器儀表（傳感器）不但在機、電、儀一體化中是不可缺少的組成部分，也是各種信息技術、包括軍事情報、經(jīng)營管理、科技信息、商業(yè)信息、氣象信息、資源信息等等不可缺少的工具”。

三十年過去了的今天，重讀過去筆者的預測，還具有現(xiàn)實意義。這三十年中信息技術發(fā)展極為迅猛，當年大規(guī)模集成電路LSI芯片的線寬為0.2微米，三十年以后的今天超大規(guī)模集成電路VLSI線寬僅為32納米，實驗室芯片線寬僅為個位數(shù)納米，集成度及運算速度有很大提高，價格大大下降，可靠性也大大提高。但是筆者沒有預見到網(wǎng)絡技術，特別是互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展與廣泛使用，因為那時看到的企業(yè)內(nèi)都是專網(wǎng)，衛(wèi)星通訊技術還剛開始發(fā)展。

因此今天提出的“智能制造”又增加了新的特點。對機械工業(yè)來說，為各行各業(yè)提供的裝備必須是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的、節(jié)能減排的，這樣用戶才能進行智能制造及綠色制造。作為裝備工業(yè)制造智能化、綠色化，必須要求其工作母機，即機床工具產(chǎn)品，鑄、鍛、焊裝備產(chǎn)品及在線測量儀器必須是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化及節(jié)能減排的。

作為“智能制造”目前尚沒有確切定義，筆者在工信部裝備司張榮翰處長及機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所歐陽勁松所長提供的資料基礎上，根據(jù)機械工業(yè)實際情況，增加若干見解（見黑體字）作拋磚引玉探討之用。

智能制造是一個不斷向深度與廣度發(fā)展的過程，是基于新一代數(shù)字與網(wǎng)絡信息技術，貫穿用戶、設計、工藝、生產(chǎn)、檢測、管理、服務，及上下游企業(yè)等制造活動各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策（多參數(shù)人工智能）、精準控制自執(zhí)行等功能的可控并可遠程控制的具有反饋功能的先進制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。要不斷優(yōu)化與精準化制造流程、建立數(shù)據(jù)庫，從而可具有以智能生產(chǎn)單元、生產(chǎn)線、生產(chǎn)車間、工廠為載體，以關鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心、以端到端數(shù)據(jù)流為基礎、以網(wǎng)絡互連為支撐等特征，具有虛擬制造與實體制造相結合，以優(yōu)化實體制造的虛擬實體系統(tǒng)（Cyber-Physical System，簡稱CPS），可有效縮短產(chǎn)品研制周期、最佳生產(chǎn)排序計劃、最佳多種庫存量、降低運營成本、提高生產(chǎn)效率、縮短交貨時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量并可追溯、降低資源能源消耗，加速資金流、物流、信息流流轉(zhuǎn)。進一步發(fā)展電商、線上線下銷售服務，逐步向用戶定制化發(fā)展，滿足用戶個性化需求，增加附加價值。

注：智能制造一般分為流程式與離散式兩種，筆者認為還需加一種模式，即半離散半流程式，如汽車工業(yè)四大工藝自動線（沖壓、焊接、涂裝、總裝及檢測），冶金自動化中煉鐵、煉鋼、連鑄連軋、冷軋、涂裝等，自動線中間必須設立合理的“緩沖庫存”，不因為個別設備發(fā)生故障而停產(chǎn)影響整個車間或工廠的效率。

四、幾個需商榷的問題

1 關于Cyber Physical System（CPS）中文翻譯問題

很多文件及文章中都采用“信息物理系統(tǒng)”。為了適合中國讀者的習慣與情況，是意譯還是直譯好？這是德國“工業(yè)4.0”核心內(nèi)容之一。筆者傾向采用“虛擬實體系統(tǒng)”的譯法。因為用英文字結構講，Cyber是從希臘文演變而來，古希臘語中當“舵手”等講，到現(xiàn)代發(fā)展為有“控制”的意思，錢學森先生在美國撰寫的“控制論”，原文為Cybernitics。Cyber有時與英文Virtual有相似意義，即虛擬的，如Cyber Space作“虛擬空間”講。由于近期互聯(lián)網(wǎng)（Internet）迅速發(fā)展，Cyber也可譯作“網(wǎng)絡”。這需要專家來進行考證。如何譯成中文，涉及到對“工業(yè)4.0”的正確理解。

2 關于“人工智能”問題

德文的“Steurung”意思是“控制”，“Regelung”意思為“自動調(diào)節(jié)”，“控制”是開環(huán)系統(tǒng)，“自動調(diào)節(jié)”是閉環(huán)系統(tǒng)，有“反饋”?！爸悄芑背霈F(xiàn)前，自動調(diào)節(jié)器（Regeler）采用P、D或PID調(diào)節(jié)器，往往是單參數(shù)或少量雙參數(shù)調(diào)節(jié)，如電壓反饋、電流反饋或電壓電流雙反饋等等。計算機出現(xiàn)后及其迅速發(fā)展，CPU中央處理器在內(nèi)存、外存的存儲容量不斷擴大，運算速度快速提高，加上軟件及數(shù)據(jù)庫的迅速發(fā)展，建模很方便，導致多參數(shù)運算最佳化極容易，加上頻率響應速度極快，因而可以替代人腦的部分功能。筆者認為這就是原始“人工智能”應用的開始?，F(xiàn)在計算機全部采用數(shù)字化運算，上世紀五十年代，還只有模擬計算機，現(xiàn)在“人工智能”進一步發(fā)展為生物特征識別、語音處理等，也包括CT（Computer Tomography）計算機斷層掃描及圖像處理，從二維達到三維，可以與已有圖譜（或標準圖譜）對比，可以定性、定量地找出正確結論。如DNA是尋找直系親屬的依據(jù)。

3 關于德國工業(yè)4.0的問題

按德國“工業(yè)4.0”的分類，筆者的認識是：1.0時代即機械化；2.0時代，企業(yè)采用生產(chǎn)線或達到半自動化水平或單機自動化；3.0時代，即高度自動化，少人化及部分網(wǎng)絡化；4.0時代，德國“工業(yè)4.0”已有描述。這種分類是否正確，還需要實踐檢驗。工業(yè)4.0的內(nèi)涵還在不斷完善充實，德國國內(nèi)也有一些爭議，德國《世界報》網(wǎng)站2014年12月9日文章中透露，對1057家企業(yè)調(diào)查：64.3%表示不知道；35.7%的人知道。最先提出工業(yè)4.0概念的亨林?卡格曼說“這個概念是簡單的，但是它的方案是極其復雜。不是所有人知曉它所能產(chǎn)生的全部影響”。就德國而言，工業(yè)4.0也有不同解釋版本，中國更是如此，這是正常的學術討論。根據(jù)我國實際情況，制造行業(yè)各企業(yè)發(fā)展極不平衡，東、中、西地區(qū)的制造業(yè)水平發(fā)展更不相同。從機械工業(yè)來講，其企業(yè)大都處在工業(yè)1.0與工業(yè)2.0的階段，少數(shù)行業(yè)的排頭兵企業(yè)正在進入工業(yè)3.0時代。這些企業(yè)盡管采用計算機信息化技術已有二三十年的歷史，因為不完全是“物”的差距，主要是人的素質(zhì)、觀念、技術水平、敬業(yè)精神等與德國差距更大一些。我完全同意苗圩部長于2015年1月26日給筆者的來信說：“推進兩化深度融合，是我部立部之本。近年來我們做了大量探索，初步建立了覆蓋全國的兩化融合政策和服務體系。今年經(jīng)過國際對比，充分調(diào)研和反復論證，我們進一步明確智能制造是推進兩化融合的核心目標和主攻方向，也是與德國工業(yè)4.0異曲同工之妙的所在”。苗圩部長在5月13日發(fā)言中：中國制造尚處于工業(yè)2.0和3.0并行發(fā)展階段，必須走工業(yè)2.0補課、工業(yè)3.0普及、工業(yè)4.0示范的并聯(lián)式發(fā)展道路。筆者完全同意苗圩部長的論述，但從一個單個企業(yè)來講從工業(yè)1.0到工業(yè)2.0，再到工業(yè)3.0發(fā)展到工業(yè)4.0，必須串聯(lián)式發(fā)展，但是可以大大縮短代際之間時間。因為機械制造行業(yè)是一個實踐性行業(yè)，需要經(jīng)驗、資料、技術、管理及各種數(shù)據(jù)長期積累與傳承，特別是人掌握的技術管理經(jīng)驗或生產(chǎn)中的突發(fā)事件尚無法完全用虛擬的信息化技術來替代，它只能優(yōu)化。如《大國工匠》之說，在媒體上頻頻出現(xiàn)，這可能起誤導作用。如美麗的瑞士，只有800萬人口，在這世界花園小國中，精密機械制造業(yè)特別發(fā)達，其精密機械、精密儀表、鐘表、甚至數(shù)十人的傳感器企業(yè)都領先于世界，其重要原因之一就是擁有一大批掌握絕技的技師、工匠和專家。這就是“工匠精神”，這與國之大小無關。最精密的機械設備最后還是靠高超技藝的人來完成的，它的產(chǎn)品就像藝術品一樣。至少目前來說“人工智能”是完全代替不了它的。人是掌握了高度智慧化、智能化技術的，目前任何CPU代替不了人腦，但可部分代替，雖然有計算機在國際象棋比賽對弈中打敗了著名的選手案例。再如瑞典，人口不到1000萬，出了像SKF軸承、山特維奇的硬質(zhì)合金刀具、阿特拉斯的挖掘機械、Volvo的汽車、工程機械、軍事裝備等世界有名的跨國公司，很多產(chǎn)品處在壟斷地位，還有一批世界“隱形冠軍”的中小企業(yè)。如最精密的軸承、鐘表，最后靠熟練技工研磨選配而成，不然最高等級的精密機械從何而來呢？所謂“以小干大”、“以粗干精”靠的是人的絕技。當然普通情況下工作機械精度性能越高，制造出的產(chǎn)品質(zhì)量越好。將來實現(xiàn)所謂“無人化工廠”、“少人化工廠”，人還是起決定作用的，即要求人掌握更高技術、更豐富知識、具有更高的智慧。

4 “互聯(lián)網(wǎng)＋”與“＋互聯(lián)網(wǎng)”對智能制造的影響

智能制造本來就包含著網(wǎng)絡技術的內(nèi)涵，一個企業(yè)內(nèi)信息的傳遞靠“專網(wǎng)”或“局網(wǎng)”，與外界聯(lián)系用互聯(lián)網(wǎng)。由于竊密問題嚴重，信息安全提到國家安全、經(jīng)濟安全的層面來考慮，因此“專網(wǎng)”與“互聯(lián)網(wǎng)”之間要建立防止信息泄露的“物理防火墻”，各種重要的軟件運行都要加密，而且設計不同的密級。不同級別的人員可接觸到不同密級的內(nèi)容。因此一些較大的重要的企業(yè)一定要有自己軟件開發(fā)人員，一來開發(fā)適合自己企業(yè)情況的軟件，特別是應用軟件；二來為了信息安全及加密。最近國務院頒布了《關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》國發(fā)【2015】40號文件，文件中十一大重點領域中就有（二）“互聯(lián)網(wǎng)+”協(xié)同制造、（十一）“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能，這將大大促進智能制造及智能化裝備更快速發(fā)展，包括遠程監(jiān)控。這里各主管部門有一個協(xié)調(diào)同步發(fā)展的問題。要形成合力而不是分力，否則將重蹈過去重復投資的覆轍，事倍功半，這是筆者擔憂之處。

最近媒體又出現(xiàn)“+互聯(lián)網(wǎng)”，使筆者又有一些疑慮，“互聯(lián)網(wǎng)+”與“+互聯(lián)網(wǎng)”有什么異同之處，要請專家多多指教，是不是主從關系？

5 “互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能制造”、德國“工業(yè)4.0”與傳感器技術發(fā)展的關系

不管是互聯(lián)網(wǎng)還是專網(wǎng)都是網(wǎng)絡，它就像信息高速公路，沒有信息的互聯(lián)網(wǎng)與沒有汽車的高速公路是一樣的。網(wǎng)絡就是一種載體與工具而已。互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)與發(fā)展，使人與人、物與物、人與物、物與人之間的交流縮短了時空間距離，這就會影響一個國家的經(jīng)濟、技術、社會生活，甚至政治與軍事業(yè)態(tài)的變化。信息的互聯(lián)互通，首先靠的是傳感器，即把物理量、化學量、生物量等通過傳感器變?yōu)閿?shù)字化的信息，這樣才能通過信息高速公路——互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)人與人、物與物、人與物、物與人之間的互聯(lián)互通而交流信息，從而使虛擬空間與實體空間相互緊密結合。傳感器之重要性就不言而喻了，但是到現(xiàn)在為止還沒有被政府及業(yè)界人士重視，使傳感器大大受制于人，特別受制于發(fā)達國家，往往引起很多政治與商業(yè)麻煩。為此筆者于2012年3月13日、2012年10月20日、2013年2月20日三次給時任中央領導寫過信，得到中央領導同志的重視與批示，而且工信部、科技部等主管部門主要領導親自部署，這幾年取得不少成果。但對目前把兩化融合、智能制造、“中國制造2025”等作為振興制造業(yè)的國策來說，應該說傳感器的發(fā)展極不理想。不知問題出在什么地方。而過去政府頒布的“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能制造”，現(xiàn)在頒布的“互聯(lián)網(wǎng)＋”也都把傳感器作為核心技術來攻關，目前形成“九龍治水”的管理模式，解決不了小小的極為重要的傳感器的發(fā)展，筆者不得其解。虛擬制造與實體制造，或信息與物理系統(tǒng)的橋梁就是傳感器，沒有傳感器就沒有智能制造，沒有裝備的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化，就沒有物聯(lián)網(wǎng)，也就發(fā)揮不了互聯(lián)網(wǎng)的作用，不知這種思考是否正確？

6 制造業(yè)面臨下行壓力加大，企業(yè)如何進行智能制造技術改造與發(fā)展

目前制造業(yè)，特別是機械工業(yè)各行業(yè)與企業(yè)面臨強大的下行壓力，很多排頭兵企業(yè)訂單不足，生產(chǎn)能力放空。企業(yè)領導忙著解困或解決“吃飯”問題。筆者認為這是國內(nèi)外經(jīng)濟形勢造成的，這種局面很難在短期內(nèi)有根本改變。因此企業(yè)領導要根據(jù)自身實際情況，善于把“吃飯”與“發(fā)展”即實現(xiàn)智能制造技術的應用結合起來，變“?！睘椤皺C”，使后者成為解困的助力而不是阻力。這是一次對企業(yè)領導班子，特別是一把手的智慧與決策能力的考驗。既要利用良好貼心服務與質(zhì)量開拓國內(nèi)外的細分市場，但也要提防國內(nèi)外市場帶來的各種風險，特別是防止資金鏈的斷裂。

由于筆者已是耄耋之年，對新技術的掌握跟不上時代進步，以上觀點肯定有很多不正確之處，請專家、教授不客氣地指正。筆者寫本文的目的就是起“拋磚引玉”之作用，供大家討論。越討論就越能符合實際，越討論就越能理解，理解越深就能更自覺地實施“中國制造2025”與“智能制造”的歷史任務。

（作者注：本文經(jīng)機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所歐陽勁松所長、石鎮(zhèn)山副所長、宋彥彥教授級高工精心修改，在此表示衷心感謝。）