韓碩
摘要:德國在全球制造業迅猛發展的背景下提出了工業4.0的概念,并于2013年12月發布標準化路線圖,進入實施階段。德國作為世界制造業強國,發布該計劃對于我國大而不強的制造業具有十分重要的意義,而且有利于改善污染現狀,提高能源利用率。近年來,我國積極推進制造業的工業化和信息化融合,強調智能化、數字化的德國工業對我國“兩化”融合有重要的借鑒意義。文章從德國工業4.0的基本內涵出發,說明我國積極應該德國工業4.0的必要性和重要性,從政府、產業及企業自身三個角度說明德國工業4.0對我國制造業發展的啟示。
關鍵詞:德國工業4.0;中國制造業;歐美再工業化;發展啟示
一、引言
2011年,德國舉辦了漢諾威工業博覽會,并在此次博覽會上提出“工業4.0”的概念。隨后,德國政府、產業界和科研院所不斷加大投入精力,于2013年4月發布了《實施“工業4.0”戰略建議書》,同年12月,德國又發布了“工業4.0”標準化路線圖,德國工業4.0成為德國政府確定面向2020年的國家戰略。由此,“工業4.0”逐步被人們廣泛認知。德國作為全球制造業競爭力強國之一,迫不及待地加快“工業4.0”戰略制定和實施,其根本目的是什么?實施路徑如何?同時,作為制造業大國而非強國的中國,正在實現“中國智造”的道路上奮勇前進,德國工業4.0戰略對我國制造業有什么積極意義?對我國制造業發展有什么啟示? 本文將對這些問題展開論述。
二、關于德國工業4.0
(一)工業4.0的含義
工業1.0起源于18世紀末機械制造設備的引進,蒸汽革命全面開始,進入機械化生產時代;工業2.0就是電力時代,使得工廠生產流水線化、標準化;工業3.0就是現在正在進行的信息革命,工業生產自動化程度提高。相比前幾次工業革命,工業4.0是在當前成功應用信息和通信技術、嵌入式技術及強大的互聯網技術的基礎上而提出的。工業4.0就是綜合運用信息物理系統(CPS,Cyber Physicial Systems)將資源、信息、物品和人進行互聯,從而創造物聯網和服務,進而將這種服務模式用于工業領域,促進制造業智能化、網絡化發展。
(二)工業4.0的主要內容
工業4.0的核心內容可以歸納為一個網絡、兩大主題、三大集成、三大轉變、八大計劃。
一個網絡是指信息網絡系統(CPS)。該系統強調虛擬和現實的聯系和融合,使用連接、云儲存、虛擬網絡、內容、社區、個性化將一切可以利用的生產資源整合在一起,從而創造出一個生產高度智能化的智能工廠。
工業4.0包括智能工廠和智能生產兩大主題。智能工廠是強調運用互聯網技術將分散的工廠進行互聯,實現數據互相交換和共享;智能生產側重于高度自動化、人機互動、智能管理等先進技術運用于生產的全過程。
三大集成是企業在價值鏈上的橫向集成、制造系統網絡化的縱向集成及生產過程中的端對端集成。由于不同企業在同一價值鏈上可能處于不同生產階段,價值鏈上的橫向集成就是促使處于同一價值鏈上的企業通過IT技術相互溝通,促使不同企業間資源互動,提高生產效率。這樣可以促進不同的企業更好地創造價值,實現端對端的集成。在橫向集成的基礎之上就需要網絡的鏈接,從而形成了縱向的制造系統網絡化集成。
實施工業4.0可以促進生產分散化轉變、產品定制化轉變及客戶全程參與轉變。由于工業4.0高度網絡化,對于某一企業而言規模效應不在必要,工業生產將由集中向分散化轉變。在未來,產品都將完全按照個人意愿來生產,甚至全部自動化、個性化制造;同時,企業生產不再是企業的事情,而是客戶全程參與的互動式的價值創造。
按照德國發布的《實施“工業4.0”戰略建議書》,八大計劃是指:①標準化——不同企業按照統一標準進行網絡建設,否則就不能進行網絡連接;②管理復雜系統——工業4.0為企業管理提出了更高的要求,建立管理系統;③工業寬帶體系建設——建立可靠、全面、高品質的工業專用網絡;④安全與保障——網絡安全是工業4.0的核心;⑤工作組織和設計——工業4.0對企業組織結構提出了新要求;⑥培訓和職業發展——通過建立終身學習計劃,不斷地為工業發展提供足夠的優秀人才;⑦監管體系——需要建立全方位的監管體系;⑧資源利用體系——考慮環境制約因素,提高資源利用效率。
(三)工業4.0的目的與實施意義
綜上所述,德國工業4.0就是通過信息技術把產品、機器、資源和人有機地結合起來,創作出一個高度智能化、數字化、個性化的制造模式。工業4.0的主要目的在于確保德國制造業的國際競爭力,推動德國制造業從單純的圍繞產品生產,向數據分析與應用基礎上的智能模式轉變。
三、我國制造業積極借鑒德國工業4.0的必要性和重要性
作為世界工廠的中國,當前面臨著“前有攔截,后有追兵”的緊迫狀態,加之已經在資源、環境方面的制約因素,因此積極探索德國工業4.0是很有必要的,具有十分重要的意義。
第一,是我國積極推動工業化和信息化融合的必然選擇。“兩化”融合是經濟發展的引擎和著力點,是促進我國制造業由大變強的必由之路。但我國“兩化”的深度融合仍面臨一些問題,如兩化融合總體上仍處于以局部應用為主的階段,集成協同應用水平仍較低,信息化與企業經營管理和決策未能有效結合,產業鏈上下游之間未能充分實現順暢銜接,網絡化、智能化、自動化程度不夠,對市場反應不靈敏,作用和成效有限。而德國工業4.0高度重視信息化,能為我國兩化融合提供很好的借鑒。
第二,有利于確保中國制造業的未來。當前面對經濟危機之后歐美國家的“再工業化”政策,制造業出現“返巢”的現象,同時由于計劃生育政策的影響,我國勞動力價格不斷上升,加之德國工業4.0全部智能化的影響,低成本優勢正在喪失。根據澎湃新聞網報道,世界500強榜單中一共有50家在2013年出現虧損,而中國排名第一獨占16席,虧損總額達到377億元。因此,積極應對德國工業4.0乃至整個歐美的再工業化,取其所長,對于確保中國制造業的未來具有十分深刻的積極意義。
第三,有利于促進產業升級改造。我國制造業大而不強主要有四個方面的原因:一是缺乏自主創新;二是產品質量問題突出;三是資源利用效率低下,環境污染嚴重;四是產業結構不合理。面對這些問題,德國工業4.0是一個很好的借鑒。工業4.0是在全球化的大背景下提出的戰略選擇,特別是在信息技術、網絡技術等方面更是走在世界前端。我國積極應對工業4.0對于信息產業發展、制造業自動化發展有重要的意義,有利于推動產業升級改造。
四、德國工業4.0對我國制造業發展的啟示
(一)政府
1. 統籌規劃,加快制定中國制造業發展的長期戰略
國家戰略在整個制造業發展過程中舉足輕重,發揮著指揮棒的作用。同時,可以預見,制造業智能化、網絡化是新一輪技術革命的大趨勢,因此國家要積極應對德國工業4.0,制訂符合國情的制造業智能化、網絡化發展計劃。據21世紀經濟報道網報道,目前我國有關部委正在聯合編制《中國制造2025》規劃,該規劃目的是將我國打造成現代化工業強國。同時,面對我國特殊的國情,我國應該走工業2.0、工業3.0、工業4.0并行的發展道路,而非串行的連續道路,積極探索創新驅動、質量效益高、綠色制造、服務型制造的新型工業道路。
2. 進一步推進工業化和信息化高質量融合
德國工業4.0更加注重網絡化的影響,這就要求我國要充分重視信息化發展,積極推進先進的網絡基礎設施建設,而且要重視與其他可以信賴國家的網絡基礎設施建設的協調,提高互聯網的使用效率。
3. 建立統一的技術標準,高度重視發揮標準化對制造業發展影響,積極參與國際標準的制定,搶占國際話語權
標準一旦制定就很難更改,因此在推進工業智能化、網絡化的進程中,要積極參與標準的制定,積極謀求國家利益最大化,堅決不能被動接受,從而使得中國標準在世界使用,為我國搶占制造業制高點創造機遇。
4. 運用系統方法,從整個國家發展的大局出發,建立相應的配套系統
制造業發展不是單一的,是整個系統的共同作用結果。因此,要重視資源管理系統、企業創新生態系統的建設,運用系統、集成的觀點對整個制造業發展體系重新布局。在工業4.0當中,產學研的高度融合也為我國產學研系統化發展提供了借鑒。
5. 完善職業技能培訓體系,為制造業發展提供優秀人才
制造業的競爭從某種方面來說也是優秀人才的競爭。目前,我國制造業缺乏大量的技能型人才,而高校畢業生就業形勢不容樂觀。面對這種人才供給與需求不匹配的現狀,要加快人才培養模式升級換代,充分發揮人力資源的優勢。
(二)產業層面
1. 要組建跨界的研究小組
德國為推進工業4.0計劃落實,成立了政府、產業協會及相關企業在內的“產官學”三位一體的小組。我國在推進制造業不斷發展的進程中也要成立類似的機構,其中應該包括自然科學學家、工程技術專家、社會科學學家及企業代表等,促進產學研的高效融合。
2. 合理安排制造業的產業、組織結構
首先,我國現在存在產能過剩的現象,要綜合運用稅收、財政等政策加快產業調整步伐,推進產業升級。比如2014年9月24日,國務院要求有關企業對固定資產采用加速折舊的方法推進產業升級。其次,在企業做大做強的同時重視中小企業的發展,可以發展一批具有技術特色的專業化的中小企業。最后,加快產業布局空間調整。由于產業布局不合理,出現產品同質化的問題,所以要充分預留產業鏈的伸展空間,調整產業結構空間布局。
(三)企業自身
1. 學習德國嚴謹理性精神,重鑄企業文化
要從改造國民性的高度來再造中國制造業文化。正如張瑞敏所說:“中國人做事不認真,不到位,每天工作欠缺一點,天長日久就成為落后的頑癥!”嚴謹理性是德國人的民族性格,也是其精神文化的焦點和結晶。在中國企業實現“中國智造”的道路上,更要積極引進德國人這種嚴謹理性的精神,打造屬于公司獨特的制造文化。
2. 注重品牌和質量
從盈利能力和品牌地位來看,我國制造業與發達國家存在較大差距,沒有培育出國際知名的制造業品牌,這就要求用長遠的眼光更加注重品牌建設和產品質量。
3. 積極學習先進管理理念,充分利用各種資源
德國工業4.0為德國制造業提出了更為復雜的管理要求,中國也不例外。面對企業內部資本、人力、技術、信息等眾多生產要素,企業管理者就要學會使用更先進的管理方法和理念,加強對各生產要素的組織和管理,促進生產要素的互相協調。
五、結語
從生產力的角度來說,前三次工業革命都將人從原來的生產方式中解放出來,顛覆了原有的生產方式,推動了社會的巨大進步。因此,從這個角度來說德國工業4.0只不過是以信息技術為核心的第三次工業革命的擴張和進一步發展,可以說是歐美再工業化的一部分。回顧歷史又不難發現,每一次工業革命都是后來總結出來。因此,對于德國工業4.0我國還要高度重視,借鑒其中的合理成分,為我所用,促進我國制造業由“中國制造”向“中國智造”轉變。
參考文獻:
[1]彭瑜.中國制造應走工業2.0、3.0、4.0并行發展的道路[J].世界科學,2014(06).
[2]陳艷敏.我國推動兩化融合戰略與德國“工業4.0”有機結合[N].中國電子報,2014-05-30.
[3]王爾德.德國工業4.0戰略對《中國制造2025》的啟示[N].21世紀經濟報道,2014-07-04.
[4]李廉水,周彩紅,劉軍.中國制造業發展研究報告2013[M].北京:科學出版社,2013.
[5]段心鑫.德國的工業4.0[N].21世紀經濟報道,2013-09-25.
*基金支持:江蘇高校優勢學科建設工程資助項目(PAPD);中國制造業發展研究院2013年度開放課題(編號:SK20130090-6);國家級大學生創新創業訓練計劃(編號:201410300039Z)。
(作者單位:南京信息工程大學經濟管理學院)