工業4.0時代來臨

辛妍

以“工業4.0”為代表的新一輪工業革命，或許正是中國制造業轉型升級的重要契機

在捷克作家卡雷爾·查培克的劇本《羅薩姆的萬能機器人》中，機器人是一個具有人的外表、特征和功能的機器。其后，作為科幻片中經久不衰的題材之一，擁有人類智慧般的“智能”的機器人能夠依靠自身的動力和控制能力，實現各種超難度的功能和任務。而現在，這個曾經只能出現在科幻片中的場景正越來越多地出現在世界各國的工廠中。尤其是在德國，“人機協作”早已成為其現代工廠生產發展的主流。可以說，透過機器的觸角，德國已將“工業4.0”的精髓注入到了制造業的每一個角落。

制造業的興衰，印證著大國的興衰。沒有強大的制造業，就不可能成為經濟大國和強國。德國經濟增長的動力來自其基礎產業——制造業所維持的國際競爭力，這也正是為什么在金融危機中，德國能夠在歐洲經濟中一枝獨秀。金融危機爆發后，先進制造業發展成為大國關注的焦點。而德國提出來的“工業4.0”也備受關注。

事件 中德強調“工業4.0”合作

2014年10月，李克強總理訪問德國，與德國總理安格拉·默克爾共同主持召開第三輪中德政府磋商。會后，兩國政府共同發布《中德合作行動綱要》。這項旨在落實2014年3月底習近平主席訪問德國時提出的建立中德“全方位戰略伙伴關系”的行動綱領的內容多達110條，涵蓋了政治、經濟、文化、農業、工業、文明等各個領域。尤為引人注目的是，在“互利共贏：可持續的經濟發展和金融領域合作”篇章中，重點突出了雙方在制造業就“工業4.0”的攜手合作，而該領域的合作有望成為中德未來產業合作的新方向。中德這兩個出口大國對未來制造業發展趨勢的共同判斷，可謂含義深遠。

《中德合作行動綱要》中有關工業4.0合作的內容共有4條，其中第一條就明確提出工業生產的數字化（即“工業4.0”）對于未來中德經濟發展具有重大意義，為此兩國政府應提供政策支持和框架條件，由企業自行推進“工業4.0”。同時，綱要提出由中國工業和信息化部、科技部與德國聯邦經濟和能源部、聯邦教研部組織建立“工業4.0”對話，為兩國企業在該領域開展自愿、平等的互利合作搭建平臺。不僅如此，中德兩國還商定將在標準問題上緊密合作，將“工業4.0”納入中德標準化合作委員會的工作議題。毫無疑問，一場圍繞工業4.0悄然興起的新一輪工業革命將迅速影響到中國的工業化進程。

2014年3月，國家主席習近平訪問德國時曾在《法蘭克福匯報》發表署名文章，指出當前全球新一輪科技和產業革命呼之欲出，世界各國爭相調整、適應，抓緊實施必要改革。其中，就曾重點提到德國“工業4.0”戰略。

2014年7月，德國總理默克爾在其任期內第七次訪問中國，并且帶來了德國工業4.0工作組的眾多成員到工業和信息化部座談，使得工業4.0再次成為業界關注的焦點。而中國工程院原副院長、院士鄔賀銓認為，此次中德兩國就工業4.0簽署合作綱要，對中國來說正當時，它意味著我國要在工業化與信息化同步發展的戰略中更快地促進兩化融合，對促進經濟社會的發展有著重要的價值，對當下中國經濟轉型、結構調整都有著特殊的意義。近來年，我國對信息化與工業化融合的推動相對比較簡單，如果能夠借鑒德國的經驗，那么我們的發展將會是跨越式的。

2014年11月，第十六屆中國國際工業博覽會在上海舉行。在此次會議上，中國版的工業4.0概念首次被正式提出，使得“工業4.0”再次成為一大熱門話題，而工業博覽會上的數控機床與金屬加工展、工業自動化展、工業環保技術與設備展、信息與通信技術應用展、新能源與電力電工展、節能與新能源汽車展、工業機器人展以及科技創新展，更是揭開了中國版工業4.0時代的面紗。人機融合、物聯網實際應用及未來工廠等將為工業開啟一個可視的未來。

焦點 全球重視“工業4.0”

在金融危機后，全球各國普遍掀起一股重新審視和定位實體經濟的浪潮，尤其重新審視制造部門在經濟社會中發展的功能與地位。雖然工業4.0是德國提出的新的口號，但可以說它是全球制造業下一步的方向。因此，世界各國都給予了高度重視?；蛟S其他發達國家并沒有明確提出“工業4.0”計劃，但與之類似的各種變革已經在各國悄然展開，重振制造業成為近年來最優先的戰略議程。

金融危機讓美國深刻地認識到實體經濟的重要性。為在國際競爭中贏得主動權，美國于2009年初開始調整經濟發展戰略，密集出臺了多項促進制造業發展的國家戰略。當年12月，美國公布《重振美國制造業框架》。為恢復美國制造的昔日榮光，創造更多就業崗位，提振國家制造業總體競爭力，美國政府于2010年8月提出《制造業促進法案》。其后，又于2011年6月和2012年2月相繼啟動《先進制造業伙伴計劃》和《先進制造業國家戰略計劃》，并通過積極的工業政策，鼓勵制造企業重返美國。從實際效果看，美國制造業占GDP的比重從2010年的12%回升至2013年的15%。尤其是在2013年12月12日，美國白宮召開了第一次CPS成員會議，實際討論的就是與德國的工業4.0一樣的內容。雖然工業4.0概念是德國先提出來的，但實際上美國一直在做以CPS為概念的先進制造。

與德國類似，美國的公司也大力支持它們自己的“工業4.0”。2012年秋，通用電氣公司（GE）提出了“工業互聯網”概念，它與德國的“工業4.0”類似，即將智能設備、人和數據連接起來，通過高功能設備、低成本傳感器、互聯網、大數據收集及分析等技術的融合來提高產業效率。

日本是先進制造大國，在制造領域擁有傳統優勢，長期積累的機器人技術已經被廣泛運用到了工業生產中。比如本田公司就是利用機器人、無人搬運機、無人工廠等先進技術和產品，得以建成世界最短的高端車型生產線。同時，日本相當重視對以信息技術、新能源為代表的新興產業的扶持。2009年和2010年，日本國際貿易委員會和日本通產省分別發布了《日本制造業競爭策略》和《日本制造業》專題報告，包括全面推動以制造為主的5個戰略性新興產業。2011年又公布了以增強制造業國際競爭力為主要目的的《應對日元升值綜合經濟對策》。2014年，日本經濟產業省繼續把3D打印機列為優先政策扶持對象，計劃當年投資45億日元，實施名為“以3D造型技術為核心的產品制造革命”的大規模研究開發項目。

歐盟對制造業也相當重視，綠色、環保、可持續發展一直是其制造業發展的主攻方向，同時歐盟也希望在這些領域實現更優的“再工業化”。2011年，歐盟宣布投資2000億歐元支持相關制造業的發展，并且重點支持了一批面向未來的制造技術的研發項目，推動諸如智能制造、ICT驅動制造升級、物聯網應用等的研究與實踐。而法國對制造業的大力支持甚至更早，在2008年就已經建立了向制造部門融入創新資金的國家主權基金——戰略投資基金。

近年，中國等新興經濟體在全球制造業領域的影響力和競爭力迅速提升。其中，中國制造業產出約占全球的20%，成為全球制造業第一大國。同時，在全球設備制造業的32個子行業中，中國已經在7個子行業中取得了領先地位。但是，“中國制造”與“德國制造”仍存在著明顯的差距。“德國制造”是質量保障的代名詞，其每10家機械設備制造企業中就有6家生產高端機械產品。與之相比，“中國制造”主要是要通過更低的生產成本取得競爭優勢。但是，這一競爭力在“工業4.0”中將可以通過強大的物聯網技術加以抵消。為此，中國政府制定了《工業轉型升級規劃》、《國家戰略性新興產業發展規劃》等，積極推動制造業的轉型提升。而目前，工信部、發改委、科技部和國資委也正在借鑒德國經驗，聯合編制《中國制造2025》，并相應地提出工業智能化的內容，為把我國打造成現代化的工業強國描繪出清晰的路線圖。如果說德國的“工業4.0”是德國在面對美國信息產業和中國制造成本侵襲下重建產業優勢的戰略選擇，那么《中國制造2025》則代表了中國在從制造大國向制造強國轉型過程中的頂層設計和路徑選擇。值得一提的是，中國國內首個“工業4.0—智能工廠實驗室”已經于2014年10月28日在同濟大學嘉定校區落成。

啟示 借鑒經驗發展中國“工業4.0”

在經歷了30多年高速發展之后，我國工業生產能力與技術水平已經有了質的飛躍。但是同時，也正在受到雙重挑戰：一方面，發達國家加強對實體經濟的重視，正在進行“再工業化”運動；而另一方面，新興經濟實體如印度和拉美國家擁有更低的勞動力和資源成本。面對嚴峻的形勢，可以說我國的工業化進程又走到了一個歷史的十字路口，而以“工業4.0”為代表的新一輪工業革命，或許正是中國制造業轉型升級的重要契機?？梢哉f，正面臨經濟結構轉型的中國，積極融入和布局第四次工業革命是大勢所趨。

但是，必須要認識到的是，我國長期處于制造業產業鏈的低端，先進工業裝備、技術比發達國家存在較大的差距。與此同時，我國的信息化技術發展集中在消費端，幾乎長期忽視工業方面的信息化進展。而“工業4.0”強調“虛實結合”，即計算機、信息化、網絡等虛擬技術與實體工業的融合，其核心就是智能化和物聯網。尤其是在智能化的產品內核中，表面是工業設備，但內核卻是計算機和信息化。發達國家是先工業化后信息化，而我國則是工業化與信息化同步發展。因此在現階段，無論是在智能化還是在信息化方面，我國的發展進度均落后于歐美日等發達國家。當前正值我國大力推動兩化深度融合、促進工業轉型升級的關鍵時期，借鑒德國推行“工業4.0”戰略的理念、內容和做法，發展具有中國特色的“工業4.0”，道路必定艱難，但卻也勢在必行。

首先，要注重中長期規劃?！肮I4.0”是對整個制造業體系發展的總體思考，強調系統、集成和社會資源的再配置。它不僅僅只是一個技術開發，因此需要有中長期的全面規劃。如前文所述，德國的“工業4.0”概念在2011提出，是德國政府確定的面向2020年的長期國家戰略。

其次，配套工業基礎寬帶設施，優化網絡基礎建設和應用，超前部署建設國家信息物理系統網絡平臺。中國要決勝未來的競爭，必須在構建信息物理系統網絡平臺上先行一步。但是，由于受各方壓力的影響，我國不可能很快達到德國的標準。然而，我們可以先在社會信息化基礎方面推進下一代互聯網規模商用和前沿性布局，推進三網融合，充分發揮下一代國家信息基礎設施對兩化深度融合的支撐作用，做到可擴展、安全、可用、支付得起。在此基礎上，在國家新的信息化發展戰略中加強對CPS的總體布局，研究制定CPS建設的戰略目標、重點任務、發展路徑和政策舉措。

再次，建立跨界研究小組或平臺，注重產學研的聯合推動作用。德國的“工業4.0”是由產學研聯合發起的，“工業4.0”工作組的成員是來自產學研多方代表。也正因為如此，“工業4.0”都會一經提出便得到各界的積極響應。因此，我國應當借鑒這一模式，聯合科研實力雄厚的大學和科研機構，組建產學研一體的研發聯盟，從而充分調動各方資源和力量，共同推進技術研發和應用推廣。

另外，要積極建立標準，發展“工業4.0”。標準先行是“工業4.0”戰略的突出特點，因此應當重視標準的建立，借鑒德國經驗，及時制定標準化路線圖，引導企業推進信息化建設。同時，要努力實現標準的國際化，使之為國際所認可和采用，以奪取未來產業競爭的制高點和話語權。

同時，可以利用市場規模優勢，對傳統工廠生產模式進行智能化改造試點。中國的制造業不可能在一夜之間完全達到工業4.0 的標準，但是可以通過與跨國公司合作，開展工廠4.0試點，對傳統工廠生產模式的智能化改造。同時，在大數據分析、處理技術上，中國不僅應加強大數據的應用研究，更要加強大數據分析和處理技術的開發，在大數據產業發展上要避免出現核心技術、關鍵技術受制于人的局面。

最后，就是對人的注意，要加強培訓和職業發展?！肮I4.0”把人的發展作為技術發展的根本目的，強調在新的人——技術和人——環境體系中，提高人的能力。在德國，將近80%的年輕人接受的是職業教育，成功的職業教育為“德國制造”提供了大量優秀的產業工人。而現代技術工人的技能培養與職業發展一直是制約我國制造業升級的瓶頸因素。因此，推進勞動者能力發展刻不容緩。

工業4.0時代已經悄然到來，且來勢迅猛。這個新時代的變局雖然剛剛開始，但意義重大，是又一個新紀元的開始。然而，“工業4.0”也只是未來工業的一個起點。未來的制造業，將與服務產業一樣，建立在互聯網這一“共同的底盤”之上，使整個社會變得更加智能。未來的世界，必定是人與機器協作創造出來的世界。