德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略對中國工業(yè)發(fā)展的啟示

王德顯

(北京大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，北京 100871)

德國強大的制造業(yè)競爭力使其在次貸危機和歐債危機的雙重壓力下穩(wěn)步前行。除2009年外，德國經(jīng)濟自2007～2014年均為正增長，增長率分別為：2.78%、1.25%、-4.9%、4.01%、3.33%、0.69%、0.43%、1.5%。中國目前為德國第四大出口國和第三大進(jìn)口國。根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，中德貿(mào)易在2000～2014的15年間，中國有十一年處于貿(mào)易逆差，且2013年的貿(mào)易逆差額高達(dá)268.13億美元。根據(jù)歐盟統(tǒng)計局的最新數(shù)據(jù)，2014年中德貿(mào)易總額為1802.7億美元，其中，中國對德國出口總額為806.7億美元，中國從德國進(jìn)口總額為996.0億美元，貿(mào)易增幅同比實現(xiàn)8.8%、5.5%、11.7%的增長。從貿(mào)易商品結(jié)構(gòu)分析，中國從德國進(jìn)口的主要商品是機電產(chǎn)品、運輸設(shè)備和光學(xué)鐘表醫(yī)療設(shè)備，分別占進(jìn)口商品總額的38.4%、33.8%和6.9%，三大類商品占進(jìn)口貿(mào)易商品總額近80%。中國向德國出口的主要商品是機電產(chǎn)品、紡織品及原料、家具玩具雜項制品等三大類商品，分別占出口總額的45.7%、12.8%、8.3%；出口貿(mào)易總額為538.8億美元，占中國對德出口貿(mào)易總額的66.8%。*數(shù)據(jù)來源于中商情報網(wǎng)，訪問網(wǎng)址：http://www.askci.com/news/2015/04/27/17595heh4.shtml。對比中德貿(mào)易的商品結(jié)構(gòu)，中國進(jìn)口的商品主要集中在知識、技術(shù)和資本密集型產(chǎn)品，而中國向德國出口的商品仍以勞動和資本密集型產(chǎn)品為主。隨著中國人口紅利的逐漸消失和要素成本的上升，中國制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級和轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。借鑒德國制造業(yè)發(fā)展的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，積極推進(jìn)兩化融合的實踐意義更加凸顯。

德國是發(fā)達(dá)國家和工業(yè)強國，中德政治和經(jīng)貿(mào)關(guān)系一直處于良好的發(fā)展態(tài)勢。工業(yè)發(fā)展關(guān)系中國經(jīng)濟的命脈，當(dāng)前中國正面臨經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化的大好機遇期，德國推出的新工業(yè)戰(zhàn)略為中國“深入推進(jìn)兩化融合”戰(zhàn)略和實現(xiàn)《中國制造2025》提供了寶貴的經(jīng)驗。中國制造業(yè)發(fā)展的典型特點是大而不強、產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡、智能化程度和產(chǎn)品附加值較低。因此，必須在經(jīng)濟新常態(tài)發(fā)展的關(guān)鍵時期，借鑒德國的發(fā)展經(jīng)驗，大力推進(jìn)制造業(yè)智能化升級改造，將中國的制造業(yè)推向微笑曲線*微笑嘴型的一條曲線，兩端朝上。在產(chǎn)業(yè)鏈中，附加值更多體現(xiàn)在兩端——設(shè)計和銷售；處于中間環(huán)節(jié)的制造附加值最低。的兩端，提升中國制造業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)和附加值。

一、德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略提出的背景、內(nèi)涵及動態(tài)發(fā)展

經(jīng)濟學(xué)家普遍認(rèn)為，工業(yè)革命始于蒸汽機的發(fā)明和使用。工業(yè)發(fā)展是動態(tài)向前的過程，隨著知識的積累和技術(shù)的演變，人類工業(yè)發(fā)展史上先后出現(xiàn)了工業(yè)1.0時代、工業(yè)2.0時代、工業(yè)3.0時代；當(dāng)前，工業(yè)4.0時代已經(jīng)在先進(jìn)制造業(yè)國家拉開帷幕。具體而言，由蒸汽動力推動的機械設(shè)備改變了手工作坊的產(chǎn)品生產(chǎn)方式，大幅度提升了勞動生產(chǎn)率，穩(wěn)定了英國在國際經(jīng)濟領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。1870年辛辛那提屠宰場開始使用第一條傳送帶。隨著分工的明確和電力驅(qū)動機械設(shè)備的應(yīng)用，商品開始被大批量地在流水線模式下生產(chǎn)出來，工業(yè)發(fā)展進(jìn)入2.0時代。在電子和信息技術(shù)廣泛應(yīng)用的條件下，美國Modicong公司1969年研制出084PLC(可編程邏輯控制器*PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計(IEC，1987)。)，機械化設(shè)備的自動化程度大幅度提升，不僅節(jié)省了大量體力勞動，也開始代替部分腦力勞動，工業(yè)發(fā)展進(jìn)入3.0時代。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息物理系統(tǒng)(CPS)的發(fā)展使得物理世界和虛擬世界可以進(jìn)行無縫對接，新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6*IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。IPv6是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，Internet Engineering Task Force)設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議。的推出，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了充足的IP地址，從而保證了智能產(chǎn)品通過互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通。信息物理系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)制造業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)以及智能產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費預(yù)示著工業(yè)4.0時代的到來。表1總結(jié)了四次工業(yè)革命的具體內(nèi)容。

表1 人類工業(yè)化演進(jìn)的內(nèi)容總結(jié)*本表制作參考了邱燕娜《我們離工業(yè)4.0 有多遠(yuǎn)》。發(fā)表于中國計算機報,2015年1月26日，第8版。

1.德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略提出的時代背景

德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的確立，是基于內(nèi)憂外患下對其制造業(yè)比較優(yōu)勢喪失的擔(dān)憂。其“外患”來源于兩個方面：首先是中國制造業(yè)的競爭。中國制造業(yè)的發(fā)展得益于巨大的人口紅利和豐富的資源以及有利的政策支持。改革開放以來，中國抓住了國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機遇，大力發(fā)展制造業(yè)，帶動了中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和中國制造業(yè)競爭力的快速提升。2010年中國超越美國成為世界第一制造業(yè)大國，中國的220多種工業(yè)制成品年產(chǎn)出世界第一。其次是美國奧巴馬政府向制造業(yè)強勢回歸。美國先后提出了“再工業(yè)化戰(zhàn)略”和“先進(jìn)制造伙伴戰(zhàn)略”等，以復(fù)興和確保美國在先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)。例如，美國于2009年發(fā)布了《重振美國制造業(yè)框架》；奧巴馬政府2010年宣布了“國家出口倡議”，提出美國五年內(nèi)出口貿(mào)易翻一番；美國先后發(fā)布了《先進(jìn)制造伙伴計劃》(2011，AMP1.0戰(zhàn)略)和《加速美國先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展》的報告(2014，AMP2.0戰(zhàn)略)，確定了美國先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的三大支柱和先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域等；2013年美國總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問委員會(PCAST)發(fā)布了《設(shè)計一個數(shù)字化未來：網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)邦資助的研發(fā)》的報告，強調(diào)大數(shù)據(jù)以及國家科學(xué)技術(shù)委員會成立一系列工作組的建議。美國的一系列政策措施效果顯著：制造業(yè)為美國GDP貢獻(xiàn)了1.6萬億美元的產(chǎn)值和1300萬個工作崗位；制造業(yè)企業(yè)雇傭了全國63%的科學(xué)家和工程師，完成了將近70%的工業(yè)研發(fā)活動；技術(shù)密集的高附加價值產(chǎn)品，包括資本貨物、工業(yè)用品、運輸貨物和醫(yī)藥品占據(jù)了美國出口產(chǎn)品80%以上的比例(柴忠東、劉厚俊，2015)。[2]

“內(nèi)憂”來源于“德國制造”正在面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，“德國制造”的光環(huán)正在衰退(李京慧，2014)。最近十多年間，以互聯(lián)網(wǎng)為首的高科技技術(shù)飛速發(fā)展，無線通訊技術(shù)(移動4G、移動5G、ZigBee)、工業(yè)機器人、3D打印技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等均取得突破性進(jìn)展，并大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)，極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)制造業(yè)真正向智能化、數(shù)字化、綠色化的方向發(fā)展。[3]德國正是敏銳地覺察出未來制造業(yè)發(fā)展的方向，才提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，以推動其制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，占領(lǐng)未來制造業(yè)國際競爭的制高點。德國經(jīng)濟學(xué)家認(rèn)為，在信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動下，消費品可以實現(xiàn)大規(guī)模訂制、企業(yè)和客戶之間實現(xiàn)無縫實時對話，高質(zhì)量產(chǎn)品和高品質(zhì)服務(wù)相耦合……一系列的行動拉開了世界第四次工業(yè)革命的帷幕，也宣告了“工業(yè)4.0”時代即將到來(陸穎，2014)。[4]2010年7月，德國政府發(fā)布了《思想·創(chuàng)新·增長——德國2020高技術(shù)戰(zhàn)略》報告，并提出將“工業(yè)4.0”確定為十大未來戰(zhàn)略*德國確定的未來十大戰(zhàn)略分別是：二氧化碳中性、高能源效率和適應(yīng)氣候變化的城市、作為石油替代的可再生資源、智能能源轉(zhuǎn)換、個性化的疾病治療藥物、通過有針對性的營養(yǎng)保健獲得健康、在晚年過獨立的生活、持續(xù)的移動性、面向經(jīng)濟的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、工業(yè)4.0、安全身份。之一。2011年，德國在漢諾威工業(yè)博覽會開幕式上正式提出：“工業(yè)4.0”，旨在通過互聯(lián)網(wǎng)媒介的推動，實現(xiàn)第四次工業(yè)革命，提高德國制造業(yè)水平(陸穎，2014)。

2.德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的基本內(nèi)涵——“智能化”

根據(jù)《高科技戰(zhàn)略2020》報告，可以對工業(yè)4.0做如下定義：以智能制造為主導(dǎo)，促使各種生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，并實現(xiàn)彼此之間基于互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接，通過借助信息通信技術(shù)和制造技術(shù)的融合——信息物理系統(tǒng)，實現(xiàn)制造業(yè)全部環(huán)節(jié)的智能化。參考國內(nèi)外相關(guān)資料，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的精華可以概括為：“一個核心”、“兩大戰(zhàn)略”、“三種集成”、“八項措施”[5]；具體地說，信息物理系統(tǒng)是工業(yè)4.0的核心，助力實現(xiàn)信息世界和物理世界的無縫連接?！皟纱髴?zhàn)略”是工業(yè)4.0的靈魂，德國工業(yè)4.0的戰(zhàn)略目標(biāo)就是實現(xiàn)智能生產(chǎn)并創(chuàng)建智能工廠——基于信息物理系統(tǒng)和先進(jìn)智能設(shè)備，實現(xiàn)人機交流互動，實現(xiàn)個性化大批量智能生產(chǎn)。而智能化生產(chǎn)技術(shù)、智能化生產(chǎn)過程和智能化生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施將助力于智能工廠的創(chuàng)建?！叭N集成”是工業(yè)4.0的特征，分別為縱向集成、橫向集成和端到端集成——智能化生產(chǎn)背景下，企業(yè)之間的邊界變得模糊，企業(yè)專注于其核心競爭力，具體生產(chǎn)制造過程基于全球范圍內(nèi)的價值鏈分工，借助高效的信息網(wǎng)絡(luò)，在不同企業(yè)之間實現(xiàn)無縫合作，生產(chǎn)出智能化產(chǎn)品，實現(xiàn)橫向集成；智能化生產(chǎn)下，眾包、眾創(chuàng)成為常態(tài)，消費者從產(chǎn)生對產(chǎn)品的需求欲望開始就參與到產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)過程中，個性化定制、消費并享受智能化運維等產(chǎn)品全生命周期服務(wù)，直至商品的回收再利用等，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)完整的縱向集成；智能制造的一個顯著特點就是實現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理(PLM)，原材料從采購到以產(chǎn)品形式被出售消費再到最終產(chǎn)品回收，整個過程環(huán)節(jié)實現(xiàn)無縫連接，真正做到端到端集成?！鞍隧棿胧笔菍崿F(xiàn)工業(yè)4.0的根本保證。分別為：制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)4.0參考架構(gòu)體系；開發(fā)復(fù)雜系統(tǒng)管理工具和方法；可靠、快速和高品質(zhì)的工業(yè)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施；構(gòu)建關(guān)于網(wǎng)絡(luò)、信息和環(huán)境的安全保障機制；工作組織創(chuàng)新和設(shè)計創(chuàng)新；培育大量的技術(shù)人才并建立職業(yè)生命全過程培訓(xùn)機制；加強多維度監(jiān)管；提升資源使用效率。

由此，德國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略向人們展現(xiàn)出全新的工業(yè)藍(lán)圖：在萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)化世界，原有傳統(tǒng)企業(yè)和行業(yè)的邊界模式、產(chǎn)業(yè)鏈實時分工重組，物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)(服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù))滲透到生產(chǎn)技術(shù)的各個環(huán)節(jié)，新價值的創(chuàng)造過程發(fā)生巨大改變，各種新型工廠和產(chǎn)品層出不窮，高靈敏度的智能化生產(chǎn)和個性化產(chǎn)品定制成為現(xiàn)實。

3．德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略升級——工業(yè)4.0平臺

2015年4月14日，以“融合的工業(yè)——加入網(wǎng)絡(luò)”為主題的漢諾威工業(yè)博覽會拉開帷幕。開幕式上，默克爾政府宣布升級德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略為德國工業(yè)4.0平臺，以推動德國工業(yè)戰(zhàn)略的實施，培育德國在制造業(yè)領(lǐng)域持續(xù)動態(tài)的比較優(yōu)勢，并幫助德國獲取未來國際市場制造業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)權(quán)。德國工業(yè)4.0平臺的主要任務(wù)就是推進(jìn)重要戰(zhàn)略和提議，確保它們在不同部門之間的協(xié)調(diào)和落實，同時調(diào)動各種積極力量，大力推進(jìn)第四次工業(yè)革命。由此不難看出，升級后的德國工業(yè)4.0平臺戰(zhàn)略更加緊密了德國政府、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)系，也使德國政府的作用更加突出。

《德國工業(yè)4.0實施建議》中，推進(jìn)研發(fā)和創(chuàng)新是整個工業(yè)4.0平臺戰(zhàn)略的核心內(nèi)容。其主要內(nèi)容有：(1)打通基于產(chǎn)業(yè)價值鏈網(wǎng)絡(luò)的制造業(yè)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售和服務(wù)等各環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)不同環(huán)節(jié)互聯(lián)互通，對于企業(yè)面臨的各種問題，提供持續(xù)的、全方位的解決方案，并培育出新的商業(yè)模式。(2)基于產(chǎn)品全生命周期管理網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理、服務(wù)、回收利用等各個環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的產(chǎn)品生命周期管理，提升產(chǎn)品設(shè)計和制造的總體價值，延長產(chǎn)品生命周期。(3)基于企業(yè)制造系統(tǒng)不同層面網(wǎng)絡(luò)的縱向整合，構(gòu)建打通制造系加工制造層面、傳感/執(zhí)行層面、制造管理層面、企業(yè)資源規(guī)劃層面等各個層面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其目標(biāo)是建立企業(yè)內(nèi)柔性和實時響應(yīng)的制造系統(tǒng)，實現(xiàn)制造系統(tǒng)的安全化、柔性化和智能化。(4)基于勞動者利益建立勞動者和生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)材料及生產(chǎn)機器的互聯(lián)互通，構(gòu)建多模的輔助系統(tǒng)和新的勞動環(huán)境，實現(xiàn)勞動者和新技術(shù)的深度融合，通過改善教育和培訓(xùn)方法，引入人機交互系統(tǒng)。(5)基于通信網(wǎng)絡(luò)、微電子、信息安全、功能安全、數(shù)據(jù)分析等相關(guān)技術(shù)，不斷研發(fā)促進(jìn)“工業(yè)4.0”發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，并促使先進(jìn)技術(shù)在工業(yè)化領(lǐng)域應(yīng)用推廣。(6)提出 “工業(yè)4.0”參考架構(gòu)模型(RAMI4.0)。工業(yè)4.0平臺提出其參考架構(gòu)模型的主要目的：一是參考架構(gòu)模型為標(biāo)準(zhǔn)化工作提供依據(jù)，在分析現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上，通過研究參考架構(gòu)體系，可以迅速找出需要制定新標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)域；二是可以通過參考架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)體系指導(dǎo)企業(yè)智能制造的實踐。(7)繼續(xù)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。無論是對德國還是其他國家而言，工業(yè)4.0都將是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新生業(yè)態(tài)，還需要制定許多新標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化工作組的目的就是通過標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)創(chuàng)新，盡早建立起明確而被國際認(rèn)可和接受的一系列標(biāo)準(zhǔn)化體系。(8)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全防護(hù)網(wǎng)。工業(yè)4.0基于信息物理系統(tǒng)，實現(xiàn)了更廣泛的利益相關(guān)者的網(wǎng)絡(luò)連接，其發(fā)展的前提和基礎(chǔ)是保證信息數(shù)據(jù)的安全性。為此，安全架構(gòu)和安全策略的設(shè)計、基于IoT的身份識別、網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)配置、虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全、職業(yè)安全培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)原則等因素必須進(jìn)行持續(xù)的研發(fā)和發(fā)展。

二、中國“兩化融合”戰(zhàn)略與德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的比較分析

“工業(yè)化”和“信息化”是兩個獨立概念?！肮I(yè)化”是指“機器大工業(yè)在國民經(jīng)濟中發(fā)展并達(dá)到占統(tǒng)治地位的過程?！比毡緦W(xué)者在20世紀(jì)60年代研究并提出了“信息化”，最先將信息化定義為一個動態(tài)的過程，即信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，并逐漸在社會生產(chǎn)中占支配地位。進(jìn)入21世紀(jì)，我國充分認(rèn)識到信息化的巨大潛力，提出促進(jìn)信息化和工業(yè)化的融合，是適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的必要措施，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的必要手段，是落實科學(xué)發(fā)展、建設(shè)我國小康社會和適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)、實現(xiàn)中國夢的必然選擇。

中國的兩化融合戰(zhàn)略與德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略異曲同工。自21世紀(jì)以來，兩化融合就受到我國的高度重視。2000年召開的黨的十五屆五中全會首次提出“以信息化帶動工業(yè)化”的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。2002年，中共十六大報告《全面建設(shè)小康社會，開創(chuàng)中國特色社會主義事業(yè)新局面》進(jìn)一步闡述了信息化和工業(yè)化的具體關(guān)系：“實現(xiàn)工業(yè)化仍然是我國現(xiàn)代化進(jìn)程中艱巨的歷史性任務(wù)。信息化是我國加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子?！?007年，黨的十七大報告《高舉中國特色社會主義偉大旗幟，為奪取全面建設(shè)小康社會新勝利而奮斗》提出了推進(jìn)“兩化融合”的方針：“發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合，促進(jìn)工業(yè)由大變強?！?012年，黨的十八大報告《堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進(jìn)，為全面建成小康社會而奮斗》提出“推進(jìn)兩化深度融合”：“堅持走中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路，推動信息化和工業(yè)化深度融合，促進(jìn)工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展?！惫I(yè)和信息化部部長苗圩也曾多次提及加快推進(jìn)兩化融合：“做好信息化與工業(yè)化深度融合這篇大文章；大力推動兩化深度融合已成為搶占未來產(chǎn)業(yè)競爭制高點、加快制造業(yè)強國建設(shè)的戰(zhàn)略選擇和必由之路”。2014年9月，苗圩部長進(jìn)一步指出：“德國‘工業(yè)4.0’戰(zhàn)略與我國‘兩化’融合戰(zhàn)略具有很高的契合度?！?/p>

比較德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略和中國兩化融合戰(zhàn)略不難發(fā)現(xiàn)，兩大戰(zhàn)略既有相似之處，又有所差別。[6]首先，相似之處表現(xiàn)為：兩大戰(zhàn)略都是國家層面的制造業(yè)發(fā)展支撐戰(zhàn)略；兩大戰(zhàn)略都高度重視信息化的發(fā)展，都是借助信息化技術(shù)提升本國的制造技術(shù)水平，把握未來制造業(yè)競爭的主動權(quán)；兩大戰(zhàn)略最終的承擔(dān)者均為制造業(yè)企業(yè)和生產(chǎn)車間，其根本目的是通過借助信息技術(shù)既實現(xiàn)生產(chǎn)加工過程的智能化，又能改變管理模式，提升企業(yè)管理效率。最終，兩國戰(zhàn)略的終極目標(biāo)是提升本國制造業(yè)企業(yè)的國際競爭力，促進(jìn)本國經(jīng)濟的發(fā)展。

然而，德國是世界最發(fā)達(dá)的國家之一，中國是世界最大的發(fā)展中國家。不同的發(fā)展程度使得兩國的工業(yè)基礎(chǔ)、人力資本、技術(shù)和要素稟賦及企業(yè)家精神等都有明顯差異，從而使得兩大戰(zhàn)略又各有特點。從戰(zhàn)略提出的背景分析，制造業(yè)發(fā)展面臨的內(nèi)憂外患是德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略出臺的主要原因。一方面，德國制造業(yè)的競爭力面臨下降的威脅，同時，來自美國先進(jìn)制造戰(zhàn)略下的先進(jìn)制造業(yè)和中國制造業(yè)的較強競爭力從不同緯度與德國制造業(yè)展開激烈競爭，正是為了應(yīng)付美國的先進(jìn)制造戰(zhàn)略和應(yīng)對中國等新興市場國家的制造業(yè)競爭，德國提出了基于其制造業(yè)基礎(chǔ)的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。中國提出兩化融合戰(zhàn)略的原因稍顯復(fù)雜，一方面是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，一方面是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展趕超戰(zhàn)略，同時還要應(yīng)對逐漸消減的人口紅利和日益昂貴的要素成本及東南亞其他國家的制造競爭壓力。從政府的視角分析，德國擁有成熟的企業(yè)和完善的市場基礎(chǔ)設(shè)施，德國政府在工業(yè)戰(zhàn)略中基本充當(dāng)“協(xié)調(diào)者”的角色，工業(yè)企業(yè)在戰(zhàn)略中發(fā)揮著更大的作用。而我國實施兩化融合戰(zhàn)略，政府起到重要的引導(dǎo)和支撐，企業(yè)則在這一過程中充當(dāng)學(xué)習(xí)者和執(zhí)行者，然后才是實施兩化融合。從戰(zhàn)略目的的緯度分析，德國實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的目的是為了保持未來國際市場德國制造業(yè)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的地位和角色，繼續(xù)保持德國制造的國際競爭力。我國實施兩化融合戰(zhàn)略的目的是實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)我國由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)“中國制造”向“中國智造”的飛躍，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向中高端邁進(jìn)。

三、從“兩化融合”到《中國制造2025》

中國工程院院長周濟指出：“制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基”。[7]《中國制造2025》充分肯定了制造業(yè)發(fā)展對我國國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略意義，也是我國未來十年實施“制造強國戰(zhàn)略”的行動指南，其目標(biāo)是既保證我國制造業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，又能促進(jìn)我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化。根據(jù)工信部對《中國制造2025》的解讀，中國制造強國戰(zhàn)略目標(biāo)將會分階段、有步驟實現(xiàn)：2025年進(jìn)入世界第二方陣，邁入制造強國行列；2035年位居第二方陣前列；2045年躋身包括美、德、日在內(nèi)的第一方陣，成為具有全球引領(lǐng)影響力的制造強國(許穎麗，2015)。[8]

在美國積極開展再工業(yè)化戰(zhàn)略、德國及時推出工業(yè)4.0戰(zhàn)略的背景下，目前我國經(jīng)濟發(fā)展已進(jìn)入新常態(tài)，制造業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級和向高端推進(jìn)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。《中國制造2025》標(biāo)示出“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型中的頂層制度設(shè)計和實現(xiàn)路徑，也是對推進(jìn)“兩化深度融合”戰(zhàn)略的進(jìn)一步深化?！吨袊圃?025》戰(zhàn)略任務(wù)第二項就提出“推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平等?！蓖瑫r實施研究制定智能制造發(fā)展戰(zhàn)略、加快發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品、推進(jìn)制造過程智能化、深化互聯(lián)網(wǎng)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用和加強互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等六大措施來切實推進(jìn)“兩化深度融合”。

由此繪制我國兩化融合的藍(lán)圖：快速發(fā)展基于信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)生產(chǎn)和消費模式，實現(xiàn)消費者個性化定制、產(chǎn)品眾包設(shè)計、企業(yè)云制造等先進(jìn)消費模式和生產(chǎn)模式，實現(xiàn)對消費需求動態(tài)捕捉的企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、物流模式，構(gòu)建智能生產(chǎn)生態(tài)體系。構(gòu)筑先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，為我國繼續(xù)推進(jìn)兩化深度融合提供高速、安全、穩(wěn)定和高覆蓋面的通信網(wǎng)絡(luò)，提升制造業(yè)企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的接入數(shù)量和質(zhì)量，建立起先進(jìn)的管理、設(shè)備和生產(chǎn)的一體化與網(wǎng)絡(luò)化。隨著信息技術(shù)和制造技術(shù)的快速融合，以物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等為代表的先進(jìn)制造技術(shù)快速應(yīng)用到企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、企業(yè)經(jīng)營管理和商品銷售及售后運維服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，大幅度提升制造業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營智能化。高檔智能化數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造等智能化制造設(shè)備以及先進(jìn)傳感器、智能測量儀器、智能化工控系統(tǒng)的大規(guī)模普及將迅速提升我國的制造業(yè)智能化水平，優(yōu)化我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。通過虛擬仿真技術(shù)、數(shù)字化控制制造技術(shù)、狀態(tài)信息實時監(jiān)測和自適應(yīng)控制等智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)、企業(yè)客戶關(guān)系管理(CRM)、供應(yīng)鏈管理(SCM)等智能化[9]，實現(xiàn)我國制造業(yè)企業(yè)向服務(wù)企業(yè)的轉(zhuǎn)變。

四、德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略對中國工業(yè)發(fā)展的啟示

《中國制造2025》為制造業(yè)發(fā)展指明了方向，鋪平了道路。要落實《中國制造2025》戰(zhàn)略，實現(xiàn)三個階段性目標(biāo)，就要繼續(xù)推進(jìn)兩化深度融合戰(zhàn)略，就要堅持“變要素驅(qū)動為創(chuàng)新驅(qū)動、傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型、夯實互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、樹立綠色發(fā)展理念”等發(fā)展原則，就要充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化生產(chǎn)、智能化制造等先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，借鑒和吸收歐美等先進(jìn)工業(yè)化國家的發(fā)展經(jīng)驗為我所用。德國制造業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)能力均居世界前列，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施為我國制造業(yè)發(fā)展提供了有益的啟示：

第一，夯實工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。未來制造業(yè)的競爭體現(xiàn)在先進(jìn)制造技術(shù)的競爭，這一技術(shù)的基礎(chǔ)是先進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。德國工業(yè)4.0的核心是信息物理系統(tǒng)(CPS)，借助信息物理系統(tǒng)可以促進(jìn)工業(yè)機器人、先進(jìn)材料、增材制造、先進(jìn)傳感器等智能技術(shù)的發(fā)展；可以實現(xiàn)產(chǎn)品眾包設(shè)計、大批量定制化生產(chǎn)、智能化物流服務(wù)及產(chǎn)品全生命周期管理等；還可以模糊企業(yè)邊界，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈、促進(jìn)制造業(yè)向生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型[10]；因此，我國在未來的發(fā)展過程中，首先應(yīng)該加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，提升企業(yè)的接入水平，突出先進(jìn)企業(yè)基于信息物理系統(tǒng)智能化生產(chǎn)的示范效應(yīng)，加強對我國信息物理系統(tǒng)的整體布局，確立我國信息物理系統(tǒng)的發(fā)展措施和最優(yōu)發(fā)展路徑。

第二，啟動智能制造重大工程。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的目的就是搶占未來制造業(yè)國際競爭的制高點，而實現(xiàn)這一目的的唯一法寶就是智能制造技術(shù)的培育和創(chuàng)新。根據(jù)德國的發(fā)展實踐，智能制造將成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在智能制造技術(shù)上，我國雖然在高端數(shù)控機床、增材制造、工業(yè)機器人、先進(jìn)傳感器等技術(shù)領(lǐng)域有了初步的發(fā)展，但是智能裝備核心部件仍主要依賴進(jìn)口，還未完全掌握先進(jìn)制造技術(shù)。因此，我國應(yīng)盡快啟動專項智能制造技術(shù)突破工程，實現(xiàn)信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合，盡快在數(shù)控機床、3D打印、工業(yè)機器人和先進(jìn)傳感器等技術(shù)領(lǐng)域取得實質(zhì)性進(jìn)展，推動我國制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型。借助智能化先進(jìn)制造技術(shù)，《中國制造2025》預(yù)測，到2025年，試點企業(yè)的經(jīng)營成本、產(chǎn)品生產(chǎn)周期及次品率都將下降50%。

第三，建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略實施的關(guān)鍵是促成基于信息物理系統(tǒng)(CPS)的人、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)資源等萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種基于人、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)資源網(wǎng)絡(luò)互連的基礎(chǔ)和前提就是一套完善的標(biāo)準(zhǔn)化體系。德國政府把標(biāo)準(zhǔn)化工作列在其八項行動中第一位，并成立專門的工作小組。德國政府特別重視先進(jìn)企業(yè)的技術(shù)和市場領(lǐng)導(dǎo)力，通過先進(jìn)企業(yè)如西門子等，極力促進(jìn)CPS技術(shù)產(chǎn)品成為未來的“事實標(biāo)準(zhǔn)”。德國信息經(jīng)濟、電信和新媒體協(xié)會(BITKOM)、德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)、德國電氣電子行業(yè)總會(ZVEI)三大協(xié)會共同組建了“德國工業(yè)4.0平臺”，推動德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)工作持續(xù)深入發(fā)展。制造業(yè)未來競爭的關(guān)鍵是技術(shù)，技術(shù)制勝的法寶是標(biāo)準(zhǔn)。我國在推進(jìn)兩化深度融合、實施《中國制造2025》戰(zhàn)略中，必須注重標(biāo)準(zhǔn)的制定，一方面打通不同企業(yè)、不同生產(chǎn)設(shè)備和人員之間的網(wǎng)絡(luò)互連，更重要的是將中國標(biāo)準(zhǔn)推向世界，搶占未來制造業(yè)國際競爭的話語權(quán)。

第四，強化產(chǎn)學(xué)研聯(lián)系。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的發(fā)起成員包括德國工程院、西門子、弗勞恩霍夫協(xié)會等，并逐漸演變?yōu)閲覒?zhàn)略。在這一過程中，產(chǎn)、學(xué)、研的緊密結(jié)合功不可沒，甚至已經(jīng)成為一種全新的技術(shù)創(chuàng)新方式和全球競爭模式。根據(jù)工業(yè)4.0的構(gòu)想，智能制造是基于信息物理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)下的不同企業(yè)間的協(xié)同作業(yè)，因此，德國鼓勵構(gòu)建不同層級的制造業(yè)聯(lián)盟，以應(yīng)對未來的制造業(yè)需求。我國在布局智能制造發(fā)展過程中，也應(yīng)借鑒德國的經(jīng)驗，一方面加強產(chǎn)、學(xué)、研之間的聯(lián)系，聯(lián)合研發(fā)智能制造各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵軟硬件技術(shù)，促進(jìn)新技術(shù)的創(chuàng)新和向生產(chǎn)過程的推廣應(yīng)用；另一方面，在關(guān)鍵的領(lǐng)域和技術(shù)環(huán)節(jié)，鼓勵以領(lǐng)袖企業(yè)為首、聯(lián)合科研機構(gòu)和各級政府構(gòu)建多種形式的技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，共同攻克核心制造技術(shù)，掌握未來競爭的主動權(quán)。必須強調(diào)的是，在技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用過程中，專業(yè)化人才是核心推動力。因此，我國政府還應(yīng)加強對掌握先進(jìn)技術(shù)知識和技能的人才的培養(yǎng)，發(fā)展以人為本的智能制造。

第五，加強頂層設(shè)計。首先，加快轉(zhuǎn)變政府職能，以適應(yīng)和服務(wù)于智能制造發(fā)展，強化政府在推進(jìn)智能制造發(fā)展中的作用，積極推動促進(jìn)智能制造發(fā)展的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的落實和推廣，積極推進(jìn)惠及軍民的智能制造技術(shù)的發(fā)展。其次，深化市場準(zhǔn)入制度和行業(yè)準(zhǔn)入制度改革，加快發(fā)展技術(shù)市場并加強知識產(chǎn)權(quán)立法和保護(hù)力度；對于傳統(tǒng)制造業(yè)，建立完善的市場退出機制。再次，深化金融領(lǐng)域改革，加大財稅政策扶持力度，打通多種類制造業(yè)融資渠道，積極發(fā)揮政策性金融的作用，健全多層級的資本市場，保證先進(jìn)制造企業(yè)資本的易獲得性。

五、結(jié) 語

德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的本質(zhì)是基于“信息物理系統(tǒng)”實現(xiàn)“智能生產(chǎn)”和“智能工廠”，其核心驅(qū)動是未來用戶的大批量個性化定制生產(chǎn)。在提出和實施這一戰(zhàn)略的過程中，德國政府和企業(yè)、學(xué)術(shù)界等密切配合，并對工業(yè)4.0戰(zhàn)略進(jìn)行升級，通過標(biāo)準(zhǔn)的制定搶占未來制造業(yè)競爭的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)和話語權(quán)。

中國正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整改革攻堅時期，應(yīng)該借鑒德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的經(jīng)驗并結(jié)合中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展的實際，針對不同信息化和工業(yè)化程度的企業(yè)，有步驟、有秩序地推動工業(yè)化和信息化的深度融合，加強通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快人才的培養(yǎng)，建立信息化生產(chǎn)的生產(chǎn)理念，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，走出一條中國特色的“智能化”工業(yè)發(fā)展道路。

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