德國工業4.0背景下機械設計制造及其自動化行業的影響分析

張詩悅

（吉林工貿學校，吉林吉林 132000）

德國工業4.0背景下機械設計制造及其自動化行業的影響分析

張詩悅

（吉林工貿學校，吉林吉林 132000）

德國工業 4.0 的戰略，引領了世界范圍內大國的工業改革。文章分析了德國工業 4.0 背景下，《中國制造2025》的推進和實施，將為機械設計制造及自動化行業發展帶來新的機遇與影響。

工業 4.0；機械設計制造及其自動化；發展趨勢

1 機械設計制造及其自動化行業概述

機械設計制造及其自動化是研究各種工業機械裝備及機電產品從設計、制造、運行控制到生產過程的企業管理的綜合技術學科。機械被稱為“工程之母”，大到萬噸巨輪，小到移動電話，高精到航天飛機，普通到曲別針，幾乎所有的工程行業都需要機械人才。近些年來，我國大型工業逐漸開始復蘇，整個社會對于精通現代機械設計與制造人才的需求日益增大，因此機械類人才在求職過程中較為搶手，具有良好的就業前景。

2 機械設計制造及其自動化行業國內外發展現狀

在工業方面，雖然互聯網帶來的變革才剛剛開始，但隨著移動互聯網、大數據和云計算等技術的發展，產業互聯網時代已經到來，放眼全球，發達國家利用技術優勢，已經開始行動。在歐洲，德國提出了“工業 4.0”戰略，試圖摸索未來工業生產的新途徑。何謂工業 4.0，德國人稱其為“工業 4.0”，如果說十八世紀引入機械制造設備為工業 1.0，二十世紀初的電氣化為工業 2.0，20 世紀 70 年代大規模、大批量的簡單化生產模式為工業 3.0，那么隨著信息技術與工業技術的高度融合，網絡、計算機技術、信息技術、軟件與自動化技術的深度交織產生新的智能化、個性化虛擬網絡——實體物理系統（Cyber-Physical system）即為工業 4.0。與此同時，在美洲，美國政府喊出了“再工業化”“能源互聯網”等口號，發動了以工業互聯網為代表的一系列“先進制造業”計劃；而在亞洲，日本、韓國迎頭趕上，工業機器人不僅得到普及，而且智能化程度正在不斷提高。我國政府工作報告亮出“中國制造 2025”的概念，被稱為中國版工業 4.0 戰略指導。德國工業 4.0 在內容上與我國的兩化融合有異曲同工之處，工業互聯網是順應新一輪工業革命和產業變革的重點發展領域，有非常大的發展潛力。

3 機械設計制造及其自動化行業趨勢特征

（1）工業 4.0，互聯是主題。“連接”是工業 4.0 永恒不變的主題詞，而連接范圍之廣，幾乎涵蓋了所有設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶。工業 4.0 順應萬物互聯的發展趨勢，將無處不在的傳感器、嵌入式終端設備、智能控制系統、通信設施，通過信息物理系統“編織”成一個智能網絡，使產品與生產設備之間、不同的生產設備之間、數字世界和物理世界之間能夠互聯互通，使機器、工作部件、系統以及人類社會能夠通過網絡，持續不斷地保持數字信息的交流。

（2）智能工廠是現代工廠信息化發展的新階段，是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網技術、設備監控技術加強信息管理和服務，清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上的人工干預、即時準確地采集生產線數據，以合理編排生產計劃與生產進度，并通過綠色智能手段和智能系統等新興技術的運用，構建一個高效節能、綠色環保、環境舒適的人性化工廠。工業 4.0，智能工廠是精髓。

（3）工業 4.0，工業標準化是必要條件。所謂標準化，是指為了實現整個工作程的協調運行，提高工作效率等目標，而對作業的質量、數量、時間、程序、方法等制定統一規定、做出統一標準。在工業 4.0 時代，標準化的作用變得尤為關鍵，似乎成了看不見硝煙的第四次工業革命成敗的關鍵。

（4）工業 4.0，軟件、大數據技術和機器人是助力。機器人除了能在實際生產中很好的滿足產品多樣化生產的需求，更能解放枯燥重復工作的勞動人員，使生產流程更加高效、快速。而工業 4.0，機器人將更加智慧，機器與機器之間，人與機器之間能進行溝通，并借助海量數據提供的“經驗”，對生產中出現的復雜狀況做出精準判斷；它們甚至能發展出模擬、學習的能力，懂得自行組織生產，從而不斷提升生產效率。而實現這些，軟件、大數據技術是必不可少的。因此有理由相信，軟件、大數據技術和機器人將成為助力，加速推動工業 4.0 的發展。

4 機械設計制造及其自動化行業的發展對策

（1）以工業 4.0 的概念為導向，著眼世界，不斷深化認識、開拓思維，緊隨世界浪潮和國家政策導向。直到今天，互聯網技術仍在高速發展，只有通過不斷的關注工業 4.0 的發展和變化，再結合企業實際，才能做到盡量和工業 4.0 的發展方向一致，尋找到屬于企業自身的工業 4.0 方向和模式。也只有不斷關注國家政策導向的變化，才能適時調整生產重心和結構，順勢而為，在行業激烈競爭中占據先機。

（2）以工業 4.0 的標準為標尺，積極投入標準化進程，分享工業標準化的成果和經驗。工業標準化，是智能工廠也是工業 4.0 的必要條件，由此可見其重要性。也只有工業標準化能使產品（設備）可移植，可追溯，質量、貨期可控制，可優化，從而使生產達到更高效、更優質，甚至是工業 4.0 概念中提到的智能化、個性化。而筆者個人理解的工業標準化應該還包括供應商、供應鏈的標準化，電氣、機械設計的標準化，設備配件、裝配的標準化。

（3）以工業 4.0 的思路為契機，審視自身，繼續提升自我能力，書寫工業 4.0 時代屬于自己的風采。工業 4.0 對于企業而言是挑戰也是機遇，對于普通員工又何嘗不是呢。在工業4.0 時代，應該在夯實自身技術實力之外，了解、學習甚至掌握包括軟件、控制技術、大數據技術等與工業 4.0 息息相關的知識和技術，不斷拓寬自己的業務范圍的同時，繼續加深自己的專業深度，助力企業快速高效發展。

5 結語

要從中國制造到中國智造，這是中國經濟界的共識。在“工業 4.0、智能制造、互聯網＋”等概念滿天飛的環境下機械設計制造及其自動化企業不可迷失了方向、坐以待斃，必須高瞻遠矚、緊跟市場、不斷改進。

［1］斯特凡·恒，王藝璇.工業 4.0：新興市場國家的突出機遇［J］.中國經濟報告，2015，（6）.

［2］張曙.中國制造企業如何邁向工業 4.0［J］.機械設計與制造工程，2014，（12）.

Analysis of Impact of Mechanical Design and Manufacturing and Automation Industry under the Background of German Industry 4.0

ZHA NG Shi-yue
（Jilin Industry and Trade School，Jilin，Jilin 132000，China）

The strategy of German industry 4.0 has led major industrial reforms in the world.Under the background of German industry 4.0，the advance and implementation of“made in China 2025” will bring new opportunities and influence on the development of mechanical design，manufacturing and automation industry.

ndustrial 4.0；mechanical design and manufacturing and automation；development trend

TH122；TH16

A

2095-980X（2016）12-0008-01

2016-11-07

張詩悅（1988 -），女，吉林人，大學本科，主要研究方向：機械設計制造及其自動化。