德國工業4.0與二維戰略綜述

徐思南

德國工業4.0與二維戰略綜述

徐思南

主要論述工業4.0產生的背景、內涵、學者觀點以及德國的二維戰略，通過論述對工業4.0有更深入的了解和認知。德國“二維戰略”的發展思路，從橫向和縱向兩個維度推進工業體系的智能化應用，對我國在第四次工業革命中取得戰略性優勢具有現實意義。

工業4.0；二維戰略

一、工業4.0概念

（一）背景

工業4.0的概念由德國在2011年的漢諾威工業博覽會上第一次提出，并于2013年發布了“工業4.0實施建議”，被普遍認為拉開了全球范圍內推進第四次工業革命的序幕。其核心目的主要有兩個方面：第一，增強德國制造的競爭力，為德國工業裝備的出口開拓新的市場；第二，改變以往只賣設備而服務性收入比重較小的狀態，增強德國工業產品的持續盈利能力。

（二）內涵

“工業4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式。在這種模式中，傳統的行業界限將消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變，產業鏈分工將被重組。

二、工業4.0的設計目標和相應技術

（一）工業4.0的設計目標

人類對生產力的新需求與現有生產手段之間又產生了一些突出的矛盾，主要表現在：

1.規模化與定制化之間的矛盾

本質上是需求的多樣性和敏捷性與解決手段的單一性之間的矛盾，其核心是如何低成本地為不同的需求方提供相應的功能和服務。

2.個性和共性之間的矛盾

要解決大規模生產與定制化生產間巨大成本差異導致的矛盾，其核心是如何建立一套自成長的平臺體系，在應用過程中能實現不斷的自我更新。

3.宏觀與微觀之間的矛盾

本質上是要讓個體的活動目標與集體的活動目標相匹配，個體利益與集體利益之間實現協調統一，其核心是實現協同優化。

（二）工業4.0的相應技術

現有的控制和信息系統難以實現智能化的要求。德國根據自身在裝備制造業和生產線自動化方面的優勢，從產品的制造端提出了智能化轉型方案，其核心是利用物聯網和“信息物理系統”等技術，為生產過程中的每個環節建立信息化的連接，實現設備、制程、訂單、生產計劃、設計、排程、人力資源管理、供應鏈、庫存、分銷、公司資產管理等一系列環節的整合和信息的高度透明。

（三）德國工業4.0的設計目標和相應技術

為解決前文提到的三大矛盾，德國工業4.0體系針對生產過程中的各個環節制定了相應的目標和核心技術，如表1所示。

表1 德國工業4.0的設計目標和相應技術

三、德國的“二維戰略”

（一）面向企業內部的縱向智能化應用體系

縱向的應用旨在實現從最底層的驅動器和傳感器信號到最高層的企業資產管理系統的無縫連接，其核心是物聯網技術和CPS技術。

企業的機器設備通過傳感技術將自身的健康、衰退程度傳輸到平臺，平臺通過對數據的處理從而進行故障識別和影響分析，得到設備反饋回來的自身狀態進行風險分析和估計剩余使用壽命，有助于企業對設備的實施監護、及時地調整企業的生產計劃，減少因設備故障導致的停工損失等。

業務管理層將客戶服務與客戶關系數據上傳至數據處理平臺，經過平臺的預測分析，對企業的供應鏈管理、企業生產計劃的執行提供數據支持。

戰略層以企業目標為導向，通過對企業產品生命周期的分析與監測，高效及時地調整企業的生產效率和稼動率為企業創造無憂的生產環境。

（二）面向全產業鏈的橫向智能化應用體系

橫向的應用意圖實現整個產業鏈的價值鏈整合和協同優化，面向全產業的全價值鏈提供智能化服務。

客戶定制智能產品下單，錄入企業客戶管理系統。生產系統接收來自客戶管理系統的客戶訂單，向供應鏈系統輸入用料信息。供應商通過供應鏈系統向企業提供原材料，工廠收到原材料進行智能生產制造。智能產品出廠時產品信息直接錄入智能服務體系，同時將客戶信息錄入到客戶關系管理體系。

智能工廠和智能產品通過物聯網和服務網進行信息溝通。基于工業互聯網大數據分析平臺，通過對用戶進行分析，得到產品的鏡像模型，智能工廠根據用戶需求對資源整合得到設備鏡像模型和制程鏡像模型，二者之間通過信息溝通定制出符合客戶需求的智能產品。

[1]李杰（Jay Lee）.工業4.0時代的工業轉型與價值創造[M].北京：機械工業出版社，2015，6.

[2]張得紅等.互聯網+制造：發現工業4.0時代微藍海[M].北京：人民郵電出版社，2015，9.

徐思南，女，黑龍江省佳木斯市人，哈爾濱商業大學碩士，研究方向：財務管理。

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1008-4428（2016）11-40-02