摘要：德國、美國、日本以及中國等全球的制造業(yè)大國都在極力發(fā)展工業(yè)4.0，我們需要重新認識新時代下的制造業(yè)。工業(yè)4.0不是簡單的技術(shù)革新，而將帶來生產(chǎn)模式乃至整個工業(yè)生態(tài)的轉(zhuǎn)變，被稱為是第四次工業(yè)革命。

　　工業(yè)4.0時代的智能工廠

　　改變工業(yè)生態(tài)的革命

　　在德國中部小鎮(zhèn)凱澤斯勞滕的未來工廠車間里，三個分別裝有紅、黃、藍顏色肥皂液的容器被懸置在生產(chǎn)線上，肥皂液順著軟管流入流水線上不斷傳遞過來的空瓶內(nèi)。所有操作由一個存儲著“產(chǎn)品記憶”的電腦芯片指示設(shè)備自動完成。

　　到底什么是工業(yè)4.0呢?德國漢堡科學院院士張建偉介紹說，工業(yè)4.0意味著把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、機器人等技術(shù)融合在一起，整合生產(chǎn)流程，使整個生產(chǎn)過程更智能、更具預(yù)測性。中國工業(yè)和信息化部部長苗圩表示，未來智能化的設(shè)備、產(chǎn)品之間將通過有線無線等通訊方式連接在一起，也就是我們常說的物聯(lián)網(wǎng)或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

　　根據(jù)目前業(yè)內(nèi)人士的共識，工業(yè)4.0將主要包含三大方面的內(nèi)容：第一是“智能工廠”，即用智能化的方式改造生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)過程，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的智能化;第二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D打印技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等;第三是“智能物流”，利用物聯(lián)網(wǎng)等方式整合物流資源，充分提高物流效率。

　　專家表示，工業(yè)4.0時代，通過計算機自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機器將通過信息互相聯(lián)接，生產(chǎn)過程既是制造產(chǎn)品的過程又是處理信息的過程，制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)將深度融合并塑造出新的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。未來，制造業(yè)將實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)的靈活性。工業(yè)4.0不是簡單的技術(shù)革新，而將帶來生產(chǎn)模式乃至整個工業(yè)生態(tài)的轉(zhuǎn)變，被稱為是第四次工業(yè)革命。

　　工業(yè)4.0具體能實現(xiàn)什么?工信部國際經(jīng)濟技術(shù)合作中心電子商務(wù)研究所所長王喜文描述了一個生產(chǎn)過程：接到客戶訂單后，工廠會立即自動向原材料供應(yīng)商采購原材料。原材料到貨后，將被賦予信息，“這是某客戶訂制的某產(chǎn)品的某工藝中的原材料”，原材料此時“知道”了自己的用途。進入生產(chǎn)流程后，原材料將會和生產(chǎn)設(shè)備開展“對話”，以確認進入正確的生產(chǎn)線。原材料被嵌入產(chǎn)品內(nèi)后，仍保留著路徑流程信息，將可實現(xiàn)追蹤溯源。

　　對于工業(yè)4.0在消費意義上的定義，對外經(jīng)濟貿(mào)易大學電子商務(wù)研究所高級研究員曹洪介紹說，工業(yè)4.0將把智能工廠、物流配送、消費者編織在一個網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)將把消費者訂單中的個性化要求發(fā)送給智能工廠，由其采購原料、設(shè)計并生產(chǎn)，再通過網(wǎng)絡(luò)直接配送給消費者，實現(xiàn)定制化生產(chǎn)。

　　2013年，德國發(fā)布了工業(yè)4.0專門報告。2011年以來，美國相繼啟 動先進制造業(yè)伙伴計劃、先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃，鼓勵制造業(yè)重返美國。日本出臺推出新增長策略，支持新能源汽車、太陽能發(fā)電等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來，重振制造業(yè)成為發(fā)達國家的優(yōu)先戰(zhàn)略議程。

　　在信息化時代，曾有一種觀點認為制造業(yè)已不再重要，信息產(chǎn)業(yè)將顛覆一切。伴隨著以金融為代表的虛擬經(jīng)濟的空前繁榮，不少發(fā)達國家一度對制造業(yè)重視不足。2009年以來歐美多個國家受到金融危機沖擊，德國經(jīng)濟卻一枝獨秀，發(fā)達國家才再一次將目光投向制造業(yè)，紛紛出臺制造業(yè)支持政策。

　　中國信息通信研究院泰爾管理研究所高級咨詢師劉濤認為，金融危機后，發(fā)達國家意識到了實體經(jīng)濟的重要性，著力發(fā)展制造業(yè)，而此時的制造業(yè)已不再是傳統(tǒng)意義的制造業(yè)，而是高端制造業(yè)。美德等國早已實現(xiàn)了工業(yè)的大規(guī)模自動化、電氣化，甚至達到了信息化生產(chǎn)水平，本身已處于工業(yè)3.0階段，基礎(chǔ)穩(wěn)固，實施工業(yè)4.0相當于在原有地基上層層加蓋。

　　中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院院長羅文分析說，中國等新興經(jīng)濟體在全球制造業(yè)領(lǐng)域影響力和競爭力的迅速提升，則是掀起新一輪工業(yè)革命的重要推動力量。1990年—2011年間，傳統(tǒng)工業(yè)化國家制造業(yè)增加值平均增長了17%，而以金磚四國為代表的新興工業(yè)國家則增長了179%。在國際制造業(yè)格局發(fā)生巨大變革的當下，能否抓住工業(yè)4.0的機會，對于一國未來的核心競爭力至關(guān)重要。

　　此外，新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展，催生了移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等創(chuàng)新應(yīng)用，為制造業(yè)生產(chǎn)方式和發(fā)展模式的變革奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。羅文說，信息技術(shù)在裝備、管理、交易等環(huán)節(jié)的應(yīng)用不斷深化，為實現(xiàn)柔性生產(chǎn)、智能制造提供了可能;互聯(lián)網(wǎng)理念擴展到工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)領(lǐng)域，將推動實現(xiàn)個性化定制，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與制造企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)與服務(wù)企業(yè)之間的邊界將日益模糊。

　　工業(yè)4.0將推動實現(xiàn)“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型，但從當前階段進入到4.0時代仍面臨不少待解難題。目前德國的工業(yè)4.0仍處于初始階段，更多的是“研究和開發(fā)”，距離向市場推出仍有一段距離。專家表示，越來越多的機器和產(chǎn)品將通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)彼此溝通，用于控制流通的大數(shù)據(jù)將對企業(yè)開放，在正式運作之前，我們需要解決誰來控制這些大數(shù)據(jù)、誰來操控整個系統(tǒng)等問題。

　　工業(yè)4.0時代，數(shù)據(jù)的重要性凸顯，其安全性也備受關(guān)注。如何保證數(shù)據(jù)免遭受外部竊取或損害，是工業(yè)4.0大規(guī)模應(yīng)用的重要前提。今后，各生產(chǎn)設(shè)備將實現(xiàn)互聯(lián)互通，這就要求各設(shè)備必須講同一種語言，即通向數(shù)據(jù)終端的“接口”要實現(xiàn)標準化。盡管德國總理默克爾表示，德國可成為工業(yè)4.0標準的推動者，并在歐洲甚至全球推行這些標準，各國如何在標準化問題上就分工合作達成共識仍有很長一段路要走。

　　靠創(chuàng)新實現(xiàn)彎道超車

　　2月9日，中德兩國研究機構(gòu)和企業(yè)組成的青島中德工業(yè)4.0推動聯(lián)盟在青島西海岸新區(qū)成立，該新區(qū)將投資1億元對區(qū)域內(nèi)部分企業(yè)進行試點，這是中國首個工業(yè)4.0聯(lián)盟。2014年11月，第十六屆中國國際工業(yè)博覽會展出了國內(nèi)首套工業(yè)4.0流水線。工業(yè)4.0在中國已開始萌芽。

　　2014年10月，中德兩國簽署了《中德合作行動綱要》，宣布兩國將開展工業(yè)4.0合作，該領(lǐng)域的合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。今年的政府工作報告明確提出，中國要實施“中國制造2025”，這被稱為“中國版”的工業(yè)4.0。張建偉認為，中國制造業(yè)正處于內(nèi)憂外患的尷尬境地，實施工業(yè)4.0將有助于中國制造轉(zhuǎn) 型升級、實現(xiàn)彎道超車。

　　中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長鄔賀銓表示，發(fā)達國家是先工業(yè)化后信息化，我國則是工業(yè)化與信息化同步發(fā)展。這些年互聯(lián)網(wǎng)在我國已有了非常廣泛的應(yīng)用，目前這種應(yīng)用更多是在消費領(lǐng)域，而非產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。如果能借鑒德國經(jīng)驗，推動互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新應(yīng)用向制造業(yè)滲透，我國的工業(yè)發(fā)展將會是跨越式的。

　　有觀點認為，我國自動化尚未完成，智能化無從談起，尚不具備實施工業(yè)4.0的條件。比如，我國每萬名工人機器人擁有量為23臺，而德國的這一數(shù)字為273臺，日韓為300臺左右。中國社科院信息化研究中心秘書長姜奇平表示，這是我們必須要面對的現(xiàn)實，德國總體處于從工業(yè)3.0到4.0發(fā)展的階段，我們的很多工業(yè)企業(yè)還要補上從工業(yè)2.0到3.0的課。在這個過程中，實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略是必由之路。

　　羅文建議說，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略十分重視產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新，制定了相應(yīng)規(guī)章制度促進技術(shù)創(chuàng)新。我國也同樣需要完善知識產(chǎn)權(quán)保護等推動創(chuàng)新的制度保障。我國應(yīng)該充分吸收和借鑒發(fā)達國家產(chǎn)學研用聯(lián)合模式推動制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，選擇幾個重點行業(yè)和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進行試點，以行業(yè)骨干企業(yè)為龍頭，聯(lián)合科研實力雄厚的大學和科研機構(gòu)，組建多種形式的產(chǎn)學研研發(fā)聯(lián)盟，共同推進技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。