中德兩國制造業(yè)發(fā)展程度不同，需求也不同。德國制造業(yè)的數(shù)字化是為了加快創(chuàng)新周期，而現(xiàn)階段中國制造業(yè)進行數(shù)字化改造是為了提高效率和質(zhì)量，應(yīng)對上升的勞動力成本以及保護環(huán)境等訴求。在西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團總經(jīng)理王海濱看來，目前中國的制造業(yè)應(yīng)該是2.0補課、3.0普及、4.0試點。

對于制造業(yè)來說，數(shù)字化升級并不是一蹴而就的，而落實到各個企業(yè)上，情況也相同。“工業(yè)4.0不是一個交鑰匙工程，而是一個循序漸進的過程，可以分解為很多個子項目：一個頂層設(shè)計，引入不同種類的工業(yè)軟件，引入統(tǒng)一的通訊網(wǎng)絡(luò)，一切的數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)達到系統(tǒng)里面，就要考慮信息安全，以上的步驟可以理解為是基礎(chǔ)設(shè)施，在這些基礎(chǔ)上進一步開發(fā)實際的應(yīng)用，比如在銷售領(lǐng)域、售后服務(wù)、質(zhì)量管控的應(yīng)用。”他說。

據(jù)王海濱介紹，走向工業(yè)4.0所需要的數(shù)字化技術(shù)和解決方案在何一個離散制造行業(yè)都可能用到。“目前國內(nèi)，系統(tǒng)化的數(shù)字化企業(yè)，有些行業(yè)走得更快一些，比如航空航天、汽車、電子制造這類自動化程度高的制造業(yè)，其他的如設(shè)備制造、家電制造都在努力地迎頭趕上。”

德國推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略后，其它制造業(yè)大國也不甘落后，法國祭出“新工業(yè)計劃”，英國制定了“制造2050”戰(zhàn)略，日本發(fā)布“制造業(yè)競爭策略”。一心要完成制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的中國政府也推出“中國制造2025”，力爭再造在全球產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭新優(yōu)勢。

最近一年多，位于德國東南德累斯頓市的一個虛擬未來工廠成了很多國家、特別是來自中國的企業(yè)家團朝圣之地，幾乎被踏破門檻。

那是德國軟件巨頭SAP的聯(lián)合創(chuàng)新實驗室，專門用來展示SAP與工業(yè)界合作伙伴一同打造的未來工廠解決方案。每一位到過那里的參觀者，都會震驚于模擬生產(chǎn)線展示的一切：從訂單下達直到產(chǎn)品包裝出庫的整個過程都可以全自動化實現(xiàn)。

像這樣的試驗性工廠，在德國遠非一家。德國企業(yè)正在工業(yè)4.0的國家戰(zhàn)略鼓勵下，將數(shù)字化時代引入工廠車間，通過發(fā)起并引領(lǐng)這場制造業(yè)的重大變革，確保德國作為“世界工廠供應(yīng)商”的優(yōu)勢地位。

德國推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略后，其它制造業(yè)大國也不甘落后，法國祭出“新工業(yè)計劃”，英國制定了“制造2050”戰(zhàn)略，日本發(fā)布“制造業(yè)競爭策略”。一心要完成制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的中國政府也推出“中國制造2025”，力爭再造在全球產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭新優(yōu)勢。

在摸索中前進

關(guān)于“工業(yè)4.0”的討論紛紛擾擾，即使堆滿了各種生疏的概念仍然受到了各方熱烈追捧，似乎只要加大投資力度產(chǎn)業(yè)革命就能順理成章。在經(jīng)濟增速放緩的壓力面前，對以智能制造主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命的憧憬似乎能讓一些人暫時忘掉當(dāng)下的艱難。

“產(chǎn)業(yè)智能化的確是世界主要國家都認可的發(fā)展方向，但炒作之外，人們需要明白工業(yè)生產(chǎn)升級是循序漸進的過程，并非一蹴而就，也無法實現(xiàn)如互聯(lián)網(wǎng)某些領(lǐng)域一樣的跳躍式發(fā)展。完成這種變革需要更耐心的探索和努力。”中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所副研究員黃陽華在接受專訪時對21世紀經(jīng)濟報道記者表示。

德國提出“工業(yè)4.0”的規(guī)劃也不過幾年時間，無論是企業(yè)還是政府都還處在摸索前進的狀態(tài)。即使已經(jīng)代表了全球工業(yè)化最高水平，預(yù)計“工業(yè)4.0”設(shè)計目標(biāo)仍要在2030年以后才可能實現(xiàn)。“而中國工業(yè)化水平層次不齊，很多國內(nèi)企業(yè)雖然在喊‘工業(yè)4.0’，但其實他們并不具備這種條件，甚至連3.0水平的信息化都沒有做到，更別說智能化了。”他說。

此前，中國科學(xué)院中國現(xiàn)代化研究中心發(fā)布的一份報告稱“中國工業(yè)落后德國100年”。不過在一些德國媒體看來，這恐怕是有意的低估。該報道引用研究數(shù)據(jù)稱過去五年，中國的感應(yīng)器、企業(yè)軟件和機器人市場幾乎翻了一倍，但隨著電子產(chǎn)品、紡織業(yè)和食品工業(yè)越來越多地使用機器人，這種強勁的發(fā)展勢頭在未來五年里還將持續(xù)。

黃指出，雖然機器人是發(fā)達國家發(fā)展的重點智能裝備之一，但應(yīng)該看到我國工業(yè)機器人體現(xiàn)出的快速增長，仍有大部分是以替代簡單重復(fù)勞動的第一代工業(yè)機器人，且核心零部件嚴重依賴進口，離“工業(yè)4.0”要求的智能化相去甚遠。

“另一方面，單方面重視‘硬件’的發(fā)展，而忽視‘軟件’層面的智能化是一個更常見的誤區(qū)”他補充道。

“將數(shù)據(jù)作為一種新型生產(chǎn)要素”是黃認為的“工業(yè)4.0”的靈魂。運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接工業(yè)生產(chǎn)的裝備、零部件、原材料、產(chǎn)品等各個環(huán)節(jié)，這其中圍繞著數(shù)據(jù)的采集、交互式分析及智能決策是實現(xiàn)制造系統(tǒng)的智能優(yōu)化的關(guān)鍵所在。

以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)為代表的我國新經(jīng)濟領(lǐng)域在全世界的影響力上升是有目共睹的，但他認為一個突出的問題是，互聯(lián)網(wǎng)的這種產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢并沒有很好地與工業(yè)經(jīng)濟相結(jié)合。他表示，在調(diào)研的過程中遇到過一些中小型制造業(yè)企業(yè)主表現(xiàn)出了對智能設(shè)備強烈的興趣和需求，“但他們問，這些技術(shù)要怎么在我的廠里用起來呢？”

即使德國提出“工業(yè)4.0”是希望帶動國內(nèi)中小企業(yè)與大企業(yè)一樣能夠跟上世界快速的發(fā)展，但事實上目前參與到德國“工業(yè)4.0”實踐中的，仍舊是以如西門子之類的大企業(yè)和大機構(gòu)為主。黃表示，一方面由于大企業(yè)在應(yīng)對重大變遷的時候本身有較強的管理組織能力，也能夠承受得起失敗，另一個比較重要的原因在于標(biāo)準的缺失。

他解釋說，“從歷史上看，產(chǎn)業(yè)升級的主要的推動者是大企業(yè)，第二次工業(yè)革命中大量的研發(fā)是在大企業(yè)內(nèi)部完成，德國便是如此。”

“另一方面，如果要推動小企業(yè)的參與、全社會的改革，標(biāo)準化是非常重要的一個步驟，政府在其中承擔(dān)著重要的協(xié)調(diào)功能，這也是中德合作的重點內(nèi)容之一”黃補充道。“德國、中國、美國政府都投入了很大精力做標(biāo)準工作，因為這需要不僅是一國之內(nèi)的統(tǒng)一，也涉及國家之間關(guān)于信息和數(shù)據(jù)接口標(biāo)準化統(tǒng)一的合作。”

他解釋，目前全世界標(biāo)準的制定一般有兩個路線。如美國一樣自下往上以市場競爭形成行業(yè)標(biāo)準。或是類似中國的情況自上往下的，由行業(yè)協(xié)會、政府機構(gòu)等設(shè)立標(biāo)準。

在圍繞“工業(yè)4.0”的合作，由于中德雙方過去對標(biāo)準設(shè)定的方式并一致，同時也都面臨很多本土化的問題，現(xiàn)在各方面都還處于初步的探索階段，尚未在探索中尋找到最佳實踐，或形成共識。

工業(yè)4.0前世今生

2011年，在漢諾威工業(yè)博覽會開幕式致辭中，德國人工智能研究中心執(zhí)行總裁WolfgangWahlster教授首次提出“工業(yè)4.0”這一概念，當(dāng)時并未引起外界過多關(guān)注。

德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)手資助“工業(yè)4.0”研究項目，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界巨擎建議推動下，“工業(yè)4.0”上升為德國的國家級戰(zhàn)略，并在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出，以提高德國工業(yè)的競爭力。

“工業(yè)4.0”簡單而言是將產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、物流和客戶通過智能網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。作為該領(lǐng)域的先驅(qū)之一，西門子、博世等公司將這一概念引入其工業(yè)軟件開發(fā)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)，旨在提供后機械化、電氣化和信息化的“物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)”。智能工廠的實現(xiàn)，從根本上改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程和公司管理，使得生產(chǎn)設(shè)備效率越來越高，越來越能滿足個性化定制需求，因為對整個行業(yè)影響深遠，“工業(yè)4.0”也被一些人認為預(yù)示著第四次工業(yè)革命。

在樂觀者看來，不久的將來，消費者將可以通過自己的手機打開一個智能工廠應(yīng)用程序來定制汽車，可以提出個性化要求，只需約一個月左右，獨家定制的汽車就可以到手，而且無需支付太多額外費用。

未來“工業(yè)4.0”的應(yīng)用將使得包括勞動力、材料和管理的成本下降約40%。由于低廉勞動力成本將不再作為數(shù)字化工廠的優(yōu)先考慮，生產(chǎn)將更接近于企業(yè)所服務(wù)的市場，這也讓中國的傳統(tǒng)制造業(yè)感到更大壓力。

2014年10月，中國總理李克強訪德期間與德國總理默克爾共同發(fā)布《中德行動綱要》，明確表示兩國將開展工業(yè)4.0合作，自那以來，工業(yè)4.0概念開始大量在國內(nèi)媒體上和企業(yè)負責(zé)人、咨詢機構(gòu)的嘴里出現(xiàn)，前往德國的各路“取經(jīng)團”也絡(luò)繹不絕，甚至令德方應(yīng)對不暇。

“工業(yè)4.0”已經(jīng)成了產(chǎn)業(yè)界當(dāng)下最熱門詞匯，但在德國，這項國家戰(zhàn)略目前到底處于怎樣的階段？

根據(jù)德國VDMA10月底的調(diào)研，工業(yè)4.0在德國機械制造業(yè)領(lǐng)域已被作為機遇受到認同。九成企業(yè)認為工業(yè)4.0可以使本企業(yè)在市場中獨樹一幟，從而帶來巨大商機。60%的德國企業(yè)已從事網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，其中三分之一屬于深度介入，這個比例是德國整體制造業(yè)平均水平的兩倍。

到2025年，德國的機械制業(yè)營業(yè)額增長年均為2%-5%，生產(chǎn)能力增長為7%-11%，每年新創(chuàng)造的崗位增長率為0.9%。

但是，在參與德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略制定的德國國家科學(xué)和工程院院長、工業(yè)4.0工作集團主席卡格曼(HenningKagermann)看來，現(xiàn)在最大的問題是如何動員更多德國中小企業(yè)積極投身這場變革，很多大企業(yè)積極介入“工業(yè)4.0”，但中小企業(yè)步伐仍有些慢。

根據(jù)德國國家科學(xué)和工程院發(fā)布的《智能服務(wù)2025》，只有五分之一德國企業(yè)表示將重點放在智能產(chǎn)品和智能服務(wù)上，五分之二的企業(yè)承認在該領(lǐng)域還沒有作為。

“工業(yè)4.0”實施障礙

西門子在安貝格(Amberg)的可程式邏輯控制器生產(chǎn)廠堪稱“工業(yè)4.0”的現(xiàn)階段典范之作。走進這個無菌的全數(shù)字化工廠，很容易有進入手術(shù)室的錯覺。

整個制造過程只有位于生產(chǎn)流程最前端的裸電路板需要工作人員放置在生產(chǎn)線上，接下來的一切都由機器和電腦配合自動運行，產(chǎn)品甚至可以控制自己的制造工藝，并采用獨特條形碼與生產(chǎn)機器人進行溝通，并能自動糾措以避免生產(chǎn)過程中的損壞。

去年該廠的出錯率是百萬分之11.5，相當(dāng)于合格率達到驚人的99.9989%。工廠的生產(chǎn)效率也在過去十年里提高了八倍。

但是對那些實力有限的中小企業(yè)來說，實現(xiàn)“工業(yè)4.0”的成本可能難以負擔(dān)。包括相應(yīng)軟件以及換購設(shè)備都不是一筆小費用，尤其是當(dāng)前業(yè)務(wù)環(huán)境惡化，更讓這些企業(yè)不愿為性價比無法立竿見影回報的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)投資埋單。

“并不是每一個企業(yè)都能成為一個完整的智能工廠，”Rutronik戰(zhàn)略營銷與公關(guān)總監(jiān)AndreasMangler說，“關(guān)鍵是要找到技術(shù)和投資成本之間適當(dāng)?shù)钠胶狻?rdquo;

在他看來，除了必要的系統(tǒng)投資，企業(yè)還需要考慮安全措施等成本，包括數(shù)據(jù)的收集、分析、存儲、處理和海量數(shù)據(jù)管理都是巨大的挑戰(zhàn)，也意味著更高的費用投入。

以西門子安貝格工廠為例，1000多臺掃描儀實時記錄所有生產(chǎn)步驟，每天會產(chǎn)生5000萬條工藝數(shù)據(jù)。管理者必須認真處理這些大數(shù)據(jù)，確保如何正確收集、分析并用這些數(shù)據(jù)來優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈。

對于普通的中小型制造業(yè)企業(yè)來說，讓合作的IT企業(yè)完全掌握自己的生產(chǎn)流程，全面介入企業(yè)生產(chǎn)過程設(shè)計等，也會讓這些企業(yè)擔(dān)心潛在的安全隱患。

此外，制約“工業(yè)4.0”大發(fā)展的另一個障礙是行業(yè)標(biāo)準問題。

目前各大企業(yè)都是埋頭做自己的，未來如果要讓不同廠家的產(chǎn)品和系統(tǒng)之間能順暢地“對話”，制定統(tǒng)一標(biāo)準顯然是必要前提。而這個標(biāo)準如何建立目前還是未知數(shù)。

德國工業(yè)聯(lián)合會(BDI)主席格里羅(UlrichGrillo)表示，“工業(yè)4.0”要想取得真正的成功，政界應(yīng)該創(chuàng)造條件，推動建立共同的生產(chǎn)標(biāo)準和安全規(guī)范，歐洲范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)保護和數(shù)據(jù)安全規(guī)范也應(yīng)進行相應(yīng)擴充。

但不樂觀的是，歐盟委員會今年中的一份報告顯示，歐盟內(nèi)部需要進行自動化機械更新?lián)Q代的公司占到整體的50%，但僅有1.7%充分利用了先進的數(shù)字技術(shù)。

“工業(yè)4.0”制定權(quán)和話語權(quán)

德國希望利用十年時間實現(xiàn)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，以保持其領(lǐng)先全球的制造能力和競爭力，但這只是第一層；德國企業(yè)更高層次的追求是，占據(jù)“大規(guī)模定制生產(chǎn)”時代的先發(fā)優(yōu)勢，從而獲得相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準的制定權(quán)和話語權(quán)。

德國政府意識到，與中國之間的合作還是停留于在中國生產(chǎn)制造已不合時宜，必須告別舊模式，進入“共同發(fā)明創(chuàng)造”模式。

為了同中國一道開啟戰(zhàn)略合作之路，德國聯(lián)邦教育與科研部10月底推出旨在共同發(fā)明創(chuàng)造的“中國戰(zhàn)略”。這份“中國戰(zhàn)略”包含了今后兩國間具體合作的35個側(cè)重點和9個行動領(lǐng)域，涵蓋創(chuàng)建持續(xù)性科研合作結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵科技、生命科學(xué)和環(huán)境、職業(yè)培訓(xùn)等等。今后5年，中德兩國在科研和教育領(lǐng)域的合作都將以這份文件為準則。

對于德國發(fā)起的這場產(chǎn)業(yè)革命，日本企業(yè)也不甘落后。三菱電機、富士通、日產(chǎn)、松下等約30家日本企業(yè)已發(fā)起組建“產(chǎn)業(yè)價值鏈主導(dǎo)權(quán)”聯(lián)盟，共同探討工廠互聯(lián)的技術(shù)標(biāo)準化，并爭取使其成為國際標(biāo)準。.

德國工業(yè)界2015年春季發(fā)布了基于“工業(yè)4.0”的自主通信標(biāo)準、傳感器和控制設(shè)備等，日本企業(yè)敏銳意識到，這些設(shè)備幾乎都是德國制造。

一旦掌握未來行業(yè)標(biāo)準，企業(yè)自身影響力可想而知。日本經(jīng)產(chǎn)省的一名官員表示，如果現(xiàn)在還不行動，在全球占有優(yōu)勢的日本制造業(yè)可能會被反超。一旦正式進入“工業(yè)4.0”時代，行業(yè)秩序很可能就此洗牌。

瑞士公司也在奮起直追，有調(diào)查顯示，75%的受訪企業(yè)家認為本國經(jīng)濟界很長一段時間低估了“工業(yè)4.0”的意義，62%的企業(yè)決心直面參與“工業(yè)4.0”大潮，并融合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準，還有18%已投入相關(guān)項目。

德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會主席博羅特曼(ThiloBrodtmann)認為，關(guān)于工業(yè)4.0的賽跑才剛剛開始，未來會探索出怎樣的業(yè)界標(biāo)準還需耐心等待，而德國供應(yīng)商具備相關(guān)領(lǐng)域多年經(jīng)驗，能夠準確了解客戶需求，因此在這方面將很有競爭力。

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