工程机械行业：起底德国工业4.0战略
- 2014-10-22 14:10:073820
早在今年3月份国家主席访问德国时就在《法兰克福汇报》上提出，当前新一轮科技和产业革命呼之欲出，世界各国争相调整、适应，抓紧实施必要改革。其中，重点提到德国“工业4.0”战略。那到底什么是“工业4.0”战略，中国又将如何书写“中国版工业4.0”蓝图？
起底德国工业4.0战略
起底德国“工业4.0”战略
“工业4.0”是在德国学术界和产业界的建议和推动下形成的，已上升为德国战略。仅从定义看，它是指工业生产方式的革新，即继个自动纺织机、条流水线和个可编程逻辑控制器（PLC）诞生之后，互联网、大数据、云计算、物联网等新技术给工业生产带来的革命性变化。
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（Cyber-PhysicalSystem)[2]相结合的手段，将制造业向智能化转型。
“工业4.0”项目主要分为两大主题，一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为*工业生产技术的创造者和供应者。
西门子实践工业4.0
在“工业4.0”时代，数字化的灵活性将更强烈地影响现实世界。要实现数字与现实的交互，不仅要提高生产外部技术，更要从生产内部进行改造。首先，研发生产机器等分析生产数据时，要考虑其是否能适应新生外部条件。另外，要利用虚拟技术，将物理活动变为数字化活动，以使开发活动变得更加灵活，优化资源配置，甚至要实现生产元素的逐个优化。
如今，利用工业软件，我们实现了价值创造链各个环节的紧密相连，优化了生产过程。位于德国安贝格的西门子电子工厂即是一个很好的实例，该工厂负责生产Simatic系列PLC。大部分生产都实现了数字化，并独立于实际生产进行了仿真和优化。通过采用SimaticIT制造执行系统，显著提高了生产效率和灵活性。该Simatic系统允许在一分钟之内更改产品和工序，这对于自动化系统来说也是一个很大的挑战。
另外，每天大约有一百多万个测量事件，不断地涌入*系统。通过数据矩阵码扫描器和RFID芯片，采集产品信息，并加载到上位*系统，确保数据一致性。这样，控制系统可以掌握每一件产品的信息，例如产品当前状态、是否通过检验等。若该产品未能通过检验，控制系统将对其按照原有程序进行干涉，如：自动发送一封邮件到品控部门，为技术人员提供维护信息等。品控部门的员工将会收到一份内容包含装配计划和故障诊断的信息清单。正是因为应用了这一技术，西门子公司的这家工厂几乎成了误差小的工厂。其误差比率之低，十分惊人：百万缺陷率仅15，相当于工厂产品合格率达到了99.9985%。
“工业4.0”的目标已十分明确。但要真正实现这一目标，我们还有很长的路要走。西门子公司也正在为实现这一目标尽着自己大的努力，积极而有的放矢地改进现有机制。在通用研发环境中，通过“数字化企业平台”将虚拟和现实世界进行融合，实现从车间到公司管理层的双向信息流和数据协同优化，是通往实现“工业4.0”的必由之路。在“数字化企业平台”中，不同的生产阶段间无缝衔接，数据可以自由“流通”。全面集成是实现“工业4.0”的必要条件。
“工业4.0”这一理念得到了积极的反馈。至少在德国，其发展获得了政府的大力支持。在经济上，联邦政府以支持未来高科技为前提，提供了高达2亿欧元的资金。虽然，目前的发展尚未出现“爆炸性”成果，但却在稳步推进中。也许这种技术革新还要经历几十年的时间，毕竟在前进的道路上仍有许多问题亟待解决。
道路选择成功与否，不仅取决于是否选对了路径，还取决于能否确立正确的标准和规范。除此之外，继续研发传感器技术、实施安全措施、确保安全理念和政策，都决定了我们能否应对挑战。回顾过去数十年的历史，我们会惊异地发现，第四次工业革命与第三次工业革命是如此的相像。这就为坚持发展“工业4.0”提供了现实依据。
“工业4.0”战略在中国的运用
当前中国经济正处于换挡的减速器，产业结构升级调整的关键期。在此期间，抓住机遇，从顶层设计上推动中国“从工业大国到工业强国的转变”成了工程机械行业令人关注的头等大事。对此国家有关部门出台了《中国制造2025》相关条例，而这些指导性材料则重点借鉴了德国“工业4.0”战略内容。
据业内有关人士分析，我国的制造业大而不强主要有四个主要问题：一是自主创新能力不强;二是产品质量问题比较突出;三是资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重;四是产业结构不合理，低端产品产能严重过剩，产品制造能力较差。这些问题如何解决呢?这次由*牵头，*来做顶层设计，指导各个行业的规划，可以从宏观层面解决该问题提供正确方向。
“中国制造2025”的规划，包括一个纲要和一个专项的行动规划，比如通信设备等。针对当前的水平，我们差距在什么地方，找出不足，设定发展目标，明确行动计划。后期的落实就依靠市场和政府——这两个手段。
业内相关人士认为，其实政府也不会投入很多，而是宏观指导。过去很多企业，有钱之后就“跑马圈地”，扩大规模，征地、买设备、盖厂房、扩大生产能力，后导致产能过剩。现在卖方市场已经向买方市场过渡了。企业有钱不会再仅仅想着去扩大生产能力，而是向内在生长下功夫，建立研究所，实验室，搞研究搞开发，提高创新能力。而这些只能由企业来做。国家可能给予一些引导，政策上引导企业怎么用于研究开发，税收上给予一些优惠政策，甚至国家可以给予一定的支持。
那么中国制造企业要达到什么水平才能符合中国版工业4.0战略的要求。中金产业预测，与德国西门子等企业相比，肯定比不上。我们只有能占据产业链的关键节点，既能出口有市场竞争力的产品，又能保证关键技术有一定度。总的说来，不需要大而强，而需要专而精。这样的企业几十家就可以了。
工业4.0战略启示
工业的未来将前景宽广
未来工业是相当有前景的：西方世界正经历着一场工业的复兴。它一方面发生在国民经济的层面上，另一方面发生在技术层面上。
随着产品复杂性和个性化程度的加深，产品的自动化程度也随着开发周期的缩短和成本的压力明显增加。这一趋势还将继续维持下去。工业企业好像赶上一列前进的火车，其设备和技术水平都将被提升至一个新的层面。反之，那些不采取必要的技术、组织改革的企业，将无法承担新的挑战，也必将失去企业竞争力。
“工业企业无法在生产和业务工程中，一方面对控制技术和信息技术进行创新性投资，一方面消极地等待结果。”这是ABC咨询集团在一项研究报告中得出的结论。
企业自身不断努力的同时，业务的发展还需借助社会和政策的支持：*几乎都颁布了支持此项发展的政策。如：欧盟委员会就在推动工业在欧盟的经济总量份额，计划从当年的16%提升到20%（2020年）；并为此加强创新领域的投资，积极开拓市场，减轻工业获取原始资本负担，改进教育和培训体制。美国总统奥巴马已宣布打造一个全美工业网络，也就是在全美范围内，建造15个工业机构，用以研究改进工业发展。美国希望能在*工业生产领域再度成为者。“金砖四国”中，如中国、俄罗斯和印度，也已启动许多重要的工业资助项目。大多数政府和经济学家的目标是将工业在国内生产总值中的份额提升到超过20%。
在未来，只是努力生产产品已经无法满足人们的期望。因为人们要求的是怎样以正确的方式、产出的产品。墨守成规，在未来的竞争中一定会坐失良机。虚拟世界与现实世界的交互、生产规划与实际生产的结合、生产数据一体化和生产服务的联系都成了决定未来工业是否成功的必要因素。在未来的工业领域，需从整体着眼；在产品的整个生命周期中既要考虑横向一体化发展又要注意纵向一体化发展，还要将这两个方向进行优化整合。与此同时，未来会越来越突显人的作用。如果没有人才，即使是*的工业软件或是好的信息系统，都有可能变成“金钱的坟墓”。因为人才，可以研发好的产业产品、创造合适的生产机制，并可以时刻以清醒的头脑和全局眼光，独立、快速并正确地做出决定。