“工业 4.0”西风东渐
落地中国需突破四大难点 （上）

作者：工业和信息化部国际经济技术合作中心  王喜文

     “工业 4.0”最初是在 2011 年德国举办的工业设备展览会“汉诺威工业博览会 2011”上被提出的。两年后，德国在 2013 年“汉诺威工业博览会”上发布了最终报告，开始实施“工业 4.0”的国家战略。德国作为制造业大国，希望在未来制造业中的各个环节应用互联网技术，将数字信息与现实社会之间的联系可视化，将生产工艺与管理流程全面融合。由此实现智能工厂，生产出智能产品。

     “工业 4.0”在德国被认为是第四次工业革命，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新，保持德国的国际竞争力。制造业在德国国民经济中的占比为 26%，作为提升传统制造业的战略发展方向，实施“工业 4.0”是德国政府顺应全球制造业发展新趋势、推进智能制造新模式的客观要求。

“工业 4.0”VS“中国制造 2025”

     自 2014 年 10 月我国总理李克强访问德国，并签订《中德合作行动纲要》以来，“工业 4.0”的概念在我国迅速走红，一时间，“工业 4.0”、“智能制造”的战略地位迅速提升。

     与“工业 4.0”巧合的是，对于国内工业转型升级，工信部早在三四年前就开始规划一项未来 10 年制造业发展的“中国制造 2025”。如今，这项规划将以德国“工业 4.0”为启示，学习德国的智能制造，为我国的现代化工业强国描绘出清晰的路线图。

     “工业 4.0”是一个发展的过程，不能一蹴而就，“中国制造 2025”也弱化了以往规划中 5 年时间的限制，规划年限扩展到 2025 年，更注重中长期规划，主要围绕我国工业有待加强的领域进行强化，力争使我国在 2025年从工业大国转型为工业强国。

     从目标上来看，德国“工业 4.0”主要是期望继续领跑全球制造业，保持德国制造业的全球竞争力，抗衡美国互联网巨头对制造业的吞并。而今年“两会”中，工信部苗圩部长首次公开披露了“中国制造 2025”制定情况，表示大体需要用 3 个 10 年左右的时间，完成中国从制造业大国向制造业强国的转变，并提出了分三步走的战略。“中国制造 2025”也就是三步走第一个十年的行动纲领，它是一个路线图，有具体的时间表。通过实施“中国制造 2025”规划纲要，通过 10 年的努力，让中国制造进入全球制造业的第二方阵。

     从时间表来看，德国“工业 4.0”战略工作组也认为德国实现“工业 4.0”需要 10 年时间，在时间上和我们的“中国制造 2025”大体在一个时间段。

     有了“中国制造 2025”的 10 年战略规划，有了智能制造的具体行动计划，相信通过这样的努力和清晰的路线图，我们将很快接近发达国家未来制造业发展水平的目标，如同工信部苗圩部长所说，“中国完全能够搭上新一轮工业革命的快车”。

四大难点亟待突破

     “工业 4.0”是由大规模批量生产向大规模定制生产转变，是由集中生产向网络化异地协同生产转变，是由传统制造企业向跨界融合企业转变。德国“工业 4.0”工作组的最终报告认为，实现“工业 4.0”尚存在标准化、复杂的系统管理、通信基础设施建设、网络安全保障等 4 方面的难题，同样的难题也适用于我国未来的制造业。与德国加强“工业 4.0”方面的合作，有助于前瞻性地解决这些难题，为未来制造业发展铺平道路。

     1.标准化

     工厂要对内外各种物品与服务进行联网，那么，通信方式、数据格式等许多内容都需要标准化。目前在国际标准化舞台上，美、德、日等发达国家能够长期保持主导地位，主要凭借的就是强大的制造业综合实力，而我国目前在国际标准化舞台上仍然处于“听众”角色，也从一个侧面反映了我国制造业整体水平的差距。

     标准先行是“工业 4.0”战略的突出特点。为了保障“工业 4.0”顺利实施，德国将标准化排在行动首位，成立一个工作组，专门处理标准化和参考架构方面的问题。 2013 年 12 月，德国电气电子和信息技术协会发布了“工业 4.0”标准化路线图。我国在推进信息技术与工业深度融合的具体实践中，也应高度重视标准化在制造业发展中的引领作用，及时出台“两化融合”或“两化深度融合”的标准化路线图，尽最大可能实现标准的国际化，使中国标准得到国际上的广泛采用。

     此外，跨学科、跨领域是制造业高技术发展的显著特点。随着制造业技术不断发展，各种高新技术以前所未有的广度和深度渗透到制造业的各个环节中，使制造业的产品生产过程和管理方式都发生了深刻，甚至是革命性的变化，催生了一大批新兴高技术制造业出现。反过来，制造业在发展过程中，不断融入和集成各种技术，形成极为复杂的系统化过程。为此，只有从一开始就进行标准化的约束和引导，才能有序开展与推广“两化融合”。

     2.复杂的系统管理

     实际生产过程与各种业务管理系统协同之后，系统整体更加复杂化，对其进行管理将更加困难。产、学、研、用多个层面的联合机制在一定程度上能够化解系统的复杂化，不断完善管理体系。德国“工业 4.0”是由德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子、博世等企业联合发起的，工作组成员也是由产、学、研、用多方代表组成的。因此，“工业 4.0”战略一经提出，就很快得到了学术界、产业界的积极响应。