中國與德國，全球兩個最主要的制造業大國正在試圖達成對于未來工業化發展的新共識。

10月9日~12日，國務院總理李克強在柏林與默克爾總理共同主持第三輪中德政府磋商并對德國進行正式訪問。期間，雙方簽署了50項左右的商業和政府間協議，雙邊貿易與相互投資及技術合作協定總額達181億美元。作為本輪磋商的核心成果，一份逾萬字的《中德合作行動綱要》更因涉及層次高、領域廣、項目多被稱為迄今為止中德關系史上最“強”合作文件。

在這份涵蓋了政治、經濟、文化、工業、農業、衛生、社會保障等領域的綱要中，雙方對于“工業4.0合作”的內容尤為引人矚目。中德雙方均認可了工業生產的數字化，即“工業4.0”對未來兩國經濟發展的重要意義，雙方還認為，該進程應由企業自行推進，兩國政府應為企業參與該進程提供政策支持。

對此，亞洲制造業協會首席執行官兼秘書長羅軍在接受記者采訪時表示，德國“工業4.0”戰略對于我國目前正在制定的《中國制造2025》戰略具有非常重要的借鑒意義。“互聯網的出現大大地縮短了人與人之間的距離，使社會分工變得更為具體，讓我們的一切需要垂手而得。而未來的制造業將是建立在以互聯網和信息技術為基礎的互動平臺之上，將更多的生產要素更為科學地整合，變得更加智能化、自動化、網絡化、系統化，而生產制造個性化、定制化將成為常態。”

工業4.0時代來臨

當前世界工業市場正在呈現出前所未有的快速變化，幾乎全世界的制造企業都不得不設法提高生產效率以應對勞動力成本的上升，資源短缺和政府環保標準提高等多方面挑戰。制造業的未來究竟路在何方，工業的發展趨勢又將是怎樣的，成為擺在每一個國家面前的問題。

德國率先給出了答案。相比工業1.0的機器制造，機械化生產；工業2.0的流水線，批量化生產；工業3.0的高度自動化，無人化(少人化)生產，由德國最早在2011年漢諾威工業博覽會上提出的“工業4.0”被定義為“網絡化生產，虛實融合”。

德國的學術界和產業界試圖借助“工業4.0”向世界描繪出一幅全新的工業藍圖，在一個智能、網絡化的世界里，物聯網和務聯網將滲透到所有的關鍵領域，創造新價值的過程逐步發生改變，產業鏈分工將重組，傳統的行業界限將消失，并產生各種新的活動領域和合作形式。未來10年，基于信息物理系統的智能化，人類將步入以智能制造為主導的第四次工業革命。

為了實現這一愿景，德國上下幾乎舉全國之力。聯邦政府責成教育和研究部與經濟部牽頭共同推進該戰略，在《高技術戰略2020》框架下先期投資2億歐元，大力支持德國三大工業協會——德國信息技術、通訊、新媒體協會、德國機械設備制造業聯合會以及德國電氣和電子工業聯合會成立跨領域研究平臺，并發布首個工業4.0標準化線路圖。

有業內人士分析稱，德國之所以要積極踐行“工業4.0”戰略與其工業所面臨的全球競爭格局不無關系。

盡管在此前次貸危機、歐債危機致使全球蔓延衰退憂慮之時，德國得以憑借其實體經濟制造業的絕對優勢在危機中獨善其身。不過危機過后，包括美國、英國等在內的國家開始反思以往的策略，積極重振制造業。“德國擁有世界一流的機器設備和裝備制造業，尤其在嵌入式系統和自動化工程領域更是處于領軍地位，但德國工業面臨的挑戰及其相對弱項也十分明顯。”中國電子信息產業發展研究院院長羅文認為，一方面，機械設備領域的全球競爭正日趨激烈，不僅美國積極重振制造業，亞洲的機械設備制造商也正奮起直追，威脅德國制造商的地位；另一方面，軟件與互聯網技術是德國工業的相對弱項。為了保持作為全球領先的裝備制造供應商以及在嵌入式系統領域的優勢，面對新一輪技術革命的挑戰，德國提出自己的“工業4.0”戰略，目的就是充分發揮德國的傳統優勢，大力推動物聯網和服務互聯網技術在制造業領域的應用，在向工業化第四階段邁進的過程中先發制人。

對于未來工業化發展之路提出設想的也并非僅有德國而已。2011年，美國經濟趨勢基金會主席杰里米?里夫金出版了《第三次工業革命：新經濟模式如何改變世界》一書，書中提出的“第三次工業革命”概念風靡全球。在這本書中，第三次工業革命中被定義為建立在互聯網、新材料、新能源等新技術基礎上的新一輪產業革命，這些新技術的使用對傳統制造業將產生根本性的變革。此后，美、日、歐等國家和地區紛紛著手規劃，出臺各種支持政策，利用新能源、物聯網、3D打印等技術加快對傳統制造業的轉型升級，希望在新一輪浪潮中搏得先機。

以美國為例，在此之前美國制造業面臨巨大挑戰。數據顯示，2000年前后，美國約三分之一的制造業工作崗位流失海外。為落實振興制造業的戰略，奧巴馬政府在2012年宣布出資10億美元，打造一個全球制造業創新網絡。2013年財年，聯邦政府加大了對先進制造研發項目的投資，2013財年的投資額為2億美元，項目涉及先進材料、智能制造、生物制造等領域。在2014年的國情咨文中奧巴馬宣稱，美國將有機會在下一波高技術制造業就業崗位的競爭中壓倒其他國家。

對于目前各國提出的未來工業發展理念，羅軍認為，德國“工業4.0”戰略可視為第三次工業革命的延續，“德國‘工業4.0’戰略的核心是通過以互聯網技術和信息技術的平臺，實現各種資源要素和生產要素的充分整合，使我們的生產生活變得更加智能化、自動化、個性化、便捷化。這些要素的整合是建立在互聯網技術平臺的基礎之上，而這正是第三次工業革命的外延式拓展。”

中國社會科學院工業經濟研究所研究員張其仔也同意這一觀點。他指出，第三次工業革命實現了數字化制造，但整個生產過程的信息管理，采取的是集中式控制系統。第四次工業革命將實現全過程、全領域的智能化，不僅包括機器設備，而且還包括被加工的材料、被組裝的零部件，都會裝上智慧化的大腦，實現機器與機器的對話，機器與材料的對話，生產過程不再是機械的加工過程，而是變成了生物過程，生產系統將變為生物系統。“作為前三次工業革命的進一步深化，德國提出的‘工業4.0’戰略是一項整體優化戰略，是要通過充分利用德國人力資源方面技術和知識，極大限度地發掘現有技術和經濟的潛能。”

而作為全球制造業大國之一，中國顯然也在尋找通往先進制造業的最優路徑，并寄希望從不同國家的工業變革中獲取經驗。據悉，根據本次公布的《中德合作行動綱要》，中國工業和信息化部、科技部和德國聯邦經濟和能源部、聯邦教研部未來將以加強此領域信息交流為目的，建立“工業4.0”對話機制。雙方將會歡迎兩國企業在該領域開展自愿、平等的互利合作。加強兩國企業集團及行業協會之間專業交流有利于深化合作，并為雙方合作提供更為有利的框架條件和政策支持。

未來制造數字之道

“在未來智能工廠中，人類、機器和資源能夠互相通信，就像社交網絡中一樣自然。智能產品‘知道’它們如何被制造出來的細節，也知道它們的用途。它們將主動地對制造流程，回答諸如‘我什么時候被制造的’、‘對我進行處理應該使用哪種參數’、‘我應該被傳送到何處’等問題。”——被稱為德國“工業4.0”的路線圖的《德國工業4.0戰略計劃實施建議》中如此描述未來的制造業場景。

“智能工廠”，正是德國“工業4.0”計劃的重頭戲。愿景中的智能工廠里，固定的生產線概念消失了，采取了可以動態、有機地重新構成的模塊化生產方式。

例如，生產模塊可以視為一個“信息物理系統”，正在進行裝配的汽車能夠自律在生產模塊間穿梭，接受所需的裝配作業。其中，如果生產、零部件供給環節出現瓶頸，還能夠及時調度其他車型的生產資源或者零部件，繼續進行生產。也就是為每個車型自律性選擇適合的生產模塊，進行動態的裝配作業。在這種動態配置的生產方式下，可以發揮出MES原本的綜合管理功能，能夠動態管理設計、裝配、測試等整個生產流程，既保證了生產設備的運轉效率，又可以使生產種類實現多樣化。

作為“工業4.0”的倡導者之一，西門子一直嘗試利用信息物理融合系統等手段，將制造業向“數字制造”轉型，以此適應全球制造業邁進工業4.0時代的需求。

在成都高新西區，有一座外部看起來“不起眼”，內部卻隱藏巨大玄機的工廠。這家工廠實現了從管理、產品研發、生產到物流配送全過程的數字化，并且通過信息技術，與德國生產基地和美國研發中心進行數據互聯。這個完整的數字化企業平臺就是西門子工業自動化產品成都生產研發基地。(以下簡稱“西門子成都工廠”）

據了解，如今在西門子成都工廠研發生產的每一件新產品，都會擁有自己的數據信息。這些數據在研發、生產、物流的各個環境中被不斷豐富、實時保存在一個數據平臺中。而這座工廠的運行，都是基于這些數據基礎，ERP、產品全生命周期管理系統、制造執行系統、控制系統及供應鏈管理全部實現了無縫的信息互聯，從而造就了一幅透明工廠的畫面。

西門子為此還推出了統一工程軟件平臺，技術人員使用統一的工程平臺就可以規劃生產，并能夠根據實際情況進行調試和運行，必要時還可以擴展。技術人員在計算機屏幕上可以像堆疊樂高積木那樣把單個部件鏈接在一起，一步步構建自動化生產系統。

“傳統制造一般是先出一張圖紙，然后交給生產部門做出樣品，圖紙返回研發部改進后再生產。在數字化制造下，研發到制造基于同一個數據平臺，改變了傳統制造節奏，研發和生產幾乎同步，完全不需要紙質的圖紙。”該工廠內部人士介紹說，這種制造將是基于大數據、互聯網、人，并結合各種信息技術進行柔性制造，不僅可以實現定制化生產，也可以實現更高的工程效率、更短的上市時間及生產靈活性。

端到端的生產依靠數字化好集成化的技術完成，能夠獨立解決問題，智能化產品包含了每個生產步驟的所有信息，既包含單個的組織結構，也包含制造設備的控制信息等。據西門子成都工廠總經理柏大山介紹，“成都工廠產品的一次通過率可達到99%以上。”另一組數據也顯示，通過數字化工廠規劃，可以減少產品的上市時間減少30%，通過優化規劃質量，可以降低制造成本13%，而在新產品上市比例、設備生產效率、產品交付能力及營運利潤率等多個方面，數字化工廠的指標均遠遠高于傳統制造企業。

數字化成為實現工業4.0愿景必不可少的條件，它能夠實現分布式的、獨立的、且能夠自我優化的過程。“‘工業4.0’不僅僅意味著技術的轉變、生產過程的轉變，同時也意味著整個管理和組織結構的調整。我們必須放棄孤島式的想法，要為變革做好準備。我們認為任何一個公司或者國家單打獨斗都不可能改變全球的制造企業，這需要我們大家進行協作，各個企業、學科、行業都要進行合作。”西門子工業業務領域全球首席執行官魯思沃在接受采訪時表示。

“‘工業4.0’要實現的是網絡化，而網絡化又有三個不同的層次，首先是垂直的一體化，即通過物聯網、信息物理系統能夠把設備、生產系統以及業務系統打通，這稱之為垂直緯度的一體化。其次，就是整個產品生命周期網絡化的打通和融合，所有的生命周期就是產品設計、生產、運營到服務，整個產品生命周期過程中的一體化。再次還有一個緯度就是我們稱之為互聯經濟或者網絡經濟的時代，任何一個企業都不是獨立的，有上下游、供應商、客戶、合作伙伴，這就需要在互聯經濟下與不同的合作伙伴進行融合。”德國SAP全球副總裁徐莉表示，工業4.0時代最終是要實現融合，企業能夠利用技術實現設備、信息流、物流甚至是資金流各個環節在各種不同階段的融合。

仔細研究下不難發現，與中國自上而下的傳達方式不同，德國的經濟戰略首先是企業戰略的表達，2013年德國總理默克爾在正式提出德國“工業4.0”戰略之前，就已經與眾多德國企業有過深度溝通。而作為一項系統工程，以SAP、西門子為代表的德國企業都積極參與到工業4.0的戰略實施中。德國去年的一項企業調整顯示，47%的公司表示已經積極參與到“工業4.0”戰略中，18%的公司表示正在參與戰略研究工作，12%的公司聲稱已經付諸實踐。為了更好地讓創新型中小企業加入，德國聯邦和地方政府制定了專項扶持計劃，有關資助和優惠政策明顯向中小企業大力傾斜。

在魯思沃看來，這場變革將是一個漸進的過程，“工業4.0”時代的真正到來可能需要20年左右的時間，在此期間變化將不斷出現和遞進。

當然，由此帶來的挑戰也將不斷出現。“生產設備經濟成本以及已經安裝的碎片化的工業軟件正在阻礙前進的步伐，因此不能做到快速而徹底地替代現有的存量市場。”西門子工業業務領域工業自動化集團首席執行官胡桉桐認為，在實現“工業4.0”的過程中，數據安全和功能安全也是關鍵因素。

與此同時，在接受記者采訪時眾多業內人士也認為，“工業4.0”將發展出新的商業模式和合作模式，“網絡化制造”、“自我組織適應性強的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征，也使得它率先滿足動態的商業網絡而非單個公司，這將引發一系列諸如融資、發展、可靠性、風險、責任和知識產權以及技術安全等問題。

中國工業的“4.0”啟示

在“工業4.0”描繪的場景中，傳統制造業將面對巨大的沖擊，而信息產業的發展將最終顛覆未來的制造業。其實，德國“工業4.0”戰略與我國提出的兩化深度融合頗有相通之處。在某種程度上，兩化融合可稱為我國工業的3.0，兩化深度融合可以說是我國工業的4.0。

“不論是美國提出的再工業化還是德國提出的‘工業4.0’，又或者是我國一直提的兩化融合，最基礎的都是建立在以互聯網為基礎的信息平臺上。”羅軍認為，這也意味著未來的產業一定將是平臺產業和平臺經濟。

毫無疑問的是，新一輪的工業革命，對于當今中國，尤其是對于中國的制造業，既是極為嚴峻的挑戰，更是一個技術上趕超發展、結構上加快升級的重大機遇。“在新的發展背景下，只有將信息化的時代特征與我國工業化歷史進程緊密結合起來，把兩化深度融合作為主線，才能為推動工業轉型升級注入新的動力，也才能在向工業化邁進的過程中占得先機。”羅文表示。

此前為了進一步推動兩化深度融合，工信部曾在去年9月針對當時制約工業轉型升級的突出矛盾和問題，制定了《信息化和工業化深度融合專項行動計劃（2013-2018年）》。

“何謂兩化的深度融合？我們從德國提出的工業4.0概念中，是可以得到一些啟示的。”中國社科院信息化研究中心秘書長姜奇平此前在接受媒體采訪時表示，中國制造業未來如何適應市場的變化，有各種不同的意見。一種是強調更迅速、靈活地適應市場，用“貿工技”的方法跟上時代，還有一種則是“技工貿”的方法。比如，同樣是家用電器，海爾走的是貿工技的路子，格力則是技工貿。

“我們從德國的工業4.0概念得到的啟示是，格力這條路子也是可行的路子。我們和德國相比，研發投入不足。而格力強調核心技術在創新中所發揮的作用，這對于我們從制造業大國到強國的轉變，是有意義的。因此，德國的工業4.0，可以作為兩化深度融合的一個可選的方向。”姜奇平表示。

而為了更為長遠的看待和把握未來工業的發展趨勢，我國從以往的“五年規劃”轉而將規劃年限擴展至2025年。今年6月初，中國工程院院士李培根首次在2014年國際工程科技大會上披露了正在制定的“中國制造2025規劃”四大轉變和一條主線：即由要素驅動向創新驅動轉變；由低成本競爭優勢向質量效益競爭優勢轉變；由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉變；由生產型制造向服務型制造轉變。主線則是將體現信息技術與制造技術深度融合的數字化、智能化制造作為今后發展的主線。

據悉，此前項目組通過“制造強國的主要指標研究”、“制造業創新發展戰略研究”和“制造質量強國戰略研究”3個綜合課題組以及機械、運載、能源、冶金化工、信息電子、輕工紡織、儀器和制造服務業8個領域課題組同時展開。這也意味未來公布的《中國制造2025規劃》將在總綱要的基礎上，還會明確相關領域的專項行動規劃。

“事實上，無論是我國政府著手制定《中國工業2025》規劃，無論使是美國戰略，還是德國戰略，核心都是搶抓未來全球制造業制高點。全球制造業未來發展趨勢都是朝著更加智能化、自動化、個性化、定制化等方向發展。”羅軍表示。

“中國的制造業不可能在一夜之間完全達到‘工業4.0’的標準，在向‘工業4.0’推進過程中，需要把新的技術引入到舊的系統中，將傳統的工業流程系統改造成實時的能動系統，通過與跨國公司合作，開展工廠4.0試點，對傳統工廠生產模式的智能化改造。”張其仔表示，在向未來制造業轉型升級的過程中，政府還需要大力推進標準的國際化建設和產品安全設計，并利用市場規模優勢，對傳統工廠的生產模式進行改造。

而在張其仔看來，為了推進“工業4.0”的落實，德國三大工業協會共同建立了“第四次工業革命平臺”辦事處，吸引并協調所有參與本次革命的資源，這種組成跨界研究小組或者平臺方式非常值得借鑒。

“事實上，政府支持產學研合作的動機不單純來自于市場考量，通過產學研合作創新促進競爭往往成為發達國家重要的戰略意圖。我國應該充分吸收和借鑒發達國家產學研用聯合模式，一方面，針對不同類型自發的產學研合作網絡或產業研發聯盟，政府要通過引導和支持的方式促進其發展；另一方面，選擇幾個重點行業和關鍵技術領域進行試點，以行業骨干企業為龍頭，聯合科研實力雄厚的大學和科研機構，組建多種形式的產學研研發聯盟，充分調動各方資源和力量，共同推進技術研發和應用推廣。”羅文建議稱。

而在更深層的制度保障體系建設方面，中國需要走的道路后續更為艱難。羅軍認為，要想在未來全球制造業戰略中取得突破，首先應拓寬融資渠道，健全投融資體系。“我們都知道企業是市場競爭的主體，科技創新的主體是企業，但是，我們的企業目前并不是科技創新的主體。此前我去美國硅谷考察，發現很多年輕人帶上自己的創意，拿著商業計劃書就去找風險投資商。在國內，創業者首先就是去找政府，找市長，因為太多的資源在政府手中。風險投資體系不健全，融資渠道太窄，很難找到資金和政策；而銀行的貸款年息是6%，對于大多數制造業企業來講不堪重負。”

其次是全社會要營造創新氛圍，將創新落到實處。“國家經濟的基礎是實體經濟，應鼓勵創新，特別是原始創新，要把扶持創新的資金和政策落到實處。建議成立科技銀行，業務只能限定在高新技術的政策性扶持上，政府采取貼息等政策扶持。”羅軍說。

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