工業4.0和工業互聯網的同與異
http://www.debgrams.com 2015-05-26 21:39 來源：中國經濟時報
為了在新一輪工業革命中占領先機，爭奪國際產業競爭話語權，德國實施工業4.0戰略，美國則推動了工業互聯網概念，二者基本理念相近，都是將虛擬網絡與實體連接，是對工業未來發展方向和發展模式的探索。工業4.0旨在推進生產或服務模式由集中式控制向分散式增強型控制轉變，幫助實現高度靈活的個性化和數字化生產或服務。工業互聯網更加注重軟件、網絡和大數據，目的是實現通信、控制和計算的集合，二者在應用范圍、強調重點和實現方式等方面存在一定差異。本文在總結二者差異的基礎上，把握各自重點和特征，總結出對我國推進制造業智能化發展的啟示和建議，為政府決策提供參考。
一、工業4.0與工業互聯網的相同點
從推動力量上看，二者都體現了由大企業主導的產學研密切配合。工業4.0是由德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等聯合發起的，并由德國政府納入《高技術戰略2020》，成為國家十大未來項目之一。工業互聯網則是由美國通用電氣公司發起的，并由AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾成立工業互聯網聯盟進行推廣的。由于兩大戰略都是由企業提出的，企業具有內在動力去宣傳、推廣和實施，市場親和度較高。因此，在推行過程中都得到了產業界的認可與歡迎。這反映出企業對創新活動的熱情，以及對產業未來方向的深刻把握，也啟示我們在工業發展戰略制定過程中，應注重引導和支持企業開展產學研合作，激發企業的創新創業熱情，充分調動企業及各方面的積極性，共同推進產業和技術的進步。
從發展目標上看，打造智能化的產業體系實現生產效率提升是兩大戰略的核心。數字化、網絡化和智能化已經成為制造業發展的重要特征，是制造業企業未來發展的主要方向。工業互聯網和工業4.0戰略都不約而同地提出，利用信息化、智能化技術改造當前的生產制造與服務模式，提高企業的生產效率，提升產品和服務的市場競爭力。其中，工業4.0戰略提出，要把信息互聯技術與傳統工業制造相結合，打造“智能工廠”與“智能生產”，以提高資源利用率。工業互聯網戰略則提出，要將工業與互聯網在設計、研發、制造、營銷、服務等各個階段進行充分融合，以提高整個系統運行效率。
從實現方法上看，依托互聯網、物聯網與大數據實現集成與互聯是兩大戰略的基礎。集成與互聯是實現智能化制造的核心，兩大戰略都是以物聯網和互聯網為基礎，進行實時數據的收集、傳輸、處理和反饋。其中，工業4.0提出，通過信息網絡與工業生產系統的充分融合，打造數字工廠，實現價值鏈上企業間的橫向集成，網絡化制造系統的縱向集成，以及端對端的工程數字化集成，來改變當前的工業生產與服務模式。工業互聯網提出，要將帶有內置感應器的機器和復雜的軟件與其他機器、人連接起來，從中提取數據并進行深入分析，挖掘生產或服務系統在性能提高、質量提升等方面的潛力，實現系統資源效率提升與優化。
二、工業4.0與工業互聯網的不同之處
從產業鏈環節上看，工業4.0戰略偏重生產制造的“硬”環節，工業互聯網戰略偏重分析服務的“軟”環節。工業4.0立足于“智能工廠”與“智能生產”兩大主題，偏重于生產與制造過程，旨在推進生產或服務模式由集中式控制向分散式增強型控制轉變，實現高度靈活的個性化和數字化生產或服務。工業互聯網則旨在形成開放且全球化的工業網絡，實現通信、控制和計算的集合，在智能制造產業體系中偏重于設計、服務環節，注重物聯網、互聯網、大數據等對生產設備管理與服務性能的改善。
從發展重點上看，工業4.0強調生產過程的智能化，工業互聯網強調生產設備的智能化。工業4.0倡導的是以CPS為核心，將產品與生產設備之間、工廠與工廠之間的橫向集成，實現生產系統的有機整合，進而實現生產過程的智能化與效率提升。工業互聯網立足于全行業的信息資源，提高設備安全性與可靠性、降低能耗、物耗與維護費用等，同時，可以減少生產過程中的人力勞動需求，提高生產過程的柔性與智能化水平。
三、幾點啟示
一是立足基礎，完善我國制造業智能化進程的頂層設計。工業互聯網與工業4.0分別由美國和德國提出，是有著深刻的歷史淵源與產業背景的。美國信息技術世界領先，推行工業互聯網有先天優勢；德國制造聞名全球，發展工業4.0條件得天獨厚。相比之下，我國雖擁有世界最完整的供應鏈條和工業體系，傳感器、控制系統等智能化的核心技術與設備仍受制于人，短時間內難以復制、推廣、實現兩大戰略的發展目標。因此，我國在推進制造業智能化過程中，應立足產業發展基礎，科學規劃發展方向與實施路徑。一方面要布局前沿，把握產業與技術變革的歷史機遇；另一方面要強化產業基礎能力培養，避免高端產業的空心化與低端化發展。
二是優化環境，推進制造業智能化的配套體系建設。在推進制造業智能化過程中，由富于冒險精神、敢于先行先試的企業進行探索和嘗試，政府應組織實施一攬子支持計劃，鼓勵企業進行模式探索和業務創新。逐步加強寬帶基礎設施建設，提高通訊網絡的穩定性和可靠性，滿足未來智能制造模式對大數據和網絡的服務需求。推進標準化體系建設，鼓勵企業參與標準的制定，推進中國標準的國際化進程。同時要逐步完善相關法律體系，為企業營造良好公平的競爭氛圍。
三是強化安全，加快信息安全防護體系建設。工業互聯網與工業4.0都是以網絡為基礎進行數據傳遞與生產控制，對互聯網的可靠性及信息安全提出了更高的要求。目前，我國在信息安全體系建設方面仍存在核心產品與技術依賴進口、制度化的防范機制缺失、網絡安全管理人才匱乏等問題。未來，要加強互聯網及信息安全關鍵產品設備的研發，實現關鍵產品的自主可控。同時，要加快在網絡防護、入侵檢測等領域信息安全關鍵技術研發，推進安全防護中介機構建設，培養網絡安全人才隊伍，全面提高工業網絡的安全防護能力。
(作者單位：工業和信息化部賽迪研究院)
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