工業4.0制造業未來？
http://www.debgrams.com 2014-12-09 15:27 來源：中國科學報
西門子工業自動化產品成都生產研發基地（SEWC）內景。SEWC實現了從產品設計到制作過程的高度數字化。
“工業4.0”概念自德國政府去年在漢諾威工業博覽會上正式推出以來，無疑已成為中國制造業2014的年度詞匯。近日，A股市場的工業4.0概念股更連番掀起漲停潮。
今年10月，中德簽署《中德合作行動綱要》，雙方明確將在工業4.0方面加強合作，兩國還將把工業4.0議題納入中德標準化合作委員會。劍指工業強國的《中國制造2025》規劃，也被認為“師從德國”。
事實上，工業4.0的真正含義在國際上尚未有嚴格界定，但毋庸置疑的是，它呼吁和強調著工業化與信息化的深度融合。
帶著德國的氣息而來
工業4.0是德國政府《高技術戰略2020》確定的十大未來項目之一，旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。
在德國學術界和產業界看來，全球經濟正處于第四次工業革命的開端，工業1.0是蒸汽機時代，2.0是電氣化時代，3.0是信息化時代，4.0則是利用基于信息物理融合系統的智能化來促進產業變革的時代。
工業4.0意味著在產品生命周期內，對整個價值創造鏈的組織和控制邁上新臺階，意味著從創意、訂單，到研發、生產、產品交付和服務，再到廢物循環利用，在各階段都能更好地滿足日益個性化的顧客需求。在這種模式中，傳統的行業界限消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變，產業鏈分工將被重組。
今年3月，美國信息物理融合系統（CPS，Cyber-Physical System）專家組成員、辛辛那提大學特聘講座教授李杰曾受中國工程院之邀，專門就智能機器和工業4.0作報告。他進一步解釋說：“工業3.0時代的智能化就是控制系統、控制器加上計算機。而工業4.0是具有自省功能的智能化，是能根據生產環境和設備狀況隨之作出調整的預測制造系統。”
李杰認為，工業4.0的概念有3個支撐點：其一，是制造本身的價值化，不僅要做好一個產品，更要把產品生產制造的過程做到浪費最少、制造過程與設計者配合；其二，在制造過程中，根據加工產品的差異、加工狀況的改變能自動作出調整，達到具有所謂“自省”，也就是整個系統，包括設備機器本身，在設計制造過程中能根據變化及時作出調整；其三，要在整個制造過程中達到零故障、零憂慮、零意外、零污染，使制造過程達到最小憂慮化，“這就是制造業的最高境界”。
制造業競爭升溫
從年初的逐步升溫，到年末制造企業言必及“工業4.0”，這一概念在中國儼然成為“當紅炸子雞”。
然而真實情況是，德國工業界對之響應者并不多。原因之一在于，CPS融合的主要思想，美國早在若干年前就提出來了，二者內容實質大體類似，其核心均為制造業基于數據分析的轉型。大約1年前的這個時候，美國白宮召開了第一次CPS成員會議，但此前早已開展以CPS為概念的先進制造。事實上，德國也曾邀請李杰前往分享其積累多時的成功案例。
國際金融危機讓實體經濟的重要性得以凸顯。在此背景下，美國、德國、英國等發達國家爭相提出了以重振制造業為核心的“再工業化”戰略。
賽迪智庫裝備工業研究所所長左世全指出，德國雖然在這一輪金融危機中依托其強大的裝備制造業保持了“一枝獨秀”，但由于出口相對萎縮，經濟發展也漸現疲態。其工業4.0戰略正是為了應對這一局面提出的。
德國信息技術、通訊、新媒體協會工業4.0部部長東斯特明確表示，在制造工程領域，全球競爭愈演愈烈，德國不是唯一已經認識到要在制造行業引入物聯網和服務的國家。“不僅僅亞洲對德國工業構成競爭威脅，美國也正在采取措施，通過各種計劃來應對去工業化，促成先進制造業的發展。”
對此，有分析認為，歐洲作為一個整體，比其他國家更適合進行新工業革命。因為其制造業占整個GDP達到20%的目標，已經表明歐洲未來會依靠制造業。在未來，能夠快速轉換到工業4.0是一個經濟體能夠超過全球競爭者的主要競爭優勢。
貧富不均的中國道路
工信部、國家發改委、科技部和國資委正在聯合編制《中國制造2025》規劃，被坊間喻為中國版工業4.0規劃。這一頂層規劃提出了我國到2025年步入制造強國行業，到2035年時趕超德國、日本的目標，同樣是借助工業化和信息化的深度融合。
西門子股份公司管理委員會成員、首席技術官魯思沃認為：“工業4.0的真正到來可能需要20年左右的時間。”他將這一“漸進過程”稱為“工業3.X”，在我國同樣適用。
盡管對中國工業化所處階段仍然存在爭議，但正如國務院發展研究中心指出的，總體上看，中國的工業化處于中期階段，但已出現向后期階段過渡的明顯特征。從地區分布看，我國東部沿海的一些省市的工業發展水平已經總體上達到了工業2.5時代，甚至少數省市已經接近工業3.0時代，然而為數尚多的中西部地區甚至還沒有達到工業2.0的發展水平。
但作為制造業大國，中國工業4.0的前端發展并不落后，尤其在航空、航天、鋼鐵、石化、機床、汽車、集成電路領域的信息化發展具有很好的基礎。今年11月在工博會驚艷亮相的國內首套工業4.0流水線，由上海明匠智能系統有限公司自主研發，在無線射頻技術、工業以太網、在線條碼、二維碼比對、影像識別、機器人應用等方面實現了突破。采用這條流水線生產制造的個性版路虎極光汽車，年底將在江蘇常熟下線。
那么如何能夠在業界普通實現工業4.0？有分析機構提示，如果由政府或歐盟決定在該領域做什么、使用何種技術、花多少錢等，這將不可能促成4.0產業政策的真正實現。
同時，與制造業快速發展的需求相比，現有矛盾愈發凸顯：一是基礎理論和技術體系建設滯后；二是關鍵數字化智能化網絡化技術及核心基礎部件主要依賴進口；三是重硬件輕軟件的現象突出；四是中國高端數控機床、工業機器人等智能制造裝備重點領域急需稀缺領域的專業人才和統籌裝備制造經濟管理的管理人才。
左世全則表達了另一層考慮。他在近期受邀參加各大跨國公司主辦的各種研討會和討論會，各會主題無不圍繞工業4.0等類似概念，這些公司已經或正在加緊游說中國相關部委或者央企，“表面看來是宣傳一種新的工業發展模式或趨勢，而實質目的是搶占我國高端工業軟件及系統市場”。故而，此事需“客觀理性看待”。
一些經濟學家的看法與此不謀而合：我國制造業在當前的發展階段，更需要的是減少同行競爭，通過抱團整合成股份制企業，來提高利潤率、競爭力、品牌影響力。
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