德國工業4.0對世界產生重大影響,標誌著全球加速進入以智能制造為核心的智能經濟時代。德國工業4.0和美國第三次工業革命的流行提法,以及壹些學者提到的第五次工業革命,都是基於信息技術的革命性突破,反映了工業經濟數字化、信息化、智能化、網絡化的發展趨勢。本文重點分析了德國工業4.0戰略的主要特點,並與《中國制造2025》進行了比較,得出了壹些重要啟示。
德國工業4.0的主要特征
德國工業4.0可以概括為:壹個核心、兩個重點、三個融合、四個特點、六項措施。壹個核心:互聯網加制造業,將信息物理融合系統(CPS)廣泛深入應用於制造業,建設智能工廠,實現智能制造。兩個重點:領先供應商戰略,成為“智能生產”設備的主要供應商;主導市場戰略,設計並實施全面的知識和技術轉化方案,引領市場發展。三大整合:可靈活重組的企業內部縱向整合、企業間價值鏈橫向整合、全社會價值鏈端到端工程數字化整合(ERP、MES、SFC車間集控系統部署)。四大特點:產量可調節,可自我調節,以應對不同情況;產品可以識別,可以隨時區分;需求靈活,可根據臨時需求變化,改變設計、結構、規劃、生產、經營,仍有盈利空間;第四,流程可監控,可以實時監控商業模式的全過程。六項措施:實現技術標準化,開放標準參考體系;建立復雜模型管理系統;建立全面的工業寬帶基礎設施;建立安全保障機制和規章制度;創新的工作組織和設計方法;加強培訓和繼續職業教育。
將德國工業4.0與全球範圍和歷史背景進行對比,可以看出德國工業4.0具有以下五個重要特征。
1.基本的。事關德國整體發展戰略,發揮優勢,應對整體挑戰。德國是壹個非常重視發展戰略規劃的國家。特別是自21世紀初以來,壹直致力於建立跨部門的高科技戰略協調機制,制定德國的國家創新發展戰略。2006年。德國政府制定“高科技戰略”,2010年7月發布《德國高科技戰略2020》報告,201165438年10月,德國政府專門提出德國工業4.0作為《德國高科技戰略2020》的重點。工業4.0有助於推動工業-科研聯盟瞄準中長期科技發展目標,制定具體創新戰略並實施路線圖,確保德國制造業的領先和主導地位,是保持德國可持續發展的基本策略。
2.戰略性的。與國際社會的競爭相關,我們在國際相似的戰略思維中尋求不同的戰略。加快發展先進制造業,不僅德國高度重視,其他國家也非常重視。事實上,早在2006年,美國國家科學基金會(NSF)就將CPS確定為重點研究領域。2011年3月,歐盟公布了預算800億歐元的“歐洲2020戰略”,成為全球最大的R&D資助計劃。日本也提出了類似的“工業智能”戰略,重點發展人工智能、服務機器人等產業。德國深知自己近年來在比賽中的不利處境,面臨巨大壓力。面對競爭態勢,德國采取了包容、開放的戰略策略,在競爭中合作,在合作中競爭。德國制定了支持工業4.0的領先供應商戰略和領先市場戰略,註重將產品與適當的服務連接起來,並註重開發新的商業模式。這壹點值得借鑒。
3.創新。聯系產業發展的歷史,積累、繼承和創新有機地結合在壹起,形成高層次的創新。壹方面,我們充分考慮了借鑒工業化初期的經驗,繼承和發展現有產業的核心價值觀。在德國,通用信息和通信技術(ICT)仍然支持著90%的工業制造流程。所以工業4.0非常重視傳統行業和研究領域的傳統優勢。另壹方面,德國工業4.0通過CBS系統使制造業領域的所有要素和資源形成壹個全新的社會化服務和實時保障平臺,體現了深度創新。德國的“工業4.0”是“再工業化”戰略。但與美日的“再工業化”不同,德國的“工業4.0”的核心是利用互聯網、物聯網和模塊化技術實現工業生產方式的變革,從根本上改變傳統工業中因地理位置造成的生產和R&D脫節的現象,使工業生產技術的R&D和升級不再依賴物理接觸,使德國在保持自身技術R&D優勢的同時,繼續享受全球生產的優勢。德國通過新理念、新戰略、新技術,將信息化推向質變階段,推動了以智能制造、互聯網、新能源、新材料、現代生物為特征的新工業革命。這很聰明。
4.前瞻性。與未來趨勢相關,正確判斷當前形勢和未來趨勢,反映事物發展規律。工業4.0是長期發展戰略;智能經濟和智能世界是壹個長期的發展目標。在現實和中長期目標之間,德國壹方面特別註重發揮自身優勢,對智能工廠進行多層次多角度的透視和描述,既體現了可操作性,又體現了前瞻性,為正確選擇戰略重點和采取非常規的應對措施提供了理論和實踐依據。另壹方面,德國把實現技術標準化放在最優先的位置,先制定行業標準,企圖繼續占據全球制造業的制高點。除了獲得實際的經濟利益,更重要的是為德國制造業優勢的長期確立創造條件。
5.適銷性。與市場發展需求相關,適應市場,建設市場,引領市場,占領市場制高點。德國將智能工廠視為智能世界的壹部分,以工業智能推動社會智能,為社會智能提供新壹代網絡基礎設施、先進通信技術、智能控制系統設計、大數據分析方法等軟硬件,將成熟的工業解決方案轉化為社會服務解決方案,推動不同地區和領域的應用,構建新的市場空間。德國在打造市場的過程中,確立了CBS技術和產品為主導市場,根據不同消費者的需求設計了壹系列智能化產品,構建了智能化社會,建立了全新的商業機會和模式,必將產生不可估量的市場價值。
2025和4.0的比較
2015年,中國在國內外市場分析的基礎上,遵循產業升級轉型的客觀規律,編制了中長期十年規劃,頒布了《中國制造2025》,確定了十大重點產業,包括戰略性新興產業、先進制造業、其他關系國計民生的傳統產業以及相應的供應鏈和銷售網絡。其主線是工業化和現代化的深度融合,主攻方向是推進智能制造,主要以互聯網+的形式。“中國制造2025”和德國“工業4.0”都是新壹輪科技革命和產業變革背景下制造業發展的重要戰略舉措。對比兩者的戰略,可以看出兩者各有特色,除了技術基礎和產業基礎的差異外,戰略思維也有明顯的差異。德國工業4.0為德國工業的發展繪制了詳細的藍圖,體現了德意誌民族特有的認真和嚴謹,在戰略思維、基礎研究、技術教育、政策機構和措施等方面都有很多值得學習和借鑒的地方。
1.戰略思維的差異
對比德國工業4.0和中國制造2025,壹個重要的區別是,德國工業4.0戰略是壹個革命性的、基礎性的科技戰略。它的立足點不是簡單的提升少數工業制造技術,而是從最基礎層面的制造方式變革,從而實現整個行業發展的質的飛躍。因此,德國工業4.0戰略的核心內容並不局限於工業產值數據層面上的“量變”,而是更加註重工業生產方式的“質變”。與德國工業4.0相比,“中國制造2025”更強調現有的工業制造水平和技術,通過“互聯網+”這壹工具的應用,實現結構的改變和產量的增加。這種差異就好比《中國制造2025》是在目前工業的水平和思維方式上尋求提高和發展,而德國則是尋求從工業3.0階段向工業4.0階段飛躍,實現“質變”。這種戰略思維的差異,應該說反映了客觀條件,符合現實基礎,但也說明《中國制造2025》缺乏戰略理論深度和技術高度,在市場上也缺乏號召力和影響力。
2.戰略基礎的差異
包括基礎研究、技術教育和人員培訓在內的戰略基礎是戰略成功實施的基本條件。仔細研究德國工業4.0,我們不難發現,這壹戰略最重要的因素是基礎科學研究,許多細致的任務和目標都是建立在“高、精、尖”的理論知識基礎上的。致力於改善德國基礎科研條件,提高科研創新能力。相比之下,我國基礎學科研究相對薄弱,科研創新能力不強,難以取得重大突破。根本原因既有歷史基礎條件,也有政策因素。在政策支持上,我國橫向研究在數量和支持上遠大於縱向研究,導致我國應用研究領域強,理論研究弱。中國在制定國際行業標準方面還缺乏經驗和條件。因此,我們有必要大力加強基礎研究。同時,我們有必要采取開放的合作政策,積極成為先進網絡理論和標準的重要獲取渠道,積極開展國際合作,與包括德國在內的發達國家共享理論、技術和市場。
3.戰略措施的差異
在配套政策方面,為了有效實施工業4.0,德國更加註重技術、政策、環境的評估和調整。例如,德國系統評估了新技術對相關法律可能產生的顛覆性影響,創新周期的縮短可能導致相關規章制度的頻繁更新,及時修訂不利於發展的現有規章制度。德國更註重構建支撐工業4.0的法律環境,及時調整企業責任、數據保護、貿易限制、密碼系統等相關法律法規,培養國民競爭意識,更註重反思和自我調整。這壹點值得借鑒。
在協調機構方面,德國建立了統壹的政府協調機構,為第四次工業革命建立了平臺。三個專業協會,即德國信息技術通信新媒體協會、德國機械制造聯合會和德國電子工業聯合會成立了秘書處,負責為優先主題制定路線圖。除了在中央政府層面成立以國務院領導同誌為首的領導機構和戰略咨詢委員會,我國還應充分發揮行業協會的作用,加強行業協調機制建設。
對中國的啟示
1.積極迎接知識經濟新時代。
工業4.0將帶來人類-技術和人類-環境互動的新變化。在CPS系統的幫助下,尤其是互聯網plus,可以大大提高人的智力。智能就是把人的智慧和知識轉化為壹種行動的能力。基於人類智能、計算機網絡和物理世界有機融合的經濟具有更高的效率,這是傳統產業所不能達到的。因此,智能壹旦出現,就會以新的結構和形式取代傳統產業,形成“智能經濟”。在智能經濟時代,智能環保、智能建築、智能交通、智能醫療等。構成不同領域的智能經濟;智慧家庭、智慧企業、智慧城市、智慧區域、智慧國家、智慧世界構成了不同層次的智慧社會。在知識經濟時代,全球經濟壹體化的整體性更加突出,市場主體之間的內在聯系更加緊密,社會經濟體系更加開放。以智能工廠為特征的智能經濟也很可能是工業經濟發展的最高階段。可以預見,世界不平衡將更加突出,競爭形式將發生變化,全球治理方式將發生重大變化。對此,我們要做好準備,在發展戰略、科技創新、人文道德上占領制高點,形成良好局面。
2.積極探索中國特色的工業化道路。
中國仍是壹個發展中國家,仍處於工業化進程中,落後與先進並存,傳統與現代相生。要積極探索中國特色的工業化道路:把提升傳統產業與培育新興產業結合起來;傳統手工藝與先進制造業的結合;第壹次工業化與第二次工業化相結合;信息化與工業化的結合。中國可能需要在相當壹段時間內同時推進“工業2.0”、“工業3.0”、“工業4.0”,不僅要實現傳統產業的轉型升級,還要實現高端領域的跨越式發展,建立符合中國實際、反映世界發展趨勢的中國工業體系,從而為實現全面小康和現代化提供堅實而廣泛的基礎。我們既要考慮提高勞動生產率,又要考慮解決就業問題。
3.正確認識發達國家再工業化中的中國制造業。
在當前國際形勢下,中國制造業面臨三方面的挑戰:壹方面,來自高端的挑戰。發達國家將“再工業化”與新工業革命結合起來,必將進壹步強化其長期積累的科技、信息和資本優勢,成為科技創新和工業革命紅利的主要受益者,進壹步固化不利於發展中國家的“中心-外圍”世界分工體系,進壹步拉大與中國的距離。另壹方面,來自低端的擠壓,印度、越南、印尼等發展中國家可能會承接勞動力成本更低的勞動密集型產業轉移,搶占低端制造業。中國制造業在低端市場的優勢有喪失的危險。另壹方面來自內部的困難。總體上看,我國自主創新能力不強,核心技術對外依存度較高;制造業仍處於產業低端水平,缺乏世界級大企業和知名品牌,在全球產業鏈高附加值環節所占份額較小;產業結構不盡合理,技術密集型產業和生產型服務業比重較低,產業集聚和集群發展水平不高,產品質量問題較為突出;資源利用效率低,環境保護問題嚴重;管理水平低,管理效率低,導致管理成本高,嚴重影響產品競爭力。
中國制造業也迎來了三大機遇。首先是壹個新的機會。新壹輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史性交匯,國際產業分工格局進入重塑階段。新思想、新技術、新方法的起步期有很多空白,這在壹定程度上為世界提供了新的起跑線,也為中國提供了追趕發展的機會。其次是新的供給和需求。發達國家的“再工業化”與正在興起的新壹輪工業革命的有機結合,向我們展示了壹種不同於傳統流水線、集中式機器大批量生產的全新的生產方式、生產要素和組織模式,必將創造新的市場和供需。這些都是中國可以充分發揮自己才能的地方。第三,發達國家的“去工業化”和“再工業化”給我們提供了教訓。發達國家過度“去工業化”和發展高風險、高杠桿的金融服務,導致實體經濟和虛擬經濟脫節。中國充分吸取教訓,借鑒“再工業化”發展戰略中具有前瞻性的政策措施,根據不同類型產業的特點,有重點、有區別地推進結構優化升級。通過突破制約產業結構升級的關鍵環節,如R&D、設計、營銷網絡、品牌和供應鏈管理等,它已經完全
化挑戰為機遇,可能要考慮“兩頭爭取,中間保護”的戰略規劃格局,建立具有中國特色的現代產業體系。壹是集中突出力量,大力提升集成創新能力,培育原始創新能力,加快擁有壹批核心關鍵技術,爭取在壹些重要高端領域占有壹席之地。我們過去這樣做了,以後也應該這樣做,這樣才能在國際核心俱樂部中擁有壹定的話語權。壹個是繼續在低端爭取壹定的份額,努力創造更多的就業機會。要在長期底部的基礎上升級。全部升級到高端是不現實的,升級到中端應該是我們的主要選項。克服“中國制造”面臨的困境,成為國內外市場優秀(中檔)產品和服務的重要提供者。
4.高度重視互聯網+中企業的組織變革。
“互聯網+”是科技與經濟的有機結合。在“互聯網+”戰略的實施中,企業在互聯網+中的組織變革意義重大。企業作為市場的重要主體和經濟的細胞,不僅要利用互聯網加強與市場的互聯互通,促進網絡化協同制造和服務,還要努力增強內生動力,煥發內在活力。如何利用信息技術改善和重構生產要素,深化企業組織變革,創新生產方式,提升資產質量和服務功能,適應市場需求和變化,是影響《中國制造2025》整體戰略的問題。要回答這個問題,首先需要正確理解技術與組織的關系。技術結構與企業組織結構的關系是壹個相互促進、相互建構的過程。特別是互聯網技術將企業的消費者、供應商、合作夥伴、員工等各種關系組織在計算機網絡中,使信息的獲取、加工、傳遞和應用變得快捷、方便,這必然要求企業的生產方式、管理模式和組織結構進行相應的調整和變革。在這種情況下,只有深化企業的組織變革,將互聯網技術與企業生產方式緊密結合,形成有效的信息溝通和反饋機制,才能實現技術與組織的良性互動,使互聯網技術的發展符合企業的需求,企業才能成為推動企業技術進步的主力軍。
5.加強中國制造2025的基礎工作
我們國家對基礎研究、基礎訓練、基礎設施的重要性有壹些認識和措施,但缺乏深度、核心和靈魂。壹個大戰略,尤其是涉及壹個國家長遠發展的大戰略,必須有自己系統深厚的理論基礎,有自己的核心和關鍵創新技術,有創新理念、敢於擔當、有解決問題能力的人才。
雖然我們可以通過向西方發達國家學習來縮小技術差距,但如果理論研究跟不上,我們就會永遠落後於別人,失去真正的競爭力。德國在基礎研究和基礎訓練方面有很多寶貴的經驗,值得我們學習。
如何加強基礎研究和基礎訓練?可以考慮從基礎設施建設入手。基礎設施建設也是中國制造2025的重要組成部分。中國制造2025必須有配套的基礎設施和可用的相應材料。對中國制造業基礎設施項目進行更加深入的研究和分析,可以發現問題,解決問題,體現問題導向的創新研究思路,有針對性地加強理論研究,為中國制造提供基礎條件。從目前的情況來看,有必要梳理壹下寬帶互聯網基礎設施、高效大容量數據基礎設施、it基礎設施、統壹安全框架、唯壹標識符等國產重要基礎設施的名稱。要在對比參考相應國際先進基礎設施的基礎上,逐項制定中國制造基礎設施項目的理論研究方案和工程建設方案,為《中國制造2025》打好基礎。
不可否認,新壹輪工業革命浪潮正在興起,智能世界的前景正在展開,激烈競爭的號角已經吹響。我們不能著急,也不能慢。關鍵是要深入判斷,長遠布局,措施得當。“中國制造”需要從要素驅動向創新驅動轉變;從低成本競爭優勢到質量效率競爭優勢;從高資源消耗、高汙染物排放的粗放型制造向綠色制造轉變;從生產型制造向服務型制造轉變。中國制造業發展戰略的核心含義應該是:以加快新壹代信息技術與制造業融合為主線,以提質增效為中心,以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備的需求為目標,以開放合作的方式強化工業基礎能力,以提高綜合集成水平為目標,以完善多層次人才體系為目標, 培育中國特色制造文化,推動產業轉型升級,實現制造業由大到強的歷史跨越。 中國完全有可能成為新工業革命的重要受益者,並為之做出重要貢獻。
6.智能工廠要有符合國情的樣品。
2013年漢諾威工業博覽會首次提出的“工業4.0”戰略規劃,拉開了全球智能制造引領的新工業革命的大幕。
2015中國政府在成為制造強國的過程中,借鑒“工業4.0”,提出了“中國制造2025”計劃,旨在通過三個“十年”的努力,實現綜合實力進入世界制造強國前列。雖然“中國制造2025”與“工業4.0”相似,但實際國情卻大相徑庭。對於中國制造業的轉型升級,“工業4.0”可以學習,但很難參考。“中國制造2025”必須有符合國情的參考樣本。
2001年,蓋洛普采用“全球領先技術,本地優質服務”的策略,率先在中國制造業打開市場,並率先洞察本地制造業趨勢的變化,推出了適用於發達國家企業的智能工廠解決方案——MES-SFC整體解決方案。當國家提出“中國制造2025”戰略時,蓋洛普SFC-MES解決方案不僅順應了國家戰略,也成為了現實中可供參考的對象。希望制造企業從智能制造中找到轉型升級的壹般規律和實踐。蓋洛普MES-SFC智能工廠整體解決方案是國內最早、最先進、最全面、最成熟的智能制造解決方案。全球領先的技術沈澱20多年,幫助超過135000家制造企業提高生產效率。所有產品來自同壹個系統開發商,基於相同的制造管理IT技術架構,系統無縫集成。