2011德国汉诺威工业博览会

德国工业4．0战略对中国制造业转型升级的借鉴杜传忠;杨志坤【摘要】作为第三次工业革命的重要组成部分，德国工业4．0战略通过构建信息物理系统，以“智能工厂”和“智能生产”实现制造业设计、生产、运营及服务的全方位系统整合，力求使德国占据新一轮国际产业竞争的制高点。

德国工业4．0战略的智能化、数字化和服务化的制造业发展基本方向，系统、关联、集成、协同与融合的制造业产业体系，充分发挥中小制造业企业的有效机制，大规模、个性化、定制化的制造业生产方式，完善的技术创新平台和统一的工业制造业标准以及充分发挥人力资源潜力等值得中国借鉴。

%As the important part of the Third Industrial Revolution,German Industry 4.0 Strategy establishes the cyber-physical system,to achieve the comprehensive integration ofdesign,production,operation and service with “Smart Factory”and “intelligence production”.Germany strives to occup y the top ground of the world manufacturing industry in the future competition of global industries with Industry 4.0 Strategy.There are many aspects worthy of learning from Industry 4.0 Strategy,such as intelligent,digital and service developing trend of manufacturing industry,the manufacturing industry system based on systems,correlation,integration,coordination and integration,effective mechanism of giving full play to the role of small and medium-sized manufacturing enterprises,new large-scale and personalized and customized production mode,perfect technical innovationplatform,unified industrial manufacturing standards,practice of realizingthe full potential of human resource.【期刊名称】《经济与管理研究》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】6页(P82-87)【关键词】工业 4.0 战略;制造业;转型升级;借鉴分析【作者】杜传忠;杨志坤【作者单位】南开大学经济与社会发展研究院，天津市，300071;南开大学经济学院【正文语种】中文【中图分类】F414内容提要：作为第三次工业革命的重要组成部分，德国工业4．0战略通过构建信息物理系统，以“智能工厂”和“智能生产”实现制造业设计、生产、运营及服务的全方位系统整合，力求使德国占据新一轮国际产业竞争的制高点。

像历史上任何一次工业革命一样，正向我们走来的第四次工业革命将给社会经济、政治和文化等带来深刻的变化与影响，对我们既是挑战也是机遇。

对职业教育而言，厘清第四次工业革命可能带来的影响，采取积极的应对方式，并利用好工业革命的优势，将职业教育推向新的高度，这种理念尤显重要。

其中透析第四次工业革命对职业教育的需求与影响是一个先导性的“奠基工程”。

本文在简析第四次工业革命对社会经济、生产与治理的影响的基础上，着重探讨第四次工业革命对职业教育的深刻影响。

一、第四次工业革命的内涵第四次工业革命作为正式概念的提出是在2011 年4 月德国汉诺威工业博览会上，即“工业4.0”。

世界经济论坛最近两届会议都将第四次工业革命作为主题。

第四次工业革命是人类产业变迁史的继续与最新阶段。

一般认为，第一次工业革命开创了“蒸汽时代”（1760—1840 年)，是农耕文明向工业文明的过渡；第二次工业革命将人类代入“电气时代”（1840—1950 年)，其间形成了以电力、铁路、汽车、钢铁、化工等为标志的工业体系，以及石油成为新能源，交通迅速发展，并形成了一个全球化的经济体系与国际政治；第三次工业革命带来了“信息时代”（1950—)，催生这场革命的是半导体技术、大型计算机（20世纪60 年代）、个人计算机（始于20世纪70 年代）和互联网（20世纪90 年代）的发展，这场工业革命使全球信息和资源交流更为迅捷，世界政治经济格局进一步全球化，通过电子和信息技术，实现了生产的自动化。

第三次工业革命进程在世界范围方兴未艾，继续扩散和传播。

当前，世界正处于第四次工业革命的开端或称发动期，其速度、广度、深度与系统性变化超过以往的任何一次工业革命。

二、第四次工业革命对我国职业教育的影响一般认为，职业教育是与社会经济、产业、企业联系最为紧密的教育类型，职业教育的存在与发展又对社会经济产生一定的反作用。

因此，毋庸置疑的是社会经济等的变化会对职业教育产生影响。

“工业4.0”综述本文首先介绍“工业4.0”概念、起源和现状；分析了“工业4.0”关键技术：RFID 技术、无线传感网络技术、AI技术、云计算技术；介绍了“工业4.0”所面临的关键问题及其对于中国制造业的影响；最后展望了“工业4.0”的美好未来。

标签：“工业4.0”；工业革命；德国制造；智能工厂1 引言“工业4.0”是德国在《高技术战略2020》提出的十大未来项目之一。

它是基于传统制造业，互联网及物联网的虚实融合系统，目的在于实现工厂生产智能化，令客户的个性化需求同生产环节无缝对接。

德国总理默克尔指出，未来智能工厂将能够自行运转，机器与元器件将能够自行交流，这就使跨行业的合作成为必须。

她建议，信息业、通信业、制造业等相关行业需要长远规划、增进合作，对彼此抱有好奇心。

2 “工业4.0”发展现状在过去，科学技术经历了三次革命。

而即将到来的第四次工业革命则以工业智能化为代表。

2011汉诺威工业博览会开幕式致辞中，德国人工智能研究中心的Wolf-gang Wahlster教授首次提出“工业4.0”概念。

2013年“工业4.0”被列为德国《高技术战略2020》十大未来项目之一。

美国于2011年提出“先进制造伙伴计划”，并于2012年出台了“先进制造业国家战略计划”。

英国于2011年发布了《英国发展先进制造业的主要策略和行动计划》。

日本亦出台过类似的协同式机器人与无人化工厂发展计划。

2011年4月6日，我国工业与信息化部、科学技术部等5部委以工信部联信〔2011〕160号印发《关于加快推进信息化与工业化深度合作的若干意见》，意见指出要推动生产装备智能化和生产过程自动化，加快建立现代化生产体系。

3 “工业4.0”关键技术3.1 RFID技术（射频识别）RFID是种无线通信自动识别技术，通过无线电识别目标读写数据，无需识别系统与目标间接触，适用各种恶劣环境。

优点在于操作简单快捷，可识别多个标签的高速物体。

3.2 无线传感网络技术（WSN）WSN是大量静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，最终把这些信息发送给网络的所有者。

【图解】德国工业4.0战略对我国推进工业转型升级的启示『导读：德国工业4.0战略为我们展现了一幅全新的工业蓝图，深入分析其愿景与要点，可以洞察德国提出工业4.0的目的与战略意图。

在新的发展背景下，将信息化的时代特征与我国工业化历史进程紧密结合起来，把两化深度融合作为主线，为推动工业转型升级注入新的动力，从而在向工业化迈进的过程中占得先机，这是4.0战略对我国推进工业转型升级的重要启示。

』“工业4.0”的概念源于2011年德国汉诺威工业博览会，其初衷是通过应用物联网等新技术提高德国制造业水平。

在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等学术界和产业界的大力推动下，德国联邦教研部与联邦经济技术部于2013年将“工业4.0”项目纳入了《高技术战略2020》的十大未来项目中，计划投入2亿欧元资金，支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

随后，德国机械及制造商协会（VDMA）等设立了“工业4.0平台”，德国电气电子和信息技术协会发表了德国首个工业4.0标准化路线图。

德国政府认为，尽管德国拥有强大的机械和装备制造业，但中国对德国工业构成了竞争威胁，美国也在通过各种计划促进先进制造业发展，因此，制定“工业4.0”战略的目的就是为了“确保德国制造的未来”。

当前，正值我国大力推动两化深度融合、促进工业转型升级的关键时期，德国推行“工业4.0”战略的理念、内容和做法等诸多方面，都值得我们认真关注、学习并给出积极回应。

“工业4.0”战略愿景与要点与美国流行的第三次工业革命的说法不同，德国将制造业领域技术的渐进性进步描述为工业革命的四个阶段，即工业4.0的进化历程（图1）。

工业1.0。

18世纪60年代至19世纪中期，通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化可称为工业1.0。

这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业以及机械制造带动经济发展的模式。

工业2.0。

19世纪后半期至20世纪初，在劳动分工的基础上采用电力驱动产品的大规模生产可称为工业2.0。

概念:“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命，在工业互联网的基础上形成信息物理系统（Cyber-Physical Systems,简称CPS）,实现数字化、网络化、智能化技术与制造技术的深度融合，以快速满足客户的个性化需求，实现动态的商业与生产过程，有效提高资源生产率与效率，同时为创造价值与新的商业模式提供新的途径。

[概念的来源]: 工业4.0是2011年德国汉诺威工业博览会上提出的概念，其初衷是提高德国制造业水平，提高德国制造业的竞争力。

若您想详细了解工业4.0战略的要点,请参考以下内容:德国“工业4.0”战略的要点可概括为：建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成，实施八项计划。

(一)建设一个网络：信息物理系统网络。

信息物理系统就是将物理设备连到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。

信息物理系统可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境。

这是实现工业4. 0的基础。

(二)研究两大主题：智能工厂和智能生产。

“智能工厂”是未来智能基础设施的关键组成部分，重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布生产设施的实现。

“智能生产”的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程，从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。

生产流程智能化是实现工业4.0的关键。

(三)实现三项集成：横向集成、纵向集成与端对端的集成。

“工业4.0”将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。

“横向集成”是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合，是为了实现各企业间的无缝合作，提供实时产品与服务；“纵向集成”是基于未来智能工厂中网络化的制造体系，实现个性化定制生产，替代传统的固定式生产流程(如生产流水线)；“端对端集成”是指贯穿整个价值链的工程化数字集成，是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合，这将最大限度地实现个性化定制。

“工业4.0”对经济发展的影响及作用效果——基于德国行业面板数据的实证分析李春梅【期刊名称】《《科技管理研究》》【年(卷),期】2019(039)014【总页数】9页(P128-136)【关键词】“工业4.0”; 德国经济; 信息物理系统【作者】李春梅【作者单位】首都经济贸易大学经济学院北京100070【正文语种】中文【中图分类】F112.21 研究背景及文献述评2011年在德国举办的汉诺威工业博览会开幕式中，德国人工智能研究中心负责人和执行总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔教授首次提出“工业4.0”这个概念。

之后德国以提高工业竞争力为主要目的，成立了“工业4.0”工作组，并于2013年4月的汉诺威工业博览会上发布最终报告《保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的建议》，简称“工业4.0”战略[1]。

德国想通过此举继续保持德国在世界范围内制造业具有的传统优势，并进一步促进本国国内新一轮革命性的工业企业在高科技方面的研究与开发，并开辟创新领域的源泉与现实应用。

“工业4.0”战略提出之后便引起了大量学者的关注。

由于“工业4.0”概念相对较新，其实施效果和在企业和产业层面的实践还有待于进一步的观察和摸索，目前其还处于理念和战略思考阶段，还不是现实[2]。

尽管如此，围绕“工业4.0”产生了一系列的解释和界定，如“信息物理系统(Cyber Physical System, CPS)”、“工业互联网”“智能工厂”及“智能制造”等。

“工业4.0”是一个在营销技术角度上来说十分高效的概念，其传播速度快到令人诧异，同时这个概念含义不清，有多种解释也并非坏事 [3]。

尽管如此，学者和社会实践所共同认同的最核心的是“工业4.0”的“智能化”特点，并且“智能化”能够实现并付诸实践的最重要的支撑就是CPS，它是紧密结合互联网与用户，并由计算机算法检测和控制的一种机制。

根据CPS的实践运行和学者们的定义，CPS能够实现计算(Computation)、通信(Communication)与控制(Control)的集成和融合(如图1)，在此过程中，需要物理层面、网络层面及信息层面的支持。

炼化企业“两化”融合浅谈现代工业或制造业经历了以蒸汽机为驱动的机械制造、以电力驱动的大规模生产，以及通过电子信息技术驱动实现的自动化制造历程。

制造业强国德国将这一工业化过程描述为机器代替人工的工业1.0时代、流水线生产的工业2.0时代、高度自动化生产的工业3.0时代。

近年来，伴随互联网、物联网、云计算、大数据等新的信息技术的迅猛发展以及上述技术对制造业产业形态的深度影响，德国在2011年汉诺威工业博览会上提出了工业4.0的概念，并将这一概念伴随的制造业强国政策上升到国家战略。

与此同时，美国、英国、法国、日本等国家均提出了适合自身工业制造业发展特征的国家制造业升级战略规划。

我国在2015年也推出了《中国制造2025》——中国版的“工业4.0”规划，规划提出了中国制造强国战略，同时围绕制造强国这一战略目标，在《中国制造2025》规划中明确了9项战略任务和相关的重点发展领域。

比较与其他国家的制造业强国战略，中国制造2025结合我国工业制造业实际，特别强调了要通过信息化和工业化两化融合来引领和带动整个制造业发展，以及以智能制造为主攻方向的战略思路。

标签：物联网；智能制造；智能炼厂；”两化”融合1.“两化”浅析1.1工业化工业化的基础是自动化，自动化领域发展了近百年，理论，实践都已经非常完善了。

特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的DCS控制系统，更是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。

DCS的理念是分散控制，集中管理。

虽然自动设备全部联网，并能在控制中心监控信息而通过操作员来集中管理。

但操作员的水平决定了整个系统的优化程度。

有经验的操作员可以使生产最优，而缺乏经验的操作员只是保证了生产的安全性。

是否有办法做到分散控制，集中优化管理？这就需要通过物联网技术根据所有監控信息，通过分析与优化技术，找到最优的控制方法。

这是物联网可以带给传统工业的最大变革。