德国工业4.0与中国两化深度融合比较与启示的原因及
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德国“工业4.0”战略对中国制造业的启示德国是世界制造业强国,为了提高其工业竞争力,提出了“工业4.0”战略,这被德国学术界和产业界认为是以智能制造为主导的第四次革命。
目前,我国制造业存在着总产能过剩,结构不合理,缺少高新技术制造支撑,能耗高,制造业总体低水平徘徊等问题。
因此,借鉴德国“工业4.0”战略,提出我国制造业转型升级的发展路径。
标签:德国“工业4.0”战略;中国制造;发展启示doi:10.19311/ki.1672-3198.2017.08.005近年来,我国积极推进制造业的工业化与信息化的深度融合,借鉴德国“工业4.0”战略的基本思路和实施机制,借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果,有利于加快我国制造业的转型升级。
1 德国“工业4.0”战略的内涵德国“工业4.0(Industry4.0)”战略是德国政府确定的面向2020年的国家战略,代表着一种新的生产技术与生产方式,是人、机器和数据相互连接而构成的信息物理融合系统(Cyber-Physical System),是一种生产要素互联环境下的智能生产。
其以“智能工厂”和“智能生产”为重点,基础是分布式、自发式的生产流程与大规模、单件生产趋势的日益融合,不断进行工业技术领域新一代关键技术的研发和创新,这种变革不仅体现在生产工艺的自动化提速或效率的提升,也体现在从设计研发、生产到运输配送、售后服务等产品全生命周期的智能化,以最小的资源消耗获取最高的生产效率,以及供应链高效对接、消费者积极参与等。
2 我国制造业发展的困境新一轮的工业革命对于中国制造业来说,是极为严峻的挑战。
首先,西方发达国家经历了去工业化与产业空心化的危害后,重新提出再工业化,制造业回归本土,并与数字化、智能化紧密相连,我国制造业水平与其有不小的差距。
比如美国提出“工业互联网”,英国提出“英国工业2050战略”,欧盟提出“欧盟2020战略”。
其次,在低端制造业领域,东盟国家、越南、印度及拉美国家试图超过中国的阻碍,他们以更低的成本向劳动密集型产业转移,我国人力资本丧失了优势。
【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。
德国“工业4.0”_内容、动因与前景及其启示德国“工业4.0”: 内容、动因与前景及其启示引言:近年来,随着科技的不断发展和产业结构的转型,智能制造与信息技术在全球范围内逐渐崭露头角。
其中,德国作为全球制造业强国,率先提出并推动了“工业4.0”的概念,引领了全球智能制造的潮流。
本文将就德国的“工业4.0”进行深入探讨,包括其内容、动因、前景以及启示。
一、德国“工业4.0”的内容德国“工业4.0”是指将物理设备、数字技术和网络系统有机结合,实现智能工厂和智能制造的理念。
它的核心在于使用信息技术与物联网的应用,通过实时数据的采集与分析,以及设备之间的通信与协作,实现生产过程的自动化、智能化,从而提高生产效率、增加产品的个性化和灵活性。
二、德国“工业4.0”的动因1. 技术发展:随着信息技术和互联网的发展,德国意识到利用数字化和自动化技术来提高企业竞争力的重要性。
2. 挑战孤岛现象:德国的制造业主要由中、小型企业组成,他们往往存在孤岛化的问题,德国希望通过工业4.0的推进,实现企业之间、企业与供应商之间信息的共享和协同,提高整体效率。
3. 持续竞争压力:全球化竞争加剧,德国制造业企业需要通过提高生产效率、降低成本和加大产品创新等措施来保持竞争力。
三、德国“工业4.0”的前景1. 制造业转型升级:德国“工业4.0”将为传统制造业带来巨大的转型和升级机遇,推动传统制造业向智能制造业转型。
2. 提高生产效率:通过智能制造,德国制造业企业将能够实现更高的生产效率、更精准的生产计划和更低的故障率。
3. 激发创新能力:德国“工业4.0”将为企业提供更多的数据和信息,推动产品和生产方式的创新,进而增强企业的竞争力。
4. 推动经济增长:德国作为制造强国,通过“工业4.0”的发展,将进一步促进国内经济的增长,提高就业率。
四、德国“工业4.0”的启示1. 技术创新驱动:科技创新是推动智能制造和工业4.0的关键。
企业需要不断加大技术研发投入,推动科技与制造的融合。
工业4.0的涵义及对我国工业化的启发祝鹏哈尔滨工业大学人文与社会科学学院摘要:由德国人首次提出的工业4.0是以物联网为基础的先进生产系统,是目前工业化的高级形式。
其本体构成要素是机器、计算机、互联网,其产业技术基础就是生产自动化、信息化和网络化,而保证其实现的技术基础就是大数据。
这对如何加快我国产业升级和未来工业化发展具有重要的借鉴意义。
关键词:工业4.0;大数据;物联网;工业化1.问题的提出2013年,中国制造业突破20万亿元,占全球装备制造业的比重超过1/3,稳居世界首位,成为世界第一大制造国。
中国钢材产能达到9.51亿吨,水泥产量21.8亿吨,汽车产量1927.18万辆,煤炭产量36.6亿吨,手机产量11.8亿部,计算机产量3.5亿台,发电量49774亿千瓦时,彩电、洗衣机、空调、各类纺织品以及日用轻工业品等总产量在世界位居全球第一。
这些数据似乎彰显着一个事实,中国的确是“世界工厂”。
然而,虽然中国电脑产量世界第一,但2012年进口芯片约1650亿美元,超过了进口石油的1200亿美元。
中国制造业规模已经达到世界第一,但竞争力远未达到世界水准。
虽然有些高技术产品也贴上“中国制造”的标签,但我们所做的仅仅是完成生产和包装这一最后环节,赚取的是微薄的利润,而真正的核心技术我们很少掌握。
我国的工业生产能力、研发能力、技术创新能力和经营管理水平距离欧美发达国家都有相当大的差距,现在的中国绝大多数的出口企业没有核心技术,不具备核心竞争力,工业化道路还有很长的路要走……这就不得不让我们思考这样的问题,我们应该如何理解当今作为“世界工厂”的中国?应该如何准确把握正在工业化的中国向何处去?深入认识这些问题都离不开我们对当今世界工业化发展的理解和把握。
2011年在德国“汉诺威工业博览会”上,德国人工智能研究中心行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔教授开幕式提出,通过物联网等媒介来推动第四次工业革命,提高制造业水平。
本文通过对德国工业4.0战略背景及其内涵的解读,指出其与我国两化融合战略在本质上高度契合;继而根据我国国防装备制造业两化融合的发展现状与不足,从工业4.0的理念出发,提出其对我国新时期国防装备制造业两化融合深度发展的若干启示。
工业4.0及其对我国国防装备制造业两化融合的启示■ 晋 煜一、工业4.0战略背景及其内涵国际金融危机以后,欧美等发达国家开始反思以往大规模离岸外包和制造业空心化对本国创新能力的损害和创新生态系统的破坏,意识到新经济增长必须依靠实体创新而非“去工业化”和过度金融化。
在此背景下,欧美各国纷纷推出“新经济战略”和“再工业化战略”,旨在转变以往的经济增长模式,重新重视和回归以先进制造业为代表的实体经济,通过扩大和优化政府投资、加快智能制造的技术创新等,以数字制造技术和新能源技术等高新技术为依托,发展先进制造业和新兴产业,以之引领产业升级和经济发展。
其中德国提出的“工业4.0”战略,在全球工业领域引起了极大关注。
“工业4.0”于2011年提出的初衷是通过物联网等新技术的应用提高德国制造业水平,它在德国被看作是继18世纪60年代至19世纪后期通过蒸汽机实现工厂机械化的“工业1.0”、19世纪后半期至20世纪初采用电力实现产品批量生产新模式的“工业2.0”、始于20世纪70年代并延续至今的电子信息技术驱动制造过程不断提高自动化程度的“工业3.0”之后的又一次工业革命。
德国学术界和产业界认为,未来若干年,人类将迎来以虚拟—实体系统(Cyber-Physical System ,CPS,又译为信息物理系统)为核心,以生产高度数字化、网络化、智能化为标志的第四次工业革命。
2013年“工业4.0”被有关政府部门纳入《高技术战略2020》的十大未来项目中,随后首个德国工业4.0标准化路线图问世,标志着这一战略在国家层面步入实施。
德国领导人多次强调,德国想要继续保持工业强国地位,必须实现以数字化工业生产为基本内涵的“工业4.0”。
中国制造业及德国工业40比较研究及启示首先,中国制造业在规模和人力资源方面具有明显优势。
中国作为世界人口最多的国家,拥有庞大的劳动力资源。
这为中国制造业提供了充足的劳动力,使得中国能够以低劳动成本生产大量的商品。
而德国由于人口较少,劳动力资源限制,因此更加注重技术创新和高附加值产品的生产。
其次,德国工业在技术水平和质量标准方面具有明显优势。
德国工业致力于技术研发和创新,注重高质量产品的生产。
德国工业最著名的例子就是汽车制造业,如奔驰、宝马等品牌,在技术、设计和制造工艺上都取得了很高的成就。
而中国制造业在技术创新和质量控制方面还存在差距,需要加大投入和改进管理,提高产品质量和技术水平。
第三,德国工业注重可持续发展和绿色制造。
德国在环境保护和资源利用方面非常重视,致力于实现工业化和可持续发展的平衡。
德国工业在减少能源消耗、降低排放、提高资源利用效率等方面积累了丰富的经验和技术。
中国制造业在可持续发展方面还存在一些问题,如能源消耗较大、环境污染等,需要加大环保投入和技术改造,实现绿色制造。
最后,德国工业注重职业教育和技能培训,重视人才的培养和创新能力的提升。
德国的职业教育体系和学徒制度非常完善,年轻人可以通过学徒制度获得实际工作经验和技能培训。
这为德国工业提供了稳定的人才供应,培养了大量的技术工人和高级工程师。
中国制造业在人才培养和创新能力方面还需要加大投入和,培养更多的高技能人才和创新人才。
从以上比较可以得出一些对中国制造业的启示。
首先,中国制造业可以借鉴德国工业的技术创新和质量标准,提高产品质量和技术水平。
其次,中国制造业可以加大投入和,提升环境保护和可持续发展能力,实现绿色制造。
此外,中国制造业可以加强职业教育和技能培训,培养更多的高技能人才和创新人才,提升创新能力和竞争力。
总之,中国制造业可以通过与德国工业的比较研究,发现自身存在的问题和差距,并借鉴德国工业的经验和做法,加强技术创新、提高产品质量和环境保护能力,并加强人才培养和创新能力的提升,以提升竞争力和实现可持续发展。
德国工业4.0及高科技战略对我国的启示德国工业4.0为我们展现了全新的工业蓝图,鉴于工业4.0是德国“高新技术战略2020”的一部分,且德国政府出台新的高科技战略,研究德国工业4.0尤其是高科技战略对我国推进工业转型升级具有一定启示。
一、工业4.0为德国2020高科技战略的一部分2006年起,德国开始实施高科技战略。
高科技战略的具体范围为环境与能源、健康与营养、通讯、移动性和安全性五大需求领域,目前,政府和经济界在研发方面已经投入大量资金。
(一)2020高科技战略――五大领域与十大未来项目2010年7月,德国联邦内阁通过教研部主持制订更新版的“德国高科技战略2020”,提出战略重点领域将瞄准全球范围面临的重大挑战,即气候/能源、健康/营养、移动工具、安全、通信五大需求领域;这五大需求领域和交叉领域的十四项“关键技术”包括生物技术、电动技术、电子技术、能源研究、信息通讯技术、航空技术、航天技术、航海技术、交通技术、医疗技术、微系统技术、纳米技术、光学技术、产品技术和材料创新、调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心,欧咨行业数据库,行业协会,上市公司年报,国家相关统计部门以及第三方研究机构等。
在每一领域,“高科技战略”确定具体“未来项目”,目前五大领域共有十大未来项目,包括:碳中性高能效环保城市;智能能源转换;可再生资源作为石油替代品;个性化药物治疗;优化营养提升健康;老年独立生活;工业4.0;互联网服务经济;安全识别;可持续移动工具。
高科技战略的资金来自各领域的预算,每一需求领域,政府整合科技、产业、教育界力量,形成具体“创新战略”和“行动规划”。
2006~2009年,高科技战略总投资146亿欧元,其中120亿欧元用于17个技术领域的研究和新技术开发,其余27亿欧元用于技术交叉领域。
2010~2013年,德国联邦政府为五大需求领域和所有需求领域关键技术投资270亿欧元,调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心,欧咨行业数据库(二)工业4.0战略工业4.0的目标是解决“综合工业”中的尖端技术研发问题。
德国工业4.0在全球产生重大影响,标志着全球加快全面进入以智能制造为核心的智能经济时代。
德国工业4.0与美国比较流行的第三次工业革命提法和一些学者说的第五次工业革命等,都是以信息技术革命性突破为基础,反映了工业经济数字化、信息化、智能化、网络化的发展趋势。
本文着重分析德国工业4.0战略的主要特点,比较中国制造2025,得出一些重要启示。
德国工业4.0主要特点德国工业4.0可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。
一个核心:互联网+制造业,将信息物理融合系统(CPS)广泛深入地应用于制造业,构建智能工厂、实现智能制造。
两个重点:领先的供应商策略,成为“智能生产”设备的主要供应者;主导的市场策略,设计并实施一套全面的知识和技术转化方案,引领市场发展。
三大集成:企业内部灵活且可重新组合的纵向集成,企业之间价值链的横向集成,全社会价值链的端到端工程数字化集成。
四个特征:生产可调节,可自我调节以应对不同形势;产品可识别,可以在任何时候把产品分辨出来;需求可变通,可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作,并且仍有获利空间;四是过程可监测,可以实时针对商业模式全过程进行监测。
六项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立复杂模型管理系统;建立一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制和规章制度;创新工作组织和设计方式;加强培训和持续职业教育。
把德国工业4.0放在全球范围和历史背景中比较发现,可以看出德国工业4.0有以下5个重要特点。
基础性与德国整体发展战略相关,发挥优势,应对全局性挑战。
德国是一个很重视发展战略规划的国家,特别是进入21世纪以来,一直在努力建立部门间高技术战略协调机制,制定德国的创新发展国家战略。
2006年。
德国政府制定了“高科技战略”,2010年7月,发布了《德国2020高技术战略》报告,2011年11月,德国政府特别提出把德国工业4.0作为《德国2020高技术战略》的重心,具有非同一般的意义,充分说明德国制造业在德国整体发展战略中的基础性作用。
2024年浅谈德国“工业4.0”及其中国化随着科技的飞速发展,全球的工业生产方式正面临着一场前所未有的革命性变革。
其中,德国的“工业4.0”概念引领着这场变革的潮流,而中国作为世界上最大的制造业国家,也在积极探索和实践工业4.0的理念。
本文将对德国“工业4.0”进行简要介绍,并探讨其在中国的发展和应用。
一、德国“工业4.0”概述德国“工业4.0”是一个基于物联网、大数据、云计算等先进技术的制造理念,旨在实现生产过程的数字化、网络化、智能化。
它代表了第四次工业革命,继蒸汽机时代、电气化时代和信息化时代之后,人类进入了智能化时代。
这一概念最早在2011年由德国学术界和产业界提出,2013年在汉诺威工业博览会上正式推出,迅速成为德国的又一标志性名片。
1.1 定义与特征工业4.0的核心在于通过物联网技术实现设备之间的互联互通,利用大数据分析和云计算进行实时数据处理和智能决策,从而实现生产过程的高度灵活性和个性化。
这种生产模式突破了传统制造业的局限,将生产、供应、销售等各环节紧密连接,形成一个高度智能化的生产网络。
1.2 关键技术支撑工业4.0的实现离不开一系列关键技术的支撑,包括物联网、人工智能、大数据分析、云计算、增强现实等。
这些技术相互融合,为工厂数字化提供了全方位支持。
物联网技术使得设备之间能够实现信息的实时传输和交换;人工智能技术能够对大量数据进行分析和处理,为决策提供依据;大数据和云计算则提供了强大的数据处理和存储能力。
二、中国化工业4.0的发展与实践中国作为世界上最大的制造业国家,对工业4.0的发展充满期待。
近年来,中国政府也提出了“中国制造2025”战略,旨在推动制造业向智能化、绿色化、服务化方向转型。
德国“工业4.0”的成功实践为中国提供了有益的借鉴。
2.1 政策推动中国政府高度重视工业4.0的发展,制定了一系列政策措施,包括税收优惠、资金扶持、人才培养等,以推动制造业的转型升级。
同时,中国还加强了与德国等国家的合作,共同推动工业4.0在全球范围内的发展。
德国工业4.0与中国两化融合2014-10-22 21:20|发布者: iyeya|查看: 1244|评论: 0简介:“在工业4.0时代,企业要实现的是一个融合,包括设备、信息流、物流、资金流等各个环节在各种不同阶段的融合。
”德国SAP全球副总裁徐莉通过切身实践得出的对德国工业4.0的诠释,得到了业内企业的普遍认同。
“如果说 ...“在工业4.0时代,企业要实现的是一个融合,包括设备、信息流、物流、资金流等各个环节在各种不同阶段的融合。
”德国SAP全球副总裁徐莉通过切身实践得出的对德国工业4.0的诠释,得到了业内企业的普遍认同。
“如果说之前还云里雾里,通过分解到实际运行的具体流程后,已经对概念有了更清楚的认知,对实际操作有了更准确的判断。
”在亚洲制造业协会日前主办的第七届亚洲制造业论坛年会上,中航工业的与会代表余先生告诉记者。
德国工业4.0科学咨询委员会专家托马斯?保尔汉森、美国辛辛那提大学讲座李杰教授等业界专家在会上权威解读了工业4.0战略。
诺贝尔经济学奖获得者、伦敦政治经济学院教授、欧洲经济协会主席克里斯托弗?皮萨里德斯对世界经济走势进行了展望。
亚洲制造业协会首席执行官罗军告诉记者,工业4.0战略的核心是建立在互联网技术的基础上,是第三次工业革命的拓展和延伸。
以3D打印、机器人等新兴技术为核心的智能制造将在传统产业转型升级中扮演重要角色,中国要尽早布局,抢抓产业制高点。
信息整合是核心谈及制造业发展趋势,与会专家一致认为,未来的制造业一定与互联网结合得更加紧密,同时将与大数据、云计算等新兴技术共同构筑一个智能化、开放式的服务平台。
可以认为,未来的制造业将是建立在以互联网和信息技术为基础的互动平台上,将更多资源要素和生产要素科学整合,使生产制造和物流配送变得更加智能化、自动化、网络化、系统化,而生产制造个性化、定制化将成为制造业的新常态。
“未来的产业特征将是平台产业和平台经济,资源整合的工作显得尤为重要。
深刻剖析德国工业4.0战略对中国电商和劳动密集制造业的双重瓦解过去三十年,中国经济得益于劳动力红利,在制造业发展上畅通无阻。
在过去十年,中国互联网经济的一个特殊现象是电商的异军突起。
而德国提出工业4.0的原本战略意图正是对抗以美国为首的互联网经济,防守中国劳动密集制造业。
当中国人疯狂迷恋于金融、电商,天天喊着要颠覆这个颠覆那个的时候,德国已经进入了制造4.0时代,并作为它的国家战略被鲜明的提出,在整个德国企业界得到广泛应用。
所谓制造工业4.0的概念,是以智能制造为主的第四次工业革命,它把德国的传统制造技术与现代无处不在的互联网技术相融合,产生智能化的机械设备制造,将再次在全球范围内提升德国的全球竞争力。
一、德国工业4.0的本质与目标是什么?工业4.0在德国被认为是第四次工业革命,是德国政府2011年11月公布的《高技术战略2020》中的一项战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力。
2013年4月,德国机械及制造商协会、德国信息技术、通讯与新媒体协会、德国电子电气制造商协会合作设立了“工业4.0平台”,并向德国政府提交了平台工作组的最终报告——《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》。
报告提出,德国向工业4.0转变需要采取双重策略,即德国要成为智能制造技术的主要供应商和CPS(信息物理系统)技术及产品的领先市场。
报告还展望了德国工业4.0战略的发展前景。
1、本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”工业4.0,其实就是实现“智能工厂”。
第一次工业革命始于18世纪后半期由蒸汽机实现工厂的机械化;第二次工业革命始于19世纪后半期用电力来实现大规模化批量生产;第三次工业革命始于20世纪后半期通过电气和信息技术实现制造业的自动化。
工业 4.0将在前三次工业革命的基础上进一步进化,基于信息物理系统(CyberPhysical System)实现新的制造方式。
信息物理系统是指通过传感网紧密连接现实世界,将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
“德国工业4.0与中国两化深度融合:比较与启示”的原因及意义
南开大学经济与社会发展研究院产业经济研究所
杜传忠教授
2014年12月16日
内容提要
围绕“通信革命和能源革命的结合“以及”制造业的
数字化”两种观点,阐释了“什么是德国工业4.0”,
“为什么要提出德国工业4.0”,“德国工业4.0战略
的推进”
深入分析在工业4.0下德国工业生产方式的转变
讨论了当前中国制造业的发展问题
“德国工业4.0与中国两化深度融合:比较与启示”的原因及意义
(职称工作单位)
杜传忠教授
2014年12月16日。