工业4.0中国的危与机

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。

产能经济从德国“工业４．０”看中国制造强国建设于晓飞　梁　靓　车玲洁 浙江省工业经济研究所摘要：研究德国“工业4.0”，能够从智能化、信息化角度分析全球制造业的新动向，也对中国制造强国建设提供良好的借鉴。

本课题结合全球制造业发展动向、中国制造强国建设导向，提出：(1)把中国制造和德国制造的优势结合起来，强强联合走向第三国；(2)把美国制造业回归与德国工业4.0结合起来，权衡利弊，形成中国特色的工业4.0；(3)在制造业强国建设上，要注意中国与德国、美国的制造业优势差别，加快实施中国版工业4.0。

关键词：德国“工业4.0”；中国制造业；智能化；信息化中图分类号：F421 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2015)024-000295-02一、德国“工业４．０”的出台背景在全球，德国是制造业最出色的国家之一，竞争力非常强，特别是装备制造行业，全球领先。

2006年德国发布《德国高技术战略》，目标是通过创新，克服其成本劣势，使德国保持全球市场领导者的地位。

2013年，在《德国高技术战略》与《德国高技术创新战略2020》的基础之上，德国提出工业4.0战略。

2008年国际金融危机爆发后，2010年德国又提出《创意·创新·增长——德国2020高技术战略》，目的是根据国家重大任务制定研究和创新政策，有针对性地激发科研与经济领域的巨大潜力，为德国和全球面对的重大挑战找到面向未来的解决方案。

2013年由多领域专家组成的德国工业4.0工作组发布了专门报告——《保障德国制造业的未来：关于实施“工业4.0”战略的建议》。

该战略已经得到弗劳恩霍夫协会、西门子为代表的德国科研机构和产业界的广泛认同。

二、工业４．０是什么？“工业4.0”是什么？德国“工业4.0”战略希望能够将信息物理系统和信息通讯技术结合在一起，帮助制造业更好的转型，转向智能化方面。

“工业4.0”是互联，西门子、博世和蒂森克虏伯的专家提到工业4.0的核心是连接，希望能够连接设备生产销售的各个方面，并通过网络持续地保持数字信息的交流。

工业4.0给我国带来的机遇和挑战摘要: 随着科学技术的进步，为了抢占制造业的先机，各国纷纷根据自己的国情制定了相应的发展规划，其中比较出名的有美国GE主导的“工业互联网”、德国的工业4.0、日本的3D打印技术，面对新一轮工业革命的浪潮，对我国既是机遇又是挑战，我国也适时提出了“中国制造2025”和“互联网+”行动，以期在技术革新的浪潮下分得一杯羹。

关键词：工业4.0，机遇，挑战工业4.0(Industry4.0)是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，“工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

工业4.0是指基于信息物理系统的智能化，不仅涉及到传统的互联网，也涉及正在发展的物联网，以及服务联网。

未来在一个“智能、网络化的世界”里，互联网、物联网和服务联网（服务互联网）将渗透到所有的领域，人类的生产方式和制造模式将发生重大变革。

工业4.0实现互联网全面对接，虚实融合系统至少要和一个或者多个云进行沟通，这样的系统一般都具有传感器和执行器，它能感知周边的环境得到信息，根据得到的指令执行命令，和环境有感知互动这一过程。

我国面临的巨大挑战是国际金融危机发生后，很多西方国家意识到实体经济对国家实力影响的重要性。

许多国家重新重视制造业，把制造业重新引回到自己的国土，发达国家纷纷实施“再工业化”战略，重塑制造业竞争新优势，加速推进新一轮全球贸易投资新格局。

一些发展中国家也在加快谋划和布局，积极参与全球产业再分工，承接产业及资本转移，拓展国际市场空间。

我国制造业面临发达国家和其他发展中国家“双向挤压”的严峻挑战。

中国在产品设计和生产流程方面一直是弱项，因为缺少标准化思维。

中国企业重技术，但对流程不重视，尤其在技术研发方面，中国人需要学学德国人的严谨态度和系统方面的技术应用，中国没有国外那么完备的数据库，国外已经经过几十或者上百年的发展形成了先进完备的数据库，当进行设计时，只要在数据库中抽出样本稍加创新改动即可形成一个新产品。

汽车工业4.0定义“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。

德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。

该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（Cyber-Physical System)相结合的手段，将制造业向智能化转型。

汽车工业4.0是依托信息物理系统（CPS）和信息通讯技术相结合使汽车车间实现自动化、智能化、互联网化的汽车生产制造过程，包括无线射频技术、工业以太网、在线条码、二维码比对、影像识别、机器人等技术应用。

信息物理系统（CPS,Cyber-Physical Systems）：是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computing、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。

SPM（strokes per minute 每分种冲程次数）：是冲压机每分钟对零部件的加工次数，是冲压车间生产节拍的一项指标。

（IOT）：利用局部网络或互联网等通信技术把传感物联网Internet of things器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。

物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化。

工业革命及汽车工业发展历程工业1.0：十八世纪末，第一次工业革命爆发，伴随着蒸汽驱动的机械制造。

设备的出现，人类开始进入“蒸汽时代”1769年NJ居纽制造了世界上第一辆蒸汽车驱动三轮汽车。

1804年脱威迪克设计制造了第一辆蒸汽汽车。

1896年福特试制出第一台汽车。

工业2.0：二十世纪初，伴随着基于劳动分工的，电力驱动的大规模生产的。

国内外工业机器人发展现状近年，随着劳动力成本不断上涨，工业领域“机器换人”现象普遍工业机器人市场与产业也因此逐渐发展起来，高成本劳动力施压下，利用工业机器人转型智能制造成为发展趋势。

同时，对于打造中国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设，改善人民生活水平具有重要意义。

一、中国工业机器人的发展目前，机器人产业正在全球范围内加速发展，2017年的全球工业机器人销量仍然以两位数大幅增长，销量全年或将达到28.5万台。

2015年全球工业机器人销量同比增长12％，而全球正在使用的工业机器人已超过150万台。

到2018年，其使用量将突破230万台，其中，140万台在亚洲，占比超过一半。

自2013年以来，中国已成为全球最大的机器人消费国。

2014年消费5.6万台机器人，同比增长超55％，占全球总消费量的1／4，相较于2006年的5800台，猛增近10倍。

2016年全年产量达7.2万台累计增长34.3％。

中国的制造业正面临着向高端转变的挑战，工业机器人的发展成为其中非常关键的一个环节。

在政策上，2016年推出了多个利好行业发展的新政法规，将工业机器人作为一大重要发展方向。

2017年中国工业机器人市场发展前景在政策等多方面的推动下，预计到年末，中国机器人保有量将有超过40万台。

未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。

外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。

未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。

另外，随着我国工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降，未来“十三五”期间，机器人是重点发展对象之一，国内机器人产业正面临加速增长拐点。

相对于服务机器人和商用机器人在国内市场还处于探索期，工业机器人有了一定的发展基础，目前正进入全面普及的阶段。

预计到2021年末，我国工业机器人产量将达到11.15 万台；销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台。

工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。

74上海国资 capital shanghai 18 August 2014头脑风暴2013年，在汉诺威工业博览会上德国政府首次提出“工业4.0”的概念，并纳入《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一。

在经历了人类历史上三次工业革命之后，德国提出了第四次工业革命的蓝图，即生产力的智能化将解决制造业目前所面临的劳动成本及劳动力不足的问题，同时结合互联网技术充分发挥中小型制造业的优势。

而机器人产业全面引爆的背后，便是工业4.0的号角。

作为德国提出的工业4.0，能否在中国实现，从而加快中国制造的智能化。

不仅要找到中德制造业的不同，还需要结合中国工业自身的特点，深入进行改革。

为何提出工业4.0过去20年，发展中国家特别是以中国为代表的金砖四国，在制造业的全球份额中上升迅速。

按照工业增加值计算，从原先的20%上升到了40%；与西欧国家从36%下降至25%，形成了很强烈的对比。

西方，特别是以制造业为传统的德国，不可避免地对这种趋势产生了忧虑，担心其市场份额会进一步被侵蚀。

与此同时，中国制造企业在欧洲的兼并收购动作，亦让德国企业感受到威胁。

更担心中国企业会把一些好的德国生产制造经验、工艺转移到中国，进一步增强中国的实力，以致再过几年德国将会丧失其领先的制造能力。

其实，德国制造业面临的问题不止于此。

相较于中国，他们的人力成本依然非常高昂。

比如，德国一个典型制造业企业的人工成本要占到25%至30%，但在中国，前些年大约是5%，即便现在缓慢上升到7%、8%，或者再高一点，也仍然存在巨大的落差空间。

从而导致了制造业人工短缺和不平衡的严重制约。

如果到德国的工厂去察看，可以发现其工位并不是都开满的；而且，工人的夏令劳动时间相对较短，可能早上六七点钟来上班，下午两三点就下班了。

很少有那种中国普遍存在的三班倒“工业4.0”即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性生产方法拥抱工业4.0商学院commercial college7518 August 2014 capital shanghai 上海国资现象。

新工业革命给中国带来的机遇与挑战在互联网的推动下，信息化和工业化的交织日益紧密，使经济发展进入新的阶段。

随着网络信息技术、大数据、云计算运用等新的信息化技术的威力初显，人工智能、数字制造、工业机器人等现代制造技术的不断突破，市场逐步成熟，全球经济正处于新工业革命的开端。

另一方面，加之人类面临空前的全球能源与资源危机、全球生态与环境危机、全球气候变化危机的多重挑战，使全球工业发展模式发生着巨大的变革，由此引发了“第四次工业革命”——绿色工业革命,一系列生产函数发生从自然要素投入为特征，到以绿色要素投入为特征的跃迁，并普及至整个社会。

一、工业4.0直指新工业革命回顾人类工业的发展史，18世纪中期以来，人类历史上先后发生了三次工业革命，发源于西方国家及衍生国家，并由他们所创新所主导。

“工业1.0”是蒸汽机时代，以蒸汽机的使用为标志，实现了生产过程机械化；“工业2.0”是电气化时代，电力的广泛运用促进了生产流水线的出现；“工业3.0”是信息化时代，实现了生产工程的自动化。

目前全球经济正处于“第四次工业革命”的开端，而新工业革命—“工业4.0”则是利用基于信息物理融合系统的智能化来促进产业变革的时代。

马云曾说，很多人没搞清楚电脑是什么时，互联和移动互联来了；还没搞清楚移动互联，大数据时代来了。

如今，当我们还沉浸在工业自动化的欢愉中时，新工业革命悄然而至。

新工业革命即是指当前面临的“第四次工业革命”，而工业4.0在德国乃至世界都被认为是“第四次工业革命”。

因此，在这新的一轮工业时代中，“工业4.0”，直指新工业革命，是新工业革命的核心。

“工业4.0”则是利用基于信息物理融合系统的智能化来促进产业变革的时代。

二、工业4.0的含义1、工业4.0本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”工业4.0被认为是对机械化、电气化、自动化的进一步进化的第四次工业革命，其指代的是在制造领域，将资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络—实体物理系统(Cyber-Physical System，CPS)”。