自2013年德國在漢諾威工業博覽會上正式推出以來，以生產高度智能化、網絡化為標志的工業4.0成為德國制造的一個重要標簽，并在全球范圍內引發了新一輪工業轉型升級競賽。今年的政府工作報告明確提出，我國要實施“中國制造2025”，這被認為是“中國版”的工業4.0。工業4.0時代，制造業將迎來哪些變化？中國制造能否利用工業4.0實現轉型升級、彎道超車？

       改變工業生態的革命

       【鏡頭】

       在德國中部小鎮凱澤斯勞滕的未來工廠車間里，三個分別裝有紅、黃、藍顏色肥皂液的容器被懸置在生產線上，肥皂液順著軟管流入流水線上不斷傳遞過來的空瓶內。所有操作由一個存儲著“產品記憶”的電腦芯片指示設備自動完成。

       到底什么是工業4.0呢？德國漢堡科學院院士張建偉介紹說，工業4.0意味著把工業互聯網、云計算、機器人等技術融合在一起，整合生產流程，使整個生產過程更智能、更具預測性。中國工業和信息化部部長苗圩表示，未來智能化的設備、產品之間將通過有線無線等通訊方式連接在一起，也就是我們常說的物聯網或工業互聯網。

       根據目前業內人士的共識，工業4.0將主要包含三大方面的內容：第一是“智能工廠”，即用智能化的方式改造生產系統和生產過程，實現工廠生產的智能化；第二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D打印技術在工業生產過程中的應用等；第三是“智能物流”，利用物聯網等方式整合物流資源，充分提高物流效率。

       專家表示，工業4.0時代，通過計算機自主控制和聯網，人、機器將通過信息互相聯接，生產過程既是制造產品的過程又是處理信息的過程，制造業和信息產業將深度融合并塑造出新的產業業態和商業模式。未來，制造業將實現更高的生產效率以及生產的靈活性。工業4.0不是簡單的技術革新，而將帶來生產模式乃至整個工業生態的轉變，被稱為是第四次工業革命。

       工業4.0具體能實現什么？工信部國際經濟技術合作中心電子商務研究所所長王喜文描述了一個生產過程：接到客戶訂單后，工廠會立即自動向原材料供應商采購原材料。原材料到貨后，將被賦予信息，“這是某客戶訂制的某產品的某工藝中的原材料”，原材料此時“知道”了自己的用途。進入生產流程后，原材料將會和生產設備開展“對話”，以確認進入正確的生產線。原材料被嵌入產品內后，仍保留著路徑流程信息，將可實現追蹤溯源。

       對于工業4.0在消費意義上的定義，對外經濟貿易大學電子商務研究所高級研究員曹洪介紹說，工業4.0將把智能工廠、物流配送、消費者編織在一個網絡中，網絡將把消費者訂單中的個性化要求發送給智能工廠，由其采購原料、設計并生產，再通過網絡直接配送給消費者，實現定制化生產。

       對制造業的再認識

       【背景】

       2013年，德國發布了工業4.0專門報告。2011年以來，美國相繼啟動先進制造業伙伴計劃、先進制造業國家戰略計劃，鼓勵制造業重返美國。日本出臺推出新增長策略，支持新能源汽車、太陽能發電等產業發展。近年來，重振制造業成為發達國家的優先戰略議程。

       在信息化時代，曾有一種觀點認為制造業已不再重要，信息產業將顛覆一切。伴隨著以金融為代表的虛擬經濟的空前繁榮，不少發達國家一度對制造業重視不足。2009年以來歐美多個國家受到金融危機沖擊，德國經濟卻一枝獨秀，發達國家才再一次將目光投向制造業，紛紛出臺制造業支持政策。

       中國信息通信研究院泰爾管理研究所高級咨詢師劉濤認為，金融危機后，發達國家意識到了實體經濟的重要性，著力發展制造業，而此時的制造業已不再是傳統意義的制造業，而是高端制造業。美德等國早已實現了工業的大規模自動化、電氣化，甚至達到了信息化生產水平，本身已處于工業3.0階段，基礎穩固，實施工業4.0相當于在原有地基上層層加蓋。

       中國電子信息產業發展研究院院長羅文分析說，中國等新興經濟體在全球制造業領域影響力和競爭力的迅速提升，則是掀起新一輪工業革命的重要推動力量。1990年—2011年間，傳統工業化國家制造業增加值平均增長了17%，而以金磚四國為代表的新興工業國家則增長了179%。在國際制造業格局發生巨大變革的當下，能否抓住工業4.0的機會，對于一國未來的核心競爭力至關重要。

       此外，新一代信息通信技術的發展，催生了移動互聯網、大數據、云計算等創新應用，為制造業生產方式和發展模式的變革奠定了必要的技術基礎。羅文說，信息技術在裝備、管理、交易等環節的應用不斷深化，為實現柔性生產、智能制造提供了可能；互聯網理念擴展到工業生產和服務領域，將推動實現個性化定制，互聯網企業與制造企業、生產企業與服務企業之間的邊界將日益模糊。

       工業4.0將推動實現“制造”向“智造”轉型，但從當前階段進入到4.0時代仍面臨不少待解難題。目前德國的工業4.0仍處于初始階段，更多的是“研究和開發”，距離向市場推出仍有一段距離。專家表示，越來越多的機器和產品將通過互聯網實現彼此溝通，用于控制流通的大數據將對企業開放，在正式運作之前，我們需要解決誰來控制這些大數據、誰來操控整個系統等問題。

       工業4.0時代，數據的重要性凸顯，其安全性也備受關注。如何保證數據免遭受外部竊取或損害，是工業4.0大規模應用的重要前提。今后，各生產設備將實現互聯互通，這就要求各設備必須講同一種語言，即通向數據終端的“接口”要實現標準化。盡管德國總理默克爾表示，德國可成為工業4.0標準的推動者，并在歐洲甚至全球推行這些標準，各國如何在標準化問題上就分工合作達成共識仍有很長一段路要走。

       靠創新實現彎道超車

       【數據】

       2月9日，中德兩國研究機構和企業組成的青島中德工業4.0推動聯盟在青島西海岸新區成立，該新區將投資1億元對區域內部分企業進行試點，這是中國首個工業4.0聯盟。2014年11月，第十六屆中國國際工業博覽會展出了國內首套工業4.0流水線。工業4.0在中國已開始萌芽。

       2014年10月，中德兩國簽署了《中德合作行動綱要》，宣布兩國將開展工業4.0合作，該領域的合作有望成為中德未來產業合作的新方向。今年的政府工作報告明確提出，中國要實施“中國制造2025”，這被稱為“中國版”的工業4.0。張建偉認為，中國制造業正處于內憂外患的尷尬境地，實施工業4.0將有助于中國制造轉型升級、實現彎道超車。

       中國互聯網協會理事長鄔賀銓表示，發達國家是先工業化后信息化，我國則是工業化與信息化同步發展。這些年互聯網在我國已有了非常廣泛的應用，目前這種應用更多是在消費領域，而非產業領域。如果能借鑒德國經驗，推動互聯網新技術、新應用向制造業滲透，我國的工業發展將會是跨越式的。

       有觀點認為，我國自動化尚未完成，智能化無從談起，尚不具備實施工業4.0的條件。比如，我國每萬名工人機器人擁有量為23臺，而德國的這一數字為273臺，日韓為300臺左右。中國社科院信息化研究中心秘書長姜奇平表示，這是我們必須要面對的現實，德國總體處于從工業3.0到4.0發展的階段，我們的很多工業企業還要補上從工業2.0到3.0的課。在這個過程中，實施創新驅動戰略是必由之路。

       羅文建議說，德國工業4.0戰略十分重視產業創新、組織創新，制定了相應規章制度促進技術創新。我國也同樣需要完善知識產權保護等推動創新的制度保障。我國應該充分吸收和借鑒發達國家產學研用聯合模式推動制造業創新發展，選擇幾個重點行業和關鍵技術領域進行試點，以行業骨干企業為龍頭，聯合科研實力雄厚的大學和科研機構，組建多種形式的產學研研發聯盟，共同推進技術研發和應用推廣。（本報記者 楊君）

       鏈接 各國如何推進工業4.0戰略？

       德國

       為推動制造業的革新，德國工業界、政府和學術界提出了工業4.0的口號，發布了《保障德國制造業的未來——關于實施工業4.0戰略的建議》。2014年，德國出版《生產、自動化與物流中的工業4.0》，從應用技術的視角對工業4.0進行了剖析。德國希望借助工業4.0，牢牢掌控對全球智能制造業的話語權。

       美國

       工業4.0在美國叫“工業互聯網”，它將智能設備、人和數據連接起來，并以智能的方式利用這些交換的數據，以期打破技術壁壘，促進物理世界和數字世界的融合。早在2010年，美國就提出了“再工業化”戰略，也就是常說的“制造業回歸”。2012年2月，美國正式發布了《先進制造業國家戰略計劃》，從此踏上了新一輪工業革命的道路。

       日本

       日式工業4.0的一大特色即對人工智能產業的探索，以解決勞動力斷層并支持未來的工業智能化，其首先應用的領域就是工業化生產線。由于政府政策支持，日本通過改革技術采用智能化生產線的企業越來越多。以日本汽車巨頭之一本田公司為例，其通過采取機器人、無人搬運機、無人工廠等先進技術和產品，建成了世界最短的高端車型生產線。（陳恒整理）

       小資料

       工業1.0、2.0、3.0、4.0是什么？

       工業1.0

       機械制造時代，即通過水力和蒸汽機實現工廠機械化，時間大概是18世紀60年代至19世紀中期。

       工業2.0
       
       電氣化與自動化時代，即在勞動分工基礎上采用電力驅動產品的大規模生產，時間大概是19世紀后半期至20世紀初。

       工業3.0

       電子信息化時代，即廣泛應用電子與信息技術，使制造過程自動化控制程度進一步大幅度提高。從20世紀70年代開始并一直延續至現在。

       工業4.0

       德國2013年確定的十大未來項目之一，已上升為國家戰略。工業4.0是實體物理世界與虛擬網絡世界融合的時代，產品全生命周期、全制造流程數字化以及基于信息通信技術的模塊集成，將形成一種高度靈活、個性化、數字化的產品與服務新生產模式。