德国工业4.0：制造业的未来？

2013年的汉诺威工业博览会被视为第四次工业革命的开始

　　从两则小故事开始，或许有助于我们理解什么是“德国制造”：
　　一是钟表的故事：德国殖民时期在青岛市江苏路修建的**教堂的钟表，迄今运转正常。2010年，在华投资生产大型齿轮的一名德国商人陪父亲在青岛游览时看见了这座钟表，老人顿时认出钟表所用的齿轮便是由他的家族企业供应的。这位德国商人表示：“根据目前的使用情况，这些齿轮没有任何问题，还能再用上300年，真要维修时，恐怕要到我的曾孙一代了。”
　　二是桥梁的故事：1906年，德国泰来洋行承建兰州市的中山桥，1909年建成。合同规定，该桥自完工之日起保证坚固80年。在1949年解放兰州的战役中，桥面木板被烧，纵梁留下弹痕，但桥身安稳如常。1989年，距桥梁建成80年之际，德国专家专程对该桥进行检查，并提出加固建议，同时申明合同到期。如今，中山桥仍然照常使用，并被列为市级文物保护单位。
　　无论是钟表、桥梁，还是汽车、轮船，“德国制造”是世界上最具竞争力的制造工业之一，在全球制造装备领域拥有领头羊的地位。最近两年来，继蒸汽机、电气和信息技术之后，德国在挖掘新型工业化的潜能方面，将独一无二地开启一个新的工业时代：工业4.0。
　　什么是工业4.0
　　工业4.0项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，政府投入达2亿欧元。该未来项目主要分为两大主题，一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
　　在政府层面，德国联邦政府制定的《高技术战略2020》为未来的工业4.0设立了雄心勃勃的目标：奠定德国在重要关键技术上的国际顶尖地位，引领工业制造业向高度信息化、自动化、智能化方向发展，继续加强德国作为技术经济强国的核心竞争力。
　　德国政府首先认识到，网络技术在工业生产中的应用非常具有潜力，德国有强大的机械制造和自动化工业，在软件领域也有一定的实力。这三个领域共同决定了德国在工业4.0时代的优势地位。“这一发展将在接下来的几十年里影响工业生产的发展。”德国电子电气工业协会预测，工业4.0将使工业生产效率提高30%。
　　德国机械设备制造业联合会信息电子自动化领域的负责人莱纳·格拉茨认为，工业4.0是工业生产的一种全新思路，以前人们必须在生产前制定好生产程序，改变一个生产任务十分耗时费力。在新的系统中，产品的组件直接与生产系统沟通，发出接下来所需生产过程的指令。4.0时代的工业将改变整个生产技术的使用，整个系统将更加智能，联网更加紧密，不同组件之间可以相互沟通，工作更快、作出反应更加迅速。
　　通向工业4.0的路将会是一段革命性的进展。概括起来说，工业4.0项目的目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
　　能改变什么
　　在汉诺威工业博览会的菲尼克斯电气展台前，一个戴着安全帽的机器人向参观者摇头摆尾，挤眉弄眼，十分讨人喜爱。工作一会儿后，它又躺下来休息，闭上眼睛“睡着”了。这是该公司最新研发的节能生产系统。公司市场与发展部经理罗兰德·本特说，以往大工厂为了保证生产，即使在闲置时大型设备也要一直保持运转，现在通过信息技术与硬件软件的结合，公司可以实现让闲置的设备休息，并在下一个任务来临前及时重新启动。通过这一技术，可以使整个生产过程节能 15%。
　　在宝马公司公司，最新研发的互动诊断系统可以让员工在汽车生产的检验环节通过用手指出汽车零部件上的瑕疵，直接将瑕疵的位置和种类记录在系统中。如果工作人员挥一挥手，瑕疵记录又可以被抹去。该展台的工作人员介绍说，此前员工需要先记下瑕疵的位置，然后跑到电脑前输入。新的技术可以节省这段时间，而且试用过的员工普遍表示这种互动让工作更加有趣。
　　在“智慧工厂”里，雇员的角色将会发生引人注目的改变。越来越多的实时导向性控制将会让工作内容、工作流程和工作环境发生转变。工业4.0将从根本上改变工人们的工作和职业诉求，可以借此实现“活到老学到老”。
　　未来发生改变的不仅仅是在生产制造领域，工业4.0还将会发掘出创造价值的新方法，开发出商业新模型。
　　在工业4.0中，对供应商而言，动态商业模式和工程流程使生产和交付变得更加灵活，而且对于生产中断和故障可以灵活反应。特别需要说明是，工业4.0还将给新兴公司和小型投资者的发展带来契机，下游的服务也将从中受益。
　　此外，工业4.0将致力于解决当今世界遇到的一些挑战，比如资源效率、城镇化和人才结构调整等。工业4.0能够持续带来覆盖整个价值网络的资源生产率和效率的增益。同时能够将人口结构变动和社会因素考虑在内，并设定合适的方式来组织生产。智能辅助系统可以把工人从单调、程式化的工作中解放出来，使其能够将精力集中在创新和增值业务上。
　　西门子先行一步
　　2013年的汉诺威工业博览会被视为第四次工业革命的开始——工业领域几乎所有的生产与系统正越来越以网络化的形式向互联网迈进。
　　正是在汉诺威工业博览会上，西门子展示了如何通过世界领先的科技与创新帮助制造业应对今天的挑战，以及如何打造未来制造业的发展模式。西门子还展示了融合规划、工程和生产工艺以及相关机电系统的全面解决方案。
　　西门子公司管理委员会成员兼西门子工业业务领域首席执行官鲁思沃博士说：“当今的制造业和生产技术领域的变化巨大且快速。”他认为要实现“工业 4.0”虽然还有很长的路要走，但西门子已为实现这一目标奠定了扎实的基础。鲁思沃表示：“信息技术不断突破、工业技术日益融合等越来越成为趋势。但是，若干年后我们再回过头来看今天，当基于信息技术下的人、产品与机器之间的互动，将是一场真正的工业革命。”
　　据预测，工业信息技术与软件市场在未来几年将以年均8%的速度增长，增长速度将是西门子工业业务领域相关总体市场的两倍。为此，西门子正在集中力量，扩大其在工业信息技术和工业软件领域的创新领导地位。
　　目前，西门子工业业务领域的软件开发人员共有7500人。“为了实现虚拟和现实的开发与生产之间的相互融合，自2007年以来，我们已投资40 多亿欧元进行了多项战略并购，以加强我们在工业信息技术和工业软件方面的能力。”鲁思沃介绍说，“我们已经步入正轨，汉诺威博览会上有大约10万名观众来西门子展位参观。”
　　汉诺威工业博览会和西门子公司的实践让全世界看到，工业4.0时代来临，全球的制造业都将发生巨大的改变，发达国家希望通过重新塑造制造业来振兴经济，制造业的“逆转移”态势已经开始。中国制造业何去何从?
　　中国要保住世界制造中心的地位，加强工业数字化进程，构建工业集成化的平台，无疑成为中国制造业应对工业4.0变革的重要举措。在工业4.0时代，中国的工业生产已不能仅满足于劳动密集型和资源密集型产品的生产，只有将新技术与工业生产密切结合，优化工艺流程，进行数字化、智能化生产。同时，培育新的商业模式，在国内形成供应链、价值链体系，以供应链的形式进入国际市场，才能在国际化制造业竞争中立于不败之地。

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