以创新抢占“工业4.0”时代发展制高点

王巍

摘 要：“工业4.0”时代是信息技术与制造业深度融合，以制造业数字化为核心，建立在物联网和务（服务）联网信息物理系统基础上，同时加上新能源、新材料、生物技术等方面突破而引发的新一轮产业革命。浅析了它与中国制造的关系，指出了工业4.0对制造业企业的启示。

关键词：工业4.0；中国制造

中图分类号：F49 文献标识码：A 文章编号：16723198（2014）03018301

1 “工业4.0”概念

“工业4.0”是指以满足个性化、随时变化的顾客需求为目的，综合利用智能制造、动态定价、价值分享协议等手段，提供制造端直通用户端的“端到端解决方案”的一种全新的生产组织模式。它以“网络化制造”、“自我组织适应性强的物流”、“集成客户的制造工程”为特征，生产组织由集中式控制向分散式增强型控制转变，目标是建立一个高度灵活的个性化、数字化、智能化的产品与服务相结合的生产模式。在这种模式中，制造与制造服务业的行业界限将消失，创造价值的过程发生根本性变革，产业链分工将被重组。

德国工业界认为“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命。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。

2 “工业4.0”与中国制造

“工业4.0”时代是信息技术与制造业深度融合，以制造业数字化为核心，建立在物联网和务（服务）联网信息物理系统基础上，同时加上新能源、新材料、生物技术等方面突破而引发的新一轮产业革命。它将带动整个制造业升级换代，并对人类经济生活和社会生活产生根本性影响。新一轮工业革命对于当今中国，尤其是对于中国制造业，即是严峻挑战，更是一个赶超发展、结构上加快升级的重大机遇。

目前，我国制造业的总体规模巨大，部分产业产能过剩和重复建设问题突出，资源、能源环境和市场的约束成了我国制造业发展的主要制约因素。制造业的整体素质和竞争力与工业发达国家相比仍然差距很大，大多数产业尚处于价值链的中低端。但同时必须强调的是我们对中国制造业的未来充满信心。中国已经具备了建设制造业强国的基础与优势：我国制造业拥有巨大市场；我国制造业有着世界最为完备的体系；我国在制造业数字化方面掌握了核心关键技术；我国在制造业人才方面具有独特的人力资源优势。

3 “工业4.0”对企业产业发展的启示

“工业4.0”的核心技术是制造业的数字化、网络化、智能化。它能提高产品功能、性能，满足个性化客户需求，提高市场竞争力；它能全面提升产品设计、制造和管理水平，实现生产最优化、制造柔性化、过程少人化；它能促进规模化定制生产方式的变革，延伸发展制造服务业，深刻的改革制造业的生产模式和产业形态。

制造业的数字化、网络化、智能化也是工业化和信息化深度融合的必然结果，是占领制造技术制高点的重要领域，对于企业优化产业结构和转变增长方式将产生重要作用，必将成为制造业未来发展的重要方向。

启示一：推进数字化网络化智能化制造。

在企业制造业升级改造中，要高度重视发展数控系统、伺服电机、工业机器人、传感器和测量仪表等关键部件和装置；突破一批“数控一代”机械产品和智能制造装备，推进数字化车间、数字化工厂、数字化企业的试点和应用。

启示二：提高产品设计能力。

在工业化4.0时代之前，经济学家一直认为规模化制造和柔性制造是相排斥的，规模化制造的成本优势无法在柔性制造中实现。但是制造业数字化网络化智能化技术使得规模制造与定制化有机的融合为一体，将用户需求充分体现在产品设计、生产和使用的各个环节，形成了全新的产业模式。

谷歌公司最近推出了以高度定制的自我设计方案为主打卖点的Moto X智能手机，这是定制生产的一个尝试。Moto X的定制自由度非常高，购买者可以在Moto定制网站上逐一选择自己最喜欢的机身前后颜色、按键颜色、配件风格以及镌刻在机身上的文字，定制网站还可以选择手机的内存、CPU和存储空间等。这款手机虽然在德克萨斯州一家工厂组装，但全球的用户在下订单几天后就可以拿到。

企业在响应客户个性化需求方面，首先要加强自身设计能力，推广应用先进的设计技术，开发应用先进的设计软件，招揽高端設计人员，构建设计资源共享平台。要采用面向客户的具有丰富设计知识库和模拟仿真技术支持的设计系统。

启示三：推进绿色制造。

一是促进流程制造业绿色发展，建立循环经济产业链，资源分类开发，能源逐级利用。二是开发和推广节能、节材、环保产品、装备、工艺。三是着力发展废旧汽车拆解等资源再生产业，发展再制造工程。

启示四：发展现代制造服务业。

工业4.0时代的一个根本转变就是实现了产业形态从生产型制造向服务型制造的转变。在工业4.0时代的新模式下服务型制造业将出现从局部到全球，从离线到在线，从被动到主动的三大转变。

通用电气（GE）向生产服务型制造业的转型是通过延伸产业链，将产品服务化来完成的。通过将传感器安装在飞机的发动机叶片上，实时将发动机运行参数发回检测中心，GE能够对发动机状态实现实时监控，并提供及时的检查、维护和维修服务。在技术支撑的基础上，开发了“按小时支付”的商业模式，即类似于租赁发动机，客户不用直接购买发动机，而是根据对发动机的实际使用情况付款，按小时支付租金。通过这种方法获得了大量发动机服务合同，实现了其盈利模式从产品销售的一次性收益到产品生命周期长期收益的转变。

参考文献

[1]齐治平.德国工业4.0：制造业的未来？[J].决策，2013，（9）.

[2]赵靓.关注工业4.0[J].风能，2013，（5）.

[3]郑红.工业4.0：更智能 更节能 更有趣[N].人民日报，20130410.