工业4.0如何落地中国

易珏

无论是《中国制造2025》纲要，还是中德双方联合发表的《中德合作行动纲要》，都将工业4.0落地中国的构想变得更为明确。

自从2012年10月由博世董事局前副主席戴斯（Siegfried Dais）与德国科学院的Henning Kagermann组成的工业4.0工作小组向德国政府建议实施工业4.0，以提升生产效率之后，工业4.0旋即引发了世界范围的蝴蝶效应。

在美国，思科、美国通用电气及IBM等先行企业，共同成立了工业互联网联盟。与此同时，以工业4.0为内容的研究书籍被学者们普遍撰写，并预测以之为特征的第三次工业革命正在到来。

发达国家纷纷实施“再工业化”战略，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。中国作为制造业大国，正在面临着内外形势的双重压力。近日，由工信部会同发改委、科技部、财政部、质检总局、工程院等单位和部门联合编制并下发《中国制造2025》，被称为“中国版工业4.0”，意在推动中国制造向中国创造转变，中国速度向中国质量转变，中国产品向中国品牌转变。

戴斯大概想不到，就在他荣休之际向德国政府提出的工业4.0实施建议，不仅成为德国的国家战略，更成为中国迈向智能制造的先期模板。无论是《中国制造2025》纲要，还是中德双方联合发表的《中德合作行动纲要》，都将工业4.0落地中国的构想变得更为明确。

早在2014年10月10日，中国国务院总理李克强访问德国期间，中德双方就发表了《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展“工业4.0”合作，该领域合作有望成为中德未来产业合作的新方向。以深圳市泽宇自动化设备有限公司为首的高新技术型企业开始实践工业4.0，推动中国以生产型为导向的企业发展。

那么，工业4.0是什么？究竟可以改变什么？落地中国还需要具备哪些条件？需要怎样的路径？作为工业4.0的首倡者与先行者，博世的看法与做法也许有助于我们找到答案。为此，笔者专访了博世中国区总裁陈玉东。

工业4.0是人、机、物的联结

记者：博世眼中的工业4.0具有哪些？到底可以改变什么？

陈玉东：对于我来说，工业4.0就是怎么样把工业连接起来，并且把制造业变得更智慧、把整个生产制造的全价值链变得更加智能。

我们先从德国说起。工业1.0是蒸汽机；工业2.0是关于电气化；工业3.0关于网络，工业4.0是关于互联化。工业3.0把计算机带到了生产领域，工业4.0把互联带到了生产领域。这是一个逐步“进化”的过程。

工业4.0意味着将建成一个基于工业价值链的网络。在这个网络中，机器设备、仓储系统以及制造设施被置于同一平台，共同形成信息物理系统（cyber-physical system）。在生产环境中，构成该信息物理系统的智能机器、仓储系统以及制造设施共同发挥作用，实现交换信息、触发流程以及自动控制等功能。工业4.0，将在整个价值链上，从供应商到客户，将人、机、物全部联结起来。

工业4.0落地中国还需五大条件

记者：中国要实现工业4.0面临的障碍是什么？需要具备哪些条件？目前面临的最大困难是什么？

陈玉东：“中国制造2025”与工业4.0的核心是一样的，是由创新驱动，要实现智能制造，我认为会有五个主要的方面需要来应对：

第一，需要专业的人才。一方面，对于拥有工程背景与IT技能的人才需求将会上升；另一方面，对于重复性劳动以及低水平的工作人员需求则会降低。从某种程度上讲，工业4.0的发展为资历浅、低水平的从业者带来了更大的就业压力，迫使他们转向其他领域，寻求新的就业机会。

第二，需要有一些系统的知识，来更深入的了解对系统的需求。

第三，需要有一定的行业标准。如果有两台机器，但没有相应的通讯标准，两台机器无法进行沟通；而如果有两套标准，同样无法联通。据悉，中国政府已经意识到了问题，正在和德国政府共同努力。

第四，还需要一个高速网络。未来会有很多的机器相互间需要沟通、很多的产品相互间需要沟通，这就意味着有大量的数据要产生，需要有足够的网络容量来容纳这些数据的传输。未来可能还会有更快速的5G网络。但对于物联网来说，这个速度还远远不够。

第五，数据的安全性，使进入系统和生产成为可能。

传感器是必要组件，车联网还需互联网公司支持

记者：作为工业4.0的首倡者，博世如何实践工业4.0？新技术与流程的应用产生了哪些效果？

陈玉东：博世目前正在苏州的汽车电子工厂内的传感器无尘测试车间是工业4.0的试点项目。原材料自动供给系统是该无尘测试车间的特色之一。通过物联传感器，从物料的使用、装车到运输的数据都被记录，并通过终端设备可视化。

此外，通过传感器，还可综合来自全球各地的博世生产工厂的大量数据，无尘车间目前正在推行预知性全员生产维护体系（TPM），使得员工可以提前预知机器的工作状态，并且及时对设备进行维护。预计在整个无尘车间全部投入使用后，每年将节省约600万元成本。

事实上，汽车电子已经占2014年博世MEMS传感器销售额的三分之二。目前很多实现自动驾驶功能的车辆上，都有应用博世的传感器产品，例如雷达传感器、视频传感器、超声波传感器等。

博世制定了一个“十年计划”，分四个阶段推广、普及无人驾驶技术。在2025年，博世将推出“自动驾驶员（auto pilot）”系统，能全面取代人类驾驶员，在两个地点之间实现完全的无人驾驶。

目前的瓶颈在于，车身的传感器还需要确保信息传达的准确性。要真正的实现自动驾驶，360度的视野、冗余的传感器及冗余的启动执行器，这些系统对于自动驾驶最终的实现都至关重要。

但是，要从目前的状况突破，还须建立车-车互联、车-物互联的统一的行业标准和通讯协议，以及车联网放的、合作共享的产业生态系统，即从前端的需求收集、沟通、传输、到最后的提供产品和服务。

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

德国所谓的工业四代是指利用物联信息系统将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。

工业4.0已经进入中德合作新时代，中德双方签署的《中德合作行动纲要》中，有关工业4.0合作的内容共有4条，第一条就明确提出工业生产的数字化就是“工业4.0”对于未来中德经济发展具有重大意义。双方认为，两国政府应为企业参与该进程提供政策支持。endprint