德国“工业4.0”的路径选择

虽然对于现在处于第几次产业革命，以及德国“工业4.0”算不算工业革命存在不同的理解，但是各个发达国家开始重新重视先进制造业的发展确实是个不争的事实。比如美国也在通过各种计划，促进先进制造业发展，有人称之为“再工业化”。此外，日本潜心研究人工智能，解决劳动力断层并支持未来的工业智能化。无论是美国的“再工业化”风潮、德国的“工业4.0”，还是日韩等国制造业转型都不是简单的传统制造业回归，而是伴随着生产效率的提升、生产模式的创新以及新兴产业的发展。在此，我们对德、美、日三个发达国家的这轮工业化热潮进行对比，以对新一轮产业革命在全球范围内的最新发展有更深入的了解，进而为制定相应行业和公司的发展策略提供参考。

德国推动“工业4.0”的背景

毫无疑问，在传统制造业领域，德国具有巨大的领先优势：（1）德国更专注于创新工业科技产品的科研和开发，以及对复杂工业过程的管理；（2）德国拥有强大的设备和车间制造工业，在世界信息技术领域拥有很高的能力水平，在嵌入式系统和自动化工程方面也有很专业的技术；（3）在挖掘新型工业化的潜能方面，德国拥有先进的工业基础与大量的人才储备。（4）欧盟拥有众多科技强国，德国作为欧盟成员国之一，在科研、管理技术、专业人才等方面与欧盟其他成员国之间的交流可以更频繁便捷。

然而，从以信息技术为主导的“工业3.0”以来，美国在新产业发展上独占鳌头，德国等欧洲国家在其中的表现却乏善可陈。面对着美国从2009年开始实施的制造业回归政策并提高其产品和技术在高端工业市场竞争力的局面，以及中国等新兴市场国家通过成本优势和技术升级从低中端开始向上对全球市场的蚕食，以德国为代表的西欧传统工业国面临着巨大压力。

因此，由德国默克尔政府发起并在世界范围内推广的“工业4.0”，希望重塑自己在工业领域的全球龙头地位，并建立解决老龄化等问题的积极应对战略。德国提出工业4.0的概念，既是以“工业3.0”已经实现、制造业自动化程度极高的优势为基础和条件，更是德国对制造业未来转型升级的战略预判及方向明确。由此可见，德国提出“工业4.0”的战略意图十分清晰：即通过构建智能生产网络，把德国强大的制造业单元连接起来，构成—个信息和物理的网络系统，最终推动制造业由自动化进一步向智能化和网络化方向升级。正如业内人士分析，德国“工业4.0”战略的制定，充分体现了德国的危及意识、机遇意识和领先意识。

（1）危机意识。德国是传统的科技工业强国，但是在新一轮产业技术革命中，传统的竞争优势受到了来自各方面的挑战，一部分新兴产业成长乏力，各界对德国未来的发展表现出某种忧虑。信息通信技术是全球新一轮产业变革中最具活力的技术，德国各界的普及共识是，德国乃至整欧洲丧失了全球信息通信产业发展的机遇。在全球产业创新最活跃的互联网领域，全球市值最大20个互联网企业中没有欧洲企业，欧洲的互联网市场基本被美国企业垄断，德国副总理兼经济和能源部长加布里尔曾说，德国企业的数据由美国硅谷的四大公司把持，这正是他所担心的。德国总理默克尔也指出，目前90%的创新在欧洲之外产生，欧洲不能错失下一代工业技术变革。默克尔同时对德国的制造业能否及时与现代的信息和通讯技术实现对接，保障德国制造业在世界上的领先地位表示担忧。

（2）机遇意识。业内人士在与德国“工业4.0”参与方的谈论中了解到，尽管德国各界对有些产业发展的不尽如人意表现出了忧虑，但对德国传统优势产业的竞争力还是表现出强烈的自信，认为德国工业经济发展面临许多机遇。智能制造不仅需要单项技术突破，也需要各种技术综合集成，而这正是德国的优势所在。面对全球新一代信息技术与制造技术融合的趋势，德國迎来了巩固和强化技术优势的机遇。对于德国而言，这个市场是潜在的、也是现实的，没有哪个国家比德国更有条件和优势发展智能制造。德国相关协会调查表明，60%的德国机械设备制造商确信他们的技术和产品竞争优势在未来五年会得到提高。正如德国所说，欧洲、德国失去了互联网的机遇，但不能失去物联网的机遇，物联网应用的主战场是工业领域，德国不仅可以而且能够在物联网的技术变革中抓住机遇引领潮流。

（3）领先意识。在新一轮技术革命和产业变革中，德国人有危机感，也看到新机遇，并试图在工业领域继续保持全球领先的地位，基本途径就是在向“工业4.0”迈进的过程中先发制人，与世界制造强国争夺新科技产业革命的话语权，抢占产业发展的制高点。比如，智能制造的标准体系是全球产业竞争的一个制高点，德国已抢先一步，制定了《“工业4.0”标准路线图》，以此抢占“工业4.0”标准化领域的制高点。德国信息技术、通讯、新媒体协会工业4.0部部长说，德国传统工业的核心架构以及它在国际上的卓越地位，能够与ICT技术结合并改革德国的传统工业，德国希望在新一轮产业技术革命浪潮中扮演主要角色。德国“工业4.0”战略的路径选择

德国将“工业4.0”视为国家战略，将工厂智能化视为国家方针。在德国工业4.0工作组发布的《实施“工业4.0”攻略的建议》中，工作组认为，实现“工业4.0”的关键是要推动“双重战略”。工作组认为，实施“工业4.0”主要是为德国制造业撬动市场潜力杠杆，通过采用双重战略，即一方面在制造业中装备CPS系统，另一方面推广CPS技术及产品，进而达到增强德国装备制造业的目的。

1.领先的供应商策略。领先的供应商策略是从设备供应商企业的视角专注于“工业4.0”的。德国的装备供应商为制造企业提供世界领先的技术解决方案，并藉此成为“工业4.0”产品的全球领先的开发商、生产商和市场先导。关键是若想实现创新的飞跃，现在就要寻找出聪慧的手段，将顶尖技术解决方案与信息技术新潜力相结合。就是信息通信技术与传统高技术战略的系统性集成，企业得以管理迅速变化的市场和日益复杂的全球市场，进而能为自己开创新的市场机会。

2.主导市场策略。“工业4.0”主导市场的就是德国国内制造业。为了形成并成功扩展这一主导市场，地处不同地方的商务活动需要建立紧密的网络联系，企业间也需建立更加密切的合作关系。这将反过来要求对处于不同价值创造阶段和产品全生命周期、产品不同生产阶段及相应的制造系统进行逻辑的、端对端数字集成。

“工业4.0”最优配置目标，只有在领先的供应商策略和领先的市场策略交互协调并能确保其潜在利益都能发挥的情况下才能实现。因此，这种方法被称为双重战略。它包括三个关键特征：（1）通过价值链及网络实现企业间横向集成；（2）贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成；（3）企业内部灵活且可重新组合的网络化制造体系纵向集成。

实施“工业4.0”战略计划——包括研究经费、具体开发与应用措施——应基于两个目标构建其双重策略，即在德国制造业企业中营造主导市场并将德国装备制造业建成世界领先的供应商。为此，德国在标准化体系的构建、信息化建设、信息安全的保护，以及研发体系、人才培育体系等方面，采取了切实的行动。

1.持续深入地对标准化问题进行研究。2013年，德国机械及制造商协会（VDMA）、德国电气电子（ZWEI）和信息技术协会（BITKOM）共同设立德国“工业4.0平台”，平台确定了规范与标准、安全、研究与创新三大主题。2015年4月，德国经济和能源部、德国教育和研究部共同启动升级版“工业4.0平台”建设，接管由上述三大協会负责的“工业4.0平台”，并公布了现有平台首期成果。2013年12月，平台发布《“工业4.0”标准化路线图》，提出有待标准化的12个重点领域，包括体系架构、用例、概念、安全等交叉领域、流程描述、仪器仪表和控制功能、技术和组织流程、数字化工厂等。2015年4月发布的《工业4.0实施战略》为“工业4.0”概念提供直观展示，同时也将需要制定的标准数量进一步聚焦到网络通信标准、信息数据标准、价值链标准、企业分层标准等。

2.大力推进信息化建设。为迎接信息社会的新挑战，确保德国在大数据时代居欧洲领先地位，2014-年8月20日，德国联邦政府内阁通过了由德国联邦经济和能源部、内政部、交通与数字基础设施建设部联合推出的《2014-2017年数字议程》，提出在变革中推动“网络普及”、“网络安全”、“数字经济发展”三个重要进程，希望以此打造具有国际竞争力的“数字强国”。德国凭借自身较高的信息化水平，通过大型基础数据库和地方数据库的建设，重视在政府管理中运用数据资源服务公众和服务决策。早在2000年，德国就发布了《2005年联邦政府在线计划》，要求联邦政府到2005年将所有可在网上提供的服务在线提供给公众。

除了强调数据库在政府系统的运用，德国也重视各行各业之间的信息资源共享。例如，2013年1月，为了提高科研与教育中的数字信息支撑能力，德国科学组织联盟启动了第二期数字信息计划，该计划主要包括以专业的信息科学与信息技术方法实现科研数据的收集、存储和开放共享、确保用于科研目的的科研数据不受访问限制、实现数字出版物的永久保存等内容。可以看到，德国对数据资源的运用并不仅仅局限于数据本身的开放和提供，数据更是促进政府更有效运转和社会更多发挥创造能力的强有力支撑，以数据开放来支持和促进社会创新，能够更好地发挥数据的价值。

3.强化信息安全战略。德国一方面大力推动信息化建设，另一方面格外重视数据保护和信息安全。通过立法来保障信息安全，是德国的一大特色，德国的数据保护法律比较系统和规范，被誉为“欧洲信息安全的典范”。1997年，德国颁布了全面规范互联网信息传播行为的法律——《信息和通讯服务规范法》。2002年，德国通过《联邦数据保护法》，并于2009年进行修订。《联邦数据保护法》是德国关于数据保护的专门法，其中规定，信息所有人有权获知自己哪些个人信息被记录、被谁获取、用于何种目的，私营组织在记录信息前必须将这一情况告知信息所有人，如果某人因非法或不当获取、处理、使用个人信息而对信息所有人造成伤害，此人应承担责任。《联邦数据保护法》修改生效后，更多德国企业开始对客户信息实施高水平的保护措施，提高了客户信息的保密性和安全性。在《2014至2017年数字议程》中，德国进一步提出最晚将于2015年出台《信息保护基本条例》。除了立法，德国也通过一系列战略方案和具体的行动来加强大数据时代的信息安全。一系列的信息安全战略提高了德国对大数据的安全运用能力。

4.严密的国家创新体系。德国能推动“工业4.0”的体系，与他的研发体系休戚相关。德国创新体系的构成大体上可以分为四个层次：政策决策与管理层、咨询与协调层、科学协会和研究执行层和私营部门及工业协会层。政策决策与管理层由联邦与各州的议会及政府构成，负责制定和执行与教育、技术和创新相关的政策及实施细则，并负责创新外部环境的建设。咨询和协调机构主要包括：科学委员会、创新与增长咨询委员会和联邦州文教部长常设会议等，主要负责为联邦和州政府提供与科学政策相关的建议，并向总理提供咨询。科学与研究协会主要包括：研究基金会和马普学会等，这些协会一方面从事科学研究，另一方面又负责制定并执行相关的研究政策及资金分配。工业协会主要包括联邦工业协会、特定领域的工业协会和工商总会等，围绕着特定的研究课题开展一些辅助性活动，为其成员提供各种与研究和创新相关的服务。

德国资助科研机构的渠道很多，如政府、企业、各种非盈利性基金组织和欧盟等。联邦和各州政府主要负责资助具有重大意义的、跨地区的研究机构和计划；企业是德国科研经费投入的主要来源，研发总投入的2/3来自企业；私人出资的基金会是国家资助主渠道的重要补充，除私人出资的基金会以外，德国还有一批以政府为主要出资方的基金会，它们为大学生和博士生提供奖学金，资助外国顶尖年轻科学家在德国以及德国年轻科学家到国外开展科研；欧盟研究框架计划也是德国研发活动的重要资助渠道之一。