“工业4.0”对机械制造及自动化行业的影响分析

许云，周丽，许峰

（航天智造（上海）科技有限责任公司，上海 200231）

机械制造及自动化行业发展涉及到各种制造业、电子与自动控制行业、软件行业等等，是国家工业的基础，对现代社会发展具有重要作用。随着自动化技术、微电子技术、计算机技术、信息管理技术等相关领域技术的发展，机械制造及自动化行业迎来了前所未有的机遇，但同时也面临着严峻的考验。“工业4.0”的提出对机械制造及自动化行业有了新的要求，同时由于此次全球新冠病毒疫情的影响也凸显出我国机械制造及自动化行业有很多亟需自己解决的问题，需要我们及时作出调整，以此促进我国机械制造及自动化行业进一步健康快速发展。

1 机械设计制造及自动化现状分析

制造业是重要的实体经济产业支撑，制造业的发展离不开机械制造及自动化行业，我们生活中随处可见的各类大小物品都与制造业息息相关。近年来，随着互联网技术的发展、互联网经济的崛起，现代工业设计、制造业等受到冲击，但同时又有了较多的新型技术可应用于机械制造及自动化行业中，如人工智能技术、云服务技术、大数据技术、数据挖掘技术等，新型技术的影响，使得机械制造及自动化行业向着“互联网+”时代发展。

随着全球经济发展以及工业发展，德国提出了“工业4.0”，即通过信息化技术推动工业变革，通过工业与产业变革提高自身的竞争力。“工业4.0”中强调“智能工厂”、“智能生产”、“智能物流”。德国在提出“工业4.0”后，西方相关国家也按照“工业4.0”的思路提出相关发展策略。如美国政府提出在机械行业发展中的能源网络、再工业化，通过工业网络结构实施较多的工业计划。日本、韩国根据“工业4.0”的概念，促进了机械设计、机械制造、机械自动化等方面的发展，提高机械制造与自动化行业中的智能化发展水平。我国在工业4.0的发展上与德国开展了深入的合作，相关内容写进了《中德合作行动纲要》，我国也提出了《中国制造2025》，这是我国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，明确指出要坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则。通过对德国“工业4.0”分析，其在工业发展格局、计划、未来发展趋势等方面同我国较接近，因而德国“工业4.0”发展的相关经验可为我国机械制造及自动化行业发展提供依据，通过结合先进思想与理念，实现我国机械制造及自动化行业的良性发展。

2 德国“工业4.0”的特点

2.1 注重不同产品的个性化需求发展

德国“工业4.0”中强调“用户至上”，机械设计制造与自动化过程中更加侧重不同用户的实际需求，强调不同用户在产品设计、资源配置利用方面的参与度。不同终端客户不再是被动的接受机械设计制造及自动化产品，而是能够结合不同企业、行业等实际要求，直接参与到产品工程规划与设计中，提出自己的一些想法或者需求，进而结合不同客户的实际需要设计与生产出个性化需求的产品，通过差异性推动机械制造及自动化行业的发展。

2.2 基于互联网的标准化生产平台

互联网技术的发展拉近了不同人员之间的距离，同时能够实现多种资源的有效融合。工业4.0中强调互联网环境下不同客户、不同生产线、不同机械设备、不同机械供应商在工业战略上的互联互通。将不同传感器、通信设备、通信终端、智能化控制系统、应用软件等有效结合，进而实现不同终端设备、人员、资料等相关数据信息的共享，如信息识别、信息交换、信息处理与信息维护。建立信息化背景下的数据融合，因为相关硬件、软件等都是基于互联网，因而需要形成标准化的生产平台，对应的需要有标准化的管理体系。通过统一标准促进不同硬件、软件融合以及用户、生产商等授权参与，保证信息安全等。

2.3 生产方式的模块化

工业4.0对不同机械设计制造与生产自动化产品的多样化提出了更高要求，需要设计与制造的产品更多。对此，不同企业在产品生产中需要以模块化方式生产，通过模块化的管理能够提高工作效率，降低后期成本投入。依靠模块化的生产方式还能够凸显出工厂生产的智能化，确定出最小的模块生产单元，可满足不同用户对产品的个性化需求。依靠不同互联网技术、物联网技术、节能技术等智能化技术实现对机械设计制造及自动化的智能管理，提高机械设计制造及自动化水平，满足更多用户的需求。

3 “工业4.0”对机械制造及自动化行业的影响

3.1 “工业4.0”为我国机械制造及自动化行业发展指明方向

我国在机械制造及自动化行业发展方面虽然取得了一定的成就，但是与西方发达国家相比还存在着一定的差距。德国“工业4.0”的提出与实践可为我国机械制造及自动化行业发展提供导向作用，即需要放眼全世界，解放思想，创新思维，紧跟时代发展潮流，从国家层面则需要适时地调整相关政策与发展方向。依据德国“工业4.0”发展经验，推动我国机械设计、机械制造、机械自动化等逐步发展，实际在发展中还需充分考虑我国的实际情况，国家政策、工业发展水平、共产生产现状等，既要促进不同工厂等制造业的发展，还应考虑机械制造及自动化行业改变产生的其它影响。比如“工业4.0”背景下可实现较多机械设计制造及自动化，提升各类制造业的自动化水平，提高工作效率，但同时对操作人员的综合素质提出要求，此外，自动化程度较高的情况下会引起较多工人失业，社会上无业人员的增多会增加社会不稳定因素，引起较多的社会问题，这些都是在参照德国“工业4.0”对机械制造及自动化行业发展方向期间需要考虑的我国实际情况。

3.2 准确进行机械制造及自动化行业的定位

德国“工业4.0”对机械制造及自动化行业提出了新的要求，因而需要在现有发展基础上进行准确定位，依据定位合理规划并确定未来的发展方向。实际在“工业4.0”对机械制造及自动化行业定位期间，还学习标准化生产与管理方面的成功经验，通过标准化生产为智能化生产奠定基础，推动我国机械制造及自动化行业向德国“工业4.0”发展目标的靠拢。定位过程中同样需结合我国的实际情况，准确的定位对确定“工业4.0”下机械制造及自动化行业发展目标、总体规划都至关重要。

3.3 提升与完善整个机械制造及自动化行业的基础配套能力

机械制造及自动化行业的基础能力需要更进一步的提高与完善，涉及到工业软件与工业芯片的自主研发与制造，各种基础材料的研发与应用，各种加工工艺的设计与实施，各种基础传感器的研发与制造，各类轴承、密封件、联轴器、插接件等等基础零部件的性能提升与研制。

4 我国机械制造及自动化行业发展趋势

“工业4.0”对我国机械制造及自动化行业产生影响，未来我国的机械制造及自动化行业将会逐步实现数字化设计，尤其是在计算机技术、互联网技术、云服务等相关技术的促进，机械设计的自动化程度会进一步提高；依靠各项先进技术与机械设计、制造等有效融合。全自动机械设计可缩短设计流程，提高设计效率，同时能够借助相关模拟软件分析不同机械设计成果的运用效果。节能降耗也是我国机械制造及自动化行业发展的重要趋势，这与国家提出的“建立资源节约型社会”的要求一致，工业设计与自动化发展中应降低能耗，避免设备创新、自动化发展等对环境产生的影响，重视各类可回收材料的使用，积极增加环保材料在机械设计与制造方面的应用。

5 结语

“工业4.0”的提出对机械制造及自动化行业将产生深远影响，我国需要结合自身实际情况，明确发展方向，准确定位，逐步通过对机械制造及自动化行业的创新发展，推动我国机械设备制造、自动化的发展。