工業4.0如何落地中國

易玨

無論是《中國制造2025》綱要，還是中德雙方聯合發表的《中德合作行動綱要》，都將工業4.0落地中國的構想變得更為明確。

自從2012年10月由博世董事局前副主席戴斯（Siegfried Dais）與德國科學院的Henning Kagermann組成的工業4.0工作小組向德國政府建議實施工業4.0，以提升生產效率之后，工業4.0旋即引發了世界范圍的蝴蝶效應。

在美國，思科、美國通用電氣及IBM等先行企業，共同成立了工業互聯網聯盟。與此同時，以工業4.0為內容的研究書籍被學者們普遍撰寫，并預測以之為特征的第三次工業革命正在到來。

發達國家紛紛實施“再工業化”戰略，一些發展中國家也在加快謀劃和布局，積極參與全球產業再分工。中國作為制造業大國，正在面臨著內外形勢的雙重壓力。近日，由工信部會同發改委、科技部、財政部、質檢總局、工程院等單位和部門聯合編制并下發《中國制造2025》，被稱為“中國版工業4.0”，意在推動中國制造向中國創造轉變，中國速度向中國質量轉變，中國產品向中國品牌轉變。

戴斯大概想不到，就在他榮休之際向德國政府提出的工業4.0實施建議，不僅成為德國的國家戰略，更成為中國邁向智能制造的先期模板。無論是《中國制造2025》綱要，還是中德雙方聯合發表的《中德合作行動綱要》，都將工業4.0落地中國的構想變得更為明確。

早在2014年10月10日，中國國務院總理李克強訪問德國期間，中德雙方就發表了《中德合作行動綱要：共塑創新》，宣布兩國將開展“工業4.0”合作，該領域合作有望成為中德未來產業合作的新方向。以深圳市澤宇自動化設備有限公司為首的高新技術型企業開始實踐工業4.0，推動中國以生產型為導向的企業發展。

那么，工業4.0是什么？究竟可以改變什么？落地中國還需要具備哪些條件？需要怎樣的路徑？作為工業4.0的首倡者與先行者，博世的看法與做法也許有助于我們找到答案。為此，筆者專訪了博世中國區總裁陳玉東。

工業4.0是人、機、物的聯結

記者：博世眼中的工業4.0具有哪些？到底可以改變什么？

陳玉東：對于我來說，工業4.0就是怎么樣把工業連接起來，并且把制造業變得更智慧、把整個生產制造的全價值鏈變得更加智能。

我們先從德國說起。工業1.0是蒸汽機；工業2.0是關于電氣化；工業3.0關于網絡，工業4.0是關于互聯化。工業3.0把計算機帶到了生產領域，工業4.0把互聯帶到了生產領域。這是一個逐步“進化”的過程。

工業4.0意味著將建成一個基于工業價值鏈的網絡。在這個網絡中，機器設備、倉儲系統以及制造設施被置于同一平臺，共同形成信息物理系統（cyber-physical system）。在生產環境中，構成該信息物理系統的智能機器、倉儲系統以及制造設施共同發揮作用，實現交換信息、觸發流程以及自動控制等功能。工業4.0，將在整個價值鏈上，從供應商到客戶，將人、機、物全部聯結起來。

工業4.0落地中國還需五大條件

記者：中國要實現工業4.0面臨的障礙是什么？需要具備哪些條件？目前面臨的最大困難是什么？

陳玉東：“中國制造2025”與工業4.0的核心是一樣的，是由創新驅動，要實現智能制造，我認為會有五個主要的方面需要來應對：

第一，需要專業的人才。一方面，對于擁有工程背景與IT技能的人才需求將會上升；另一方面，對于重復性勞動以及低水平的工作人員需求則會降低。從某種程度上講，工業4.0的發展為資歷淺、低水平的從業者帶來了更大的就業壓力，迫使他們轉向其他領域，尋求新的就業機會。

第二，需要有一些系統的知識，來更深入的了解對系統的需求。

第三，需要有一定的行業標準。如果有兩臺機器，但沒有相應的通訊標準，兩臺機器無法進行溝通；而如果有兩套標準，同樣無法聯通。據悉，中國政府已經意識到了問題，正在和德國政府共同努力。

第四，還需要一個高速網絡。未來會有很多的機器相互間需要溝通、很多的產品相互間需要溝通，這就意味著有大量的數據要產生，需要有足夠的網絡容量來容納這些數據的傳輸。未來可能還會有更快速的5G網絡。但對于物聯網來說，這個速度還遠遠不夠。

第五，數據的安全性，使進入系統和生產成為可能。

傳感器是必要組件，車聯網還需互聯網公司支持

記者：作為工業4.0的首倡者，博世如何實踐工業4.0？新技術與流程的應用產生了哪些效果？

陳玉東：博世目前正在蘇州的汽車電子工廠內的傳感器無塵測試車間是工業4.0的試點項目。原材料自動供給系統是該無塵測試車間的特色之一。通過物聯傳感器，從物料的使用、裝車到運輸的數據都被記錄，并通過終端設備可視化。

此外，通過傳感器，還可綜合來自全球各地的博世生產工廠的大量數據，無塵車間目前正在推行預知性全員生產維護體系（TPM），使得員工可以提前預知機器的工作狀態，并且及時對設備進行維護。預計在整個無塵車間全部投入使用后，每年將節省約600萬元成本。

事實上，汽車電子已經占2014年博世MEMS傳感器銷售額的三分之二。目前很多實現自動駕駛功能的車輛上，都有應用博世的傳感器產品，例如雷達傳感器、視頻傳感器、超聲波傳感器等。

博世制定了一個“十年計劃”，分四個階段推廣、普及無人駕駛技術。在2025年，博世將推出“自動駕駛員（auto pilot）”系統，能全面取代人類駕駛員，在兩個地點之間實現完全的無人駕駛。

目前的瓶頸在于，車身的傳感器還需要確保信息傳達的準確性。要真正的實現自動駕駛，360度的視野、冗余的傳感器及冗余的啟動執行器，這些系統對于自動駕駛最終的實現都至關重要。

但是，要從目前的狀況突破，還須建立車-車互聯、車-物互聯的統一的行業標準和通訊協議，以及車聯網放的、合作共享的產業生態系統，即從前端的需求收集、溝通、傳輸、到最后的提供產品和服務。

工業4.0是德國政府提出的一個高科技戰略計劃。該項目由德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴。其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。

德國所謂的工業四代是指利用物聯信息系統將生產中的供應，制造，銷售信息數據化、智慧化，最后達到快速，有效，個人化的產品供應。

工業4.0已經進入中德合作新時代，中德雙方簽署的《中德合作行動綱要》中，有關工業4.0合作的內容共有4條，第一條就明確提出工業生產的數字化就是“工業4.0”對于未來中德經濟發展具有重大意義。雙方認為，兩國政府應為企業參與該進程提供政策支持。endprint