德國“工業4.0”的路徑選擇

雖然對于現在處于第幾次產業革命，以及德國“工業4.0”算不算工業革命存在不同的理解，但是各個發達國家開始重新重視先進制造業的發展確實是個不爭的事實。比如美國也在通過各種計劃，促進先進制造業發展，有人稱之為“再工業化”。此外，日本潛心研究人工智能，解決勞動力斷層并支持未來的工業智能化。無論是美國的“再工業化”風潮、德國的“工業4.0”，還是日韓等國制造業轉型都不是簡單的傳統制造業回歸，而是伴隨著生產效率的提升、生產模式的創新以及新興產業的發展。在此，我們對德、美、日三個發達國家的這輪工業化熱潮進行對比，以對新一輪產業革命在全球范圍內的最新發展有更深入的了解，進而為制定相應行業和公司的發展策略提供參考。

德國推動“工業4.0”的背景

毫無疑問，在傳統制造業領域，德國具有巨大的領先優勢：（1）德國更專注于創新工業科技產品的科研和開發，以及對復雜工業過程的管理；（2）德國擁有強大的設備和車間制造工業，在世界信息技術領域擁有很高的能力水平，在嵌入式系統和自動化工程方面也有很專業的技術；（3）在挖掘新型工業化的潛能方面，德國擁有先進的工業基礎與大量的人才儲備。（4）歐盟擁有眾多科技強國，德國作為歐盟成員國之一，在科研、管理技術、專業人才等方面與歐盟其他成員國之間的交流可以更頻繁便捷。

然而，從以信息技術為主導的“工業3.0”以來，美國在新產業發展上獨占鰲頭，德國等歐洲國家在其中的表現卻乏善可陳。面對著美國從2009年開始實施的制造業回歸政策并提高其產品和技術在高端工業市場競爭力的局面，以及中國等新興市場國家通過成本優勢和技術升級從低中端開始向上對全球市場的蠶食，以德國為代表的西歐傳統工業國面臨著巨大壓力。

因此，由德國默克爾政府發起并在世界范圍內推廣的“工業4.0”，希望重塑自己在工業領域的全球龍頭地位，并建立解決老齡化等問題的積極應對戰略。德國提出工業4.0的概念，既是以“工業3.0”已經實現、制造業自動化程度極高的優勢為基礎和條件，更是德國對制造業未來轉型升級的戰略預判及方向明確。由此可見，德國提出“工業4.0”的戰略意圖十分清晰：即通過構建智能生產網絡，把德國強大的制造業單元連接起來，構成—個信息和物理的網絡系統，最終推動制造業由自動化進一步向智能化和網絡化方向升級。正如業內人士分析，德國“工業4.0”戰略的制定，充分體現了德國的危及意識、機遇意識和領先意識。

（1）危機意識。德國是傳統的科技工業強國，但是在新一輪產業技術革命中，傳統的競爭優勢受到了來自各方面的挑戰，一部分新興產業成長乏力，各界對德國未來的發展表現出某種憂慮。信息通信技術是全球新一輪產業變革中最具活力的技術，德國各界的普及共識是，德國乃至整歐洲喪失了全球信息通信產業發展的機遇。在全球產業創新最活躍的互聯網領域，全球市值最大20個互聯網企業中沒有歐洲企業，歐洲的互聯網市場基本被美國企業壟斷，德國副總理兼經濟和能源部長加布里爾曾說，德國企業的數據由美國硅谷的四大公司把持，這正是他所擔心的。德國總理默克爾也指出，目前90%的創新在歐洲之外產生，歐洲不能錯失下一代工業技術變革。默克爾同時對德國的制造業能否及時與現代的信息和通訊技術實現對接，保障德國制造業在世界上的領先地位表示擔憂。

（2）機遇意識。業內人士在與德國“工業4.0”參與方的談論中了解到，盡管德國各界對有些產業發展的不盡如人意表現出了憂慮，但對德國傳統優勢產業的競爭力還是表現出強烈的自信，認為德國工業經濟發展面臨許多機遇。智能制造不僅需要單項技術突破，也需要各種技術綜合集成，而這正是德國的優勢所在。面對全球新一代信息技術與制造技術融合的趨勢，德國迎來了鞏固和強化技術優勢的機遇。對于德國而言，這個市場是潛在的、也是現實的，沒有哪個國家比德國更有條件和優勢發展智能制造。德國相關協會調查表明，60%的德國機械設備制造商確信他們的技術和產品競爭優勢在未來五年會得到提高。正如德國所說，歐洲、德國失去了互聯網的機遇，但不能失去物聯網的機遇，物聯網應用的主戰場是工業領域，德國不僅可以而且能夠在物聯網的技術變革中抓住機遇引領潮流。

（3）領先意識。在新一輪技術革命和產業變革中，德國人有危機感，也看到新機遇，并試圖在工業領域繼續保持全球領先的地位，基本途徑就是在向“工業4.0”邁進的過程中先發制人，與世界制造強國爭奪新科技產業革命的話語權，搶占產業發展的制高點。比如，智能制造的標準體系是全球產業競爭的一個制高點，德國已搶先一步，制定了《“工業4.0”標準路線圖》，以此搶占“工業4.0”標準化領域的制高點。德國信息技術、通訊、新媒體協會工業4.0部部長說，德國傳統工業的核心架構以及它在國際上的卓越地位，能夠與ICT技術結合并改革德國的傳統工業，德國希望在新一輪產業技術革命浪潮中扮演主要角色。德國“工業4.0”戰略的路徑選擇

德國將“工業4.0”視為國家戰略，將工廠智能化視為國家方針。在德國工業4.0工作組發布的《實施“工業4.0”攻略的建議》中，工作組認為，實現“工業4.0”的關鍵是要推動“雙重戰略”。工作組認為，實施“工業4.0”主要是為德國制造業撬動市場潛力杠桿，通過采用雙重戰略，即一方面在制造業中裝備CPS系統，另一方面推廣CPS技術及產品，進而達到增強德國裝備制造業的目的。

1.領先的供應商策略。領先的供應商策略是從設備供應商企業的視角專注于“工業4.0”的。德國的裝備供應商為制造企業提供世界領先的技術解決方案，并藉此成為“工業4.0”產品的全球領先的開發商、生產商和市場先導。關鍵是若想實現創新的飛躍，現在就要尋找出聰慧的手段，將頂尖技術解決方案與信息技術新潛力相結合。就是信息通信技術與傳統高技術戰略的系統性集成，企業得以管理迅速變化的市場和日益復雜的全球市場，進而能為自己開創新的市場機會。

2.主導市場策略。“工業4.0”主導市場的就是德國國內制造業。為了形成并成功擴展這一主導市場，地處不同地方的商務活動需要建立緊密的網絡聯系，企業間也需建立更加密切的合作關系。這將反過來要求對處于不同價值創造階段和產品全生命周期、產品不同生產階段及相應的制造系統進行邏輯的、端對端數字集成。

“工業4.0”最優配置目標，只有在領先的供應商策略和領先的市場策略交互協調并能確保其潛在利益都能發揮的情況下才能實現。因此，這種方法被稱為雙重戰略。它包括三個關鍵特征：（1）通過價值鏈及網絡實現企業間橫向集成；（2）貫穿整個價值鏈的端到端工程數字化集成；（3）企業內部靈活且可重新組合的網絡化制造體系縱向集成。

實施“工業4.0”戰略計劃——包括研究經費、具體開發與應用措施——應基于兩個目標構建其雙重策略，即在德國制造業企業中營造主導市場并將德國裝備制造業建成世界領先的供應商。為此，德國在標準化體系的構建、信息化建設、信息安全的保護，以及研發體系、人才培育體系等方面，采取了切實的行動。

1.持續深入地對標準化問題進行研究。2013年，德國機械及制造商協會（VDMA）、德國電氣電子（ZWEI）和信息技術協會（BITKOM）共同設立德國“工業4.0平臺”，平臺確定了規范與標準、安全、研究與創新三大主題。2015年4月，德國經濟和能源部、德國教育和研究部共同啟動升級版“工業4.0平臺”建設，接管由上述三大協會負責的“工業4.0平臺”，并公布了現有平臺首期成果。2013年12月，平臺發布《“工業4.0”標準化路線圖》，提出有待標準化的12個重點領域，包括體系架構、用例、概念、安全等交叉領域、流程描述、儀器儀表和控制功能、技術和組織流程、數字化工廠等。2015年4月發布的《工業4.0實施戰略》為“工業4.0”概念提供直觀展示，同時也將需要制定的標準數量進一步聚焦到網絡通信標準、信息數據標準、價值鏈標準、企業分層標準等。

2.大力推進信息化建設。為迎接信息社會的新挑戰，確保德國在大數據時代居歐洲領先地位，2014-年8月20日，德國聯邦政府內閣通過了由德國聯邦經濟和能源部、內政部、交通與數字基礎設施建設部聯合推出的《2014-2017年數字議程》，提出在變革中推動“網絡普及”、“網絡安全”、“數字經濟發展”三個重要進程，希望以此打造具有國際競爭力的“數字強國”。德國憑借自身較高的信息化水平，通過大型基礎數據庫和地方數據庫的建設，重視在政府管理中運用數據資源服務公眾和服務決策。早在2000年，德國就發布了《2005年聯邦政府在線計劃》，要求聯邦政府到2005年將所有可在網上提供的服務在線提供給公眾。

除了強調數據庫在政府系統的運用，德國也重視各行各業之間的信息資源共享。例如，2013年1月，為了提高科研與教育中的數字信息支撐能力，德國科學組織聯盟啟動了第二期數字信息計劃，該計劃主要包括以專業的信息科學與信息技術方法實現科研數據的收集、存儲和開放共享、確保用于科研目的的科研數據不受訪問限制、實現數字出版物的永久保存等內容?？梢钥吹?，德國對數據資源的運用并不僅僅局限于數據本身的開放和提供，數據更是促進政府更有效運轉和社會更多發揮創造能力的強有力支撐，以數據開放來支持和促進社會創新，能夠更好地發揮數據的價值。

3.強化信息安全戰略。德國一方面大力推動信息化建設，另一方面格外重視數據保護和信息安全。通過立法來保障信息安全，是德國的一大特色，德國的數據保護法律比較系統和規范，被譽為“歐洲信息安全的典范”。1997年，德國頒布了全面規范互聯網信息傳播行為的法律——《信息和通訊服務規范法》。2002年，德國通過《聯邦數據保護法》，并于2009年進行修訂?！堵摪顢祿Ｗo法》是德國關于數據保護的專門法，其中規定，信息所有人有權獲知自己哪些個人信息被記錄、被誰獲取、用于何種目的，私營組織在記錄信息前必須將這一情況告知信息所有人，如果某人因非法或不當獲取、處理、使用個人信息而對信息所有人造成傷害，此人應承擔責任?！堵摪顢祿Ｗo法》修改生效后，更多德國企業開始對客戶信息實施高水平的保護措施，提高了客戶信息的保密性和安全性。在《2014至2017年數字議程》中，德國進一步提出最晚將于2015年出臺《信息保護基本條例》。除了立法，德國也通過一系列戰略方案和具體的行動來加強大數據時代的信息安全。一系列的信息安全戰略提高了德國對大數據的安全運用能力。

4.嚴密的國家創新體系。德國能推動“工業4.0”的體系，與他的研發體系休戚相關。德國創新體系的構成大體上可以分為四個層次：政策決策與管理層、咨詢與協調層、科學協會和研究執行層和私營部門及工業協會層。政策決策與管理層由聯邦與各州的議會及政府構成，負責制定和執行與教育、技術和創新相關的政策及實施細則，并負責創新外部環境的建設。咨詢和協調機構主要包括：科學委員會、創新與增長咨詢委員會和聯邦州文教部長常設會議等，主要負責為聯邦和州政府提供與科學政策相關的建議，并向總理提供咨詢。科學與研究協會主要包括：研究基金會和馬普學會等，這些協會一方面從事科學研究，另一方面又負責制定并執行相關的研究政策及資金分配。工業協會主要包括聯邦工業協會、特定領域的工業協會和工商總會等，圍繞著特定的研究課題開展一些輔助性活動，為其成員提供各種與研究和創新相關的服務。

德國資助科研機構的渠道很多，如政府、企業、各種非盈利性基金組織和歐盟等。聯邦和各州政府主要負責資助具有重大意義的、跨地區的研究機構和計劃；企業是德國科研經費投入的主要來源，研發總投入的2/3來自企業；私人出資的基金會是國家資助主渠道的重要補充，除私人出資的基金會以外，德國還有一批以政府為主要出資方的基金會，它們為大學生和博士生提供獎學金，資助外國頂尖年輕科學家在德國以及德國年輕科學家到國外開展科研；歐盟研究框架計劃也是德國研發活動的重要資助渠道之一。