德國工業4.0對中國產業升級的啟示

劉偉杰

摘要：在實體經濟持續受到沖擊、勞動力減少且成本提高以及國際金融體系持續動蕩的大背景下，德國政府于2013年提出工業4.0戰略。工業4.0方案旨在通過應用物聯網、互聯網、信息物理交融系統等最新技術的聯結，達到振興德國工業制造業和繼續保持德國制造業的領先地位的目的，從而克服由于勞動力和外部因素導致的德國產品競爭力的下降。中國此時正處于經濟轉型期間，轉變經濟體制、經濟發展方式以及經濟結構成為政府經濟工作的首要目標，德國工業4.0計劃是對中國制造業轉型的良好借鑒。

關鍵詞：工業4.0；智能工廠；CPS；中國；產業升級

一、工業4.0計劃

工業4.0是德國政府和德國技術科學院等機構聯合提出的高科技生產戰略計劃，工業4.0主要是信息物理融合系統為技術核心，實現端到端集成、橫向集成和縱向集成的新工業價值生態，目的是確保德國制造業產品的領先地位和經濟發展。德國工業4.0計劃的提出受內外兩個因素的影響。其中，內部因素是德國的人口構成日趨老齡化以及勞動力價格的上升，相對于其他勞動力價格低廉且存在人口紅利的發展中國家是一種劣勢；外部因素則可劃分為兩點，一是以中國等發展中國家制造業的高速發展；二是有些發達國家提出的工業復興計劃，例如美國的先進制造業，日本的再復興計劃和新機器人戰略。

在西門子公司的智能工程里，所有產品的使用方法和使用途徑已經詳細規劃好，絕大多數生產活動包括關于零部件的生產與組裝等大量數據和資料都存在于計算機虛擬環境中。這些部件具有各自代碼和身份信息，系統可以自動把部件劃分到具體生產線和工藝過程，這些部件各自確立自身在智能工廠中的運輸路徑。在這些部件到達組裝廠房時，識別系統會自動掃描部件上的射頻碼并將其所含有的生產信息解讀出來，加工設備將根據信息內容進行精準操作。加工完畢以后，進行自動化掃描檢驗，第一時間排除不合格產品。當機器設備需要養護或補充原料時，會自動在前一時間段發出指示，同時更新庫存信息。可以把智能工廠的運行狀況做出如下總結：1.高度數字化的生產模式、制造模式、配送模式和商業模式。 2.生產高度自動化和智能化。 3.人的作用更加凸顯，主要體現在機器設備以及系統的設計、運作和維護。4.互聯網技術和物聯網技術的應用。

二、工業4.0對中國的啟示

在第四次工業革命剛剛開始的大背景下，中國制造業必須抓住此次機會。

在這一輪工業革命中，中國也將同德國一樣，扮演引領者的角色。德國作為工業4.0的開創者，無疑對于先進制造業理念和發展規劃有豐富的經驗，中國制造業想要轉型成功，就需要加強同世界制造業領先國家的合作。中國企業一是需要調整商業模式和資本運作方式，二還需掌握核心技術，以技術帶動產業發展，二者相輔相成缺一不可。同時也要看到中國此時存在的問題，這些問題將會制約經濟的發展和工業4.0相關計劃的實施效果，我們可以借鑒德國等相關國家的舉措。

（一）教育和培訓體制僵化，思想理念滯后。工業4.0時代的教育培訓體系需要員工更加專業化，掌握的技術更加多元化。互聯網應該被充分利用到教育體系中來。新時代更加注重學生、工作人員的創新能力和綜合素質。國家應加大對于高級技工培養的投入力度。

（二）網絡安全問題突出。信息和網絡的安全防護能力差 ，基礎網絡安全產業嚴重依靠國外 ，信息安全管理機構權威性不夠 ，社會的信息安全意識底下。這些狀況導致我國網絡的信息安全和運營安全都存在著大量隱患。而對于以CPS技術為核心的工業4.0來說，沒有安全的網絡環境，就相當于汽車在凹凸不平的路面高速行駛，時刻都有傾覆的危險。

（三）相關法律體系不完善，雖然相較以往有所進步，但中國企業和個人的自主知識產權保護意識還是相對薄弱，侵權行為仍屢禁不止，這對于工業4.0背景下的企業無疑是一重大損失，因為企業在知識產權欠保護的情況下很難形成獨特的競爭力。法律部門對于知識產權的保護依舊任務艱巨。

（四）工業結構問題。我國的制造業產量雖然在世界上排名第一，但我國卻不是制造業強國，我國的工業結構總體上還處于中低端的水平，大多數企業的生產活動仍屬于低附加值產業。現有的工業基礎和德國工業4.0的標準存在斷層現象，在制造業轉向工業4.0的過程中，會伴有持續陣痛，不積極參與轉型參與創新的企業終將受到淘汰。

（五）高端技術人才匱乏。中國的金融、經管專業報考過熱，大量分流理科人才，集中報考名校金融與經管專業，已然對產業技術人才形成“掠奪”。家長和學生應轉變傳統態度，國家和學習也應該加大對相關產業專業的宣傳和扶持力度。工業4.0雖然以高技術高自動化水平為標志，但同時也更加大了對高端技術人才的需要，4.0背景下的生產活動依舊是以人為本。

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（作者單位：南京財經大學）