透視德國工業(yè)4.0之謎

文/科技部高新司處長　尉遲堅

2030年，基于產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈、價值鏈德國制造業(yè)的新生態(tài)、新能力將會展現(xiàn)在世人面前。要弄清，德國人為什么要干工業(yè)4.0的大事，就必須看清三大謎團的邏輯與意義。

德國工業(yè)4.0是首要制定德國制造各行各業(yè)的數(shù)字標準，這項工程龐大的標準，需要德國政府、各行各業(yè)德國制造業(yè)的龍頭企業(yè)，共同耗費大量的人力和財力，需要耗時數(shù)年才能完成。

近年來，德國工業(yè)4.0在中國炒得火熱。標準化是從源頭開始的，而不是中間的一個孤立環(huán)節(jié)，在給所有企業(yè)做標準化的過程中，華為董事長任正非要做的第一件事情就是從頭到尾跟流程的標準。可仔細琢磨一下，難道德國工業(yè)4.0就是我們所熟悉的概念和技術(shù)的總結(jié)或是集成？也有人認為德國工業(yè)4.0是更高級的智能制造，這種理解似乎更接近德國工業(yè)4.0的答案。但是問題來了，問題就這么簡單嗎？德國工業(yè)4.0與美國推出的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟有關(guān)聯(lián)嗎？

揭曉三大謎團

基于標準實現(xiàn)數(shù)字化，基于數(shù)字化實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，基于網(wǎng)絡(luò)互連產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)產(chǎn)生知識，基于知識實現(xiàn)智能制造。到了2030年，一個基于標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)、智能化，基于產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈、價值鏈的德國制造業(yè)的新生態(tài)和新能力將會展現(xiàn)在世人的面前。

要想破解德國工業(yè)4.0之謎，有三個謎團必須揭曉。

第一謎團，實現(xiàn)整體制造環(huán)境數(shù)字化

德國人如此關(guān)心數(shù)字標準不是偶然的。數(shù)字標準，從表象上看，是一個制造行業(yè)或一個龍頭制造企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的必備基礎(chǔ)。從深層次上看，誰掌握了標準，誰就可以打造以自身為核心的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。在此基礎(chǔ)上，一個龍頭制造企業(yè)就可以通過網(wǎng)絡(luò)，對內(nèi)實現(xiàn)設(shè)計、制造、管理、服務(wù)全部四個環(huán)節(jié)的互聯(lián)；對外快速聯(lián)合全球合作伙伴，構(gòu)建以該企業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，迅速實現(xiàn)擴張。

德國工業(yè)4.0做標準化、數(shù)字化不是目的，是成本，是過程，是基礎(chǔ)，是為實現(xiàn)德國制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化和新的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟增長模式做支撐。未來的制造一定是一個集硬件制造設(shè)備、設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、軟件、數(shù)據(jù)于一體的大環(huán)境、大系統(tǒng)，硬件與軟件、數(shù)據(jù)與知識、管理與服務(wù)，都將通過網(wǎng)絡(luò)融于一體。因此未來主要的制造設(shè)備、設(shè)施、儀器等都需要實現(xiàn)數(shù)字化。換句話說，每一件硬件設(shè)備、設(shè)施、儀器、儀表等都需要有可虛擬的數(shù)字表征和定義。局部的數(shù)字化容易實現(xiàn)，但這并沒有未來意義。要實現(xiàn)整體制造環(huán)境的數(shù)字化，系統(tǒng)龐大，并不容易，其前提必須是基于統(tǒng)一的標準、規(guī)范和數(shù)據(jù)字典。因此，對一個未來的制造互聯(lián)系統(tǒng)，基于統(tǒng)一數(shù)字標準的制造數(shù)字化，并基于此互聯(lián)，才有意義。

第二謎團，智能化發(fā)現(xiàn)新規(guī)律

有了標準化、數(shù)字化的基礎(chǔ)，德國龍頭制造大企業(yè)就可以通過所開發(fā)的各類軟件和運行管理平臺，來實現(xiàn)本企業(yè)內(nèi)部和外部產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈范圍內(nèi)的硬件、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及各種資源的互連，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造，大量的中小企業(yè)將通過一個個這樣的網(wǎng)絡(luò)融入產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈之中，從而形成產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。

今天，從基于標準制造、數(shù)字制造、網(wǎng)絡(luò)制造的引領(lǐng)者空中客車飛機的生產(chǎn)制造和管理方式來看，一架極為復雜飛機的上百萬個零部件由多個國家的企業(yè)來協(xié)同設(shè)計、加工、制造生產(chǎn)，最后再由空中客車公司統(tǒng)一組裝、銷售和服務(wù)。如果沒有標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的支撐，要實現(xiàn)空中客車公司這種生產(chǎn)和管理方式就是不可能的。

其實，德國西門子公司也在做著同樣的工作和努力。德國西門子公司自身雖然有強大的軟件、信息化和自動化技術(shù)的基礎(chǔ)，但與美國公司相比，仍感到自身在軟件、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的不足，因此，近十年來它在連續(xù)收購多家軟件公司，以期實現(xiàn)制造的標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)化。

基于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)將會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。那么由一個制造企業(yè)本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是否可以稱為大數(shù)據(jù)呢？答案是否定的。一個基于網(wǎng)絡(luò)，面向行業(yè)或由一個制造壟斷大企業(yè)構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈體系所產(chǎn)生的全部有效數(shù)據(jù)，才是大數(shù)據(jù)。在知識大爆炸的時代，怎樣不被信息淹死？有了基于大數(shù)據(jù)的新方法，依靠大數(shù)據(jù)的挖掘和分析，我們發(fā)現(xiàn)了以前所不知的規(guī)律。

也許，傳統(tǒng)制造業(yè)會認為做到了所謂的智能制造，就可以心滿意足了。然而，德國工業(yè)4.0做到此，才走完了半程的路。從發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟這一新模式、新學說的角度看，筆者認為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型上升之路才僅僅是有了堅實的基礎(chǔ)。人類對制造業(yè)的設(shè)計、工藝、制造、管理、服務(wù)等各個環(huán)節(jié)將會產(chǎn)生新的認知和認識，基于知識的制造將會帶領(lǐng)我們走向人類向往的智能制造、智慧制造。

第三謎團，“去工業(yè)化”呼喚生態(tài)新模式

一個龍頭制造企業(yè)一旦有了標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)、智能化這些“軟”性的基礎(chǔ)和支撐，原來那些長期制約制造企業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，如開源、開放式協(xié)同設(shè)計、扁平化管理、定制化規(guī)模生產(chǎn)、個性化服務(wù)、產(chǎn)品全生命周期服務(wù)、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈、生態(tài)鏈構(gòu)建等難題就可以迎刃而解了。驀然回首，我們發(fā)現(xiàn)，這樣的制造企業(yè)已經(jīng)從一個單純從事生產(chǎn)、制造的企業(yè)，逐漸轉(zhuǎn)型上升為一個主要依托網(wǎng)絡(luò)、軟件、數(shù)據(jù)，對本企業(yè)和以本企業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈無所不管、無所不控的核心企業(yè)。有了這樣的能力，這個企業(yè)就必然會通過產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，將中、低價值的加工、制造和服務(wù)大量外包，“去工業(yè)化”，同時也必然會向產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端上移，逐漸蛻變升級為所謂的面向行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。

企業(yè)的發(fā)展將由依賴傳統(tǒng)的自身“重資產(chǎn)”投資增長模式，轉(zhuǎn)向以互聯(lián)網(wǎng)、軟件和大數(shù)據(jù)為支撐，以掌控產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)與業(yè)務(wù)為根本，面向咨詢、金融、管理與服務(wù)，以經(jīng)營產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈核心價值為目標的“輕資產(chǎn)”增長模式，從而實現(xiàn)投資利益的最大化，投資風險的最小化。由制造企業(yè)轉(zhuǎn)型為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，這種模式今天可以稱為“+互聯(lián)網(wǎng)”模式。

可以預期，德國工業(yè)4.0將會依德國制造業(yè)今天在全球的領(lǐng)先優(yōu)勢，走“+互聯(lián)網(wǎng)”的模式，從而實現(xiàn)從傳統(tǒng)經(jīng)濟到互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展新模式的轉(zhuǎn)型。

走向深遠

長期以來，制造業(yè)的資源由龍頭制造企業(yè)來整合與配置，產(chǎn)品由制造龍頭企業(yè)自身來設(shè)計、生產(chǎn)、裝配、銷售和服務(wù)。但今天，這種制造業(yè)的傳統(tǒng)增長模式將逐漸走向衰落，取而代之的將會是一種更加高效、成本更低、反應(yīng)更快、服務(wù)更佳的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展新模式。

在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展模式下，制造業(yè)資源的整合與配置，產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、裝配、銷售和服務(wù)，將逐漸由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來接管。在此模式下，制造企業(yè)和制造產(chǎn)品將會更加趨向?qū)I(yè)化，技術(shù)分工將會越來越細，制造資源和活動將會成為互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)下的一個個模塊。制造依舊，但傳統(tǒng)制造業(yè)將逐漸成為加工業(yè)，其利潤空間將會被工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不斷壓縮。這必將導致傳統(tǒng)制造企業(yè)融資難、股價下滑，最終成為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈下的一個個環(huán)節(jié)，也必將導致制造企業(yè)越來越依附于互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。在此模式下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)將會得到資本界的追捧，更容易融入大量資金，利潤運作空間將會不斷上升，股價不斷攀升，將會逐步主導制造業(yè)。

在這種新的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展模式下，金融業(yè)將會改變過去將資金直接投給制造企業(yè)的方式，而是越來越傾向于通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)間接地將資金投給制造企業(yè)的方式。因此，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟模式改變的將不僅僅是制造業(yè)的傳統(tǒng)運作模式，還將改變金融業(yè)的傳統(tǒng)運作模式。這將給制造業(yè)和金融投資業(yè)帶來變革，將給產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟帶來革命。

自覺覺醒

正是看到了美國蘋果、谷歌、微軟等一大批互聯(lián)網(wǎng)、軟件企業(yè)在制造業(yè)的不斷進取，不斷進入汽車、數(shù)字家電、數(shù)字醫(yī)療、機器人、能源等實體經(jīng)濟，進入制造業(yè)的傳統(tǒng)勢力范圍和地盤，從互聯(lián)網(wǎng)業(yè)不斷延伸、轉(zhuǎn)型成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)；同時看到了美國波音、GE等傳統(tǒng)制造企業(yè)不斷IT化、軟件化、互聯(lián)網(wǎng)化的轉(zhuǎn)型；看到了中國制造業(yè)的快速發(fā)展，在不斷分食全球制造業(yè)的市場。德國擔心自己強大的制造業(yè)被美國強大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所整合，從而淪落為美國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)供應(yīng)鏈、生態(tài)鏈的一部分，于是迫于壓力，自覺自醒，力圖通過實施工業(yè)4.0的戰(zhàn)略，來掌握制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主動權(quán)，開始了德國制造業(yè)信息化、互聯(lián)網(wǎng)化的進程，開始走“+互聯(lián)網(wǎng)”的模式。

對德國最典型的西門子公司進行仔細分析，我們就會發(fā)現(xiàn)，盡管該公司已經(jīng)將大量的低附加值加工、制造和服務(wù)環(huán)節(jié)在全球進行了外包，但從公司整體構(gòu)架上看，今天其自身依然塊頭龐大，仍然是一家偏“重資產(chǎn)”的大型企業(yè)，仍然沒有完成從以經(jīng)營企業(yè)自身為主，向以經(jīng)營產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的模式轉(zhuǎn)型，沒有實現(xiàn)從以經(jīng)營“重資產(chǎn)”為主，向以經(jīng)營“輕資產(chǎn)”的發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，也就是說還沒有全面實現(xiàn)轉(zhuǎn)型為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。因此，筆者可以判斷，德國西門子公司未來還將會繼續(xù)大幅度“瘦”身、減員，不斷向“輕資產(chǎn)”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的方向轉(zhuǎn)型。

就德國國家的整體經(jīng)濟質(zhì)量來看，絕大部分企業(yè)已完成了工業(yè)化的進程，還有一大批企業(yè)占據(jù)著高端制造，其高端制造產(chǎn)品稱霸全球，控制行業(yè)利潤，以上這些是德國企業(yè)和國家的優(yōu)勢；而其短板，就是還有相當一批企業(yè)沒有完成信息化的進程，問題最大的，就是德國廣大的全球優(yōu)勢制造企業(yè)是以重投資的“重”資產(chǎn)企業(yè)為主體，沒有完成和實現(xiàn)向以控制和經(jīng)營產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的“輕資產(chǎn)”的模式轉(zhuǎn)移。因此，德國經(jīng)濟的總體形勢就是制造業(yè)在全球有巨大優(yōu)勢，但總體偏重，未來有隱患。制造業(yè)的重投入、“重資產(chǎn)”成為德國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)問題，需要找到解決這一問題的出路和辦法。其實，出路和正確的選擇就在于，根據(jù)德國制造業(yè)偏重的特點，企業(yè)要通過實現(xiàn)標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，走“+互聯(lián)網(wǎng)”的模式，盡快轉(zhuǎn)型為“輕資產(chǎn)”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。

德國經(jīng)濟的另一個關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)問題是，德國的軟件業(yè)，特別是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)，與美國相比有相當大的差距。德國企業(yè)進入全球軟件業(yè)10強、IT業(yè)25強排行榜的也是鳳毛麟角。如果德國不能盡快縮小這一差距，就有可能會被美國的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)越拉越大，從而導致德國強大的制造業(yè)被美國互聯(lián)網(wǎng)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)所整合，淪落為美國互聯(lián)網(wǎng)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)的加工業(yè)和附庸。

因此，德國實施工業(yè)4.0的目的和本質(zhì)，第一就是盡快完成德國廣大企業(yè)信息化的進程，補上“軟”的短板；第二就是盡快完成德國產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)形態(tài)的轉(zhuǎn)型升級，盡早實現(xiàn)德國經(jīng)濟從傳統(tǒng)制造業(yè)的“重資產(chǎn)”發(fā)展模式，向“輕資產(chǎn)”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型，來掌控全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，搶占制造業(yè)價值鏈的高端，從而實現(xiàn)投資利益最大化、投資風險最小化；第三就是提高國家經(jīng)濟運行的整體質(zhì)量，保持國家和企業(yè)的領(lǐng)先和優(yōu)勢地位，迎接互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟新變化帶來的挑戰(zhàn)。同時，通過聯(lián)合國大氣減排公約的制定和實施，占據(jù)產(chǎn)業(yè)道德制高點，保持主動，同美國等西方強國一道，來控制和壓制中國、印度等新興和發(fā)展中國家的經(jīng)濟和企業(yè)的發(fā)展速度，從而繼續(xù)保持其經(jīng)濟強國和霸主的地位。

可以預見，未來的企業(yè)生產(chǎn)活動和人類社會生活的方方面面，在臺面上看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是美國人提出的，德國人也是制造業(yè)的霸主，用自己4.0的概念，可以鼓舞德國制造業(yè)、IT業(yè)的士氣，不長對手的威風，還不會丟自己的面子，但干的的確是同一件事情。一旦德國工業(yè)4.0的體系建成并準備好，德國廣大的中小企業(yè)將會作為產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的一部分，依標準、軟件有序進入。這也說明了德國大部分的中小企業(yè)今天對工業(yè)4.0不甚清楚的原因。