德國“工業(yè)4.0”在江蘇工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的應(yīng)用

徐平平

摘要：文章通過從工匠精神、創(chuàng)新能力、柔性制造、跨行業(yè)合作四個(gè)方面詳細(xì)概述了德國“工業(yè)4.0”的實(shí)踐精要。在此基礎(chǔ)之上，提出“工業(yè)4.0”在江蘇工業(yè)應(yīng)用中的具體建議舉措，以期推動(dòng)江蘇工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

Abstract： This paper gives a detailed overview of the practical essentials of "Industry 4.0" in Germany from four aspects of the craftmanship， the creativity， the flexible manufacturing and the cross-industry cooperation. Based on the above findings， it puts forward the specific suggestions of industrial application on "Industry 4.0" in Jiangsu， with a view to promoting the transformation and upgrading of industry in Jiangsu.

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0;轉(zhuǎn)型升級;江蘇

Key words： Industry 4.0;transformation and upgrading;Jiangsu Province

中圖分類號：F451.6;F427 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）27-0221-03

0 ?引言

“工業(yè)4.0”由德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子和博世等企業(yè)等聯(lián)合發(fā)起，是德國政府積極推進(jìn)的新一代工業(yè)升級戰(zhàn)略，致力于構(gòu)建智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)制造由自動(dòng)化向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向升級[1]。在全球制造業(yè)發(fā)展的“新浪潮”之下，江蘇工業(yè)也面臨著轉(zhuǎn)型升級的艱巨任務(wù)。因此，德國工業(yè)4.0的實(shí)踐路徑對江蘇工業(yè)具有及其重要的借鑒意義。

1 ?工業(yè)4.0的實(shí)踐精要

1.1 極致的工匠精神，穩(wěn)固四大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)地位

德國200年以上的老牌家族企業(yè)數(shù)量位居全球第二。這些百年老店堅(jiān)持精益求精，堅(jiān)持穩(wěn)健第一、速度第二，注重長期規(guī)劃、立足時(shí)代傳承，樹立德國制造“工匠精神”，打造德國制造金字招牌，力求制造創(chuàng)造新輝煌。德國的汽車及其配件業(yè)、機(jī)械設(shè)備制造、電子電氣工業(yè)和化工工業(yè)是德國傳統(tǒng)的四大支柱產(chǎn)業(yè)。其中，汽車行業(yè)長期穩(wěn)坐德國制造業(yè)領(lǐng)頭羊位置，不僅研發(fā)投入最多，研發(fā)強(qiáng)度也遠(yuǎn)超其他國家，是德國高附加值制造的典范，近兩年德國高檔汽車市場份額在中國都占據(jù)第一位（見表1）;機(jī)械設(shè)備制造業(yè)是德國就業(yè)人數(shù)最多的行業(yè)，而且在生產(chǎn)技術(shù)和研發(fā)領(lǐng)域擁有兩萬多種“又精又專”產(chǎn)品，排名世界首位;電子電氣工業(yè)是德國第二大工業(yè)產(chǎn)業(yè)，電子電氣技術(shù)世界領(lǐng)先，電子元件出口的80%以上進(jìn)入歐盟，擁有像西門子、博世等知名龍頭企業(yè)。

1.2 超一流的創(chuàng)新能力，夯實(shí)德國制造影響力

世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布數(shù)據(jù)顯示德國以87.5分排名全球最具創(chuàng)新能力的國家（見圖1）。德國聯(lián)邦政府、企業(yè)、非盈利機(jī)構(gòu)以及國外分支機(jī)構(gòu)是德國研發(fā)資金的主要來源。依據(jù)德國聯(lián)邦教研部（BMBF）最新發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，德國全社會(huì)研發(fā)總支出達(dá)到922億歐元，占德國國內(nèi)生產(chǎn)總值近3%，為歷年來之最，這個(gè)數(shù)據(jù)不僅超過了美國而且遠(yuǎn)超歐洲平均水平。德國企業(yè)研發(fā)投入極高，員工超過500人的大企業(yè)研發(fā)投入R&D占企業(yè)研發(fā)總投入的87%，員工少于250人的中小企業(yè)約占9%。德國汽車制造業(yè)、機(jī)械設(shè)備制造業(yè)、電子電氣工業(yè)和化工制藥工業(yè)產(chǎn)值占總體工業(yè)產(chǎn)值的46%，相應(yīng)產(chǎn)品份額達(dá)到全球的11.6%，處于歐洲領(lǐng)先地位。德國研發(fā)人員超過65萬，另外在高校從事研發(fā)的外國科學(xué)家還有4.3萬多名。德國科學(xué)論文高被引百分比達(dá)到12.2%，位居世界第一。德國全球?qū)＠麚碛辛窟_(dá)到371件每百萬居民，遠(yuǎn)超美國（200件）和中國（37件）。

1.3 個(gè)性化的柔性制造，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)最大化

在汽車行業(yè)，德國工業(yè)4.0帶來的數(shù)字化生產(chǎn)幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)。寶馬汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)、顏色等專屬定制不盡相同的情況下，依然可以安排生產(chǎn)上千款不同配置的產(chǎn)品，充分調(diào)動(dòng)了流水線的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)產(chǎn)能效益雙提升。博世通過借助軟件平臺(tái)使生產(chǎn)過程更加柔性化，其理念就是基于柔性制造，使生產(chǎn)更加靈活，來提高生產(chǎn)力。MAKA（馬柯）作為一個(gè)總部只有百十名員工的中小企業(yè)，專注于五軸CNC的研發(fā)和制造，應(yīng)用于不同行業(yè)和材質(zhì)的五軸CNC多達(dá)十多個(gè)系列。

1.4 頂尖的跨行業(yè)合作，打造世界領(lǐng)先智能工廠

德國最著名的應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)，在德國擁有研究所多達(dá)69家以及7家國外分支機(jī)構(gòu)，約有員工24000名，每個(gè)研究所都在工業(yè)和制造業(yè)的某些研究細(xì)分領(lǐng)域擁有獨(dú)立的應(yīng)用研究專長。在德國，弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)應(yīng)用研究的資金投入有30%由德國政府和州政府資助，另外70%由服務(wù)于工業(yè)界和社會(huì)機(jī)構(gòu)的收入所得。德國西門子安貝格數(shù)字化智能工廠就是基于“全自動(dòng)+互聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)技術(shù)由政企學(xué)研通力研發(fā)合作的早期典型代表，擁有國際上最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺(tái)，產(chǎn)品秒出且合格率高達(dá)99.9988%。另一個(gè)智能工廠典型代表是德國博世洪堡工廠，車間生產(chǎn)線的每個(gè)零件對應(yīng)一個(gè)獨(dú)特的射頻識(shí)別碼，生產(chǎn)過程中自動(dòng)“對話”沿途關(guān)卡，每個(gè)環(huán)節(jié)讀卡器自動(dòng)識(shí)別相關(guān)信息，再反饋到控制中心進(jìn)行相應(yīng)處理，智能化的生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來了低成本高效率的回報(bào)。

2 ?對江蘇工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要啟示和建議

德國“工業(yè)4.0”概念，是以信息技術(shù)為代表的新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展下的工業(yè)變革的新理念新產(chǎn)物。在科技變革和產(chǎn)業(yè)變革的大背景之下，工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，“工業(yè)4.0”的提出為轉(zhuǎn)型中的傳統(tǒng)工業(yè)創(chuàng)造出更多新的發(fā)展機(jī)遇，為發(fā)達(dá)國家搶占新一輪產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。江蘇應(yīng)該學(xué)習(xí)德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的前瞻意識(shí)和實(shí)踐成效，推進(jìn)江蘇工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，加快實(shí)現(xiàn)江蘇工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助推江蘇實(shí)現(xiàn)強(qiáng)省建設(shè)。

2.1 大力弘揚(yáng)工匠精神，推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級

江蘇整體上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)比重偏大，不過中小企業(yè)在江蘇工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著不可替代的作用。建議：一是推進(jìn)江蘇制造業(yè)“四精工程”，建設(shè)“智造”樣板工廠。“四精工程”即“精細(xì)加工、精細(xì)裝配、精細(xì)檢測與精細(xì)化材料處理”。引導(dǎo)大型企業(yè)穩(wěn)步推進(jìn)智能生產(chǎn)線、智能車間以及智能工廠的建設(shè)，積極開展智能制造樣板工廠試驗(yàn)點(diǎn)的建設(shè)，力爭為傳統(tǒng)制造行業(yè)打造融入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和智能制造的樣板工廠[3]。二是建設(shè)面向中小企業(yè)的“智造”應(yīng)用中心。通過加大中小企業(yè)的研發(fā)投入，開發(fā)高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品，加強(qiáng)新產(chǎn)品的研發(fā)，提升中小企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力。三是秉承工匠之心，孕育單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)。培育壯大一批具有國際競爭力的創(chuàng)新型領(lǐng)軍企業(yè)。引領(lǐng)和帶動(dòng)中小企業(yè)走“專精特新”發(fā)展道路，推進(jìn)中小企業(yè)專注細(xì)分市場，力爭使企業(yè)在某一細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)入世界前五、中國前三、江蘇第一，助力江蘇到2025年實(shí)現(xiàn)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)20家，培育有潛力成長為單項(xiàng)冠軍的企業(yè)60家。

2.2 加大創(chuàng)新投入力度，提升工業(yè)發(fā)展新動(dòng)能

國家創(chuàng)新能力關(guān)乎其在全球工業(yè)競爭中的未來潛力，明確的政策保障和資金支持是打造國家和地區(qū)的綜合創(chuàng)新力的必要手段，是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵舉措。建議：一是江蘇應(yīng)逐步加大政府資金投入，鼓勵(lì)企業(yè)開展研發(fā)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)研發(fā)資金投入持續(xù)增長，同時(shí)，確保政府引導(dǎo)性資金穩(wěn)定增長，完善政府配套資金政策，鼓勵(lì)引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)加大對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。二是基于江蘇人才優(yōu)勢和專業(yè)優(yōu)勢，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)推進(jìn)工業(yè)快速發(fā)展，引領(lǐng)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展之路。建立健全領(lǐng)導(dǎo)機(jī)制，形成企業(yè)主導(dǎo)、專家指導(dǎo)的合作機(jī)制，營造要素集聚的創(chuàng)新政策環(huán)境。建立企業(yè)優(yōu)秀人才庫，健全一線研發(fā)人員獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)機(jī)制。三是加快江蘇知識(shí)產(chǎn)權(quán)人才隊(duì)伍建設(shè)，加大專業(yè)人才培養(yǎng)力度，大力培養(yǎng)一批精通知識(shí)產(chǎn)權(quán)業(yè)務(wù)、能夠熟練處理國內(nèi)外專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)的復(fù)合型人才，不斷提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)人才隊(duì)伍的業(yè)務(wù)水平。

2.3 實(shí)施逆向創(chuàng)新戰(zhàn)略，滿足眾創(chuàng)定制個(gè)性化需求

逆向創(chuàng)新是指以需求為導(dǎo)向，根據(jù)市場的個(gè)性化需求從設(shè)計(jì)、技術(shù)、工藝、功能、外觀等方面進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并對現(xiàn)有的生產(chǎn)體系進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以滿足不同的個(gè)體需要。建議：一是開拓智能化發(fā)展之路。以智能制造聚高端要素，發(fā)展高端產(chǎn)業(yè)，扭轉(zhuǎn)江蘇中低端制造業(yè)為主、產(chǎn)業(yè)附加值低的現(xiàn)狀，積極融入全球智能制造創(chuàng)新發(fā)展潮流。二是探索物聯(lián)網(wǎng)前沿創(chuàng)新。通過借鑒德國領(lǐng)先技術(shù)，打破江蘇行業(yè)壁壘，完善產(chǎn)業(yè)鏈的集成和重組，打造智能工廠，實(shí)現(xiàn)智能制造，完成產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)。三是引領(lǐng)大規(guī)模個(gè)性化定制。根據(jù)個(gè)性化的需求和市場的響應(yīng)速度，逐步引導(dǎo)江蘇制造業(yè)企業(yè)，建立產(chǎn)品定制服務(wù)平臺(tái)，推廣在線產(chǎn)品選配、3D掃描和建模、移動(dòng)終端訂貨系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化設(shè)計(jì)與定制，實(shí)現(xiàn)由大批量生產(chǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。

2.4 加強(qiáng)多方協(xié)同創(chuàng)新，多維度縱深推進(jìn)智能轉(zhuǎn)型

政府需要引導(dǎo)并大力推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新工作開展。行業(yè)協(xié)會(huì)等民間自律性組織是行政機(jī)制和市場機(jī)制的補(bǔ)充完善，能夠在政府和企業(yè)之間起到潤滑和橋梁作用。建議：一是促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)。建立智能制造創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，重點(diǎn)關(guān)注前沿技術(shù)，加強(qiáng)戰(zhàn)略高技術(shù)前瞻部署，提升行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)市場前沿動(dòng)態(tài)，深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，實(shí)現(xiàn)江蘇智能制造協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)。二是推動(dòng)大企業(yè)與中小企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。通過行業(yè)協(xié)會(huì)的監(jiān)督與協(xié)調(diào)行為，依托“互聯(lián)網(wǎng)+”，以技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化為抓手，以培育產(chǎn)業(yè)鏈為重點(diǎn)，打造創(chuàng)新鏈、提升價(jià)值鏈為主線，促進(jìn)大中小企業(yè)協(xié)同發(fā)展。三是由行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，建立集多功能于一體的“江蘇智能制造”公共服務(wù)創(chuàng)新平臺(tái)。借鑒德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等創(chuàng)新應(yīng)用，推動(dòng)多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域之間的跨界融合與協(xié)同發(fā)展。四是拓寬國際文化交流渠道。中德之間存在文化差異，行業(yè)協(xié)會(huì)需要發(fā)揮其聯(lián)系政府、企業(yè)和市場的橋梁紐帶作用，加強(qiáng)中德之間的國際文化交流。

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