美、德“工业4.0”战略经验对我国的启示

   日期:2016-09-22     浏览:1018    评论:0    
工业4.0 概念首先是德国提出的,它一经提出就迅速普及到几个工业大国,在全球范围内, 工业4.0 以工业制造业和网络信息技术融合的智能制造为特征,并逐步升级为国家产业战略,它是把信息技术融合到工业领域中,以提升工业水平和生产效率。随着各国工业改革的逐渐深入, 工业4.0 正在改变着世界工业产业布局。CPS(Cyber-PhysicalSystem)既信息-物理融合系统是 工业4.0 战略采用核心技术,通过CPS系统可实现人机的实时交互,进而建立一个高度灵活的既具有数字化又具个性化的智能制造模式。德国将其称作 工业4.0 ,美国定义为工业互联网。当前我国在 工业4.0 的道路上刚刚起步,国内正面临制造业的转型升级,我国要实现从制造业大国到制造业强国的跨越,就必须抓住这场工业革命的机遇。同时通过研究全球主要国家制造业发展的最新趋势,分析我国制造业发展现状和困境,才能正确得出我国应采取的策略和举措。
  
  一、德国: 工业4.0 时代的开创者
  
  (一)德国率先推出 工业
  
   4.0 战略德国早在2011年德国汉诺威工业博览会上就首次提出了 工业4.0 的概念,它被誉为 第四次工业革命 ,它是通过信息网络新技术与工厂制造相结合,以提高制造业水平,既 智能工厂 与 智能生产 的结合体。其中德国西门子公司是 工业4.0 概念的积极实践者和推动者。2011年11月,德国政府出台了《高技术战略2020》,其中就包括了 工业4.0 战略,它已经成为德国的一项国家战略。2012年1月,相关行业协会牵头的 工业4.0 工作组正式成立,它包括了政府、企业和行业协会的专家。2013年4月,工作组向德国政府发布了《实施 工业4.0 战略建议书》。随后,德国机械及制造商协会设立了 工业4.0平台 ,并把研究与创新、安全、规范与标准作为三大工作主题。2013年12月,德国发布 工业4.0 标准化路线图,从而迅速掀起了全球 工业4.0 的热潮。
  
  (二)政产学研用协同合作,升至国家战略
  
  德国企业界和学术界认为在未来几年的 第四次工业革命 中,基于CPS系统的智能制造将占据主导地位。在学术界,德国有很多基础研究机构例如莱布尼兹协会、各类大学以及霍兹联合会等,支撑着 工业4.0 中的技术创新。这些研究成果既能够提供技术创新的理论基础,又能为政府提供政策导向;在企业界,德国西门子公司是 工业4.0 的积极实践者和推动者,其他如SAP等企业也迅速跟进。2013 工业4.0平台 也是由德国机械及制造商协会等相关协会成立的;在政府方面,2013年,德国联邦经济技术部与教研部联手将 工业4.0 纳入《高技术战略2020》的十大未来项目中,资助 工业4.0 研究项目,并在德国产业界和学术界的推动下,已上升为国家级战略。2013年这两个部门计划投入2亿欧元支持工业4.0 技术的研发。2015年3月,德国教育和研究部、德国经济和能源部接管由行业协会建立的 工业4.0平台 ,并对该平台进行改造升级,工作组成员是由政府、产、研、学多方代表组成的。
  
  (三)德国 工业4.0 的特色
  
   智能工厂 与 智能制造 是德国 工业4.0 的两大特色主题,这两者的实现是以CPS系统为核心,德国的 工业4.0 是将工厂、产品与生产设备三者之间的横向集成,把整个生产过程视作 生态系统 ,提升生产过程的智能化与生产效率。德国 工业4.0 有5个重要特点:一是注重策略。在全球竞争激烈的今天,德国是一个包容、开放的国家,从 工业4.0 战略规划中不难看出,德国制定了完备的市场和供应商策略,并注重创新商业模式;二是重视基础战略。从德国的发展历史和 工业4.0 的推进过程中可看出德国一直都很重视发展战略规划,具体的发展路线图和战略,能够使德国制造业一直处于领先优势,保证了可持续发展;三是注重前瞻性。国家对 工业4.0 这个长期战略分阶段来实现,对智能制造和智能工厂进行多视角、多层次的解剖和前瞻性的分析,为战略重点的抉择提供现实和理论的依据。再者,德国政府和企业非常重视标准化,为未来的国际竞争创造了前提和优势。四是重点在创新。通过CPS系统,德国将工业领域的所有因素都衔接起来,这说明创新的深度性。德国的 工业4.0 把创新的技术和理念应用到智能制造和智能工厂当中;五是重视市场导向。德国在构建智能社会和市场的过程中以CPS系统和技术产品为主导,在不同的区域和领域,针对各层次的消费者生产智能产品,这种新的商业机模式必定具有广阔的市场前景。
  
  二、美国:以 软 优势领先智能制造
  
  (一)美国是 工业4.0 的有力推动者
  
  美国人把 工业4.0 称为 工业互联网 ,它是由GE(通用电气公司)于2012年提出。2011年6月,美国政府启动了《先进制造业伙伴计划》,2012年2月启动了《先进制造业国家战略计划》,实施 再工业化 。美国提出的 工业互联网 ,旨在将人、数据与智能设备衔接,以交换数据来驱动制造业智能转型。相比德国,美国积极推进的 新工业战略 更加注重 软 的方面,例如大数据、软件、互联网等对于传统工业的再工业化。在美国, 工业4.0 就是将虚拟网络与实体连接,通过大数据分析等来重塑制造业,形成效率更高生产系统。美国的工业互联网范畴更广阔,它试图将人、数据和机器连接起来,形成开放而全球化的工业网络。目前,美国国内80多家ICT和互联网巨头公司如GE、IBM、思科等企业成立了IIC(工业互联网联盟),以期打破技术壁垒,为通过大数据来实现制造业的创新。美国凭借其在工业3.0的领先优势以及互联网和ICT先进巨头公司的影响力正推动着全球 工业4.0 的发展。
  
  (二)全面而又激进的国家政策
  
   美国政府在制定 工业互联网 策略上,希望通过全新的生产方式来实现再工业化。早在2012年美国将 工业互联网 上升为国家战略。伴随着一系列法案的出台,美国的智能制造业正实现工业和信息化领域的革命。前期规划提出:2009年, 重振制造业 被奥巴马总统确定为一项国家发展的战略,并为指引制造业的发展出台了《重振美国制造业框架》。2011年,为了保持制造业的领先地位,奥巴马政府又启动 先进制造伙伴计划 。创新性策略:2012年,奥巴马政府推出了 国家制造业创新网络 、 国家3D打印机制造创新研究所 和 先进制造业国家战略计划 ,并建立了几十所研究中心,旨在加强产学研的有机结合。2013年初,美国总统执行办公室等机构斥资10亿美元建立制造业创新网络,并出台了《国家制造业创新网络初步设计》。2013年中期,奥巴马政府投入2亿美元打造 数字制造和设计创新研究所 等三个创新中心。随后在2015年又成立了 复合材料制造业中心 。以上可看出,在美国政府全面而又激进政策的推动下,美国的 工业互联网 将极有可能促使美国在智能制造业领域再次占据制高点。
  
 
 
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