德国工业4.0的主要特点

        工业4.0是针对自身特点推出的超越计划。他们不走美国互联网的路径，而是根据自身在制造研发领域的优势，力图实现弯道超车。

　　德国为什么要提出工业4.0，背后的推动力是什么

　　工业4.0战略的首次提出是在2013年的德国汉诺威工业博览会。此后，工业4.0概念逐渐引人注目。

　　之所以被称为工业4.0，主要相对于前三次工业革命而言：工业1.0指的是18世纪开始的第一次工业革命，实现了机械生产代替手工劳动;第二次工业革命始于20世纪初，依靠生产线实现批量生产;工业3.0则为现代人所熟悉，指的是20世纪70年代后，依靠电子系统和信息技术实现生产自动化。

　　过去20年来，美国引领的互联网革命深深改变了人类的生活方式，其他国家纷纷仿效。有分析认为，为了与工业3.0时代的集大成者美国竞争，德国迫切希望阻止信息技术对制造业的支配，进而引领新一轮工业革命，成为新游戏规则的制定者。

　　德国有着和美国不一样的竞争优势：制造业。无论是质量还是技术，德国制造在全世界范围都是优秀的代名词。德国70%左右的制造业产品都用于出口到世界各地。也正是因为这一点，在最近几年的经济危机中，德国经济才能保持强劲的稳定性，和美国、欧洲其他国家形成了鲜明对比。

　　“与美国相比，德国有一点不同，德国拥有强大的制造业，它从另一个基础开始起步。”德国联邦外贸与投资署驻华代表韩佩德表示，德国现在的目标是把传统制造业转型成电子型制造业，并在制造业中加入新的服务，纯粹是靠制造业推动。“我们的支柱产业，在我看来，就是制造业。”他补充说。

　　在这一背景下，结合传统的制造业优势，德国最终在国家层面推出了工业4.0战略，并由总理默克尔出面背书。工业4.0概念的提出者、德国工程院院长孔翰宁(HenNIngKagermann)表示，工业4.0为德国提供了一个机会，进一步巩固其作为生产制造基地、生产设备供应商和IT业务解决方案供应商的地位。

　　从某种意义上说，工业4.0是德国针对自身特点推出的超越计划。他们不走美国互联网的路径，而是根据自身在制造研发领域的优势，力图实现弯道超车。

　　有着浓厚德国特色的工业4.0其实是个庞大工程。根据德国工业巨头西门子公司官网的介绍，工业4.0的核心是智能制造，通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块，把设备、产品、原材料、软件联系在一起，使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。

    换句话说，未来工厂能够自行优化并控制生产过程。而根据业界进一步的设想，除了产品和机器的互联外，工业4.0还将在未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联，最终实现万物互联，从而重构整个社会的生产方式。从德国的制造业基础来说，很多条件已经具备，缺得就是如何实现智慧联接。

　　“工业4.0”项目主要分为三大主题：

　　一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;

　　二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;

　　三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。

　　德国工业4.0可以概括为：

　　一个核心：互联网+制造业，将信息物理融合系统(CPS)广泛深入地应用于制造业，构建智能工厂、实现智能制造。

　　两个重点：领先的供应商策略，成为“智能生产”设备的主要供应者;主导的市场策略，设计并实施一套全面的知识和技术转化方案，引领市场发展。

　　三大集成：企业内部灵活且可重新组合的纵向集成，企业之间价值链的横向集成，全社会价值链的端到端工程数字化集成。

　　四个特征：生产可调节，可自我调节以应对不同形势;产品可识别，可以在任何时候把产品分辨出来;需求可变通，可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作，并且仍有获利空间;四是过程可监测，可以实时针对商业模式全过程进行监测。六项措施：实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立复杂模型管理系统;建立一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制和规章制度;创新工作组织和设计方式;加强培训和持续职业教育。

　　关于工业4.0的四个神话

　　1、数字化工厂

　　位于硅谷的思科公司是一家基础设施领先的公司，在它的总部，你可以在大屏幕上看见思科分布于全世界的工厂，点击一个工厂的图标，就可以看见工厂的具体情况，发现工厂遇到的问题;工厂里的工人佩戴增强现实眼镜，如果机器有问题，增强现实眼镜可以提示工人如何修理;远程仪表盘可让一切都视觉化。

　　未来的工厂里几乎看不到工人，都由机器手臂进行操作，两年前全球最大的机器人制造商之一的KUKA公司推出了一款只有24公斤重的轻型机器人LBR IIWA R 800，体重轻意味着灵活，可以随时移动，身体带有传感器，遇到障碍物时还可以停下来，不会对人类造成伤害。

　　2、数字化制造

　　增材制造就是一种数字化制造，更具体地说就是3D打印制造。3D打印有很多好处，它可以制造出很多传统工艺制造不出的复杂部件;相对于锻造，它的冷却效果更佳，因而可以提高效率，缩短投放市场的时间;内部的蜂窝结构，使得3D打印产品的重量更轻;还能减少组装元件的数量。

　　在Gartner曲线上，3D打印在B2B领域已经是比较可行的技术，但目前还比较小众，航天、奢侈品、医疗等高端制造业已经开始使用3D打印。

        制造业最大的成本在于模具成本，汽车厂如果要生产一款新车，必须首先制作一批新的车身、引擎盖等模具，耗资不菲，需要卖出一定数量的车才能挣回模具成本，模具成本收回以后，汽车卖得越多，收益越多，这就是规模经济。3D打印对规模经济要求不高，它的主要成本在于工艺成本和材料成本，其材料成本大约是普通制造材料成本的4倍至100倍。如果生产量低于某个点，3D打印更合适;而如果产量远远高于某个点，传统制造业则更有效。

　　3、数字化配送

　　以前，在每年忙乱的圣诞季，亚马逊在商品配送方面总会出岔子，2012年，亚马逊收购了位于美国东海岸的Kiva系统公司，2014年，亚马逊将这种系统在其美国所有配送中心推广开来。

　　Kiva系统是一种外形像冰球的机器人，会扫描地上条码前进，能根据无线指令的订单将货物所在的货架从仓库搬运至员工处理区，这样工作人员每小时可挑拣、扫描300件商品，效率是之前的三倍，并且Kiva机器人准确率达到了99.99%。它有三大好处，首先，减少人力浪费，员工无需在仓库中四处走动;其次，用传送带取代传统的运输装置;第三，有助于更快扩展升级。

　　亚马逊正在做的一件事是无人机快递服务(Amazon Prime Air)。当仓库员工将商品装入一个类似午餐盒的黄色箱子后，便由传送带及机械手臂自动装载于无人机上，通过平板电脑即可控制无人机，无人机从仓库起飞，在客户家门口着陆后卸下货物。

　　4、数字化商业模式

　　纽约曼哈顿有一家名叫Shapeways的3D打印公司，采用的是一种全新的商业模式。如果你想给自己的朋友送一件礼品，例如袖扣或小茶几，你可以自行设计，然后把设计方案发送给该公司，Shapeways把设计打印出来，快递给你的朋友。当然，这样的礼品价格不菲，因此你可以把自己的设计上传到Shapeways的网站上，如果有人觉得好，就可以直接下单打印，利润由Shapeways和设计者分成。

　　对中国的启示：积极迎接智能经济新时代

《中国制造2025》颁布10个月后，工信部正在抓紧编制与其配套的11个规划，谋划未来三到五年的工作，将其作为构建产业新体系的核心抓手。这是工业和信息化部部长苗圩21日在中国发展高层论坛上透露的内容。同日，李克强会见德国总统高克表示，推进“中国制造2025”与德国“工业4.0”对接。发改委主任徐绍史接受采访时也表示，国际社会都在关注工业4.0，经济复苏寄希望于科技革命。

　　继3月20日-24日德国总统高克对中国进行国事访问之后，中国驻德国大使史明德接受媒体采访时表示，预计今年年中，默克尔总理将要来中国主持第四次中德政府磋商，9月份还要来中国参加G20峰会。而在华举行的第四轮中德政府磋商，重点将就德国工业4 .0和中国制造2025进行战略对接。