在德国，工业4.0的真相是什么? 智能生产 产品指挥机器

德国中部小镇凯泽斯劳滕的未来工厂车间里，三个输液袋似的容器被悬置在生产线上方，里面分别装着红、黄、蓝三种颜色的肥皂液。顺着下垂到流水线上的软管，肥皂液流入流水线上不断传递过来的空塑料瓶里。

不过，是哪种颜色的肥皂液进入瓶子？如果是混合的，比例如何？应该盖上什么颜色的瓶盖？标签上写什么？这一切都将由贴在塑料瓶背面的四方形黏纸—一个存储着“产品记忆”的电脑芯片来指示设备完成。

作为德国人工智能研究中心建造的未来工厂模型的一部分，这条生产线是未来智能工厂的理想，亦是德国实践工业4.0的一个标本。

自2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出以来，工业4.0迅速成为德国的另一个标签，并在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。在中小制造业企业云集的中国，工业4.0的概念也备受追捧，被各地政府列入工业转型的方案当中，然而，在德国，工业4.0的真相到底是什么？远远不同于德国制造企业的中国气压，在工业4.0的热炒之下，如何寻找适合自己的转型？

产品指挥机器

“工业4.0为德国提供了一个机会，使其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。”德国工程院院长孔翰宁（Henning Kagermann）教授如此评价工业4.0。集政治、科学和产业之力，从而达到在社会和经济领域的具体目标，工业4.0无疑是实现社会与经济进步的典型的德国模式。虽然它并非德国实现工业转型的路径，但其自身的重要性和巨大潜力让德国政府视之为。

在2013年才被正式推出的工业4.0概念，实际上早在2010年就已存在。当年7月，德国政府发布《高技术战略2020》，工业4.0是该战略确定的十大未来项目之一。按照规划，德国政府将投资2亿欧元，在10-15年的时间里，通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统完成大生产，最大程度地实现生产全自动化、个性化、弹性化、自我优化和提高生产资源效率，降低生产成本的全新生产方式，以实现革命性、大幅度提高生产力的最终目标。

工业自动化是德国得以启动工业4.0的重要前提之一，主要是在机械制造和电气工程领域。目前在德国和国际制造业中广泛采用的“嵌入式系统”，正是将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部，是一种特定应用设计的专用计算机系统。数据显示，这种“嵌入式系统”每年获得的市场效益高达200亿欧元，而这个数字到2020年将提升至400亿欧元。

有技术人员预计，不断推广的工业4.0将为德国的西门子、ABB、通快（Trumpf）等机械和电气设备生产商，以及菲尼克斯电气（Phoenix Contact）、浩亭（Harting）以及魏德米勒（Weidmuller）等中小企业带来大量订单。

德国联邦贸易与投资署技术人员Jerome Hull在接受时代周报记者专访时表示，工业4.0是运用智能去创建更灵活的生产程序、支持制造业的革新以及更好地服务消费者，它代表着集中生产模式的转变。

“所谓的系统应用、智能生产工艺和工业制造，并不是简单的一种生产过程，而是产品和机器的沟通交流，产品来告诉机器该怎么做。”Jerome Hull对时代周报记者说，“生产智能化在未来是可行的， 将工厂、产品和智能服务通联起来，将是全球在新的制造业时代一件非常正常的事情。”

工业4.0是涉及诸多不同企业、部门和领域，以不同速度发展的渐进性过程，跨行业、跨部门的协作成为必然。同样是在2013年汉诺威工业博览会上，由德国机械设备制造业联合会（VDMA）、德国电气和电子工业联合会（ZVEI）以及德国信息技术、通讯、新媒体协会（BITKOM）三个专业协会共同建立的工业4.0平台正式成立。

中小企业缺席

现阶段，德国工业4.0计划正由德国人工智能研究所的智能工厂与众 多和信息技术、机器人技术、激光感应技术相关企业合作，进行技术试验，其中部分研究成果已在德国的大企业中进行尝试性实施。

Jerome Hull向时代周报记者坦言，从本质上来讲，德国的工业4.0仍处于初始阶段，在这个阶段更多地是“研究和开发”。

“与工业4.0相关的应用程序和解决方案的完成是渐进的过程。在我们正式向市场推出和工业4.0相关的实质产品之前，还需要一段时间。”Jerome Hull对时代周报记者说。

2013年年初，VDMA、ZVEI和BITKOM提出了一项名为“工业4.0前景”的调查。调查显示，在参与调查的278家企业中，47%的企业表示已经积极参与工业4.0计划，18%的企业参加了对工业4.0计划的研究，12%的企业则已经开始实施工业4.0计划。

根据Jerome Hull及其同事的研究，目前参与到德国工业4.0项目中的企业是特定产业领域中的特定企业，其中以大企业和大机构为主，如博世、西门子等，并且他们的积极性颇高。中小型企业的参与度却始终很低。

德国大约有330多万中小企业，他们是德国经济的支柱和推动力量。对于工业4.0，大部分中小型企业仍持观望态度，都在等待合适的市场框架形成。

据德国明镜周刊报道，德国复兴信贷银行（KfW）公布的一项调查报告显示，约28%的德国中小企业准备投资研发新产品，其创新意愿连续3年下降，甚至要低于2007-2009年金融危机期间，就连以往最具创新动力的机械制造、电子和化工领域的企业也创新乏力。德国复兴信贷银行首席经济学家佐伊纳表示，中小企业创新意愿下降将直接影响到德国经济的国际竞争力和德国工业强国的地位。

如何推动更多的中小型企业参与，成了发展工业4.0的最大挑战之一。

Jerome Hull认为，工业4.0自身面对的挑战首先必须得到解决。“其中一个主要挑战是，越来越多的机器和产品将通过互联网实现彼此沟通，用于控制流通的大数据将会对每个人开放。很多企业都提出疑问，在未来，谁来控制这些大数据，谁来操控这整个系统？我们需要回答这些问题，才能进一步促进企业参与到工业4.0中，尤其是中小型企业。”

谁来制定标准？

大数据的操控权归属背后，是来自数据安全的挑战。

根据德国DE杂志对该问题的解释，“安全”在这里有两层含义：一方面，人们所获取的数据必须可信的，另一方面他们必须具有安全防盗功能，可以免遭外部的窃取或损害，如黑客攻击、间谍。

“谁来保证安全的数据转换，这是主要的问题。包括政府、研究人员和企业在内的所有人员都同意，我们需要有新的标准来实际有效地执行新的解决方案。”Jerome Hull对时代周报记者说。

标准化的缺失实际上是德国工业4.0项目推行过程中所遭遇的另一个困难。设备不仅必须会说话，而且必须讲同一种语言，即通向数据终端的“接口”。

德国正致力成为这个标准的制定者和推广者。德国总理默克尔认为，德国可成为工业4.0标准的推动者，并在欧洲甚至全球推行这些标准。

德国官方并没有透露这些标准的相关内容，但据悉，标准的制定工作正在紧锣密鼓地进行当中。近日，工业4.0平台刚刚发布了一个工业数据空间，访问者可以通过该空间获取世界上所有工业的信息。这个空间有着统一的“接口”标准，并且允许所有人对其进行访问。

探索标准化的还有他人。事实是，为了应对去工业化、将物联网和智能服务引入制造业的国家并不止德国一个。尽管提法不同，但内容却类似，如美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“科技工业联盟”、英国的“工业2050战略”等。而中国制造业顶层设计—“中国制造2025”也有望在今年上半年推出。

2014年11月李克强总理访问德国期间，中德双方发表了《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展工业4.0合作，该领域的合作有望成为中德未来产业合作的新方向。而借鉴德国工业4.0计划，是“中国制造2025”的既定方略。

德国联邦贸易与投资署中国事务技术人员Christina Otte在接受时代周报记者书面采访时认为，中国工业转型在中国转变经济增长模式的过程中扮演着重要角色。中国政府试图重新去平衡经济发展，即减少以投资和出口为基础的增长，寻求更多的来自内需驱动的增长。为了实现这一目标，中国需要实现工业现代化。为了保持GDP在一个稳定的增长水平上，它需要从劳动密集型生产模式切换至高效的高科技生产模式。劳动力成本急剧上涨，并且在将来仍会继续扩大。中国将在不久的将来面临合格人才的短缺。从长期来看，只有那些进入高端制造业的企业才有机会留在市场里。这种由现代化所带来的压力将影响到中国几乎所有的行业，而工业自动化和新一代信息技术的集成是关键。

“德国的工业4.0可以为中国提供一种未来工业发展的模式，帮助中国解决眼下所面临的一些挑战，如资源和能源效益、城市生产和人口变化等。”Christina Otte说。

随着中国的加入，德国对工业4.0标准的制定或将加速。

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