拥抱德国工业精神，实现“中国制造2025”战略——参观2015德国汉诺威工业博览会有感之二

菲尼克斯电气中国公司 杜品圣

1 工业4.0的宗旨是重振德国工业精神，用创新的理念来解决面临的瓶颈，迎接互联网时代带来的新挑战

通过参观2015汉诺威工业博览会， 我个人有着一种强烈的感受，当我与德国政府工作人员、科技人员、企业管理人员讨论工业4.0时， 大家都是激动万分， 一致认为工业4.0是德国的创举，甚至非常自豪地讲，工业4.0的德文“Industrie 4.0”原文已成为标准了，德国成为新一次工业革命的领导者。但是一谈到如何来实现工业4.0时，很多人就含糊不清了。一些大学的教授将互联网时代的时髦字眼，如大数据、云计算、信息安全、CPS等拼凑在一起， 然后又强调满足未来生产个性化的需要，提出了一个所谓工业4.0的远景。政治家们也极力描述未来制造技术的个性化，如何将个人的需求通过工业革命来实现。而大多数企业家和技术人员，特别是中小型企业都在将信将疑地听着这些理论家、政治家的演说，私下则在担忧自己企业发展的前途，思考着如何跟上这次工业革命的步伐，保持其在市场的地位，而不被同行所淘汰。但是对于工业4.0产品或技术的开发，又没有任何的技术规范和技术标准来指导，无处着手。出现了讲的多，干的少；写的多，做的少的现象。基本上大家多处在观望之中。

慢慢地，我悟出了其中道理，“工业4.0到底要干什么”？工业4.0没有宣传产品， 没有宣传实现工业4.0的技术和方法。仅仅运用符合社会发展需求的互联网概念，描述了工业发展的未来。同时在德国政府的亲自推动和“推销下”成为了德国的国策。这是一次成功的市场营销。本质上德国希望高举工业4.0的旗帜来重振德国工业精神，解决德国制造业面临的瓶颈和挑战，用德国的工业精神来实现工业4.0的未来，保持它在互联网时代生产制造领域居领先地位。

（1）在互联网时代，德国制造工业面临的挑战

德国政府要实施工业4.0，主要原因是想将互联网技术，信息和通信技术集成到传统的制造业，以维持其全球市场领导地位，并为CPS技术与产品建立和培育新的市场，成为智能制造技术的主要供应商。但是为了实现这个目标，其遇到了前所未有的瓶颈和挑战，即互联网时代的到来，产品生命周期的缩短以及如何保持德国在制造领域的领导地位。从根本上说，德国作为世界上最重要的生产制造国家，面临着互联网时代，制造领域升级转型的巨大挑战，目前互联网的技术无处不在，不断深入到社会的各个领域，影响着人类的思维方法，改变着社会生活方式，推动着技术及产业的发展。在互联网时代，其信息的开放性，技术发展的快速性以及人们对新生事物的渴望使得德国制造业在提高生产效率、缩短产品开发周期、增强生产制造的灵活性等方面都面临着瓶颈。目前IT行业对于传统制造行业的大举进攻，对传统制造领域技术开发的大量投资，使得德国政府不断地提醒德国的企业家们，必须保持德国在制造行业领先地位的深刻危机意识。如果德国制造业不能及时进行创新性革命，总有一天，Google、微软、苹果等会成为新的生产制造业的巨头。可以说，互联网技术的发展对于产品乃至企业生命周期的影响，猛烈地冲击着德国制造强国的地位。所以德国必须通过新的创新、变革才能从制造强国成为一个超级制造强国，从而保持其在机械制造领域的领先地位。

（2）工业4.0迎接挑战，重振德国工业精神——创新与质量

在2015汉诺威工业展上通过大量的交流和对话，可以体会到工业4.0本质上是一次制造业的新变革，它融合信息互联网技术和自动化技术运用于生产制造业，将原来工业自动化系统所谓的金字塔框架及生产制造控制链和生产制造管理链，扩展到融合于企业全生命周期的流程链，利用信息互联网的技术，形成一个高度灵活、智能、模块化、自适应的新型生产制造模式。由于数年来，德国在互联网技术、IT行业、信息行业、通信行业的发展远远落后于美国，而且在B2B, O2O等领域也落后于中国。 而这些技术正在大肆进军传统的制造业，正在改变着生产制造模式。所以总体来讲工业4.0仅仅提出解决生产制造方式改变的战略，而互联网技术要对生产制造模式进行全面的颠覆。面临如此巨大的考验，德国的政府官员，企业家和科学家都在思考着如何改变这个局面，一致的回答是，重振德国的工业精神，拥抱互联网时代的到来。那么德国的工业精神是什么呢？就是创新与质量。上百年来，德国一贯坚持专业、专注和专心的创新精神，把产品做得好上加好，精益求精，一丝不苟。经过百年积淀，在制造领域独步全球。Made in Germany已经超越产品，成为一种创新文化，它代表着经久耐用、严谨和一丝不苟的产品质量的象征。德国就是用这种持之以恒的创新精神使得他的产品质量领先于全球之上，保持了德国生产机械制造业的领先地位。今天德国也希望继续发扬这个精神来解决目前遇到的问题。我们所看见的西门子的“数字化企业平台”系统为数字制造提供了载体；宝马集团的虚拟手势识别系统让汽车制造酷炫好玩；大众用机器人制造汽车，大大解放了人工的劳动力；高智能、高性能的库卡机器人游走在各种工厂之中；博世用于工厂智能化的射频码系统，从各方面都说明了在工业4.0的召唤下，百年老店的德国制造正在散发出新的创新动力。

坚持德国工业精神，用创新精神来拥抱快速发展的互联网时代的到来，将IT信息化技术、云技术、大数据及嵌入式硬件技术有机地应用到生产机械制造业之中，对目前的生产机械制造方式进行根本性的变革，使得德国的生产机械制造模式灵活多变、智能组合、成本优化、效率更高。这就是德国维护市场领先地位的方法。 所以他们在实现高度自动化生产的基础上，更强调了生产机械制造系统的数字化，形成工业4.0的数字化工厂的模式，最终达到提高效率、减低成本、优化质量、快速应变的目的。所以从德国工业4.0的发展角度来看，他们将逐步完成工业4.0的智能自适应化、机电控制模块化、互联移动实用化和PLM管理一体化的任务。

（3）德国工业4.0，坚持创新精神，突破互联网时代制造业发展的瓶颈——速度和成本

实际上“工业4.0”的提出是与德国工业界遇到的最大瓶颈紧密联系在一起的，无论所宣传的CPS系统将人、产品和机器用互联网连接在一起， 还是用个性化生产来描述满足市场日益个性化的产品需求，其隐含着的最大目的是建立一个与互联网融合的智能化先进制造方式，提高效率、降低成本和加快反应速度。 解决成本问题和Time to Market是德国提出工业4.0的关键， 这两点正是互联网时代中产品生命周期不断缩短的集中表现。

由此德国工业4.0针对互联网时代中产品更新快速的需求性，产品生命周期不断缩短性，提出了多品种、小批量生产制造模式的设想。希望工业4.0在生产生命周期很短的产品时，通过增加工艺流程和生产制造模式的灵活性，特别是互联网网络技术的应用，使业务流程的不同方面（如质量、时间、任务、稳健性、价格和生态友好）实现动态配置，加快对材料和供应链的持续调整。同时，这也意味着工程流程能够变得更加灵活，制造流程可以随时被改变，暂时性短缺（比如供应问题）能够快速弥补，并且在短时间内实现产量的大幅提高。同时，工业4.0建立产品数字化的标准，使得人们在设计、配置、排序、规划、制造和运行等阶段中纳入数字化产品的标准，进行及时的、适应性的修改。通过生产制造方式的灵活性，研究开发的适应性和市场客户快速响应性，使得工业4.0的生产制造模式能够解决由于产品生命周期不断缩短而造成的制造成本和响应速度的问题，提高资源利用率来得到足够获利能力。

如果我们从这个新的思路出发重新认识工业4.0，就可以懂得工业4.0真正的含义和推进的路径。在这时，我们再回归看看位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子工厂，可以作为第一个智能工厂（注意这里讲的是数字工厂）的样版。其占地10万平方米的厂房内，员工仅有1000名。近千个制造单元仅通过互联网进行联络，大多数设备都在无人力操作状态下进行挑选和组装。在安贝格工厂中，生产的每100万件产品中，次品约为15件，可靠性达到99%，追溯性更是达到100%。尽管在此工厂中，我们没有感受到许多新的技术，也没有确实使人非常震撼的感觉，但是解决产品的制造成本问题， 提高生产制造的灵活性恰恰在其演变之中，德国正在朝着这个方向前进。

2 拥抱工业4.0的精神，结合中国的国情，实现中国创新性的智能制造战略

通过近几年对德国工业4.0发展和演变的观察，通过对2014年和2015年德国汉诺威工业博览会的参观，通过多年与德国专家、学者和企业家们以及自己多达30年在德国工作、学习的一些经历，对工业4.0有几点自己小小的认识。这里仅作为结束语，供大家参考。

（1）学习德国推动工业4.0的创新精神，开创“中国制造2025战略”的新征程

在当今互联网时代，面临着美国提出的“第三次革命”、“工业互联网”的战略，德国没有随风而动，跟随在美国人后面进行制造领域颠覆性的改变，而是根据自己的国情，自己工业领域面临的挑战和瓶颈，提出了完全符合自己生产制造模式改进的策略，乃至上升为国家的战略国策。作为工业4.0的起源地，德国将工业4.0的战略仅仅限制在智能工厂、智能制造上，进行生产制造模式的变革，而又有效地将互联网、物联网运用到工业革命中去。并制定了长期的战略规划图，将现实与未来有机地结合，将方式与模式的改变有机地相结合，走出了德国自己的工业发展之路。

如今，中国发布的“中国制造2025”也为中国工业的发展提出了纲领性的方针与政策。我们必须按照这个方针，找出我们目前工业发展碰到的瓶颈和挑战。一步一步地解决这些问题，而不是回避这些问题，进行人为的转型。当一个企业其能力还没有完整时，我们必须进行技术升级，将我们的能力提高。企业只有在技术能力处于领先地位时，当市场变化及公司业务模式发生新的变革时，才能适应性进行转型。 德国的工业之所以一直占据了国际的领先地位，不在于转型，而在于专心、专注，几十年甚至几百年坚持做一个产品。将产品技术不断升级， 将产品做得极致。这一点不管是工业2.0，工业3.0，还是现在工业4.0，都是我们必须学习的。

我个人认为，当今我们工业领域遇到许多瓶颈，如产能过剩，经济下行压力大，资源浪费，环境污染等。但是，创新性和产品质量不强是我们最大的问题。 李克强总理提出大众创业，万众创新的动员令就是为了振奋我们的创新精神，建立一个创新创造的生态环境。在这个新型的创新创造的生态环境下，我们要首当其冲地用一切手段提高我们的产品质量。能够独占市场的产品往往不是在于价格的因素，而在于质量的可靠性。

我个人认为我国工业企业目前要提升质量的关键因素是实现生产制造自动化，特别是工厂制造自动化。从制造大国转变成制造强国，其重要的一点是提高质量。而要提高质量，一个最直接的方法就是加强自动化技术在生产制造产业链的应用，提高产品生产质量可靠性，实现产品质量的一致性和稳定性。只有质量提高了，我们才能提高效率，通过有效的管理手段来实现流程执行的最优化。所以我认为自动化技术的应用是实现“中国制造2025”的必要条件，而数字化技术是实现“中国制造2025”的充分条件。通过运用自动化的技术达到产品质量的一致性，为生产管理者做出决策提供最好最可靠的依据。如果许多人为的因素致使产品质量不稳定，那么再好的管理方法，再好的管理理念也不能解决质量问题。由于我国制造业制造水平的极不平衡，使得整体制造业格局并不能完全适应目前数字化、智能化的改造，所以我们必须从实际出发，因地制宜地制定各个企业的战略目标。“中国制造2025”提出的工业2.0补课，工业3.0普及，工业4.0示范就是针对中国制造业国情做出的最好策略。但是不管是补课，普及或示范工程， 其要解决的第一个问题是质量问题。 我们工业发展的第一步应该是用创新的方法解决质量问题，而且是重中之重。

（2）学习德国推动工业4.0的创新精神，实现“中国制造2025”战略的全民运动

如同工业4.0一样，中国制造2025的实施将会全方位地提升中国工业界的整体实力，对整个制造产业链发生冲击性的改变。这次工业革命一方面需要动员和吸引大量企业、科研单位、制造商和大专院校的积极参与，是一个“全民项目”，同时要建立一个和谐共处的工业精神生态圈。对德国而言，除了长期以制造业立国战略之下积累的先进技术之外，它推动工业4.0的另一个优势在于制造业大企业和中小企业群体的良性关系。在德国工业4.0的推动过程中，一方面是大企业的领头作用，其工业4.0的发动者都是大型制造业企业，西门子、博世、菲尼克斯电气等巨头迫不及待地引领浪潮；另一方面是一大批家庭式中小型企业的积极参与。在德国90%以上企业属于家族式中小企业，这些企业几十年甚至上百年都在致力于研究开发某一个产品或者专业，专注于某一个领域，精益求精地研究某一项产品技术，成为各行各业的隐形冠军。他们是德国创新的主力军。德国这种专业的产品开发商、系统集成商和解决方案提供商形成了三位一体的工业生态环境，产生一个完整的生产制造产业链体系。工业4.0通过进行生产制造模式的变革给德国中小企业带来无限新的动力和机会，中小企业都非常活跃地推动工业4.0，为工业4.0的框架结构提供新技术、新产品、新系统和新解决方案，成为工业4.0战略的参与者、开发者、使用者和受益者，同时也能继续保持其在整个产业链的领先地位。可以这么说，工业4.0对于德国来讲是一个“群众运动”、“全民项目”，每个中小企业都希望借工业4.0之强劲之风，行公司转型升级之道。

中国政府制定了“中国制造2025”纲要。由于中国与德国工业发展的现状不同，形成的生产链结构不同。各企业之间市场定位的不明确性，一时比较难以形成产品生产商、系统制造商、解决方案提供商之间的共识和协作联盟。同时，目前在宣传工业4.0方面也产生许多模糊的观点，使得不少企业不知如何加入和执行工业4.0智能制造的行列。出现了听得多、干得少，想得多、动得少的现象。大多数企业等待着政府的支持，而没有将智能制造的战略与制定本身企业的技术发展、产品发展的计划结合起来。 因此中国的决策部门，还必须顶层设计出“中国制造2025”的战略目标、行动指南、发展路径。要建立“中国制造2025”的执行平台，此平台必须邀请元器件生产商、系统集成商、软件开发商、IT技术提供商和科研、大专院校一起参与，并制定出推进中国智能制造的开发时刻表，确定和划分研究开发任务，制定合作及知识产权归属的游戏规则，制定培养人才的行动计划，建立“中国制造2025”的宣传推广的战略部署，建立内部及外部技术转让的规则等，形成一个权威性、专业性，有指导功能的团体。

按照这一战略思想，菲尼克斯在理解工业4.0发展需求的基础上，结合菲尼克斯电气自身全方位的智能化战略，成立了菲尼克斯电气智能战略推进联盟，成员单位包括了来自于企业、院校、科研院所、行业协会、学会等各个领域的推进工业4.0和智能制造进程中的重要组织。同时，与同济中德工程学院共建国内首个“工业4.0-智能工厂实验室”，第一次使在校的学生在学校的实验室就能体会到工厂实际的生产制造过程。因为中国制造2025战略的成功与否，完全取决于对未来的技术人才的培养。

对于每个自动化企业而言，要根据个体状况做全面的分析，以推动“中国制造2025”战略为契机，制定本公司的长远规划。我的建议是：作为产品生产商或制造产品设备的供应商，需按照实现“中国制造2025”四部曲的原则，即“生产制造自动化，流程管理数字化，企业信息网络化，智能制造云端化”来一步一步地推动“中国制造2025”战略的前进。