德国工业4.0背景下机械设计制造及其自动化行业的影响分析

张诗悦

（吉林工贸学校，吉林吉林 132000）

德国工业4.0背景下机械设计制造及其自动化行业的影响分析

张诗悦

（吉林工贸学校，吉林吉林 132000）

德国工业 4.0 的战略，引领了世界范围内大国的工业改革。文章分析了德国工业 4.0 背景下，《中国制造2025》的推进和实施，将为机械设计制造及自动化行业发展带来新的机遇与影响。

工业 4.0；机械设计制造及其自动化；发展趋势

1 机械设计制造及其自动化行业概述

机械设计制造及其自动化是研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。机械被称为“工程之母”，大到万吨巨轮，小到移动电话，高精到航天飞机，普通到曲别针，几乎所有的工程行业都需要机械人才。近些年来，我国大型工业逐渐开始复苏，整个社会对于精通现代机械设计与制造人才的需求日益增大，因此机械类人才在求职过程中较为抢手，具有良好的就业前景。

2 机械设计制造及其自动化行业国内外发展现状

在工业方面，虽然互联网带来的变革才刚刚开始，但随着移动互联网、大数据和云计算等技术的发展，产业互联网时代已经到来，放眼全球，发达国家利用技术优势，已经开始行动。在欧洲，德国提出了“工业 4.0”战略，试图摸索未来工业生产的新途径。何谓工业 4.0，德国人称其为“工业 4.0”，如果说十八世纪引入机械制造设备为工业 1.0，二十世纪初的电气化为工业 2.0，20 世纪 70 年代大规模、大批量的简单化生产模式为工业 3.0，那么随着信息技术与工业技术的高度融合，网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度交织产生新的智能化、个性化虚拟网络——实体物理系统（Cyber-Physical system）即为工业 4.0。与此同时，在美洲，美国政府喊出了“再工业化”“能源互联网”等口号，发动了以工业互联网为代表的一系列“先进制造业”计划；而在亚洲，日本、韩国迎头赶上，工业机器人不仅得到普及，而且智能化程度正在不断提高。我国政府工作报告亮出“中国制造 2025”的概念，被称为中国版工业 4.0 战略指导。德国工业 4.0 在内容上与我国的两化融合有异曲同工之处，工业互联网是顺应新一轮工业革命和产业变革的重点发展领域，有非常大的发展潜力。

3 机械设计制造及其自动化行业趋势特征

（1）工业 4.0，互联是主题。“连接”是工业 4.0 永恒不变的主题词，而连接范围之广，几乎涵盖了所有设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户。工业 4.0 顺应万物互联的发展趋势，将无处不在的传感器、嵌入式终端设备、智能控制系统、通信设施，通过信息物理系统“编织”成一个智能网络，使产品与生产设备之间、不同的生产设备之间、数字世界和物理世界之间能够互联互通，使机器、工作部件、系统以及人类社会能够通过网络，持续不断地保持数字信息的交流。

（2）智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术、设备监控技术加强信息管理和服务，清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上的人工干预、即时准确地采集生产线数据，以合理编排生产计划与生产进度，并通过绿色智能手段和智能系统等新兴技术的运用，构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。工业 4.0，智能工厂是精髓。

（3）工业 4.0，工业标准化是必要条件。所谓标准化，是指为了实现整个工作程的协调运行，提高工作效率等目标，而对作业的质量、数量、时间、程序、方法等制定统一规定、做出统一标准。在工业 4.0 时代，标准化的作用变得尤为关键，似乎成了看不见硝烟的第四次工业革命成败的关键。

（4）工业 4.0，软件、大数据技术和机器人是助力。机器人除了能在实际生产中很好的满足产品多样化生产的需求，更能解放枯燥重复工作的劳动人员，使生产流程更加高效、快速。而工业 4.0，机器人将更加智慧，机器与机器之间，人与机器之间能进行沟通，并借助海量数据提供的“经验”，对生产中出现的复杂状况做出精准判断；它们甚至能发展出模拟、学习的能力，懂得自行组织生产，从而不断提升生产效率。而实现这些，软件、大数据技术是必不可少的。因此有理由相信，软件、大数据技术和机器人将成为助力，加速推动工业 4.0 的发展。

4 机械设计制造及其自动化行业的发展对策

（1）以工业 4.0 的概念为导向，着眼世界，不断深化认识、开拓思维，紧随世界浪潮和国家政策导向。直到今天，互联网技术仍在高速发展，只有通过不断的关注工业 4.0 的发展和变化，再结合企业实际，才能做到尽量和工业 4.0 的发展方向一致，寻找到属于企业自身的工业 4.0 方向和模式。也只有不断关注国家政策导向的变化，才能适时调整生产重心和结构，顺势而为，在行业激烈竞争中占据先机。

（2）以工业 4.0 的标准为标尺，积极投入标准化进程，分享工业标准化的成果和经验。工业标准化，是智能工厂也是工业 4.0 的必要条件，由此可见其重要性。也只有工业标准化能使产品（设备）可移植，可追溯，质量、货期可控制，可优化，从而使生产达到更高效、更优质，甚至是工业 4.0 概念中提到的智能化、个性化。而笔者个人理解的工业标准化应该还包括供应商、供应链的标准化，电气、机械设计的标准化，设备配件、装配的标准化。

（3）以工业 4.0 的思路为契机，审视自身，继续提升自我能力，书写工业 4.0 时代属于自己的风采。工业 4.0 对于企业而言是挑战也是机遇，对于普通员工又何尝不是呢。在工业4.0 时代，应该在夯实自身技术实力之外，了解、学习甚至掌握包括软件、控制技术、大数据技术等与工业 4.0 息息相关的知识和技术，不断拓宽自己的业务范围的同时，继续加深自己的专业深度，助力企业快速高效发展。

5 结语

要从中国制造到中国智造，这是中国经济界的共识。在“工业 4.0、智能制造、互联网＋”等概念满天飞的环境下机械设计制造及其自动化企业不可迷失了方向、坐以待毙，必须高瞻远瞩、紧跟市场、不断改进。

［1］斯特凡·恒，王艺璇.工业 4.0：新兴市场国家的突出机遇［J］.中国经济报告，2015，（6）.

［2］张曙.中国制造企业如何迈向工业 4.0［J］.机械设计与制造工程，2014，（12）.

Analysis of Impact of Mechanical Design and Manufacturing and Automation Industry under the Background of German Industry 4.0

ZHA NG Shi-yue
（Jilin Industry and Trade School，Jilin，Jilin 132000，China）

The strategy of German industry 4.0 has led major industrial reforms in the world.Under the background of German industry 4.0，the advance and implementation of“made in China 2025” will bring new opportunities and influence on the development of mechanical design，manufacturing and automation industry.

ndustrial 4.0；mechanical design and manufacturing and automation；development trend

TH122；TH16

A

2095-980X（2016）12-0008-01

2016-11-07

张诗悦（1988 -），女，吉林人，大学本科，主要研究方向：机械设计制造及其自动化。