于业丽,于凌宇
(1、中国建设银行 濮阳分行,河南 濮阳 457000 2、河南大学 濮阳工学院,河南 濮阳 457000)
借势工业4.0建设工业经济强国的战略对策
于业丽1,于凌宇2
(1、中国建设银行 濮阳分行,河南 濮阳 457000 2、河南大学 濮阳工学院,河南 濮阳 457000)
本文扼要阐释了工业4.0的内涵和特点,系统地研究了工业4.0的发展趋势和重要使命,深刻分析了工业4.0给我国工业企业带来的难得机遇和重大挑战,研究提出了针对中国推进工业4.0建设工业经济强国的战略对策。
工业4.0;发展趋势;难得机遇;重大挑战;战略对策
当今时代,以工业互联网模式和智能制造技术为特征的新一轮技术创新浪潮席卷全球,技术创新强力推进着工业革命,而新一轮工业革命将对工业经济乃至大众生活和社会变革带来深远影响。从2013年开始,人类社会步入到一场崭新的工业革命,即第四次工业革命或称工业4.0新时代,世界各国为抢占工业科技创新制高点,竞相推出科技创新战略新举措。
专家们认为,18世纪60年代至19世纪60年代的第一次工业革命[1]即工业1.0,是以蒸汽机的广泛应用为标志,实现了生产过程的机械化;19世纪70年代至20世纪40年代的第二次工业革命[2]即工业2.0,是以电力的广泛应用为标志,实现了生产过程的电气化和自动化;20世纪50年代至21世纪初叶的第三次工业革命[3]即工业3.0,是以互联网和可编程逻辑控制器(PLC)为标志,实现了生产过程的电子信息化;而自21世纪初叶开始的第四次工业革命[4]即工业4.0,是以智能机器人和物联网为标志,将会实现生产过程的智能化和网络化。这场全新的工业革命,将要经历漫长的历史时期,甚至有人认为这是工业革命的最高级和终极形态,将使人类智慧受到空前的挑战。
工业1.0—3.0阶段的科技创新所带来的是生产方式的变化,是工业社会的科技创新1.0模式;而工业4.0阶段的科技创新所带来的是服务方式的变化,是知识社会的科技创新2.0模式。
工业4.0强调通过利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS),将生产中的供应、制造、销售等诸方面的信息数据化和智慧化,推动产品供应实现高效化和个性化,旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率化的智能制造体系和智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
在工业4.0新时代,科技创新的升级和加速已成为各国工业企业竞争之根本,企业需要通过科技创新,不断地提高技术水平,才能确保科技竞争的领先优势。
面对新的工业革命,只有精准了解工业4.0的精神实质,科学分析工业4.0给我国带来的机遇和挑战,切实制定出高效推进工业4.0的战略对策,才能加速推进强国进程。
1、重要使命是实现三大转变
工业4.0的重要使命是由大规模批量生产向大规模定制生产转变,是由集中生产向网络化异地协同生产转变,是由传统制造企业向跨界融合企业转变。
2、重大创新是形成产品的数字化记忆[5]
这相当于把一种微缩“黑匣子”植入到每个产品中,系统记载了该产品在生产、维修、回收过程中的所有信息,就像航行日志或产品历史记录仪。有了这个记录,产品之间可以相互交流或与消费者沟通。
3、引擎是五大创新
工业4.0实际上就是推进制造业的创新发展,主要包括技术创新、产品创新、模式创新、业态创新、创新等五个方面。
4、宗旨是提高企业、行业乃至国家的整体竞争力
工业4.0是一个发展的和动态的概念,站在不同的历史方位会有不同的理解,但从发展目标来看,其核心在于提高企业、行业乃至国家的整体竞争力。
1、重大机遇
(1)中国工业体系完备,具有拓展工业4.0的优势。按照联合国产业分类标准,中国是全球唯一拥有全部工业门类的国家,形成了“门类齐全、独立完整”的工业体系,该体系依托众多工业企业的集聚效应,具有高度的灵活性,为将来实现“工业4.0”奠定了良好的基础。
(2)中国既是产品生产国也是世界最大的消费市场。这种双重角色将使国内市场与工业生产产生更为强劲的互动,促进社会经济发展,并有助于抵御世界经济波动的冲击。
(3)可以快速促进中国制造业的转型升级。从政府角度来看,工业4.0与中国工业化与信息化深度融合的战略不谋而合,符合中国国策,这对中国来说是一个很好的机会,是中国制造业转型升级的重要机遇。
(4)为中国企业提供了新的商机。工业4.0要求产品和流程标准化、模块化,可以推动中国现代弱势产业发展,这对中国制造业来说是利好消息,为中国企业提供了新的商机。
2、严峻挑战
工业4.0时代可以为中国带来许多发展机遇,同样也可能给中国带来不少困难挑战。
(1)很多西方国家开始重视实体经济。金融危机以后很多西方国家意识到实体经济对国家实力影响的重要性,一些国家重新重视制造业,把制造业重新引回到自己的国土,这就对中国造成了新的挑战。
(2)缺少有足够科研实力的科研机构介入到工业4.0的发展研究中。目前,中国科研机构开展的科研活动,涉及工业4.0研究的还很少见。
(3)数据标准化难度较大。数据的标准化是工业4.0所面临的最大挑战之一,目前在世界上尚未有统一的标准,中国也存在标准化的问题。
(4)企业对于工业4.0处于概念认知的低级阶段。总体上看,中国企业对于工业4.0尚处于概念认知阶段,在工业4.0的部分要素中所涉及行动的企业,尚且没有能力可与专注于4.0深入研究的国际跨国大公司相竞争。
伴随着服务型制造、创新制造,中国只要在工业系统中充分发挥自身优势,克服短板,针对工业4.0的发展要求,制定出适合自己的工业4.0目标体系,结合国家特色和企业的具体情况,构建出科学合理的工业4.0执行路线图,采取得力措施,完全可以获得成功。
1、实现智能工厂至关重要
构建智能工厂是工业4.0的重要任务。在智能制造程序中,要从产业实际出发,对自动化程序、手工程序、人机互动程序等进行合理定位。中国企业要实现智能工厂的目标,必须实施系统化设计,厂房设计要科学实用,自动化水平要恰到好处,总体最优而不是局部最优才是科学可行的解决方案。
2、推进3D打印技术的研究和应用
3D打印技术发展前景远大,发展势头迅猛,对现有的生产模式具有重大影响。3D打印机的推广应用具有多方面的革命性意义,可以深刻变革制造工艺,把除去多余材料的传统加工方式变为逐层堆积材料的新方式,节省了产品用料,大大压缩了加工时间;使制造技术得到了重大提升,综合应用了CAD/CAM技术、激光技术、光化学技术以及材料技术等多种高技术;创新了制造模式,推动了以装配生产线为代表的大规模生产方式向产品生产个性化、定制化转变;极大地缩短了产品推向市场的时间周期,依照产品图纸在数小时内就可以将产品“打印”而成,可以避免大量库存零部件的积压,也可以减少企业的用工数量,从多途径降低产品成本,赢得利润的最大化。
开展3D打印技术的研究和应用,要高度关注人机混合系统的优化。系统之间、人机之间的交互对接至关重要,并不是某方面做得最优就是最好,整体最优才能达到最佳效果。不但要使机器变得日益智能,也要让人的技术素质日益提高。
3、加大研究和制定工业4.0标准体系的步伐
中国企业要注重国际合作,积极参与工业4.0标准的制定工作,力争在未来的新型工业化发展中赢得先机。
可以说,智能制造标准体系是产业竞争的制高点,中国必须培育出IT基础设施领域的一流企业,才能拥有主导标准体系建设的话语权,在工业革命的大潮中驾驭市场。
4、技术赶超是中国实现工业赶超的关键
中国的技术赶超可分三步走:第一阶段,要强化自由贸易和技术引进,靠引进技术来推进产业升级;第二阶段,合理配置资源,进行必要的贸易保护,技术引进与技术开发双管齐下,打破发达国家对先进技术垄断的局面,科学调整产业结构;第三阶段,实现技术自主创新,抢占技术制高点,利用先发优势扩大经济规模,实现跨越式崛起。
5、利用难题突破实现弯道超车
总体观之,德国推进工业4.0具有基础优势,但就技术推进而言,遇到难题也在所难免,如果中国能在这些难题上实现突破,就会在竞争中拥有主动权,抢占制高点。紧紧抓住和充分利用好这样的机遇,就会获得“后发优势”,通过“弯道超车”进入领先地位。当然,由于中国企业总体上基础薄弱,虽然某些行业或少数企业可能会有如此机遇,但对于普通制造业和大多数企业来说,把握方向,奠定基础,持续创新推进方为必由之路。
总而言之,工业4.0的来临,对中国工业企业来讲,既有难得机遇也有巨大挑战,但可以坚信,机遇终归大于挑战,相信在中国重大工业政策的支撑下,只要正视问题,采取得力举措,按照科学合理的路线图稳步实施,适时转型升级,注重提质增效,预计到2025年,中国完全可以实现从制造大国变为工业经济强国的宏伟目标。
[1] 什么是第一次工业革命的真正诱因[DB/OL].新浪网,http:// history.sina.com.cn/bk/sjs/2014-12-09/1134111234.shtml,2014-12-09.
[2] 龚淑林:美国第二次工业革命及其影响[J].南昌大学学报(人文社会科学版),1988,19(1).
[3] 第三次工业革命[DB/OL].党建网,http://www.dangjian.cn/ ds/jtrds/gctj/201309/t20130906_1456837.shtml,2013-09-06.
[4] 迎战第四次工业革命[EB/OL].网易,http://money.163.com/ 14/0918/13/A6E9DKEK00253B0H.html,2014-09-18.
[5] 李茂、缪瑞清、刘丽等:BOM准确率的提升管理机制研究[J].新型工业化,2016,6(4).
(责任编辑:胡春雨)