如何透過德國工業(yè)4.0理解中國制造2025

【專家解說】：無論是德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是中國制造2025，汽車都舉足輕重，它如何順勢而變，特別是在中國？ 無論它的名字是德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是中國制造2025，信息技術與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的跨界融合已經(jīng)成為必然趨勢。一個制造業(yè)向定制化、智能制造以及制造業(yè)服務化方向轉(zhuǎn)型的時代已經(jīng)來臨。 與美國流行的第三次工業(yè)革命的說法不同，對于工業(yè)史的演進，德國將制造業(yè)領域技術的漸進性進步描述為工業(yè)革命的四個階段，即工業(yè)4.0的進化歷程。 18年世紀后半期以蒸汽機車誕生為標志的工業(yè)1.0時代，20世紀初以福特流水線為標志、以電氣化為特征的工業(yè)2.0，始于1970年代自動化給制造業(yè)貼上了工業(yè)3.0的標簽，現(xiàn)在，以智能制造為主導的工業(yè)4.0成為當下最火熱名詞之一。 簡單來說，2013年始于德國的工業(yè)4.0旨在通過充分利用信息通訊技術和網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)――信息物理系統(tǒng)（CPS，CyberPhysicalSystem），將制造業(yè)向高度智能化轉(zhuǎn)型。 工業(yè)4.0描繪的是制造業(yè)的未來愿景，目的在于提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性，資源效率的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴，其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。 在美國，與“工業(yè)4.0”相似的概念被稱為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，盡管稱呼不同，但這兩個概念的基本理念一致，就是將虛擬網(wǎng)絡與實體連接，形成更具有效率的生產(chǎn)系統(tǒng)。 今年5月18日，國務院正式發(fā)布《中國制造2025》規(guī)劃，醞釀已久中國版“工業(yè)4.0計劃”終于出爐，在其圈定的十大重點領域中，節(jié)能與新能源汽車也包括在內(nèi)。 　　隨后，6月24日，“中國制造2025”戰(zhàn)略的頂級領導機構(gòu)――國家制造強國建設領導小組宣布成立，國務院副總理馬凱擔任組長，工信部部長苗圩等人任副組長。他們將領導中國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動。 　　那么，怎樣才能更好地理解“中國制造2025”戰(zhàn)略？我們認為，深刻把握最近一年來流行于業(yè)界的德國工業(yè)4.0理念，就是一個捷徑。 　　我們必須承認，智能制造的確是制造業(yè)未來發(fā)展的清晰路徑，而整體薄弱的“中國制造”如何轉(zhuǎn)向“中國智造”成為一個艱難的課題。對于身處其中的汽車業(yè)，則極有必要在這個框架下認真思考和規(guī)劃自己的未來。 　　與中國制造2025最初猶豫是否把汽車業(yè)列入重點不同，德國汽車行業(yè)因其在制造業(yè)中技術含量、智能化程度較高，在最初的階段就已成為工業(yè)4.0框架的積極構(gòu)建、參與和推動者。 　　相比而言，除長安、上汽大通等車企積極回應外，國內(nèi)汽車制造商對這一概念的熟悉度尚且不高，遑論思考與行動。 　　坊間對于工業(yè)4.0的概念也有多種解讀，有人大呼中國制造業(yè)機會到來，也有人認為德國政府力推工業(yè)4.0，是一個國家級的商業(yè)謀略，目的是向中國等發(fā)展中國家更多輸出智能工廠裝備及標準。 　　《汽車商業(yè)評論》這一組封面故事的報道和探討希望能夠掃清相關迷霧，描繪在這樣一個趨勢下，汽車制造業(yè)未來會呈現(xiàn)怎樣的圖景、有哪些機會，哪些企業(yè)正在作出努力，又有什么在阻礙他們的發(fā)展。 　　從整體來看，工業(yè)4.0時代下的汽車業(yè)面臨的主要課題包括以下幾種：開發(fā)輕量化、智能化的產(chǎn)品；由封閉的大規(guī)模流水線生產(chǎn)向開放的規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)轉(zhuǎn)變；汽車產(chǎn)業(yè)與信息通信、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)融合，衍生更多的商業(yè)模式。 　　在此基礎上，多品種、小批量的生產(chǎn)成為可能，以極大滿足未來人們智能化、個性化的汽車需求。整個生產(chǎn)過程中人機互動、智能物流管理、3D打印等技術，使得虛擬生產(chǎn)成為可能，從而減少材料浪費，大幅提高了生產(chǎn)效率，同時達到降低了能耗。 　　與此同時，在產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)工程師們可以使用大量虛擬仿真技術，更精確地完成原先難以完成的工序，或?qū)⒃痉彪s的研發(fā)生產(chǎn)過程簡化或重構(gòu)。 　　過去，汽車一直是在相對封閉的體系中進行生產(chǎn)，而在工業(yè)4.0的構(gòu)架中，未來汽車企業(yè)的各部門都將對外開放。消費者可以將自己的需求輸入制造系統(tǒng)，企業(yè)則按照這些定制需求，開發(fā)產(chǎn)品或?qū)ζ溥M行改進和調(diào)整。 　　智能化的生產(chǎn)體系使得每一個汽車零部件都有屬于自己的身份認證，并貫穿其整個生產(chǎn)、裝備和服務環(huán)節(jié)，便于管理和追溯。機器與機器之間有了實現(xiàn)交流的可能性，它們可以根據(jù)產(chǎn)品性能、環(huán)境要求等參數(shù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)去尋找相應材料，每臺機器也可根據(jù)產(chǎn)品特性做相應調(diào)節(jié)，進行零部件匹配性生產(chǎn)。 　　雖然目前汽車生產(chǎn)線已經(jīng)可以實現(xiàn)相對柔性化的生產(chǎn)，但未來，這種柔性會進一步加大，更極端的構(gòu)想是，汽車工廠實現(xiàn)網(wǎng)絡化、分布式、模塊化的生產(chǎn)，社區(qū)工廠就可以生產(chǎn)消費者想要的車型。 　　工業(yè)4.0時代，汽車共享模式會得到進一步發(fā)展，這種模式改變了汽車的銷售模式和使用方式，汽車企業(yè)更多將通過提供服務實現(xiàn)盈利，而其發(fā)展出的新商業(yè)模式對各國也意味著重新洗牌，誰先開發(fā)出新的商業(yè)模式，誰就將占領更大的市場。 　　現(xiàn)實的殘酷性則恰恰在于在美好的圖景背后是必須要面對的現(xiàn)實――中國制造業(yè)包括汽車制造業(yè)本身基礎薄弱，甚至在還沒有完成自動化的情況下，就要跨步邁進信息化。雖然國內(nèi)也有類似蘭光創(chuàng)新這樣的企業(yè)成功開發(fā)出構(gòu)建智能工廠所需要的軟件流程體系，但比起軟件、硬件、智能設備和體系等等，專業(yè)人才的作用可能更大。 　　事實上，從中國制造業(yè)的發(fā)展來看，人才的匱乏可能是中國走向工業(yè)4.0面臨的最大困難，雖然像同濟大學這樣的先行者已經(jīng)開始著手為工業(yè)4.0培養(yǎng)人才，但技術工程師和管理人員的匱乏依舊是需要艱難跨越的重要障礙。 　　因為，在整個工業(yè)4.0所設想的生產(chǎn)過程中，人仍是信息交互、決策和流程優(yōu)化的核心載體。