全球竞逐工业4.0领头羊 中国如何实现弯道超车?

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2014-12-29 来源:每日经济新闻

    工业4.0实际上是信息化和实体工业的融合。目前,我国的信息化技术发展集中在消费端,工业方面的信息化进展长期被忽视,也意味着这一领域潜在空间巨大。
    行业趋势:信息技术改变生产模式全球工业竞争迈向4.0时代
    工业4.0并不是刚出现的一个概念,早在2013年4月,德国便提出了工业4.0的概念。工业4.0近期引起关注,源于李克强总理今年10月访问德国时签订了《中德合作行动纲要》,希望在工业4.0方面和德国加强合作。
    2013年4月,德国在汉诺威工业博览会上首次发布《实施“工业4.0”战略建议书》,德国电气电子和信息技术协会于2013年12月发布 “工业4.0”标准化路线图。实际上,工业4.0又可以称之为第四次工业革命,这是相对于前三次工业革命而言的。随着信息技术与工业技术的高度 融合,网络、计算机、信息、软件与自动化技术的深度交织产生新的价值模型,在制造领域,资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络-实体物理系统 (Cyber-PhysicalSystem,CPS)”——这就是德国人提出的“工业4.0”。
    简单而言,CPS就是互联网技术运用于各行业,其核心就是通过应用信息通讯技术和利用互联网,将虚拟系统信息与物理系统相结合的手段,完成各行各业的产业升级。
    据悉,德国工业4.0的最终目的是要成为新一代工业生产技术 (即CPS)的供应国和主导市场,即将德国的机器人、制造成套装备、IT技术、控制技术、信息技术等核心产业整合到工业4.0体系内,确保德国制造业的未来。
工业4.0全球竞争早已开始
   虽然其他发达国家并没有明确提出“工业4.0”计划,但与之类似的各种变革在各国已悄然展开。
    美国方面,2011年6月和2012年2月,美国相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,实施“再工业化”。美国通用公司提出的 “工业互联网”与德国的“工业4.0”类似,即将智能设备、人和数据连接起来,并以智能的方式利用这些交换的数据。AT&T、思科 (Cisco)、通用电气(GE)、IBM和英特尔(Intel)已经在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟(IIC),以期打破技术壁垒,促进物理世界和数字世界的融合。
    在日本,长期积累的机器人技术,已广泛运用到了工业生产中。机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品,是本田公司得以建成世界最短的高端车型生产线的必要条件。2014年,日本经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象,计划当年投资45亿日元,实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目。
    正面临经济结构转型的中国,积极融入和布局第四次工业革命是大势所趋。早在2012年,国务院常务会议就讨论通过《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料以及新能源汽车等入围七大战略性新兴产业。2014年10月,李克强总理访问德国时签订了 《中德合作行动纲要》,重点提及希望在工业4.0方面和德国加强合作。
    综合欧、美、日等发达经济体对工业4.0的观点,工业4.0实际上就是让工业插上信息化的翅膀,通俗的表述和现象就是智能机器人和物联网。
    我国长期处于制造业产业链的低端,先进工业装备、技术相比发达国家一直差距较大;与此同时,我国的信息化技术发展集中在消费端,工业方面的信息化进展长期被忽视。在发达国家纷纷升级各自的工业化战略的背景下,中国如何在已经落后的情况下实现赶超?
工业4.0就是智能化和物联网
    第三次工业革命以信息化为标志,它将世界连通,解决生产者和需求者信息不对称问题。然而,电子计算机和信息化却似乎在独立发展,并没有与工业生产领域密切联系,这也是第四次工业革命、即工业4.0必须解决的问题。
    无论是德国的工业4.0“虚拟网络-实体物理系统”,还是美国企业的“促进物理世界和数字世界的融合”,或是日本政府主导的机器人工业和3D打印技术,都共同指向了“虚实结合”,即计算机、信息化、网络等虚拟技术与实体工业的融合。用更简单的语言表述,工业4.0可以简化成“使工业信息化”,即资本市场最受追捧的两大概念——智能化和物联网。
    智能化服务于工业领域的叫工业机器人,服务于生活范畴的则被称之为服务机器人。在智能化的产品内核中,位于表面上的是工业设备,而内核却是计算机和信息化。
    有数据显示,目前,著名工业企业GE已推出24种工业互联网产品,涵盖石油天然气平台监测管理、铁路机车效率分析、医院管理系统、提升风电机组电力输出、电力公司配电系统优化、医疗云影像技术等九大平台。
    在国内,有资料显示,在三一重工一连串的数字化工厂建设中,其建立起的亚洲较大较先进的智能化制造车间在经过智慧化改造后,在制品减少8%,物料齐套性提高14%,单台套能耗平均降低8%,人均产值提高24%,现场质量信息匹配率100%,原材料库存降低30%。智能化对工业生产效率的提升十分明显。
    中国工业4.0的实现路径
    日前,德意志银行亚太投行部主席蔡洪平表示,在工业革命4.0时代,如果中国的互联网全部都冲着零售消费端,只是为了消费者买便宜货、方便消费者,我们的工业化升级根本就无法实现……中国应该用网络的技术便利和各种手段,向生产的深度和广度进军,学习苹果、学习特斯拉。
    不可否认,就现阶段而言,无论是在智能化还是在信息化方面,中国的发展进度均落后于欧美日等发达国家。在起步已经慢了一拍的情况下,中国的工业4.0又将如何展开,如何实现弯道超车呢?
    2013年初,中国工程院、工信部、发改委、科技部等部门专门组成“制造中国”课题小组,重点研究“中国制造2025”战略规划。中国工程院报告披露,“中国制造2025”规划将重点围绕一条主线、四大转变而展开。
    “一线"是指,体现信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造作为发展主线。
    “四变”是指,由要素驱动向创新驱动转变;由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变;由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变;由生产型制造向服务型制造转变。
    围绕“一线四变”,上述报告也提出了八项对策:推行数字化网络化智能化制造;提升产品设计能力;完善制造业技术创新体系;强化制造基础;提升产品质量;推行绿色制造;培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业;发展现代制造服务业。
    中国的工业4.0主要的发展机会将来自两大类行业。第一类是与国际先进水平相比已具备竞争力,在未来5~10年要加大深化发展,保持领先优势,并积极鼓励支持海外竞争,实现国内最前沿的领军地位。具体行业包括:航天装备、通信网络装备、发电与输变电装备、轨道交通装备等。第二类是与国民经济、国防建设和人民生活休戚相关的战略必争产业,这些产业目前国内技术还相对较弱,特别是在高精尖的核心领域仍缺乏一定的自主生产能力,但这些产业是关系国计民生至关重要的行业,必须在未来5~10年内加速发展,迎头赶上,夺回发展的主动权。具体行业包括:集成电路及其专用生产装备、数控机床与基础制造装备、航空装备、海洋工程装备及船舶等。

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