中德 “工业 4.0” 合作背景及概念阐述

     中德双方早前就已宣布开展 “工业 4.0” 合作，并且这一合作有望成为中德未来产业合作的新方向。“工业 4.0” 是在德国学术界和产业界的建议与推动下应运而生，并上升至德国国家级战略高度。从定义层面来讲，它代表着工业生产方式的革新，是继自动纺织机、流水线以及可编程逻辑控制器（PLC）诞生之后，互联网、大数据、云计算、物联网等新技术为工业生产带来的革命性变化。然而，值得注意的是，德国业界存在着多达 300 多种对于 “工业 4.0” 的不同阐述，究其原因，主要是因为 “工业 4.0” 本身就是一场正在实际进行中的工业革命，处于动态发展过程中，不同主体基于自身视角和实践经验有着各异的理解。

业内对工业 4.0 的普遍认识

是 “进化” 而非 “革命”

     业内人士普遍认为，工业 4.0 更多体现为一种 “进化（evolution）”，而非 “革命（revolution）”。一方面，它是众多先进技术持续进步并相互融合的结果，至今尚未出现像蒸汽机那样具有决定性影响力的单个核心技术，其发展是一个渐进积累的过程。例如，西门子公司早在 1982 年就着手对工厂进行数字化改造，大众集团于 1995 年便在研发设计环节运用 3D 打印技术，博世集团在 “机器互联” 方面更是积累了超过 15 年的实践经验，可见这些先进技术在工业领域的应用已有较长历史。另一方面，企业生产效率的提升总体上呈现出持续渐进的特点，并非是跳跃式的，所以很多一线管理者将工业 4.0 视作精益生产方式的延续，是在原有基础上不断优化发展的过程。

关键因素与主要挑战

     在实现工业 4.0 的过程中，人既是最关键的因素，也是面临的最大难点所在。博世集团提出，对工厂进行数字化、智能化改造，其最终目的是为员工及其管理者提供更好的决策支持辅助，毕竟效率的提升归根结底要依靠人的决策与行动。例如，那些原本依附于工程师的 “暗默的知识”，可以借助数字化工具进行 “显性化” 处理，通过记录、整理和积累，进而实现标准化推广应用，以此提高新员工的工作效率。但与此同时，实现工业 4.0 所面临的主要挑战也集中在人力资源方面，像员工观念难以转变，知识更新速度过快，当前在岗的绝大多数员工缺乏应用数字化技术的早期经历，并且工作的内容、程序以及环境都发生了显著变化等，这些问题都给工业 4.0 的全面实现带来了不小的阻碍。

工业 4.0 的实现进程及行业应用差异

实现是长期过程

     工业 4.0 的实现注定是一个漫长的过程，截至目前，尚未有任何一家工厂能够完全达成工业 4.0 所描绘的愿景。以德国为例，即便像博世集团生产柴油发动机高压共轨喷嘴这样生产极具全球竞争力产品的工厂，也仅仅是在局部实现了一些工业 4.0 的应用。而且，多数一线管理者预计，欧美国家若要真正实现工业 4.0，至少需要 15 年时间，这充分表明了其实现难度之大以及所需周期之长。

行业应用进展差异

     工业 4.0 在不同行业中的应用进展存在着较大差别。目前来看，有两类行业应用进展相对较快，一类是产品具备多品种、小批量、精度要求高、交付时效性强等特点的行业，比如工业元器件制造行业；另一类是零部件数量众多、生产组织复杂的行业，像汽车制造行业。而其他一些行业的应用进度则相对缓慢，例如医药制造行业，长期以来该行业更侧重于关注药物安全性，而非成本控制，在生产制造环节多数情况下连工业 3.0 的水平都尚未达到，这体现了不同行业对工业 4.0 的接纳程度以及应用条件的不同。

工业 4.0 发出的革命性讯号

    行业分析人士指出，“工业 4.0” 至少释放出了以下几方面具有革命性的讯号：

    其一，工业生产的出发点将发生重大转变。以往依靠规模效应以及员工生产率来降低成本的时代已然过去，未来工业领域制胜的关键在于，如何在提高生产率的同时，尽可能地缩短产品从创意到上市的周期，并且能够满足更为复杂、个性化的产品需求，这对企业的创新能力和响应市场需求的速度提出了更高要求。

     其二，虚拟与实际的界限似乎正在逐渐消除，意味着工业生产中虚拟世界和现实世界的融合将更加紧密，数字孪生等相关概念和技术将得到更广泛应用，企业需要重新审视和构建自身的生产流程与管理模式。

     其三，人工似乎将被机器智能取代，这预示着随着工业 4.0 的推进，机器智能在工业生产中的作用将愈发凸显，企业需要提前布局，应对可能出现的人员结构调整以及对员工技能要求变化等情况。

     综上所述，“工业 4.0” 作为当下工业领域备受瞩目的发展理念和趋势，正处于不断探索与实践的过程中，虽然面临诸多挑战且实现周期漫长，但它所蕴含的变革力量以及发出的革命性讯号，将对未来工业生产产生深远影响，值得各国产业界持续关注并积极应对。