■ 宋大曉　韓龍寶　龍 舟

德國(guó)工業(yè)4.0對(duì)國(guó)防科技工業(yè)信息化建設(shè)的若干啟示

■ 宋大曉韓龍寶龍 舟

2011年以來(lái)，德國(guó)工業(yè)4.0得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛認(rèn)同，并由民間概念逐漸發(fā)展為一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略。本文從分析工業(yè)4.0提出的背景及其內(nèi)涵入手，結(jié)合國(guó)防科技工業(yè)的現(xiàn)狀，研究提出了工業(yè)4.0對(duì)國(guó)防科技工業(yè)信息化建設(shè)的若干啟示。

一、引言

在2011年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國(guó)相關(guān)協(xié)會(huì)提出了“工業(yè)4.0”的初始概念，目的是將物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)。此后德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布了德國(guó)首個(gè)“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，組建了由協(xié)會(huì)和企業(yè)參與的工業(yè)4.0平臺(tái)，并在2013年4月漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上向政府推出德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議，目的是支持德國(guó)工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。德國(guó)電子電氣工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)：工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高30%。

2013年，德國(guó)政府正式將工業(yè)4.0納入《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》十大未來(lái)項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部支持，共同出資2億歐元，并將工業(yè)4.0目標(biāo)設(shè)定為：德國(guó)成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的供應(yīng)國(guó)和主導(dǎo)市場(chǎng)，引領(lǐng)制造業(yè)向高度信息化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，提升德國(guó)工業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

我國(guó)在2013年啟動(dòng)并開(kāi)展了“制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究”項(xiàng)目，提出“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃。2014年10月李克強(qiáng)總理訪問(wèn)德國(guó)期間，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動(dòng)綱要：共塑創(chuàng)新》，提出在工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化（“工業(yè)4.0”）方面開(kāi)展廣泛合作。

本文從分析工業(yè)4.0提出的背景及其內(nèi)涵入手，結(jié)合國(guó)防科技工業(yè)的現(xiàn)狀，研究提出了工業(yè)4.0對(duì)國(guó)防科技工業(yè)信息化建設(shè)的若干啟示。

二、工業(yè)4.0提出的背景及其內(nèi)涵

（一）工業(yè)4.0提出的背景

德國(guó)在歐洲乃至全球都具有強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)，不僅在機(jī)械和裝備制造業(yè)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，在工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)信息感知與處理、通信等領(lǐng)域也擁有較高技術(shù)水平。德國(guó)歷來(lái)重視制造業(yè)，將其視為重要支柱產(chǎn)業(yè)，而為什么會(huì)在2013年提出工業(yè)4.0的發(fā)展戰(zhàn)略，主要有以下幾方面原因：

從全球競(jìng)爭(zhēng)分析，2008年金融危機(jī)后，歐美等傳統(tǒng)發(fā)達(dá)國(guó)家重新認(rèn)識(shí)到實(shí)體經(jīng)濟(jì)尤其是制造業(yè)的重要性，特別是美國(guó)計(jì)劃發(fā)展以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的先進(jìn)制造業(yè)，加上中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家對(duì)中低端甚至部分高端領(lǐng)域制造業(yè)市場(chǎng)強(qiáng)力爭(zhēng)奪，對(duì)德國(guó)制造業(yè)形成雙重?cái)D壓。

從其國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析，歐洲人口結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)成本等內(nèi)在因素的嚴(yán)重制約，較低的出生率以及較好的醫(yī)療條件使得適齡勞動(dòng)力比例大幅減少，勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象嚴(yán)重，加之能源、資源的緊缺大幅推高生產(chǎn)制造成本，更進(jìn)一步削弱了德國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平。

在此情況下，為適應(yīng)信息化時(shí)代去人工化、大規(guī)模定制生產(chǎn)、全球化資源配置等新發(fā)展趨勢(shì)，在未來(lái)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn)，德國(guó)政府提出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，這個(gè)戰(zhàn)略是基于其在先進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)、復(fù)雜制造體系管理等方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)而提出的。

（二）工業(yè)4.0的內(nèi)涵

工業(yè)4.0主要是利用信息和自動(dòng)化技術(shù)把產(chǎn)品、機(jī)器、資源和人有機(jī)結(jié)合在一起，通過(guò)虛擬和現(xiàn)實(shí)的互聯(lián)，建立以智能工廠和智能制造為主題的新的生產(chǎn)模式。它的主要意義在于：以信息物理融合系統(tǒng)（CPS）為基礎(chǔ)，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的橫向整合、網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的縱向整合以及端到端的生產(chǎn)流程整合，從而激發(fā)新的價(jià)值鏈和商業(yè)模式。它的核心在于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)化：一是生產(chǎn)制造從基于產(chǎn)品分析到基于數(shù)據(jù)分析的轉(zhuǎn)化，通過(guò)數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)決策過(guò)程，提高產(chǎn)品資源配置效率；二是從單純產(chǎn)品型產(chǎn)銷到基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)型產(chǎn)銷的轉(zhuǎn)化，滿足個(gè)性化生產(chǎn)需求，通過(guò)開(kāi)辟新服務(wù)提升產(chǎn)品的賦予價(jià)值。

三、德國(guó)工業(yè)4.0與我國(guó)兩化深度融合的比較

為應(yīng)對(duì)全球信息化技術(shù)迅猛發(fā)展帶來(lái)的新工業(yè)變革和挑戰(zhàn)，我國(guó)針對(duì)自身工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀提出了兩化深度融合的戰(zhàn)略，促進(jìn)工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)相融合，務(wù)求以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化。兩化深度融合是以產(chǎn)品整合（產(chǎn)品信息化）、業(yè)務(wù)集成（研發(fā)制造環(huán)節(jié)信息化）為主要切入點(diǎn)，通過(guò)協(xié)同創(chuàng)新，帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型、新興產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。兩化深度融合與工業(yè)4.0戰(zhàn)略都強(qiáng)調(diào)將信息技術(shù)廣泛應(yīng)用到整個(gè)產(chǎn)品的價(jià)值鏈和業(yè)務(wù)鏈，并將信息技術(shù)作為工業(yè)重要的支撐力量，應(yīng)該說(shuō)，其核心理念和訴求是一致的。

四、我國(guó)國(guó)防科技工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與環(huán)境分析

發(fā)展現(xiàn)狀：第一，國(guó)防科技工業(yè)普遍具有多品種、小批量的產(chǎn)業(yè)特性，武器裝備訂貨批量和周期易受多方面因素的制約和影響；第二，若按德國(guó)的四階段劃分，我國(guó)國(guó)防科技工業(yè)處于工業(yè)2.0（開(kāi)展以電能為動(dòng)力基于勞動(dòng)分工的大規(guī)模生產(chǎn)）與工業(yè)3.0（引入IT和電子技術(shù)的進(jìn)一步自動(dòng)化生產(chǎn)）之間，整體水平與德國(guó)有較大差距；第三，目前國(guó)防科技工業(yè)管理結(jié)構(gòu)尚處于按行業(yè)層級(jí)管理模式，且在創(chuàng)新能力、高端人才上存在不足，缺乏復(fù)雜信息系統(tǒng)的實(shí)施、部署和管理經(jīng)驗(yàn)。

外部環(huán)境：我國(guó)核心技術(shù)、核心器件、高端工業(yè)軟件及系統(tǒng)仍對(duì)歐美國(guó)家依賴嚴(yán)重，對(duì)國(guó)防科技工業(yè)產(chǎn)業(yè)安全構(gòu)成極大威脅；另外，我國(guó)現(xiàn)階段適齡勞動(dòng)力充足，人口就業(yè)壓力相對(duì)較大，過(guò)度、過(guò)快推行全方位的自動(dòng)化和智能化也可能會(huì)引發(fā)一系列社會(huì)問(wèn)題。

五、工業(yè)4.0帶來(lái)的啟示

國(guó)防科技工業(yè)需認(rèn)真學(xué)習(xí)智能制造的先進(jìn)理念和先進(jìn)技術(shù)，但由于發(fā)展基礎(chǔ)與需求不同，也不能照搬硬套，要結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀和需要，推進(jìn)符合我國(guó)國(guó)防科技工業(yè)特色的兩化深度融合。德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略對(duì)我們啟示有以下幾個(gè)方面：

第一，在國(guó)家頂層開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化和體系框架研究。德國(guó)政府把標(biāo)準(zhǔn)化作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0最重要的一環(huán)，我們也需要在政府有關(guān)部門的主導(dǎo)下，發(fā)展既符合智能化工業(yè)體系建設(shè)需要又符合軍工特點(diǎn)和安全可控要求的信息化標(biāo)準(zhǔn)以及體系框架。

第二，要分類、分階段推進(jìn)。一方面，要充分研究不同軍工行業(yè)及其產(chǎn)品的特性，分類推進(jìn)；另一方面，要分階段推進(jìn)，可選取一批基礎(chǔ)比較好的單位進(jìn)行智能化制造示范，大部分單位仍應(yīng)把“十三五”工作重點(diǎn)放在深化信息技術(shù)在研發(fā)設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)保障等環(huán)節(jié)的應(yīng)用。

第三，提高軍工能力建設(shè)用軟硬件的自主可控水平。建議加大對(duì)武器裝備科研生產(chǎn)能力建設(shè)用軟硬件自主化的投資力度，并出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。

第四，加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。數(shù)字化武器裝備科研生產(chǎn)體系建設(shè)離不開(kāi)人才的支持，需要一方面加強(qiáng)對(duì)高端領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，另一方面著力建設(shè)終身學(xué)習(xí)和持續(xù)職業(yè)發(fā)展計(jì)劃幫助產(chǎn)業(yè)工人應(yīng)對(duì)工作和技能的新要求。

1.王喜文.德國(guó)工業(yè)4.0本質(zhì)，《進(jìn)出口經(jīng)理人》，2014（8）:22-23.

2.郭政.標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)德國(guó)工業(yè)升級(jí)——德國(guó)工業(yè)4.0中的標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略及其啟示，《上海質(zhì)量》，2013, (10):22-26.

3.王喜文.工業(yè)4.0：智能工業(yè)，《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》，2013（12）:3-6.

4.齊治平.德國(guó)工業(yè)4.0：制造業(yè)的未來(lái)？《決策》2013（9）：71-72.

（作者單位：中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司）