徐思南

德國工業(yè)4.0與二維戰(zhàn)略綜述

徐思南

主要論述工業(yè)4.0產(chǎn)生的背景、內(nèi)涵、學(xué)者觀點(diǎn)以及德國的二維戰(zhàn)略，通過論述對(duì)工業(yè)4.0有更深入的了解和認(rèn)知。德國“二維戰(zhàn)略”的發(fā)展思路，從橫向和縱向兩個(gè)維度推進(jìn)工業(yè)體系的智能化應(yīng)用，對(duì)我國在第四次工業(yè)革命中取得戰(zhàn)略性優(yōu)勢具有現(xiàn)實(shí)意義。

工業(yè)4.0；二維戰(zhàn)略

一、工業(yè)4.0概念

（一）背景

工業(yè)4.0的概念由德國在2011年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上第一次提出，并于2013年發(fā)布了“工業(yè)4.0實(shí)施建議”，被普遍認(rèn)為拉開了全球范圍內(nèi)推進(jìn)第四次工業(yè)革命的序幕。其核心目的主要有兩個(gè)方面：第一，增強(qiáng)德國制造的競爭力，為德國工業(yè)裝備的出口開拓新的市場；第二，改變以往只賣設(shè)備而服務(wù)性收入比重較小的狀態(tài)，增強(qiáng)德國工業(yè)產(chǎn)品的持續(xù)盈利能力。

（二）內(nèi)涵

“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

二、工業(yè)4.0的設(shè)計(jì)目標(biāo)和相應(yīng)技術(shù)

（一）工業(yè)4.0的設(shè)計(jì)目標(biāo)

人類對(duì)生產(chǎn)力的新需求與現(xiàn)有生產(chǎn)手段之間又產(chǎn)生了一些突出的矛盾，主要表現(xiàn)在：

1.規(guī)?；c定制化之間的矛盾

本質(zhì)上是需求的多樣性和敏捷性與解決手段的單一性之間的矛盾，其核心是如何低成本地為不同的需求方提供相應(yīng)的功能和服務(wù)。

2.個(gè)性和共性之間的矛盾

要解決大規(guī)模生產(chǎn)與定制化生產(chǎn)間巨大成本差異導(dǎo)致的矛盾，其核心是如何建立一套自成長的平臺(tái)體系，在應(yīng)用過程中能實(shí)現(xiàn)不斷的自我更新。

3.宏觀與微觀之間的矛盾

本質(zhì)上是要讓個(gè)體的活動(dòng)目標(biāo)與集體的活動(dòng)目標(biāo)相匹配，個(gè)體利益與集體利益之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，其核心是實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化。

（二）工業(yè)4.0的相應(yīng)技術(shù)

現(xiàn)有的控制和信息系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)智能化的要求。德國根據(jù)自身在裝備制造業(yè)和生產(chǎn)線自動(dòng)化方面的優(yōu)勢，從產(chǎn)品的制造端提出了智能化轉(zhuǎn)型方案，其核心是利用物聯(lián)網(wǎng)和“信息物理系統(tǒng)”等技術(shù)，為生產(chǎn)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)建立信息化的連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、制程、訂單、生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)、排程、人力資源管理、供應(yīng)鏈、庫存、分銷、公司資產(chǎn)管理等一系列環(huán)節(jié)的整合和信息的高度透明。

（三）德國工業(yè)4.0的設(shè)計(jì)目標(biāo)和相應(yīng)技術(shù)

為解決前文提到的三大矛盾，德國工業(yè)4.0體系針對(duì)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)制定了相應(yīng)的目標(biāo)和核心技術(shù)，如表1所示。

表1 德國工業(yè)4.0的設(shè)計(jì)目標(biāo)和相應(yīng)技術(shù)

三、德國的“二維戰(zhàn)略”

（一）面向企業(yè)內(nèi)部的縱向智能化應(yīng)用體系

縱向的應(yīng)用旨在實(shí)現(xiàn)從最底層的驅(qū)動(dòng)器和傳感器信號(hào)到最高層的企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)的無縫連接，其核心是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和CPS技術(shù)。

企業(yè)的機(jī)器設(shè)備通過傳感技術(shù)將自身的健康、衰退程度傳輸?shù)狡脚_(tái)，平臺(tái)通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理從而進(jìn)行故障識(shí)別和影響分析，得到設(shè)備反饋回來的自身狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和估計(jì)剩余使用壽命，有助于企業(yè)對(duì)設(shè)備的實(shí)施監(jiān)護(hù)、及時(shí)地調(diào)整企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的停工損失等。

業(yè)務(wù)管理層將客戶服務(wù)與客戶關(guān)系數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，經(jīng)過平臺(tái)的預(yù)測分析，對(duì)企業(yè)的供應(yīng)鏈管理、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行提供數(shù)據(jù)支持。

戰(zhàn)略層以企業(yè)目標(biāo)為導(dǎo)向，通過對(duì)企業(yè)產(chǎn)品生命周期的分析與監(jiān)測，高效及時(shí)地調(diào)整企業(yè)的生產(chǎn)效率和稼動(dòng)率為企業(yè)創(chuàng)造無憂的生產(chǎn)環(huán)境。

（二）面向全產(chǎn)業(yè)鏈的橫向智能化應(yīng)用體系

橫向的應(yīng)用意圖實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值鏈整合和協(xié)同優(yōu)化，面向全產(chǎn)業(yè)的全價(jià)值鏈提供智能化服務(wù)。

客戶定制智能產(chǎn)品下單，錄入企業(yè)客戶管理系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)接收來自客戶管理系統(tǒng)的客戶訂單，向供應(yīng)鏈系統(tǒng)輸入用料信息。供應(yīng)商通過供應(yīng)鏈系統(tǒng)向企業(yè)提供原材料，工廠收到原材料進(jìn)行智能生產(chǎn)制造。智能產(chǎn)品出廠時(shí)產(chǎn)品信息直接錄入智能服務(wù)體系，同時(shí)將客戶信息錄入到客戶關(guān)系管理體系。

智能工廠和智能產(chǎn)品通過物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)進(jìn)行信息溝通?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，通過對(duì)用戶進(jìn)行分析，得到產(chǎn)品的鏡像模型，智能工廠根據(jù)用戶需求對(duì)資源整合得到設(shè)備鏡像模型和制程鏡像模型，二者之間通過信息溝通定制出符合客戶需求的智能產(chǎn)品。

[1]李杰（Jay Lee）.工業(yè)4.0時(shí)代的工業(yè)轉(zhuǎn)型與價(jià)值創(chuàng)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015，6.

[2]張得紅等.互聯(lián)網(wǎng)+制造：發(fā)現(xiàn)工業(yè)4.0時(shí)代微藍(lán)海[M].北京：人民郵電出版社，2015，9.

徐思南，女，黑龍江省佳木斯市人，哈爾濱商業(yè)大學(xué)碩士，研究方向：財(cái)務(wù)管理。

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1008-4428（2016）11-40-02