■ 宋大曉　韓龍寶　龍 舟

德國工業(yè)4.0對國防科技工業(yè)信息化建設(shè)的若干啟示

■ 宋大曉韓龍寶龍 舟

2011年以來，德國工業(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)展為一項國家戰(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)合國防科技工業(yè)的現(xiàn)狀，研究提出了工業(yè)4.0對國防科技工業(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)博覽會上，德國相關(guān)協(xié)會提出了“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)。此后德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會發(fā)布了德國首個“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，組建了由協(xié)會和企業(yè)參與的工業(yè)4.0平臺，并在2013年4月漢諾威工業(yè)博覽會上向政府推出德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實(shí)施建議，目的是支持德國工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。德國電子電氣工業(yè)協(xié)會預(yù)測：工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高30%。

2013年，德國政府正式將工業(yè)4.0納入《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》十大未來項目之一。該項目由德國聯(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：德國成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的供應(yīng)國和主導(dǎo)市場，引領(lǐng)制造業(yè)向高度信息化、自動化、智能化方向發(fā)展，提升德國工業(yè)的核心競爭力。

我國在2013年啟動并開展了“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”項目，提出“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃。2014年10月李克強(qiáng)總理訪問德國期間，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動綱要：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)合國防科技工業(yè)的現(xiàn)狀，研究提出了工業(yè)4.0對國防科技工業(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。德國歷來重視制造業(yè)，將其視為重要支柱產(chǎn)業(yè)，而為什么會在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：

從全球競爭分析，2008年金融危機(jī)后，歐美等傳統(tǒng)發(fā)達(dá)國家重新認(rèn)識到實(shí)體經(jīng)濟(jì)尤其是制造業(yè)的重要性，特別是美國計劃發(fā)展以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的先進(jìn)制造業(yè)，加上中國等發(fā)展中國家對中低端甚至部分高端領(lǐng)域制造業(yè)市場強(qiáng)力爭奪，對德國制造業(yè)形成雙重擠壓。

從其國內(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力比例大幅減少，勞動力短缺現(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)一步削弱了德國傳統(tǒng)制造業(yè)競爭力水平。

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

（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)新的價值鏈和商業(yè)模式。它的核心在于實(shí)現(xiàn)兩個轉(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，通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)決策過程，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，滿足個性化生產(chǎn)需求，通過開辟新服務(wù)提升產(chǎn)品的賦予價值。

三、德國工業(yè)4.0與我國兩化深度融合的比較

為應(yīng)對全球信息化技術(shù)迅猛發(fā)展帶來的新工業(yè)變革和挑戰(zhàn)，我國針對自身工業(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)，通過協(xié)同創(chuàng)新，帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級轉(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)用到整個產(chǎn)品的價值鏈和業(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，其核心理念和訴求是一致的。

四、我國國防科技工業(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，若按德國的四階段劃分，我國國防科技工業(yè)處于工業(yè)2.0（開展以電能為動力基于勞動分工的大規(guī)模生產(chǎn)）與工業(yè)3.0（引入IT和電子技術(shù)的進(jìn)一步自動化生產(chǎn)）之間，整體水平與德國有較大差距；第三，目前國防科技工業(yè)管理結(jié)構(gòu)尚處于按行業(yè)層級管理模式，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。

外部環(huán)境：我國核心技術(shù)、核心器件、高端工業(yè)軟件及系統(tǒng)仍對歐美國家依賴嚴(yán)重，對國防科技工業(yè)產(chǎn)業(yè)安全構(gòu)成極大威脅；另外，我國現(xiàn)階段適齡勞動力充足，人口就業(yè)壓力相對較大，過度、過快推行全方位的自動化和智能化也可能會引發(fā)一系列社會問題。

五、工業(yè)4.0帶來的啟示

國防科技工業(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)符合我國國防科技工業(yè)特色的兩化深度融合。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略對我們啟示有以下幾個方面：

第一，在國家頂層開展標(biāo)準(zhǔn)化和體系框架研究。德國政府把標(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、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，并出臺相關(guān)政策鼓勵采用自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。

第四，加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)。數(shù)字化武器裝備科研生產(chǎn)體系建設(shè)離不開人才的支持，需要一方面加強(qiáng)對高端領(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)展計劃幫助產(chǎn)業(yè)工人應(yīng)對工作和技能的新要求。

1.王喜文.德國工業(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)德國工業(yè)升級——德國工業(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.德國工業(yè)4.0：制造業(yè)的未來？《決策》2013（9）：71-72.

（作者單位：中國國際工程咨詢公司）