菲尼克斯電氣中國公司 杜品圣

1 工業(yè)4.0的宗旨是重振德國工業(yè)精神，用創(chuàng)新的理念來解決面臨的瓶頸，迎接互聯(lián)網(wǎng)時代帶來的新挑戰(zhàn)

通過參觀2015漢諾威工業(yè)博覽會， 我個人有著一種強烈的感受，當(dāng)我與德國政府工作人員、科技人員、企業(yè)管理人員討論工業(yè)4.0時， 大家都是激動萬分， 一致認為工業(yè)4.0是德國的創(chuàng)舉，甚至非常自豪地講，工業(yè)4.0的德文“Industrie 4.0”原文已成為標(biāo)準(zhǔn)了，德國成為新一次工業(yè)革命的領(lǐng)導(dǎo)者。但是一談到如何來實現(xiàn)工業(yè)4.0時，很多人就含糊不清了。一些大學(xué)的教授將互聯(lián)網(wǎng)時代的時髦字眼，如大數(shù)據(jù)、云計算、信息安全、CPS等拼湊在一起， 然后又強調(diào)滿足未來生產(chǎn)個性化的需要，提出了一個所謂工業(yè)4.0的遠景。政治家們也極力描述未來制造技術(shù)的個性化，如何將個人的需求通過工業(yè)革命來實現(xiàn)。而大多數(shù)企業(yè)家和技術(shù)人員，特別是中小型企業(yè)都在將信將疑地聽著這些理論家、政治家的演說，私下則在擔(dān)憂自己企業(yè)發(fā)展的前途，思考著如何跟上這次工業(yè)革命的步伐，保持其在市場的地位，而不被同行所淘汰。但是對于工業(yè)4.0產(chǎn)品或技術(shù)的開發(fā)，又沒有任何的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)，無處著手。出現(xiàn)了講的多，干的少；寫的多，做的少的現(xiàn)象?；旧洗蠹叶嗵幵谟^望之中。

慢慢地，我悟出了其中道理，“工業(yè)4.0到底要干什么”？工業(yè)4.0沒有宣傳產(chǎn)品， 沒有宣傳實現(xiàn)工業(yè)4.0的技術(shù)和方法。僅僅運用符合社會發(fā)展需求的互聯(lián)網(wǎng)概念，描述了工業(yè)發(fā)展的未來。同時在德國政府的親自推動和“推銷下”成為了德國的國策。這是一次成功的市場營銷。本質(zhì)上德國希望高舉工業(yè)4.0的旗幟來重振德國工業(yè)精神，解決德國制造業(yè)面臨的瓶頸和挑戰(zhàn)，用德國的工業(yè)精神來實現(xiàn)工業(yè)4.0的未來，保持它在互聯(lián)網(wǎng)時代生產(chǎn)制造領(lǐng)域居領(lǐng)先地位。

（1）在互聯(lián)網(wǎng)時代，德國制造工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

德國政府要實施工業(yè)4.0，主要原因是想將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，信息和通信技術(shù)集成到傳統(tǒng)的制造業(yè)，以維持其全球市場領(lǐng)導(dǎo)地位，并為CPS技術(shù)與產(chǎn)品建立和培育新的市場，成為智能制造技術(shù)的主要供應(yīng)商。但是為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，其遇到了前所未有的瓶頸和挑戰(zhàn)，即互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，產(chǎn)品生命周期的縮短以及如何保持德國在制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。從根本上說，德國作為世界上最重要的生產(chǎn)制造國家，面臨著互聯(lián)網(wǎng)時代，制造領(lǐng)域升級轉(zhuǎn)型的巨大挑戰(zhàn)，目前互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)無處不在，不斷深入到社會的各個領(lǐng)域，影響著人類的思維方法，改變著社會生活方式，推動著技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)時代，其信息的開放性，技術(shù)發(fā)展的快速性以及人們對新生事物的渴望使得德國制造業(yè)在提高生產(chǎn)效率、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、增強生產(chǎn)制造的靈活性等方面都面臨著瓶頸。目前IT行業(yè)對于傳統(tǒng)制造行業(yè)的大舉進攻，對傳統(tǒng)制造領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)的大量投資，使得德國政府不斷地提醒德國的企業(yè)家們，必須保持德國在制造行業(yè)領(lǐng)先地位的深刻危機意識。如果德國制造業(yè)不能及時進行創(chuàng)新性革命，總有一天，Google、微軟、蘋果等會成為新的生產(chǎn)制造業(yè)的巨頭?？梢哉f，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對于產(chǎn)品乃至企業(yè)生命周期的影響，猛烈地沖擊著德國制造強國的地位。所以德國必須通過新的創(chuàng)新、變革才能從制造強國成為一個超級制造強國，從而保持其在機械制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

（2）工業(yè)4.0迎接挑戰(zhàn)，重振德國工業(yè)精神——創(chuàng)新與質(zhì)量

在2015漢諾威工業(yè)展上通過大量的交流和對話，可以體會到工業(yè)4.0本質(zhì)上是一次制造業(yè)的新變革，它融合信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動化技術(shù)運用于生產(chǎn)制造業(yè)，將原來工業(yè)自動化系統(tǒng)所謂的金字塔框架及生產(chǎn)制造控制鏈和生產(chǎn)制造管理鏈，擴展到融合于企業(yè)全生命周期的流程鏈，利用信息互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，形成一個高度靈活、智能、模塊化、自適應(yīng)的新型生產(chǎn)制造模式。由于數(shù)年來，德國在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、IT行業(yè)、信息行業(yè)、通信行業(yè)的發(fā)展遠遠落后于美國，而且在B2B, O2O等領(lǐng)域也落后于中國。 而這些技術(shù)正在大肆進軍傳統(tǒng)的制造業(yè)，正在改變著生產(chǎn)制造模式。所以總體來講工業(yè)4.0僅僅提出解決生產(chǎn)制造方式改變的戰(zhàn)略，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要對生產(chǎn)制造模式進行全面的顛覆。面臨如此巨大的考驗，德國的政府官員，企業(yè)家和科學(xué)家都在思考著如何改變這個局面，一致的回答是，重振德國的工業(yè)精神，擁抱互聯(lián)網(wǎng)時代的到來。那么德國的工業(yè)精神是什么呢？就是創(chuàng)新與質(zhì)量。上百年來，德國一貫堅持專業(yè)、專注和專心的創(chuàng)新精神，把產(chǎn)品做得好上加好，精益求精，一絲不茍。經(jīng)過百年積淀，在制造領(lǐng)域獨步全球。Made in Germany已經(jīng)超越產(chǎn)品，成為一種創(chuàng)新文化，它代表著經(jīng)久耐用、嚴(yán)謹(jǐn)和一絲不茍的產(chǎn)品質(zhì)量的象征。德國就是用這種持之以恒的創(chuàng)新精神使得他的產(chǎn)品質(zhì)量領(lǐng)先于全球之上，保持了德國生產(chǎn)機械制造業(yè)的領(lǐng)先地位。今天德國也希望繼續(xù)發(fā)揚這個精神來解決目前遇到的問題。我們所看見的西門子的“數(shù)字化企業(yè)平臺”系統(tǒng)為數(shù)字制造提供了載體；寶馬集團的虛擬手勢識別系統(tǒng)讓汽車制造酷炫好玩；大眾用機器人制造汽車，大大解放了人工的勞動力；高智能、高性能的庫卡機器人游走在各種工廠之中；博世用于工廠智能化的射頻碼系統(tǒng)，從各方面都說明了在工業(yè)4.0的召喚下，百年老店的德國制造正在散發(fā)出新的創(chuàng)新動力。

堅持德國工業(yè)精神，用創(chuàng)新精神來擁抱快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，將IT信息化技術(shù)、云技術(shù)、大數(shù)據(jù)及嵌入式硬件技術(shù)有機地應(yīng)用到生產(chǎn)機械制造業(yè)之中，對目前的生產(chǎn)機械制造方式進行根本性的變革，使得德國的生產(chǎn)機械制造模式靈活多變、智能組合、成本優(yōu)化、效率更高。這就是德國維護市場領(lǐng)先地位的方法。 所以他們在實現(xiàn)高度自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，更強調(diào)了生產(chǎn)機械制造系統(tǒng)的數(shù)字化，形成工業(yè)4.0的數(shù)字化工廠的模式，最終達到提高效率、減低成本、優(yōu)化質(zhì)量、快速應(yīng)變的目的。所以從德國工業(yè)4.0的發(fā)展角度來看，他們將逐步完成工業(yè)4.0的智能自適應(yīng)化、機電控制模塊化、互聯(lián)移動實用化和PLM管理一體化的任務(wù)。

（3）德國工業(yè)4.0，堅持創(chuàng)新精神，突破互聯(lián)網(wǎng)時代制造業(yè)發(fā)展的瓶頸——速度和成本

實際上“工業(yè)4.0”的提出是與德國工業(yè)界遇到的最大瓶頸緊密聯(lián)系在一起的，無論所宣傳的CPS系統(tǒng)將人、產(chǎn)品和機器用互聯(lián)網(wǎng)連接在一起， 還是用個性化生產(chǎn)來描述滿足市場日益?zhèn)€性化的產(chǎn)品需求，其隱含著的最大目的是建立一個與互聯(lián)網(wǎng)融合的智能化先進制造方式，提高效率、降低成本和加快反應(yīng)速度。 解決成本問題和Time to Market是德國提出工業(yè)4.0的關(guān)鍵， 這兩點正是互聯(lián)網(wǎng)時代中產(chǎn)品生命周期不斷縮短的集中表現(xiàn)。

由此德國工業(yè)4.0針對互聯(lián)網(wǎng)時代中產(chǎn)品更新快速的需求性，產(chǎn)品生命周期不斷縮短性，提出了多品種、小批量生產(chǎn)制造模式的設(shè)想。希望工業(yè)4.0在生產(chǎn)生命周期很短的產(chǎn)品時，通過增加工藝流程和生產(chǎn)制造模式的靈活性，特別是互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使業(yè)務(wù)流程的不同方面（如質(zhì)量、時間、任務(wù)、穩(wěn)健性、價格和生態(tài)友好）實現(xiàn)動態(tài)配置，加快對材料和供應(yīng)鏈的持續(xù)調(diào)整。同時，這也意味著工程流程能夠變得更加靈活，制造流程可以隨時被改變，暫時性短缺（比如供應(yīng)問題）能夠快速彌補，并且在短時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)量的大幅提高。同時，工業(yè)4.0建立產(chǎn)品數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)，使得人們在設(shè)計、配置、排序、規(guī)劃、制造和運行等階段中納入數(shù)字化產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，進行及時的、適應(yīng)性的修改。通過生產(chǎn)制造方式的靈活性，研究開發(fā)的適應(yīng)性和市場客戶快速響應(yīng)性，使得工業(yè)4.0的生產(chǎn)制造模式能夠解決由于產(chǎn)品生命周期不斷縮短而造成的制造成本和響應(yīng)速度的問題，提高資源利用率來得到足夠獲利能力。

如果我們從這個新的思路出發(fā)重新認識工業(yè)4.0，就可以懂得工業(yè)4.0真正的含義和推進的路徑。在這時，我們再回歸看看位于德國巴伐利亞州東部城市安貝格的西門子工廠，可以作為第一個智能工廠（注意這里講的是數(shù)字工廠）的樣版。其占地10萬平方米的廠房內(nèi)，員工僅有1000名。近千個制造單元僅通過互聯(lián)網(wǎng)進行聯(lián)絡(luò)，大多數(shù)設(shè)備都在無人力操作狀態(tài)下進行挑選和組裝。在安貝格工廠中，生產(chǎn)的每100萬件產(chǎn)品中，次品約為15件，可靠性達到99%，追溯性更是達到100%。盡管在此工廠中，我們沒有感受到許多新的技術(shù)，也沒有確實使人非常震撼的感覺，但是解決產(chǎn)品的制造成本問題， 提高生產(chǎn)制造的靈活性恰恰在其演變之中，德國正在朝著這個方向前進。

2 擁抱工業(yè)4.0的精神，結(jié)合中國的國情，實現(xiàn)中國創(chuàng)新性的智能制造戰(zhàn)略

通過近幾年對德國工業(yè)4.0發(fā)展和演變的觀察，通過對2014年和2015年德國漢諾威工業(yè)博覽會的參觀，通過多年與德國專家、學(xué)者和企業(yè)家們以及自己多達30年在德國工作、學(xué)習(xí)的一些經(jīng)歷，對工業(yè)4.0有幾點自己小小的認識。這里僅作為結(jié)束語，供大家參考。

（1）學(xué)習(xí)德國推動工業(yè)4.0的創(chuàng)新精神，開創(chuàng)“中國制造2025戰(zhàn)略”的新征程

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時代，面臨著美國提出的“第三次革命”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的戰(zhàn)略，德國沒有隨風(fēng)而動，跟隨在美國人后面進行制造領(lǐng)域顛覆性的改變，而是根據(jù)自己的國情，自己工業(yè)領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和瓶頸，提出了完全符合自己生產(chǎn)制造模式改進的策略，乃至上升為國家的戰(zhàn)略國策。作為工業(yè)4.0的起源地，德國將工業(yè)4.0的戰(zhàn)略僅僅限制在智能工廠、智能制造上，進行生產(chǎn)制造模式的變革，而又有效地將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)運用到工業(yè)革命中去。并制定了長期的戰(zhàn)略規(guī)劃圖，將現(xiàn)實與未來有機地結(jié)合，將方式與模式的改變有機地相結(jié)合，走出了德國自己的工業(yè)發(fā)展之路。

如今，中國發(fā)布的“中國制造2025”也為中國工業(yè)的發(fā)展提出了綱領(lǐng)性的方針與政策。我們必須按照這個方針，找出我們目前工業(yè)發(fā)展碰到的瓶頸和挑戰(zhàn)。一步一步地解決這些問題，而不是回避這些問題，進行人為的轉(zhuǎn)型。當(dāng)一個企業(yè)其能力還沒有完整時，我們必須進行技術(shù)升級，將我們的能力提高。企業(yè)只有在技術(shù)能力處于領(lǐng)先地位時，當(dāng)市場變化及公司業(yè)務(wù)模式發(fā)生新的變革時，才能適應(yīng)性進行轉(zhuǎn)型。 德國的工業(yè)之所以一直占據(jù)了國際的領(lǐng)先地位，不在于轉(zhuǎn)型，而在于專心、專注，幾十年甚至幾百年堅持做一個產(chǎn)品。將產(chǎn)品技術(shù)不斷升級， 將產(chǎn)品做得極致。這一點不管是工業(yè)2.0，工業(yè)3.0，還是現(xiàn)在工業(yè)4.0，都是我們必須學(xué)習(xí)的。

我個人認為，當(dāng)今我們工業(yè)領(lǐng)域遇到許多瓶頸，如產(chǎn)能過剩，經(jīng)濟下行壓力大，資源浪費，環(huán)境污染等。但是，創(chuàng)新性和產(chǎn)品質(zhì)量不強是我們最大的問題。 李克強總理提出大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新的動員令就是為了振奮我們的創(chuàng)新精神，建立一個創(chuàng)新創(chuàng)造的生態(tài)環(huán)境。在這個新型的創(chuàng)新創(chuàng)造的生態(tài)環(huán)境下，我們要首當(dāng)其沖地用一切手段提高我們的產(chǎn)品質(zhì)量。能夠獨占市場的產(chǎn)品往往不是在于價格的因素，而在于質(zhì)量的可靠性。

我個人認為我國工業(yè)企業(yè)目前要提升質(zhì)量的關(guān)鍵因素是實現(xiàn)生產(chǎn)制造自動化，特別是工廠制造自動化。從制造大國轉(zhuǎn)變成制造強國，其重要的一點是提高質(zhì)量。而要提高質(zhì)量，一個最直接的方法就是加強自動化技術(shù)在生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量可靠性，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。只有質(zhì)量提高了，我們才能提高效率，通過有效的管理手段來實現(xiàn)流程執(zhí)行的最優(yōu)化。所以我認為自動化技術(shù)的應(yīng)用是實現(xiàn)“中國制造2025”的必要條件，而數(shù)字化技術(shù)是實現(xiàn)“中國制造2025”的充分條件。通過運用自動化的技術(shù)達到產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，為生產(chǎn)管理者做出決策提供最好最可靠的依據(jù)。如果許多人為的因素致使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，那么再好的管理方法，再好的管理理念也不能解決質(zhì)量問題。由于我國制造業(yè)制造水平的極不平衡，使得整體制造業(yè)格局并不能完全適應(yīng)目前數(shù)字化、智能化的改造，所以我們必須從實際出發(fā)，因地制宜地制定各個企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。“中國制造2025”提出的工業(yè)2.0補課，工業(yè)3.0普及，工業(yè)4.0示范就是針對中國制造業(yè)國情做出的最好策略。但是不管是補課，普及或示范工程， 其要解決的第一個問題是質(zhì)量問題。 我們工業(yè)發(fā)展的第一步應(yīng)該是用創(chuàng)新的方法解決質(zhì)量問題，而且是重中之重。

（2）學(xué)習(xí)德國推動工業(yè)4.0的創(chuàng)新精神，實現(xiàn)“中國制造2025”戰(zhàn)略的全民運動

如同工業(yè)4.0一樣，中國制造2025的實施將會全方位地提升中國工業(yè)界的整體實力，對整個制造產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生沖擊性的改變。這次工業(yè)革命一方面需要動員和吸引大量企業(yè)、科研單位、制造商和大專院校的積極參與，是一個“全民項目”，同時要建立一個和諧共處的工業(yè)精神生態(tài)圈。對德國而言，除了長期以制造業(yè)立國戰(zhàn)略之下積累的先進技術(shù)之外，它推動工業(yè)4.0的另一個優(yōu)勢在于制造業(yè)大企業(yè)和中小企業(yè)群體的良性關(guān)系。在德國工業(yè)4.0的推動過程中，一方面是大企業(yè)的領(lǐng)頭作用，其工業(yè)4.0的發(fā)動者都是大型制造業(yè)企業(yè)，西門子、博世、菲尼克斯電氣等巨頭迫不及待地引領(lǐng)浪潮；另一方面是一大批家庭式中小型企業(yè)的積極參與。在德國90%以上企業(yè)屬于家族式中小企業(yè)，這些企業(yè)幾十年甚至上百年都在致力于研究開發(fā)某一個產(chǎn)品或者專業(yè)，專注于某一個領(lǐng)域，精益求精地研究某一項產(chǎn)品技術(shù)，成為各行各業(yè)的隱形冠軍。他們是德國創(chuàng)新的主力軍。德國這種專業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)商、系統(tǒng)集成商和解決方案提供商形成了三位一體的工業(yè)生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生一個完整的生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈體系。工業(yè)4.0通過進行生產(chǎn)制造模式的變革給德國中小企業(yè)帶來無限新的動力和機會，中小企業(yè)都非?；钴S地推動工業(yè)4.0，為工業(yè)4.0的框架結(jié)構(gòu)提供新技術(shù)、新產(chǎn)品、新系統(tǒng)和新解決方案，成為工業(yè)4.0戰(zhàn)略的參與者、開發(fā)者、使用者和受益者，同時也能繼續(xù)保持其在整個產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)先地位?？梢赃@么說，工業(yè)4.0對于德國來講是一個“群眾運動”、“全民項目”，每個中小企業(yè)都希望借工業(yè)4.0之強勁之風(fēng)，行公司轉(zhuǎn)型升級之道。

中國政府制定了“中國制造2025”綱要。由于中國與德國工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀不同，形成的生產(chǎn)鏈結(jié)構(gòu)不同。各企業(yè)之間市場定位的不明確性，一時比較難以形成產(chǎn)品生產(chǎn)商、系統(tǒng)制造商、解決方案提供商之間的共識和協(xié)作聯(lián)盟。同時，目前在宣傳工業(yè)4.0方面也產(chǎn)生許多模糊的觀點，使得不少企業(yè)不知如何加入和執(zhí)行工業(yè)4.0智能制造的行列。出現(xiàn)了聽得多、干得少，想得多、動得少的現(xiàn)象。大多數(shù)企業(yè)等待著政府的支持，而沒有將智能制造的戰(zhàn)略與制定本身企業(yè)的技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品發(fā)展的計劃結(jié)合起來。 因此中國的決策部門，還必須頂層設(shè)計出“中國制造2025”的戰(zhàn)略目標(biāo)、行動指南、發(fā)展路徑。要建立“中國制造2025”的執(zhí)行平臺，此平臺必須邀請元器件生產(chǎn)商、系統(tǒng)集成商、軟件開發(fā)商、IT技術(shù)提供商和科研、大專院校一起參與，并制定出推進中國智能制造的開發(fā)時刻表，確定和劃分研究開發(fā)任務(wù)，制定合作及知識產(chǎn)權(quán)歸屬的游戲規(guī)則，制定培養(yǎng)人才的行動計劃，建立“中國制造2025”的宣傳推廣的戰(zhàn)略部署，建立內(nèi)部及外部技術(shù)轉(zhuǎn)讓的規(guī)則等，形成一個權(quán)威性、專業(yè)性，有指導(dǎo)功能的團體。

按照這一戰(zhàn)略思想，菲尼克斯在理解工業(yè)4.0發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合菲尼克斯電氣自身全方位的智能化戰(zhàn)略，成立了菲尼克斯電氣智能戰(zhàn)略推進聯(lián)盟，成員單位包括了來自于企業(yè)、院校、科研院所、行業(yè)協(xié)會、學(xué)會等各個領(lǐng)域的推進工業(yè)4.0和智能制造進程中的重要組織。同時，與同濟中德工程學(xué)院共建國內(nèi)首個“工業(yè)4.0-智能工廠實驗室”，第一次使在校的學(xué)生在學(xué)校的實驗室就能體會到工廠實際的生產(chǎn)制造過程。因為中國制造2025戰(zhàn)略的成功與否，完全取決于對未來的技術(shù)人才的培養(yǎng)。

對于每個自動化企業(yè)而言，要根據(jù)個體狀況做全面的分析，以推動“中國制造2025”戰(zhàn)略為契機，制定本公司的長遠規(guī)劃。我的建議是：作為產(chǎn)品生產(chǎn)商或制造產(chǎn)品設(shè)備的供應(yīng)商，需按照實現(xiàn)“中國制造2025”四部曲的原則，即“生產(chǎn)制造自動化，流程管理數(shù)字化，企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)化，智能制造云端化”來一步一步地推動“中國制造2025”戰(zhàn)略的前進。