夏詩園

（首都經(jīng)濟貿(mào)易大學，北京，100070）

“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”戰(zhàn)略背景下中國制造業(yè)發(fā)展研究
——以中國九江石化智能工廠為例

夏詩園

（首都經(jīng)濟貿(mào)易大學，北京，100070）

制造業(yè)是我國的立國之本，建設制造強國是提升我國綜合國力、保障國家安全的必然選擇。德國“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”先后提出，一方面對我國制造業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，促進智能制造、綠色制造和信息通信業(yè)有積極的促進作用，另一方面，制造業(yè)重新成為國際競爭的焦點，也對我國制造業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。本文介紹了德國“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的背景、特征及意義，分析了當前我國制造業(yè)存在的主要問題，并結(jié)合九江石化的案例，對我國制造業(yè)中的智能化生產(chǎn)進行具體分析，最后提出相應對策建議。

工業(yè)4.0；中國制造2025；制造業(yè)；智能化生產(chǎn)

工業(yè)經(jīng)濟論壇 URL： http//www.iereview.com.cn DOI： 10.11970/j.issn.2095-7866.2016.05.004

引言

2015年，我國發(fā)布了“中國制造2025”的戰(zhàn)略規(guī)劃，提出建設制造強國的戰(zhàn)略目標，對我國制造業(yè)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。而之前德國的“工業(yè)4.0”是德國為了提高本國制造業(yè)提出的以智能制造為主的重大戰(zhàn)略，目的是實現(xiàn)德國傳統(tǒng)制造技術(shù)和現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，提高產(chǎn)業(yè)機械設備制造的智能化水平，從而達到實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域研發(fā)和創(chuàng)新及提升工業(yè)競爭力的目標。

近年來，隨著中德兩國貿(mào)易水平不斷提高，兩國在光伏、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)上的合作不斷加深。德國“工業(yè)4.0”提出后，中國更要充分利用“中國制造2025”的重大發(fā)展機遇，積極吸收德國的先進經(jīng)驗，借助創(chuàng)新產(chǎn)生的高端制造技術(shù)，實現(xiàn)對制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

一、 “工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的背景、特征及意義

（一）德國“工業(yè)4.0”

“工業(yè)4.0”是以工業(yè)制造業(yè)全面深度信息化，智能制造是制造業(yè)實現(xiàn)深度信息化的具體表現(xiàn)形式，也是工業(yè)化和信息化深度融合的必然結(jié)果［1］。工業(yè)4.0所產(chǎn)生的信息化紅利，不僅能夠推動產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、商業(yè)模式和管理方式的不斷創(chuàng)新，提高我國制造業(yè)的信息化和工業(yè)化水平，還能減少資源消耗，增強我國制造業(yè)的創(chuàng)造力、效率和質(zhì)量。

“工業(yè)4.0”主要有三個特征：首先是數(shù)字化。數(shù)字化是信息化的起點和關(guān)鍵，通過數(shù)字化，可較為便利的將各種行為、狀態(tài)、特征等轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔?，為后續(xù)的信息化操作提供相應的便利。其次是自動化。通過信息、數(shù)字化和軟件等技術(shù)，將一系列生產(chǎn)和管理流程實現(xiàn)數(shù)字化和標準化，在操作管理的過程當中可根據(jù)指令和要求自動進行運作。然后是網(wǎng)絡化。利用信息通信和網(wǎng)絡技術(shù)，把生產(chǎn)設備等各類主題按照一定的協(xié)議集合起來，克服空間、時間及個體能力的限制。降低信息交流、知識傳播的成本，從而提高操作效率。最后是集成化和智能化［2］。通過利用信息、軟件和網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)對管理、生產(chǎn)設施、及其設備的控制，對業(yè)務大數(shù)據(jù)進行自動的智能分析，挖掘?qū)Ξa(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和管理有價值的信息。

（二）中國制造2025

“中國制造2025”戰(zhàn)略的主要內(nèi)容可總結(jié)成為：一條主線、四大轉(zhuǎn)變［3］。

“德國4.0計劃”是“中國制造2025”的既定方針和策略，它會為我國高新技術(shù)的發(fā)展提供更多挑戰(zhàn)的同時也提供更多的學習機會、為“中國制造2025”計劃的順利實現(xiàn)提供更多的思路和經(jīng)驗［4］?！爸袊圃?025”和德國“工業(yè)4.0”兩者的目標是一致的：就是實現(xiàn)信息化與工業(yè)化的深度融合，實現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級［5］。不同點是：“德國工業(yè)4.0計劃”側(cè)重使用信息網(wǎng)絡和物理生產(chǎn)系統(tǒng)的融合來改變制造業(yè)的生產(chǎn)和服務模式，讓企業(yè)通過使用提高產(chǎn)品附加值和增加市場競爭力的手段實現(xiàn)價值，更加注重高端裝備和布局的智能生產(chǎn)，而“中國制造2025”則更加強調(diào)信息化和工業(yè)化的深度融合。

二、我國制造業(yè)現(xiàn)存的主要問題

（一）核心技術(shù)缺失，創(chuàng)新不足，產(chǎn)品附加值較低

中國制造業(yè)整體水平較低，仍處于技術(shù)的改進和模仿階段，從產(chǎn)品和技術(shù)層面上來看，我國制造業(yè)大多集中在低附加值領(lǐng)域，企業(yè)自身缺乏相應的核心產(chǎn)品和技術(shù)，對國外的創(chuàng)新技術(shù)較為依賴過重，盈利水平遭到了嚴重的限制和擠壓，中國制造業(yè)在出口貿(mào)易中主要是進行代加工貿(mào)易，企業(yè)普遍沒有掌握生產(chǎn)制造的關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)品附加值較低；而且，由于我國企業(yè)品牌意識的缺失，品牌和產(chǎn)業(yè)的價值鏈并沒有得到重視，大部分的利潤都被擁有品牌和技術(shù)的跨國公司所占有；從科技創(chuàng)新體制的建設角度來說，中國目前缺少企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體，產(chǎn)學研和創(chuàng)新鏈條的結(jié)合也較不完善。

（二）制造業(yè)面臨的資源、能耗壓力不斷加大

制造行業(yè)對自然資源的消耗數(shù)量通常較高，而且，由于我國資源利用效率較低，導致生產(chǎn)過程中自然資源的能量消耗比較快［8］。再加上國際初級產(chǎn)品市場價格的不斷上漲以及全球化進程的不斷加快，我國的原材料、能源和成本也大幅度的被抬升，而我國外貿(mào)規(guī)模的不斷擴大也提高了外部市場需求的約束力［9］，這就導致制造業(yè)低檔、初級產(chǎn)品及勞動密集型產(chǎn)品為主的出口格局的增長空間比會比較小。

（三）勞動力成本優(yōu)勢正在弱化，勞動密集型產(chǎn)業(yè)競爭力下降

我國勞動密集型產(chǎn)業(yè)具有比較優(yōu)勢，但是不具有競爭優(yōu)勢。勞動力成本便宜的優(yōu)勢是相對的，它會受到技術(shù)進步的沖擊和影響［10］。而東南亞地區(qū)的一些新經(jīng)濟體在勞動成本和我國相比性價比更高，不僅價格低廉而且人才質(zhì)量也不低，給我國的勞動力造成了巨大的沖擊。特別是在新勞動合同法的保護下，各地紛紛上調(diào)最低工資標準，導致我國制造業(yè)的生產(chǎn)成本進一步提高，利潤空間也相應受到了擠壓。

（四）貿(mào)易環(huán)境惡化、外資撤離；人民幣升值，匯率風險加大

我國的外貿(mào)水平近年來得到了巨大的提高，但是貿(mào)易環(huán)境卻沒有得到根本的改善，涉及貿(mào)易保護主義案件的數(shù)量不斷攀升，世界貿(mào)易保護主義盛行，這不僅給中國制造業(yè)造成了沉重打擊，也是近年來我國外貿(mào)放緩的主要因素之一；另外，我國外資還面臨著撤離的風潮，低端消費品制造產(chǎn)業(yè)也逐漸轉(zhuǎn)移到了東南亞和南亞等地。據(jù)資料顯示，截止到2013年9月，約有2250億美元的資金流出中國［6］，相當于2013年中國經(jīng)濟GDP的3%［7］。

此外，人民幣匯率升值壓力近年來不斷增大，導致我國制造業(yè)出口產(chǎn)品的國際市場價格不斷上漲，與此同時，人民幣升值致使出口企業(yè)在進行國際結(jié)算時收取的貨幣價值大幅度縮水，導致企業(yè)的出口利潤減少，有的企業(yè)甚至出現(xiàn)了虧損，不利于我國制造業(yè)水平的提升。

三、案例分析——中國九江石化智能工廠

在工業(yè)4.0的風潮下，德國工業(yè)發(fā)展迅速，而在“中國制造2025”的動力下，中國也并非沒有建樹，很多企業(yè)通過智能化改造，在質(zhì)量效益方面取得了巨大提升，其中九江石化作為我國第一批智能制造試點［11］，通過和華為公司進行戰(zhàn)略合作，在信息通信、智能管理等方面的改造，實現(xiàn)了生產(chǎn)的可視化、實時化和智能化［12］。石化行業(yè)是典型的流程行業(yè)，通過實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域各個環(huán)節(jié)的交互和連接，形成數(shù)據(jù)為核心的交互，對數(shù)據(jù)進行實時的分析，方便企業(yè)進行智能決策。

（一）案例背景

在全球經(jīng)濟一體化的進程當中，信息化占據(jù)十分有利的地位，是國有企業(yè)提升國際競爭力的重要手段，中國石化的信息化能力和世界一流的能源公司相比，在系統(tǒng)、IT資源等方面的差距較為明顯。2012年，九江石化為了全面提升企業(yè)軟實力，于5月首先啟動了智能工廠項目的編制工作。十三五期間，中國石化將按照《中國制造2025》和互聯(lián)網(wǎng)+的行動計劃，力爭完成8-10家的智能工廠建設示范，為煉化企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展注入新的活力［13］。

（二）主要特色和成效

九江石化企業(yè)通過使用互聯(lián)網(wǎng)打通了生產(chǎn)運營、過程控制以及經(jīng)營管理之間的障礙，使先進信息技術(shù)和石化生產(chǎn)工藝達到高度融合，實現(xiàn)制造工業(yè)到智造工業(yè)的轉(zhuǎn)變［14］。九江石化公司率先在行業(yè)內(nèi)部建成并投入使用智能工廠，并率先出臺了企業(yè)級別的智能工廠的標準規(guī)范體系，從設置設備角度來說，在網(wǎng)絡安保監(jiān)控上投入使用智能監(jiān)控和網(wǎng)絡報警裝置的使用能夠迅速的判斷事故的大小，迅速確定救援方案，提高各部門的溝通和救援時間，避免造成更大的損失；而且，由于和華為在通訊方面的合作，九江石化公司已經(jīng)實現(xiàn)了LTE無線寬帶網(wǎng)絡、調(diào)度系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等設備終端的布局，雖然目前離工業(yè)4.0要求的智能工廠的運營標準還有一段距離。但九江石化智能工廠通過和華為集團在大數(shù)據(jù)及云計算方面積攢的技術(shù)優(yōu)勢，未來將會建設一個實現(xiàn)虛擬化、云計算等IT智能化管理的云數(shù)據(jù)中心。

從生產(chǎn)效率上來看，九江石化智能工廠的先進控制投用率提高了10%，外排污染源自動監(jiān)控率達到了100%，生產(chǎn)優(yōu)化由局部優(yōu)化、離線優(yōu)化提升到了一體化優(yōu)化和在線優(yōu)化［15］；從企業(yè)生產(chǎn)組織模式角度來說，員工數(shù)量、班組數(shù)量都有不同程度的減少，預計到今年年底，中國石化基本上能夠?qū)崿F(xiàn)智能工廠的試點項目建設；九江石化自主開發(fā)了煉油全流程一體化平臺，通過持續(xù)的開展資源優(yōu)化配置等工作，2014年累計效益為2.2億元，2015年，公司的賬目、噸油等利潤均位于沿江石化企業(yè)的首位，而生產(chǎn)優(yōu)化從局部的優(yōu)化逐步提升到了一體化在線優(yōu)化，勞動生產(chǎn)率也提高了10%以上［16］；作為九江石化的戰(zhàn)略合作方，華為在九江石化建設智能工廠中的作用巨大，在煉化工廠的建設當中，通過使用其基礎，可以避免由于金屬管線過于密集而屏蔽無線信號情況的產(chǎn)生。

（三）未來發(fā)展的具體路徑

1. 發(fā)揮四大優(yōu)勢，解決三項問題

九江石化在智能工廠的建設中堅持需求驅(qū)動、業(yè)務主導的政策，積極的帶動部門員工落實方案的實施、應用等工作，堅持頂層自上而下的設計、中間層消除應用邊界、底層自下而上的全員進行參與的模式；確立了建設具有國際先進水平千萬噸一流煉化企業(yè)的奮斗目標；與此同時，依托項目建設優(yōu)勢，抓住油品升級改造工程建設的契機，集中生產(chǎn)管理控制中心與相關(guān)系統(tǒng)的同步建設。

另一方面，職能工廠的建設還有基礎儀表完善、開發(fā)運行維護能力的提升一級應用機制的考核激勵三個問題需要解決［17］；其中，自動化技術(shù)是支撐系統(tǒng)正常運行不可或缺的重要條件，因此需要加大力度完善現(xiàn)場自控儀表設施，對存在的問題進行及時的處理；另外，需要建立一支運行維護的團隊，建立相關(guān)的強化考核機制，最大程度的發(fā)揮智能工廠各個系統(tǒng)的最大成效。

2. 抓好七項工作、實現(xiàn)最大效益

智能工廠的核心是建設好頂層設計，這就需要首先建立科學權(quán)威的數(shù)據(jù)指標體系，規(guī)范和支撐智能工廠的內(nèi)部信息集成，并保障全員的參與；其次，要在總體框架下進行高度的集成，將公司的每個系統(tǒng)根據(jù)情況進行相應的預留、擴展和整體規(guī)劃；再次，充分的把互聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為支撐，努力提高盈利能力；最后，努力提高信息化能力，為其他企業(yè)提供好的借鑒。

四、對策建議

（一）制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

首先，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的制定上，德國4.0政策雖然并沒有對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體目標進行明確規(guī)劃，但是卻對產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的競爭環(huán)境的維護、市場體系的建設、產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上給與了高度的重視。中國應不斷加強和德國企業(yè)之間的交流、吸收和借鑒，構(gòu)建中德兩國的產(chǎn)業(yè)技術(shù)同盟，對國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃根據(jù)我國國情進行相應的改進和調(diào)整，并加強雙方技術(shù)方面的合作。通過建立境內(nèi)外的研發(fā)合作中心，加強對基礎研究和科技創(chuàng)新研究的投入和新產(chǎn)品的研發(fā)，實現(xiàn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化和信息化的結(jié)合。

（二）加強企業(yè)間合作，完善兩國互訪機制

發(fā)揮大型企業(yè)在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級上發(fā)揮的模范示范帶頭作用，因為大型企業(yè)能充分的調(diào)動自然資源，不斷的推動培育和開拓市場，對整個產(chǎn)業(yè)能夠起到良好的示范作用。與此同時，政府還需要注重中小企業(yè)和科研機構(gòu)在技術(shù)創(chuàng)新隊伍中的重要作用，把握全局的頂層規(guī)劃和戰(zhàn)略方向。重視中德企業(yè)間的合作，中德市場之間有極其強的互補性，中國的消費市場比較廣大，而且具有勞動力的成本優(yōu)勢，德國具有技術(shù)和效率優(yōu)勢。目前，德國機構(gòu)正在不斷的開拓中國市場，增加對華的投資力度。中國和德國兩國的企業(yè)之間應該不斷加深雙邊貿(mào)易的廣度和深度，尤其是開展在節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源和航空航天等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)上的投資合作。其次，需加強中德兩國的商會和行業(yè)協(xié)會等商業(yè)中介組織之間的交流，推進雙邊合作論壇和會議的召開，建立新型產(chǎn)業(yè)的合作發(fā)展制度，構(gòu)建雙邊部門的協(xié)調(diào)合作機制，政府需加強在融資、信息和行政服務方面對企業(yè)的支持，打破行業(yè)壁壘和部門利益。

（三）加大人才的交流培養(yǎng)與引進

人才是一個民族擁有不竭創(chuàng)新動力的重要保證，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的關(guān)鍵是人機關(guān)系上產(chǎn)生的重大變革，工業(yè)4.0戰(zhàn)略認為需要充分的借助在線知識平臺等高科技技術(shù)方式不斷的對技術(shù)工人進行培訓和指導。在此戰(zhàn)略中，德國對機械加工等領(lǐng)域進行了巨大的調(diào)整，隨著技術(shù)的革新和發(fā)展，開放式虛擬工作載體和人機交互系統(tǒng)大范圍的投入使用，對員工的知識和技能提出了更大的要求。特別是在工業(yè)4.0戰(zhàn)略下的任何系統(tǒng)化的集成中，居民的就業(yè)機會水平比以往更為增加。特別是對于我們正處于轉(zhuǎn)軌時期的中國，建立健全激勵機制十分的重要。具體來說，首先，為各類人才提供較為優(yōu)良的發(fā)展和創(chuàng)業(yè)平臺，比如說股權(quán)激勵和人才基金等，大力的獎勵那些對企業(yè)的發(fā)展做出特殊貢獻的專業(yè)技術(shù)和管理人才。其次，出臺相應的優(yōu)惠政策，引進社會各界以及海內(nèi)外的人才。利用事企分開的原則，不斷改革隸屬政府部門與事業(yè)單位的研究、咨詢、檢測和認證等服務機構(gòu)，進一步的向市場釋放專業(yè)人力資本。再次，對內(nèi)加強對現(xiàn)有員工的培養(yǎng)和培訓，對外加大對高科技和技能人才的培養(yǎng)力度。

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Study of China's Manufacturing Industry Development Under the Background of "4.0 Industry” and "Made in China 2025”——Uses JIUJIANG Petrochemical Intelligent Factories as an Example

Shiyuan Xia
（Capital University of Business and Economic， Beijing， 100070， China）

Manufacturing is the founding of our country， which is the only way to improve our country's comprehensive national strength， safeguarding national security. Germany"4.0 industrial strategy" and "made in China 2025" ， the implementation of this two strategy has brought China's manufacturing industry both opportunity andchallenges， on the one hand， it has a positive role in realizing the transformation and upgrading of traditional industry in China， promoting the intelligent manufacturing， information industry and the growth of producer services， on the other hand， it also puts forward new challenge on the development of manufacturing industry in China. This article first briefly introduced the background，characteristics and significance of German "4.0" and "made in China 2025"， and then illustrates the main problems existing in current manufacturing industry in our country， further use case specificallyanalysis the intelligent production of manufacturing industry in our country， finally put forward the path of "industrial 4.0" and "made in China 2025" under the background of the industry development of our country.

Industrial 4.0； Made in China 2025； Manufacturing； Intelligent Production

F42

A

2095-7866 （2016） 05-503-07

首都經(jīng)濟貿(mào)易大學特大城市經(jīng)濟社會發(fā)展2011協(xié)同創(chuàng)新中心資助：新型城鎮(zhèn)化背景下“特大城市病”與人口規(guī)?？刂蒲芯浚椖烤幪枺篢DJD 201613。

夏詩園（1987-），女，首都經(jīng)濟貿(mào)易大學經(jīng)濟學院博士生，研究方向：宏觀經(jīng)濟運行、金融計量與金融工程。

E-mail： avrilxsy@sina.com