理论教育 德国工业4.0:最新进展及实施做法

德国工业4.0:最新进展及实施做法

时间:2023-06-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:德国把工业4.0作为未来的最大挑战和国家的核心战略,总理默克尔不遗余力亲自推动,成为“工业4.0超级推销员”。德国政府专门成立了“工业4.0平台”,作为实施工业4.0战略的中枢机构。在工业4.0平台中,“标准规范”被列为所有工作组首位。德国人认为,与工业4.0相适应的专业化人才短缺将是未来的最大短板。另外,德国在推进工业4.0过程中也面临着一些问题和障碍。

德国工业4.0:最新进展及实施做法

工业4.0是德国为保持制造业的未来竞争优势,适应新科技革命趋势,利用“信息物理系统”,推进制造业的数字化、网络化、智能化。2011年4月德国在汉诺威工业博览会上首次提出工业4.0概念,2013年12月出台工业4.0标准化路线图,2014年将其列入面向2020年高科技战略的“未来工程”。几年来,在德国政府的大力倡导推动下,工业4.0从概念愿景迅速发展成为国家战略,从工业领域渗透到社会生产生活各个方面,政府、企业、科研院所、社会组织等都自觉融入其中,协同推进这项工作。

第一,战略引领。德国把工业4.0作为未来的最大挑战和国家的核心战略,总理默克尔不遗余力亲自推动,成为“工业4.0超级推销员”。联邦经济部和教研部两大核心部门直接部署,完善顶层设计、制定配套政策、建立推动体系、落实支持资金。德国政府提出了“保持技术领先、商业模式创新、产业生态优化”三大战略目标,还将工业4.0作为2018年“国家科学年”主题,增进广大公众关注。

第二,搭建架构。德国政府专门成立了“工业4.0平台”,作为实施工业4.0战略的中枢机构。平台吸引了政府、企业、高校院所、协会、工会等各领域159家机构代表参与,拥有300多名工作人员,是世界上最大、最多样性的工业网络。平台由联邦经济部和教研部共同领导,下设6个工作组,包含标准规范、研究创新、网络安全法律框架就业教育培训、其他需求等,各自开展政策研究和实践部署。全国各地设立10个工业4.0能力中心,重点帮助中小企业解决数字化升级等问题。

第三,企业主导。考察中我们感到,虽然德国政府大力提倡工业4.0,并反复强调中小企业作用,但背后真正起主导作用的还是大企业。如德国某大企业首先在安贝格建立了“工业4.0”数字化智能工厂,某企业的洪堡工厂成为全世界参观工业4.0的“样板”。一些知名大企业都是工业4.0平台的核心成员,深度参与政府的战略性和基础性项目。此外,企业积极与高校院所等机构合作,例如弗朗霍夫学会围绕工业4.0开展了大量研究项目,其中大部分是企业委托开发。

第四,抢占标准。德国是工业标准化的发源地,目前全球不到5万个工业制成品标准中,2.5万个来自德国,德国人对“谁制定标准谁就拥有市场”深有体会。在工业4.0平台中,“标准规范”被列为所有工作组首位。目前,德国已成型的工业4.0标准包括“工业4.0标准化路线图”“测量和自动化技术标准”,以及一些信息通信技术、自动化等方面的标准,并力促将工业通讯、IT安全等领域的现存标准纳入新的全球性参考标准中。此外,德国还积极在国际展会展示其最先进的标准化系统,邀请其他国家来德学习考察,借机加快德国标准向全球的推广步伐。

第五,注重改造。对工业4.0,德国上下认识并不完全一致。联邦政府层面认为,这是一场涉及产业链、价值链以及人与机器关系、商业模式的根本性变革,是具有跨时代意义的革命。但在州政府和企业尤其是中小企业层面,更多认为工业4.0是一种产业进化,是第三次工业革命的延续,应遵循客观规律,以传统产业升级改造为主要路径。我们考察的奥伯恩堡工业园区具有100多年的历史,他们在传统厂房和生产设施基础上加装传感器、智能模块等,借以保持技术领先。上面关注的是国家挑战,下面更重视效益和实用性,正是在这种上下磨合中,工业4.0将持续改进德国工业未来生产方式,孕育出涵盖产品整个生命周期的智能价值链。(www.daowen.com)

第六,保护数据。德国人强调,数据是新工业时代的“粮食”,智能制造不仅生产实物,更将产生海量数据,而这些信息如何处理、传输和保护将成为大问题。德国《电信法》和《联邦数据保护法》对互联网等领域的数据使用作出了明确规定,企业也会明确告知客户相关数据的用途和保护措施。在此基础上,工业4.0平台将进一步研究出台相应的IT安全策略、架构和标准,提高整个系统的机密性、完整性和有效性。2016年推出的“工业数据空间项目(IDS)”,旨在建立一种基于标准通信接口、实现数据安全交换共享的标准化虚拟架构,以保护每个企业的“数据主权”。

第七,培养人才。德国人认为,与工业4.0相适应的专业化人才短缺将是未来的最大短板。为此,专门推出了《人才培训与案例》手册,既重视蓝领工人的能力提升、人机协同的发展,又注重管理者素质的完善和复合型人才的培育。及时调整“双元制”教育专业设置,更加突出数字化、智能化相关的前沿知识,联邦职业教育研究所(BIBB)对信息技术专员、IT系统电子工程师等多个信息技术职业进行了优化更新。企业也通过对员工再培训,帮助他们更好适应工业4.0的新要求。

德国工业4.0目前发展到什么程度了呢?一方面,成效明显。德国在新工业革命中走在最前,工业4.0最早从学术理论进入工厂车间,一批示范性工厂已经建成,“传感4.0”“机床4.0”等子概念越来越多,背后都已有成型的产品和技术支撑。在2016年汉诺威工业博览会上,展示的工业4.0项目超过100项,既有机器人、传感器等“硬件”元素,也有数据处理、智能控制等“软件”元素,显示德国工业4.0已开始进入应用推广阶段。另一方面,差距还很大。德国政府官员和专家学者普遍认为,目前还没有一个工厂能够完全实现工业4.0愿景,博世、某知名企业等全球领先企业也只在局部生产和管理中实践了工业4.0的某些理念。多数一线管理者认为,欧美国家要真正实现工业4.0,至少需要15年时间。

另外,德国在推进工业4.0过程中也面临着一些问题和障碍。一是上下协同不够。联邦政府和大企业极力鼓吹工业4.0,但各州自主权很大,学术界和企业界认识也不一致。柏林应用科技大学梅根斯教授认为,目前称工业4.0还为时过早,主要困难在于跨行业的机器设备无法“对话”、电脑计算和处理能力不足、大部分机器数字化改造难度大成本高,无法支撑工业4.0的能力要求。这种认识上的差异将影响战略推进的协调性和实效性。二是信息化基础落后。德经济部长加布里尔认为,德国在数字化领域不仅落后于美国和中国,甚至落后于欧盟一些国家。欧洲电信网络运营商协会2014报告显示,德国光纤到户覆盖率在欧盟排名第26。基础设施短板制约了德国数字化转型的整体进程。三是理念过于保守。德国企业以严谨稳重、持续创新著称,但也存在保守封闭的倾向,容易在新的科技革命浪潮到来时不敢大胆变革,丧失本应抓住的机遇。例如,出于数据安全、隐私保护等方面考虑,德国企业特别是中小企业对商业领域和内部流程的数字化改造并不积极,导致德国的数字经济、分享经济等发展明显滞后。

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