德国工业4.0带给我们启示推进中国制造业迈向智能化

时间:2022-04-23 09:16:07

德国工业4.0带给我们启示推进中国制造业迈向智能化

德国依靠其制造业的精准,产品的高质量、名品牌,以雄厚的实力抵御了金融危机,受到全世界注目。近来德国提出“工业4.0”理念,并于2013年将其纳入了《高技术战略2020》,旨在通过应用物联网等新技术提升制造业水平,确保德国制造的未来,引领世界制造业新潮流。

工业4.0的内涵是指在工业化历史上经历的蒸汽机机械化、电动机广泛应用进入电气化、电子信息技术使制造实现自动化,这三个阶段被形象地表述为工业的1.0、2.0、3.0。今后制造业将基于下一代互联网、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术实现智能化,形成数字化、个性化、柔性化的制造与服务模式,进入工业4.0阶段。这个理念与第三次工业革命的实质类同,提法上有独到之处,可以把4.0看作是信息化的高级阶段。

工业4.0战略的实质是用物联网、服务互联网首先将制造业的物理设备连接到互联网上,再将传感器、终端系统、智能控制系统、通信设施组合起来,使制造业的物理设备具有计算、设计、通信、精准控制、远程协调和自治自动的功能。从而将制造者、机器、物料、制造环境以及用户紧密联系起来,实时连通、相互识别、有效交流。这个大系统实现了人与人、人与机器、机器与机器、制造与服务之间的无缝互联,制造厂成为智能工厂,制造方式成为智能化制造。

智能制造要求智能工厂内部建立新的制造服务流程,实现标准、设计、作业以及质量、安全、能耗物耗、环境保护等要素的精准控制。智能制造有用户全流程参与,包括研发、设计、制造和使用,产生了个人定制、“众包设计”等新理念新方式,满足了不同消费者的需求。从而在少品种、大批量、规模化的基础上衍生出多品种、小批量、柔性化的生产方式。由于用户的广泛深入参与,不仅带入了市场需求,而且完美地处理了制造业关联方、利益方的协作关系,制造与服务密切融合,推动了制造业服务化,提升了附加值,拉动了市场需求,带动了生产业。

对照德国工业4.0的愿景,给我们以新的启示。我国正处在2020年基本实现工业化的攻坚期,工业、制造业总体上仍处在全球产业链的中低端。我们有世界最先进的行业和领域,也有相当落后的甚至是完全依靠人工作业的小矿山、小作坊。因此我们要积极发展战略性新兴产业,也要加快传统产业的改造升级;在大力发展高科技产业、先进制造业的同时,也要下功夫淘汰落后、化解过剩产能;在精心谋划工业4.0的同时,也要着力打造工业3.0,甚至不得不去补2.0的欠账,这是我们的国情。尽管德国拥有世界一流的装备和技术,但有专家评论:软件与互联网技术是德国工业的相对弱项,原始创新不足也是德国的缺憾。但为了保持其竞争优势,继续占领全球制造业的制高点,德国提出“工业4.0”战略,目的就是充分发挥传统优势,扬长补短,大力推动新一代信息技术在制造业的应用,在实现第三次工业革命中先声夺人。其远见卓识应值得学习借鉴。

推进工业化信息化深度融合,是新型工业化道路的重要特征,是推动我国工业由大变强,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的必由之路,也是当今国际制造业发展的战略方向。

我国“两化”融合取得初步成效,仍存在明显差距。多年来信息产业快速发展,为实现“两化”深度融合提供了基础保障和技术支撑。“两化”融合促进了工业行业企业的优化改造、转型升级,引领了战略性新兴产业和生产业的成长壮大,提升了社会管理的效率水平。全国已形成一批“两化”融合的优秀企业、产业园区示范基地和软件名城。同时我们要清醒看到,“两化”融合在推进中仍存在着明显不足和差距。一是融合的“广度”“深度”不够。“广度”不够表现在没有推进到全部行业、企业,多数地区仍然停留在示范阶段。“深度”不够表现在没有形成系统和网络,大多数限于某个产品或项目采用某种信息技术,企业行业集成应用、系统应用不够,尚未上升到国家、行业标准规范。二是信息资源整合利用滞后,仍处于分散隔离的状态。纵向信息网络自成体系,业务系统封闭运行;横向缺乏互联互通,信息资源不能共享。缺乏中长期谋划,对已经到来的三次工业革命引起的变革准备不足。三是信息产业的支撑能力仍需大力提升。不少硬件和软件的核心技术、高端芯片、关键元器件仍依赖进口,“核高基”“集成电路”“新一代无线通信”等重大科技专项攻关仍需加力,“宽带中国”战略实施仍需加速,信息基础设施建设仍需加快。

推进“两化”深度融合,要抓住重点、分类推进,远近结合、精心谋划。

第一,“广覆盖、全渗透”,分类指导、典型示范、重点推进。把信息技术渗透、覆盖到企业生产经营的全过程,运用到品种质量、节能降耗、环境保护、安全生产、装备改善、管理信息化等方面。把信息技术应用从制造业向能源开发、交通运输、城市基础设施领域及物流、商贸、金融等生产业扩展。配合社保、教育、医疗、新农村建设、文化艺术、智慧城市等社会各层面打造各类服务平台。

第二,“两化”深度融合,要抓住制造业智能化这个重点。信息技术在制造业的广泛应用集中表现在“数控技术”上。将数控技术嵌入产品制造中,提升制造的效率、产品的性能和附加值。将数控技术应用于流程制造生产线,实现数字化、智能化,提高制造流程的安全、稳定、高效、优质,提高劳动生产率。从源头上看,采用大数据知识库和模拟仿真技术,全数字化设计实现结构、性能、功能的计算优化与仿真,极大提高设计质量和研制成功率。

第三,“两化”融合要在世界大格局中做中长期谋划。德国、美国等发达国家吸取应对国际金融危机经验教训提出的发展新思路,说到底其实质仍是“两化”的深度融合,是新一代信息技术与制造业的结合,与新材料、新能源、生物技术的结合。事实已经证明这些重大变革能够释放出巨大的潜能,改变着制造业、工业,改变着经济社会和居民生活。发达国家的先知先行,给我们带来新的挑战和压力,也给予深刻启迪。

(作者为全国政协常委、经济委员会副主任、工业和信息化部原部长)

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