浅谈“工业互联网”与“工业4.0”及其对中国制造业发展的启示

发表时间:2021/6/16   来源:《中国电气工程学报》2021年2期   作者:李世平
[导读] 自21世纪以来,最典型的例子是美国的“工业互联网”和德国的“工业4.0”。
        李世平
        佛山杜邦鸿基薄膜有限公司   广东佛山   528000
        摘要:自21世纪以来,最典型的例子是美国的“工业互联网”和德国的“工业4.0”。“工业互联网”和“工业4.0”带来了全球制造业产品开发,生产模型和制造价值实现模型的变化。为了巩固和提高我国制造业的全球地位,加速从非制造业向制造业的转变,有必要促进“两大产业”的深度融合,坚持创新驱动,夯实智能基础。启示制造业要重视对高素质人才的培训,加强制造业的国际合作。
关键词:工业互联网;工业4.0;中国制造业;发展启示

        国际金融危机后,欧美等发达国家和地区对实体经济特别是制造业的发展给予了新的关注。各国实施了“再工业化”战略,以巩固主要技术和工业优势,并在未来积极利用先进制造业的主导地位[1]。作为全球制造业的领导者,美国和德国依靠它们现有的优势逐步开展工作。

1.“工业互联网”与“工业4.0”概述
        实施“工业4.0”的主要目的是确保德国成为智能制造技术和领先产品市场的主要提供者,保持其在全球市场上的领先地位,并在制造上向世界水平形成新的竞争优势。“工业4.0”策略是基于工业Internet的智能制造策略,其核心是建立虚拟的网络物理集成系统(CPS)[2]。工业互联网由三个关键元素组成:智能手机、高级分析和人。智能机器是一种集成系统,它使用先进的传感器、控制器和软件应用程序,以全新的方式将现实世界中的机器、设备、团队和网络连接起来。高级分析是一种使用基于物理的分析方法、预测算法和关键学科的深度专业知识来理解机器和大型系统如何运行的方法。建立不同工作场所人们之间的实时联系,为更智能化的设计、操作、维护和优质服务提供支持和保障。
        《德国工业4.0战略计划实施建议》认为:纵向集成是将不同层面(如传感器、控制、生产管理、制造和执行及企业计划等)的信息技术(IT)系统集成到一起,完成企业内部不同信息技术系统、生产设施(以数字化、智能化生产设备为主)的全面集成;端对端集成是为了实现研发、生产、服务等产品全生命周期的所有工程活动,将全价值链上的、为客户需求而协作的不同公司进行集成;横向集成是将各种处于不同制造阶段和进行不同商业计划的信息技术系统集成在一起,以供应链为主线,将企业间的物流、能源流、信息流结合在一起,以实现社会化协同生产。通过这三项集成,德国将全面完成企业内(信息化系统及生产设备)、企业间、生态圈的集成、协同,实现灵活的、个性化的、高效的、社会化的、智能的生产,从而巩固其在全球制造业中的领先地位。

2“工业互联网”与“工业4.0”及其对中国制造业发展的启示
        中国和德国都是制造业巨头。尽管两国处于不同的发展阶段,但工业现代化有许多相似之处。因此,中国制造业发展可以借鉴德国的“工业4.0”经验。“工业互联网”与“工业4.0”及其对中国制造业发展的启示如下:
2.1提升产品附加值,鼓励原始创新
        高新技术已经成为衡量一个国家国际竞争力的重要指标。掌握关键核心技术对于提高一个国家的综合实力至关重要。中国的制造业主要处于组装和加工阶段,其附加值低,技术含量低,依靠原材料和劳动力优势来促进生产。但是,随着中国人口红利的增加和资源地过度消费,中国在原材料和人工成本方面的优势不再明显,而增强创新能力,掌握核心技术已成为当务之急。鼓励原始创新不仅可以消除发达国家的知识产权保护障碍,而且可以利用外国技术专利资金进行科学研究和开发,这将有助于提高产品国民的竞争力。可以看出,我国的科研经费逐年增加,但与德国等发达国家相比,差距仍然较大,应进一步加强研究与开发,打破技术壁垒,促成自身掌握关键核心技术。
2.2大力推进新型工业化道路
        加深人们对新型工业化道路的认识。

如今,人们对制造业升级的认识仅限于特定行业和发展水平。随着智能制造和互联网技术的发展,人们应该加深对新型工业化的认识,并推动智能终端设备的普及。新生产方式的普及,不仅可以促进生产力的发展,而且可以促进生产关系的转变。 “计算机化推动了工业化,而工业化则促进了计算机化。”从这个意义上说,德国的“工业4.0”计划适应了中国特色的新型工业化道路,并以两个产业的融合为载体实现了工业智能。将数据视为新的生产要素,充分利用数据的供应和分配,将其转变为竞争优势的新来源。为了开辟一条新的工业化道路,有必要建立一个健全的市场监督体系并制定综合的行业标准。
2.3加大对中小微企业的扶持力度
        德国的实体经济得益于许多“隐形冠军”。尽管这些“隐藏的冠军”中大多数都是臭名昭著的公司,但它们在行业中占有较高的市场份额,并且经常是某些细分市场的领导者,生产具有高度专业化水平的单个产品。例如,一家小型的德国螺母和螺栓制造商在80多个国家和地区设有大约300个销售点。中小企业的发展潜力巨大[3]。加大对中小企业的扶持力度,扩大免税范围,创建风险投资基金,鼓励高新技术产业发展。政府的财政和货币政策应最大程度地促进中小企业的利益,改善中小企业的公共服务体系,增强中小企业的创新能力。德国是一家小型螺母和螺栓制造商,在全球80多个国家和地区拥有约300个销售点。中小企业的发展潜力巨大。加大对中小企业的扶持力度,扩大免税范围,创建风险投资基金,鼓励高新技术产业发展。政府的财政和货币政策应最大程度地使中小型企业受益,改善中小型企业的公共服务体系,增强中小型企业的创新能力。
2.4注重高素质人才的培养
        凭借强大的实体经济和强大的教育体系,德国尽管遭受了多重经济冲击,仍然能够保持其经济活力。良好的教育体系对培养高素质人才至关重要。人才是国家发展的基础。培养具有创新能力的人才是提高科技发展水平的前提。 “有效的教育制度是决定一个国家的教育水平和人力资源的关键因素。”因此,中国政府应实施“人才强国”战略,加大对高等教育的支持,设立专项研究基金,并允许大学办学。该行业提供高技术工人。奖励在科研中作出突出贡献的人员,鼓励高新技术企业的发展,重视在职人员的培训,提高我国熟练工人的比例。
2.5降能耗,降物耗,实现绿色发展、低碳发展
        中国人均生态财富低,资源和环境问题严重。实施“绿色发展战略”是中国发展的必然选择。绿色发展是经济系统,生态系统和自然系统的统一,生态环境的保护和资源的可持续利用的实现[4]。近年来,发达国家依靠先进技术并通过经济全球化将能源密集型和污染环境的产业转移到落后的发展中国家,而忽略了全球环境污染问题。作为世界上最大的发展中国家和最大的制造国,如果中国不实施“绿色发展”战略,不仅会对中国产生巨大的负面影响,还将对世界经济发展产生巨大的负面影响。

3结束语
        作为德国的国家战略,“工业4.0”不仅引起了德国的关注,而且引发了全世界制造业改善的狂潮。作为领先的制造商,德国的一举一动都得到密切关注。 “工业4.0”基于“智能制造”和“互联网工厂”,并结合了互联网,物联网和制造业,从而实现了从头到尾的“端到端”生产组织模型。端客户制造,因此促进了制造业智能化的发展方向。 “工业4.0”对促进制造业的转型和发展具有重大影响。生产技术得到了极大地改善,生产率与生产的比率得到了改善。我们正处于第三次工业革命的结尾。生产材料的浪费严重,生产力与人们不断增长的材料需求之间的矛盾日益突出,迫切需要促进第四次工业革命的实施。在新时代的潮流中,我们必须坚持创新驱动,夯实智能基础,工业互联网融合发展,注重绿色环保,才能促进产业高质量发展。

参考文献:
[1]宋歌.以工业互联网助推中国装备制造业高质量发展[J].区域经济评论,2020(04):100-108.
[2]付宇涵,马冬妍,催佳星.工业互联网平台推动下中国制造业企业两化融合发展模式探究[J].科技导报,2020,38(08):87-98.
[3]刘青华.中国如何发展“工业4.0”[J].中国设备工程,2019(08):218-219.
[4]延建林,孔德婧.解析“工业互联网”与“工业4.0”及其对中国制造业发展的启示[J].中国工程科学,2015,17(07):141-144.
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