全球智能工業(yè)革命：德國(guó)工業(yè)4.0

在2011年漢諾威工業(yè)展上，德國(guó)提出工業(yè)4.0概念，并在2013年的漢諾威工業(yè)展上正式公布并上升到國(guó)家戰(zhàn)略， 開啟了新一輪工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的序幕。

美國(guó)2009年12月公布《重振美國(guó)制造業(yè)框架》，2011年6月和2012年2月相繼啟動(dòng)《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》和《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》，2012年3月提出了“國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)（NNMI）計(jì)劃”，在制造業(yè)的4個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域列出了9個(gè)創(chuàng)新中樞項(xiàng)目，2013年又發(fā)布《制造業(yè)創(chuàng)新中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃》。

日本在2015年6月公布了《2015年版制造業(yè)白皮書》，將人工智能和智能ICT作為轉(zhuǎn)型升級(jí)的軸心。

韓國(guó)提出了《制造業(yè)創(chuàng)新3．0戰(zhàn)略行動(dòng)方案》，在3D打印、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、ICT服務(wù)等8項(xiàng)核心智能制造技術(shù)中發(fā)力。

法國(guó)提出了《工業(yè)新法國(guó)2．0》，將智慧物流，新能源開發(fā)、智慧城市、未來交通等9個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域作為改革的重心。

2015年3月中國(guó)正式出臺(tái)《中國(guó)制造2025》，作為下一個(gè)10年中國(guó)制造業(yè)的行動(dòng)綱領(lǐng)。

工業(yè)領(lǐng)域的新一輪全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)拉開大幕，競(jìng)爭(zhēng)的主題是工業(yè)制造智能化，是什么原因促使上述這些制造業(yè)大國(guó)強(qiáng)國(guó)主動(dòng)或被動(dòng)的變革，他們各自的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略是什么，為什么制定這樣的戰(zhàn)略，實(shí)施的情況又如何？中國(guó)自己的策略有什么不同，可以借鑒其他國(guó)家的哪些部分？

下面我們就通過對(duì)各國(guó)工業(yè)和制造業(yè)的特點(diǎn)和優(yōu)劣勢(shì)，各大巨頭公司布局策略，以及創(chuàng)業(yè)和投資情況的分析來找找答案。

德 國(guó)
· 德國(guó)制造也曾是假冒偽劣
如今“德國(guó)制造”四個(gè)字是產(chǎn)品質(zhì)量的保證，可是在19世紀(jì)80年代，“德國(guó)制造”曾經(jīng)也是劣質(zhì)和仿冒的代名詞。第一次工業(yè)革命，最大的受益國(guó)英國(guó)憑借其領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力，占據(jù)了全球機(jī)器產(chǎn)品的大部分市場(chǎng)份額，德國(guó)人當(dāng)時(shí)缺乏可以和英國(guó)匹及的技術(shù)，則靠大量仿制英國(guó)制造的機(jī)器產(chǎn)品如機(jī)床，這使得英國(guó)人極其不滿，并在1887年，修改了《商標(biāo)法》，規(guī)定所有由德國(guó)出口到英國(guó)的物品都必須標(biāo)明“德國(guó)制造”，以此將“德國(guó)制造”的劣勢(shì)產(chǎn)品和英國(guó)制造的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品區(qū)別開來。
為了改變“德國(guó)制造”的臭名，德國(guó)機(jī)器制造商經(jīng)過近20年時(shí)間摸索和技術(shù)改進(jìn)，不斷完善機(jī)床性能和測(cè)量方法，終于在1893年在芝加哥舉行的世界博覽會(huì)上贏得了好名聲，過去那種質(zhì)次和精度低的形象，開始被優(yōu)質(zhì)和高精度的形象所取代，“德國(guó)制造”脫穎而出，其含義也大為不同，并從此確立德國(guó)在機(jī)器設(shè)備制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)，德國(guó)都是戰(zhàn)敗國(guó)，打亂了德國(guó)制造業(yè)的發(fā)展路徑，而且受到對(duì)戰(zhàn)敗國(guó)的生產(chǎn)限制，不過德國(guó)制造很快就又得到全世界的認(rèn)可，并在多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都達(dá)到世界前三的水平，是什么因素促成德國(guó)制造業(yè)的成功呢。
· 德國(guó)制造業(yè)特點(diǎn)
1． 德國(guó)人的性格
德國(guó)人的性格想必大家都有所了解，理性嚴(yán)謹(jǐn)是他們的民族性格，他們做事一絲不茍，注重細(xì)節(jié)，要去完美。無(wú)論是工作還是生活，他們都會(huì)處理的井井有條，所有事情他們都會(huì)提前計(jì)劃，充分準(zhǔn)備，嚴(yán)格執(zhí)行。可以說，德國(guó)就是一個(gè)處女座國(guó)家。德國(guó)人的性格在德國(guó)制造的產(chǎn)品的質(zhì)量水平上得以充分展現(xiàn)。
2． 德國(guó)的學(xué)徒制
在年輕人失業(yè)率居高不下的歐洲，德國(guó)在歐盟區(qū)擁有最低的失業(yè)率。這要?dú)w功于德國(guó)獨(dú)特的雙軌制職業(yè)培訓(xùn)系統(tǒng)（Dual Vocational Training System，也稱Dual system），“雙軌制”俗稱“學(xué)徒制”。
在15到16歲時(shí)，大概2／3的德國(guó)青少年進(jìn)入了職業(yè)學(xué)習(xí)體系，他們會(huì)同時(shí)在職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校學(xué)習(xí)，并在企業(yè)工作。德國(guó)學(xué)徒制就涉及到350個(gè)不同領(lǐng)域，不完全是技工或是工程師，還有眼科醫(yī)生，銀行家，貿(mào)易，手工藝一直到水管工，甚至是建筑工人等等。2003年，每3家德國(guó)企業(yè)中就有一家提供學(xué)徒制，2004年德國(guó)政府要求除了一些特別小的公司，其他德企必須統(tǒng)一接受學(xué)徒。在德國(guó)，技術(shù)型人才沒有經(jīng)過完成學(xué)徒制培訓(xùn)幾乎不可能找到工作。例如，海洋工程學(xué)類的招工，必須要完成學(xué)徒制。
德國(guó)學(xué)徒制－西門子公司
3． 標(biāo)準(zhǔn)化
德國(guó)人非常注重標(biāo)準(zhǔn)，生活中的標(biāo)準(zhǔn)比比皆是，如：每節(jié)樓梯的高度、烹飪佐料加量、垃圾分類規(guī)范等等，德語(yǔ)是世界語(yǔ)言中標(biāo)準(zhǔn)最多的，如名詞”性數(shù)格”、動(dòng)詞變位等嚴(yán)格規(guī)定。全球三分之二的國(guó)際機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)都來自《德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)》－DIN（Deutsches lnstitutfuer Normung）?？梢哉f，德國(guó)是世界工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)源地，DIN標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了機(jī)械、化工、汽車、服務(wù)業(yè)等所有產(chǎn)業(yè)門類，超過3萬(wàn)項(xiàng)，是德國(guó)制造的基礎(chǔ)。

· 德國(guó)工業(yè)體系優(yōu)勢(shì)
1． 汽車和汽車配件工業(yè)
德國(guó)的知名汽車品牌在全球建立了良好聲譽(yù)和強(qiáng)大的客戶忠誠(chéng)度，德國(guó)高檔汽車全球市場(chǎng)占有率超過70％。在新興市場(chǎng)中，尤其是中國(guó)，消費(fèi)者對(duì)高 端的德國(guó)汽車也需求旺盛。德國(guó)汽車生產(chǎn)企業(yè)高度重視研發(fā)，不斷提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，德國(guó)工業(yè)領(lǐng)域28％的研發(fā)人員從事汽車研發(fā)，而汽車工業(yè)九分之一的員工供職于研發(fā)部門。
國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心的一項(xiàng)研究成果顯示，汽車工業(yè)是一個(gè)1∶10的產(chǎn)業(yè)，即汽車工業(yè)1個(gè)單位的產(chǎn)出，可以帶動(dòng)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各環(huán)節(jié)總體增加10個(gè)單位的產(chǎn)出。這巨大的乘數(shù)效應(yīng)是任何其他產(chǎn)業(yè)都望塵莫及的。汽車工業(yè)的發(fā)達(dá)帶動(dòng)德國(guó)諸多其他行業(yè)的發(fā)展。
2． 機(jī)械制造方面的優(yōu)勢(shì)
德國(guó)是世界第一大機(jī)械設(shè)備出口國(guó)，75％的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品銷往國(guó)外。在機(jī)械設(shè)備業(yè)32個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域中，德國(guó)產(chǎn)品在16個(gè)領(lǐng)域?yàn)槭澜绯隹诘谝弧?br /> 3． 電子電氣工業(yè)
德國(guó)電子元件業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于德國(guó)汽車業(yè)的發(fā)展。汽車電子行業(yè)是德國(guó)電子元件的最大消費(fèi)者，通信領(lǐng)域、電子數(shù)據(jù)處理和工業(yè)電子也是其主要用戶，分別占20％左右的銷售份額。
德國(guó)在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程領(lǐng)域是全球最強(qiáng)的幾個(gè)國(guó)家之一。
4． 中?。易迤髽I(yè)
德國(guó)有大量的公眾聞所未聞，但是在細(xì)分行業(yè)排名世界第一的隱形冠軍。
· 為何工業(yè)4．0？
德國(guó)制造業(yè)也有短板，勞動(dòng)力的短缺和制造業(yè)的高工資，德國(guó)2015年制造業(yè)平均時(shí)薪為40．50美 元，制造業(yè)工資處于全球最高位。 所以德國(guó)不得不通過研發(fā)更先進(jìn)的裝備和高度集成自動(dòng)的生產(chǎn)線來彌補(bǔ)這個(gè)不足。勞動(dòng)力不足加上德國(guó)人對(duì)錯(cuò)誤和缺陷的零容忍度，德國(guó)制造業(yè)是將生產(chǎn)過程中涉及的知識(shí)和流程固化到裝備和生產(chǎn)線中來解決問題。綜上這些因素，德國(guó)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于裝備制造業(yè)和生產(chǎn)線自動(dòng)化。
而德國(guó)的制造業(yè)是以設(shè)備出口為導(dǎo)向的，因?yàn)榈聡?guó)本土無(wú)法消化如此大的產(chǎn)量，而德國(guó)面臨新興國(guó)家設(shè)備壓力，出口停滯不前，2006年到2011年德國(guó)工業(yè)出口總值上來看，5年來沒有任何增長(zhǎng)，而設(shè)備品質(zhì)高，不易損壞，只出口設(shè)備，沒有體現(xiàn)服務(wù)價(jià)值，這在一定程度上阻礙了德國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。德國(guó)意識(shí)到只賣設(shè)備賺一次的錢不如賣整套的解決方案和后期服務(wù)賺長(zhǎng)久的錢這個(gè)問題，所以德國(guó)提出工業(yè)4．0計(jì)劃，是想利用其在工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，加上德國(guó)在制造系統(tǒng)中所積累的知識(shí)以軟件和服務(wù)的方式提供給客戶作為增值服務(wù)，提升工業(yè)產(chǎn)品出口競(jìng)爭(zhēng)力，并產(chǎn)生長(zhǎng)期持續(xù)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
· 何為工業(yè)4．0
想了解工業(yè)4．0，我們返回歷史，看看工業(yè)1．0，2．0， 3．0 是怎么回事，工業(yè)1．0即是第一次工業(yè)革命，蒸汽機(jī)的應(yīng)用推動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)的普及，機(jī)器代替了人工勞力，使得工業(yè)進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代；工業(yè)2．0是電力的出現(xiàn)推動(dòng)生產(chǎn)線作業(yè)，使得工業(yè)進(jìn)入規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化時(shí)代；工業(yè)3．0則是自動(dòng)化和信息化的結(jié)合， 使得工業(yè)進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代。
工業(yè)4．0，則是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)大數(shù)據(jù)，云計(jì)算，人工智能等技術(shù)的深度融合，使得工業(yè)進(jìn)入智能化的時(shí)代。還有一個(gè)重要的區(qū)別是，工業(yè)4．0時(shí)代的制造業(yè)不再以制造端的生產(chǎn)力需求為起點(diǎn)，而是將用戶端的價(jià)值需求作為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的出發(fā)點(diǎn)。工業(yè)4．0意味著產(chǎn)品全生命周期乃至全價(jià)值鏈，全生態(tài)系統(tǒng)的變革。

從工業(yè)1．0 到 工業(yè)4．0
1． 工業(yè)4．0 戰(zhàn)略框架
德國(guó)工業(yè)4．0戰(zhàn)略框架要點(diǎn)可以稱為1438模型，即：
1個(gè)網(wǎng)絡(luò)（信息物理系統(tǒng)（CPS）網(wǎng)絡(luò)）
4大主題（智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流、智能服務(wù)）
3項(xiàng)集成（縱向集成、橫向集成、端到端集成）
8項(xiàng)計(jì)劃（標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)、管理復(fù)雜系統(tǒng)、工業(yè)寬帶基礎(chǔ)、安全和保障、工業(yè)的組織和設(shè)計(jì)、培訓(xùn)與再教育、監(jiān)管框架、資源利用效率）
從戰(zhàn)略框架的要點(diǎn)我們可以看出，德國(guó)工業(yè)4．0是需要政府各相關(guān)部門，各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)聯(lián)盟及大中小企業(yè)，學(xué)校教育等多方面的共同合作才能實(shí)現(xiàn)，也需要至少20年時(shí)間，德國(guó)自己也在起步摸索階段。

德國(guó)工業(yè)4．0戰(zhàn)略框架要點(diǎn)
內(nèi)容太多，我們著重來看幾個(gè)核心內(nèi)容
CPS：
本質(zhì)是構(gòu)建一套賽博（Cyber）空間和物理（Physical）空間之間基于數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的閉環(huán)賦能體系，解決生產(chǎn)制造、應(yīng)用服務(wù)過程中的復(fù)雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。

CPS 物理空間和信息空間映射
智能生產(chǎn)包含5 個(gè)方面：產(chǎn)品智能化、裝備智能化、生產(chǎn)方式智能化、管理智能化和服務(wù)智能化。
產(chǎn)品智能化：把傳感器、處理器、存儲(chǔ)器、通信模塊、傳輸系統(tǒng)融入各種產(chǎn)品，使得產(chǎn)品具備動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、感知和通信能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可追溯、可識(shí)別、可定位。
裝備智能化：通過先進(jìn)制造、信息處理、人工智能等技術(shù)的集成和融合，可以形成具有感知、分析、推理、決策、執(zhí)行、自主學(xué)習(xí)及維護(hù)等自組織、自適應(yīng)功能的智能生產(chǎn)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化的生產(chǎn)設(shè)施，這些都屬于智能裝備。
生產(chǎn)方式智能化：個(gè)性化定制、極少量生產(chǎn)、服務(wù)型制造以及云制造等新業(yè)態(tài)、新模式，其本質(zhì)是在重組客戶、供應(yīng)商、銷售商以及企業(yè)內(nèi)部組織的關(guān)系，重構(gòu)生產(chǎn)體系中信息流、產(chǎn)品流、資金流的運(yùn)行模式，重建新的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈、生態(tài)系統(tǒng)和競(jìng)爭(zhēng)格局。
管理智能化：隨著縱向集成、橫向集成和端到端集成的不斷深入，企業(yè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性不斷提高，必然使管理更加準(zhǔn)確、更加高效、更加科學(xué)。工業(yè)4．0時(shí)代還給我們帶來了管理領(lǐng)域的革命。
服務(wù)智能化：是從生產(chǎn)型制造向生產(chǎn)服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型，兩方向相向而行，一是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷拓展服務(wù)，另一個(gè)方向是從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。比如個(gè)性化的研發(fā)設(shè)計(jì)、總集成、總承包等新服務(wù)產(chǎn)品的全生命周期管理。
三項(xiàng)集成：
縱向集成：企業(yè)內(nèi)部靈活且可重新組合的網(wǎng)絡(luò)化制造體系企業(yè)內(nèi)部的集成。企業(yè)全生命周期的集成，包含產(chǎn)品研發(fā)，設(shè)計(jì)，計(jì)劃，工藝，生產(chǎn)和服務(wù)的信息集成，打破信息孤島，追求的是在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)所有環(huán)節(jié)信息無(wú)縫鏈接，這是智能化的基礎(chǔ)?？v向集成在工業(yè)3．0時(shí)代就被提及，這里的不同是，工業(yè)4．0是通過CPS形成的智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的集成。
橫向集成：
企業(yè)之間通過價(jià)值鏈以及信息網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的一種資源整合，為實(shí)現(xiàn)各企業(yè)間的無(wú)縫合作，提供實(shí)時(shí)產(chǎn)品與服務(wù)，推動(dòng)企業(yè)間研產(chǎn)供銷、經(jīng)營(yíng)管理與生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)全流程的無(wú)縫銜接和綜合集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理等在不同企業(yè)間的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。
端到端集成：
圍繞產(chǎn)品全生命周期的價(jià)值鏈創(chuàng)造，通過價(jià)值鏈上不同企業(yè)資源的整合，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護(hù)的產(chǎn)品全生命周期的管理和服務(wù)。
2． 工業(yè)4．0技術(shù)支柱
工業(yè)4．0涉及的技術(shù)廣泛，從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)底層到與消費(fèi)者行為預(yù)測(cè)及溝通都有新技術(shù)支撐，包含工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)，工業(yè)大數(shù)據(jù)，3D打印，人工智能，工業(yè)機(jī)器人等。

工業(yè)4．0技術(shù)支柱
3． 工業(yè)4．0預(yù)期
德國(guó)預(yù)期工業(yè)4．0會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率大幅提升，而生產(chǎn)成本則會(huì)下降。下面是德國(guó)聯(lián)邦統(tǒng)計(jì)辦公室給出的生產(chǎn)效率提升預(yù)期。