“工业4.0”发展现状及产业链上下游分析

　　【中国智能制造网 学术论文】对于我国制造业来说，发展工业4.0的路径应是加紧建立更多新兴技术的研发总部、孵化总部和运营总部、创新总部，对新兴技术要从高起点切入，像硅谷那样，成为创新中心。　　

　　
　　2011年德国初步提出工业4.0的概念，2013年在汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是通过应用物联网等新技术提高德国制造业水平，建立具有适应性、资源效率及人体工学的智能工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。目前各国正积极推进新型制造业发展计划，工业4.0的脚步渐行渐近。
　　
　　 一、工业4.0相关概述
　　
　　1、工业4.0的概念
　　
　　德国工业4.0：网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度交织产生新的价值模型，在制造领域，这种资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络-实体物理系统（CPS）”。
　　
　　工业4.0的本质是数据，包括产品数据、运营数据、产业链数据、外部数据等。工业4.0的核心就是工业智能化，相关行业包括：智能机床、工业自动化、工业互联网、机器人、RFID、传感器、3D打印。
　　
　　2、工业4.0的主题
　　
　　工业4.0的四大主题是智能工厂、智能生产、智能物流和智能服务。智能工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；智能生产主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；智能物流主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持；智能服务是应用多方面信息技术，以客户需求为目的跨平台、多元化的集成服务。
　　
　　二、工业4.0发展分析
　　
　　1、工业4.0发展现状
　　
　　（1）德国
　　
　　2013 年汉诺威工业博览会上，“工业4.0”的理念和计划由德国政府正式发布，描绘了制造业的未来愿景。目前，“工业4.0”计划已经从“德国高技术2020战略行动计划”获得2亿欧元投资，启动了包括“信息物理生产系统”（CPPS）在内的若干项目。此外，德国教育与研究部（BMDF）建立的“信息通信技术（ICT）2020——创新研究”计划以及德国科学研究联盟（FU）经济与社会促进组（原通信促进组）发起的“智能服务——基于网络的商业服务”也都在“德国高技术2020战略”框架下开展，并且与“工业4.0”紧密相关，其中前者属于“数字德国2015”ICT战略，后者则成为 “未来计划”之一，2015年3月提出了终版的战略建议报告。
　　
　　（2）美国
　　
　　美国提出的“工业互联网”，旨在将人、数据与智能设备衔接，以交换数据来驱动制造业智能转型。相比德国，美国积极推进的“新工业战略”更加注重“软”的方面，例如大数据、软件、互联网等对于传统工业的再工业化。在美国，工业4.0就是将虚拟网络与实体连接，通过大数据分析等来重塑制造业，形成效率更高生产系统。美国的工业互联网范畴更广阔，它试图将人、数据和机器连接起来，形成开放而化的工业网络。目前，美国国内80多家ICT和互联网巨头公司如GE、IBM、思科等企业成立了IIC(工业互联网联盟)，以期打破技术壁垒，为通过大数据来实现制造业的创新。美国凭借其在工业3.0的优势以及互联网和ICT先进巨头公司的影响力正推动着工业4.0的发展。
　　
　　（3）日本
　　
　　在面对德国开启了“智能制造”这一通向未来新工业革命的大门时，安倍政府也开始采取行动，制定和规划了日本“工业4.0”的发展方向。2015年版的《日本制造业白皮书》正是日本力求赢得“产业价值链主导权”的关键举措。在政界，日本经济产业省把3D打印机列为优先政策扶持对象，投资45亿日元，实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目；在业界，三菱电机、富士通、日产汽车和松下等日本电子、信息、机械和汽车行业的主要企业等组建名为“产业价值链主导权”的联盟，共同探讨工厂互联的技术标准化，并争取使其成为标准。
　　
　　2、工业4.0战略规划
　　
　　美国自2008年金融危机起遇到了产业空心化，鉴于在其GDP总量中服务业占比70%而制造业仅占12%的不平衡结构，美国提出“先进制造业伙伴计划”，旨在振兴“美国制造”；日本制造业产值占GDP 比重达20%，日本已从国家层面上开始高度重视科技附加值高的制造业；德国以精益制造，提出“工业4.0”企图再次新一轮工业革命，巩固其竞争地位；中国经济增长放缓，经济结构调整站在了制造业转型升级的十字路口。未来制造业将回归各国战略重心，成为经济稳定增长的重要引擎。