摘 要：工业化是信息化与工业化的深度融合，德国工业4.0战略给中国制造业的发展，提供了借鉴和启示。本文介绍了工业4.0的概念及主要内容，说明了工业4.0将对制造业带来的巨大变革和对中国制造业的影响。**后对中国制造业的转型升级提出了建议。

关键词：工业4.0；智能制造；变革；转型升级

1 工业4.0概述

1.1 工业4.0定义

工业1.0的定义为对机械制造设备简单应用，工业2.0为20世纪初的电气化，工业3.0就是现在正在进行的信息革命，工业生产自动化程度提高。相比前几次工业革命，工业4.0是在当前成功应用信息和通信技术、嵌入式技术及强大的互联网技术的基础上而提出的。工业4.0就是综合运用信息物理系统（CYS, Cyber-Physical Systems）将资源、信息、物品和人进行互联，从而创造物联网和服务，进而将这种服务模式用于工业领域，促进制造业智能化、网络化发展。德国“工业4.0”战略旨在**充分利用信息通讯技术和信息物理系统相结合的手段，推动制造业向智能化转型。

1.2 工业4.0项目主要内容

“工业4. 0”项目的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。

“工业4. 0”项目将从两个方向展开，一是“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；二是“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求的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。

2 工业4.0对制造业带来的变革

输出：个性化、本地生产和大规模定制。工业4.0将会给产品的生产过程带来更多的自由和灵活性，所以它能够以较低的边际成本，为一个独立的客户进行个性化定制。如果产品相关数据能够被上载，那么就可以进行本地化生产，3D打印机的发展无疑是上述生产方式的关键。

过程：网络化制造和动态集群。企业会利用各种技能在自己国家的不同区域建立很多分厂，而把这些区域里的供应商集中起来有利于集思广益，形成动态集群。同时，由于虚拟和真实世界之间的边界越来越模糊，小微或者更专业化公司的进入门槛将会降低。

商业模式：产业链的破碎。在错综复杂的网络制造环境里，设计师、产品供应商以及承包商的角色都会发生改变，**步是价值链的破碎。当成本和利润不断上升时，商业领袖们就会重新思考和重塑价值链以面对新挑战。未来新的商业模式很有可能从互联网上被创造出来。

竞争：领域融合。传统工业领域的界限越来越模糊，这种界限主要是指工业和非工业应用之间的界限。展望未来，聚焦的重点将是工作方法，包括相同产品和服务的再现性。在工业4.0时代，供应商等级/优先顺序有可能会发生改变。传感器、IT和软件的地位在工业4.0时代将会提升，而生产机器和工具的公司地位将会下降。

全球化：照亮足迹。未来的企业组织将专注于选择关键领域参与，而非成为一个具有全面综合影响力的组织。开放性的生产制造基地和集群将会出现。公司将不再需要维持巨大的产品生产基地，利用传输数据进行本地小规模生产有可能会更加廉价。这将会建立一种更加分散和灵活的组织方法。

3 工业4.0对中国制造企业的影响

正在发生深刻变革的工业，对于我们来说既是机遇又是威胁。虽然传统制造业仍然会留在市场中，但是工业4.0期间将会改变原有组织、流程和功能。同时，在市场中也会出现采用新的商业模式的竞争对手。

3.1 对中国制造业带来的机遇

从政府角度来看，工业4.0与中国工业化与信息化深度融合的战略不谋而合，德国工业4.0和中国国策有很大共鸣，这对中国来说是一个很好的机会，是中国制造业转型升级重要的机遇。工业4.0要求产品和流程标准化、模块化，可以推动中国现代弱点项目建设。

工业4.0为众多制造业创造更多增值和盈利的机会。中国已经发展成为世界上**大的机械制造国，但我们的出口被德国人远远甩在后面，制造业是我国支柱产业，工业4.0将对我们的生产效率产生巨大影响。

中国具备一定优势。中国拥有**大的制造业市场，政府的支持对我们发展工业4.0，发展中国制造业转型升级非常重要；中国对新技术更加开放，因此中国人很容易把握住在工业4.0时期出现的新技术和商机；中国推动自动化、技术层面有独到之处并且具备良好的文化市场氛围。

3.2 对中国制造业带来的挑战

工业4.0时代为中国带来机遇，同样也给中国带来威胁。金融危机以后很多西方国家意识到实体经济对国家实力影响的重要性。许多国家重新重视制造业，把制造业重新引回到自己的国土，对我们造成威胁。并且，新的技术对传统制造业是冲击，传统制造业未来也会受到新技术的挑战。

中国对新的技术方案接受能力非常强，但是实施能力较弱，没有把技术、方案真正效益**大化，真正发挥其重要的潜能。另外，中国在产品设计和生产流程方面一直是弱项，因为缺少标准化思维。中国企业重技术，但对流程不重视，尤其在技术研发方面，许多中国企业研发技术能力不强，这对我们在工业4.0时期非常不利。

对中国提升产业竞争力形成挑战。工业4.0将可能使发达国家在科技、信息、资本等方面长期积累的优势进一步强化，抢占全球产业链关键环节，主导新型装备、新材料的生产和供应，成为未来科技革新与产业革命红利的主要受益者，这将对中国提升产业竞争力形成挑战。从研发投入比较来看，近年来，我国对研发的重视程度不断加大，美欧发达国家长期以来积累的研发优势使其抢占了技术制高点，其借此在各种技术指标上设定的所谓“国际标准”，更是对我国制造业向高端发展形成较大挑战。

4 工业4.0对中国制造业转型升级的启示

中国虽已是制造业大国，但远不是制造业强国，处于产业价值链低端。面对国内外产业发展条件和竞争环境的变化，借鉴德国工业4.0战略，加快推进中国制造业转型升级步伐，显得尤为必要和迫切。具体来说，德国工业4.0战略对中国制造业转型升级的借鉴主要表现在以下几个方面：

**，将智能化、数字化和服务化作为制造业发展的基本方向。中国制造业大多还停留在机械生产阶段，即“工业2. 0”阶段，信息化对制造业的作用水平总体不高，然而，它们是新产业革命条件下制造业的发展方向，是由制造大国发展为制造强国的必由之路。因此，中国必须借鉴德国工业4. 0战略，把智能化、数字化和服务化作为制造业发展的重要方向。应建立类似于德国“工业4.0平台”的制造业发展综合平台，集合诸多领域的相关专家，从多层面推进两化深度融合。绘制工业互联网发展路线图，实施物联网发展专项行动计划；研究制订鼓励“车联网”、“机联网”与“厂联网”等新型信息化发展方式的具体措施。

第二，基于系统、关联、集成、协同与融合的视角，重构中国新型制造业产业体系。在区域层面，打造具有较强竞争力和影响力的工业产业集群，特别注重对智能产业集群的培育；在产业层面，打造网络型、智能化、数字化生产制造方式与产业运行新模式；在产业链层面，继续强化企业创新和竞争力提升，加快从现有产业链低端向中高端跃升，同时把握全球产业分工和价值链重组的新趋势，扬长补短，深度嵌人，向国际产业链中高端跃升。

第三，充分发挥中小制造业企业的作用，构建大中小企业协同发展的新型产业组织。以新技术装备中小企业，支持面向中小企业的工业云服务平台建设，推进软件服务、制造资源、标准知识的开放共享，培育社会化、共享式制造新模式；构建新型网络型、集成式的市场、生产和经营关系，发挥制造企业的科技创新优势，**制度创新、结构重组、信息化改造、智能化升级、创新力增强等途径，大力发挥中小企业在个性化生产方式中的作用与功能，体现其独有的竞争优势，形成大中小型企业协同发展的新型产业组织。

第四，适时发展大规模、个性化、定制化制造业生产方式。针对新产业革命条件下技术创新和产业变革的趋势，重点发展大规模、个性化、定制化生产方式。充分利用模块化生产方式，**模块的不同选择和组合满足客户的个性化需求；对于个别特殊需求，成立单独的工作小组进行设计，定制个性化的产品。模块化生产方式仅仅是中国向德国大规模、个性化生产方式的过渡，**终将**技术创新和科学管理，将自动控制与产品需求全面对接，按照数字描写产品进行制造，实现小批量、多品种的个性化生产。

第五，强化技术创新平台建设，促进工业制造业标准统一。借鉴德国工业4.0战略对制造业设备及工业标准的规定，力求建立起中国完善的工业标准体系。应加强与德国等制造业强国的合作，加快与国际制造标准对接，积极引进、学习德国、美国等制造业相关标准，结合自身制造业发展水平及特点，对不同国家的工业标准进行整合、统一，遵循制造业自身发展的一般规律，加快制定中国制造综合标准化体系。

第六，在制造业转型升级过程中进一步提高中国劳动生产率。在促进制造业转型升级过程中，更进一步发挥人力资源效能，提高劳动生产率，是中国制造业面临的重要任务。应加强与德国相关高校、科研机构的交流与学习，主动学习先进的技术与经验；鼓励国内科研单位、高等院校等研究机构参与到制造业技术开发、标准制定、人才培养中;鼓励并支持校企合作，共同培养具备高端文化水平和丰富实践经验的制造业相关人才。制造业生产能够以个体需求为目标，由此为中小企业提供了巨大发展空间。