保障德国制造业的未来（十四） _中国经济网—

　　——关于实施工业4.0战略的建议

　　美国

　　美国政府重新重视机械工程领域。美国政府正在探索一条积极的工业政策，鼓励制造业企业重返美国，为本土创造就业机会。2011年夏天，美国总统奥巴马启动高端制造业合作伙伴计划（Advanced Manufacturing Partnership，以下简称AMP），以私有部门为主，联合高校、企业和政府部门代表，共同寻找“新兴技术发展的深化与投资”的道路。

　　AMP指导委员会由麻省理工学院、加州大学伯克利分校、斯坦福大学、卡耐基·梅隆大学、密歇根大学和乔治亚理工学院等美国顶级工程院校的校长及卡特皮勒、康宁、陶氏化学、福特、霍尼韦尔、英特尔、强生、诺斯洛普·格鲁门、宝洁和联合技术公司等美国大型企业的CEO组成。

　　2012年7月，AMP指导委员会在报告中详细列出16条建议，包括建立覆盖全国的制造业创新机构网络（National Network of Manufacturing Innovation Institutes）。这些机构采取官办和民办相结合的形式，意欲成为“区域优秀制造业中心”，提升美国企业在全球市场上的竞争力，吸引制造业设施投资。

　　另外，奥巴马政府还为制造业研究提供大量研发资金。2013年美国政府预算当中，高端制造业拨款增长19%，高达22亿美元。美国标准化工作主管部门美国国家标准与技术研究所（NIST）获1亿美元资金为本土制造行业提供技术性支持、研究设施和专业知识。

　　美国国家标准与技术研究所还负责建设和维护高端制造业门户网（Advanced Manufacturing Portal）。高端制造业门户网是在AMP的建议下建设的，旨在帮助美国机械工程领域的政府主管部门、高校和企业加强联系。美国政府还通过就业和创新加速挑战计划（Jobs and Innovation Accelerator Challenge Initiative）为10个公私合作的地方集群发展项目投资2000万美元。

　　信息物理系统和物联网技术从美国政府获得资金支持已有多年。实际上，早在2006年，美国国家自然科学基金委员会（National Science Foundation）已经确立信息物理系统为关键研究领域。

　　但是，信息物理系统在制造业上的具体应用却开展得很少。网络和信息技术研发计划（Networking and Information Research and Development Programme）为18个不同的研究机构提供框架，协调各自在IT领域不同方向的研究计划，包括人机交互和信息管理等。2011年，网络和信息技术研发计划的可支配预算超过30亿美元。

　　中国

　　中国也在大力发展机械工程行业。十二五规划的目标要求减少对外国技术依赖程度，追求全球技术领导力的目标，大力发展高端装备制造和新一代信息技术等七大战略新兴产业。到2015年，中国政府为实现这些目标将提供总额1.2万亿欧元的资金，并通过补贴、减税和其他金融手段鼓励和刺激供需。

　　中国政府还将提高研发占GDP的比重从现在的1.5%提高到2015年的2%。机床领域的发展的重点包括智能制造装备行业、智能控制系统和高端数控机器，而IT领域的重点包括物联网及其在工业控制和自动化等方面的应用。

　　2010年起，中国政府越来越重视物联网。从2010年开始举办一年一度的物联网大会，中国的第一个物联网中心在首届物联网大会期间成立了。这一研究中心获得了1.17亿美元的资金研究物联基础网技术和相关的标准。

　　另外，早在2009年，大连理工大学软件学院就成立了研究小组，研究目标之一即是信息物理系统在自动化工程当中的应用。中国还在江苏省无锡市建立了“物联网产业基地”，已有300多家企业落户，7万多名员工上岗。中国领导人正计划在十二五期间向物联网行业投入总额达8亿美元的资金。

　　欧盟

　　欧盟通过研究第七框架计划（2007-2013），大力支持物联网技术的发展。研究第七框架计划向信息通讯领域拨款90亿欧元，是该计划中最大的单项资金。框架计划中包括多个推广物联网在制造业应用的跨行业项目。

　　由西门子负责的“IoT@Work”项目获得580万欧元的预算，研究即插即用概念在实际环境的应用。ARTEMIS技术平台获框架计划24亿欧元注资供平台中8个子项目开展研发工作，子项目包括生产和制造自动化和物理信息系统。

　　另外，框架计划还拨款12亿欧元支持公有部门和私有部门的合作项目“未来工厂”（Factories of the Future），未来工厂每年将对外征集智能制造业的项目。其中，由SAP负责的“ActionPlanT”项目最近提交了《制造业2.0愿景》报告，供第八框架计划——2020地平线（2014-2020）讨论未来的资助研究项目。地平线2020的预算为800亿欧元，是世界上最大的研发资助项目。

　　印度

　　资助创新是印度五年规划（2012-2017）中的核心任务之一，规划要求将共有部门和私有部门的研发投入占GDP的比重提高到2%。2011年，印度通讯和信息技术部正式启动“信息物理系统创新中心”，开展包括人形机器人在内的多个领域的研究。

　　此外，博世于2011年11月在班加罗尔成立了信息物理系统研发中心。该中心的顾问包括弗劳恩霍夫应用研究促进协会和印度多个一流研究中心。这项合作计划总额高达228亿欧元，旨在为未来的IT专家提供最佳研究和工作环境。印度今后还会通过研究合同的方式向产业和研究领域提供支持。根据Zebra Tech公司的最新调查，即使今天，印度企业使用物联网技术的水平也位于世界前列。

　　德国的许多竞争对手已经意识到物联网将越来越多地应用到制造业当中，并且正在通过多种制度和金融的手段推动这一趋势的发展。工业4.0工作组认为，德国有实力成为工业4.0时代的全球领袖。工业4.0平台应定期接受评估，保证德国在计划和实施中走在世界的前列。

　　应用示例5：生产商因不可控因素突然更换供应商

　　生产商在遇到不受自身控制的情况时，如自然灾害或政治危机，往往需要在生产过程中临时更换供应商。通过模拟对下游服务的影响，工业4.0可以帮助生产商顺利地在变动中过渡，评估不同供应商，从中做出最佳选择。

　　现在：

　　现有条件下，如果供应商不能及时供货，制造商很难评估对当前生产和下游服务造成的影响并及时做出反应。突然断货会导致大量额外成本，推迟生产周期，从而对公司业务造成巨大风险。制造商需要迅速作出决定考虑替代供应商、解决在产品的物流问题、当前库存的维持时间、在产品是否已经使用前一家供应商的零部件以及现有供应商是否具备所需的能力和技术按时提供所需供货能力。目前的IT支持还不能解决上述全部问题。

　　未来：

　　工业4.0可以模拟生产流程中的全部步骤，并确定各个步骤对生产的影响。模拟包括存储水平和运输物流，还能跟踪已经投入生产的零部件的使用记录，提供零部件寿命信息。通过这些数据，可以计算出不同产品的起模成本，用最节约的方式重新分配生产资源。工业4.0还可以评估相关风险。这样就能模拟出使用不同供应商的成本、利润和环境影响。广泛连接制造系统可以实时动态分析供应商的供货能力，同时在供应云的安全渠道中直接与供应商沟通联系。

　　7 前景

　　德国有潜力成为工业4.0时代全球领先的市场和供应商。为此，除了攻克技术难关，不同行业的企业和员工要携手合作，共同造就发展。工业4.0平台是确保工业4.0的创新潜力能够被各行各业充分利用的重要一步。

　　实现工业4.0的美好愿景需要渐进式的发展，发展的速度在不同的领域和不同的公司不尽相同。因此，我们需要建立示范项目，尽快向市场推出新产品。

　　落实愿景应采取双轨战略。现有的基础技术和经验需根据制造工程的需要进行调整，并迅速大范围推广。同时，还要为新制造地点和新市场研发创新方案。如果双轨战略能够成功实现，德国将会成为工业4.0的领先供应商。打造全球领先的市场还将使德国成为具有吸引力的制造地点，保护国内制造业。

　　2011年初，产学研究联盟（Industry-Science Research Alliance）提出了工业4.0战略。预计2013年4月，BITKOM、VDMA和ZVEI等制造工程行业协会，将与企业、专家和公民社会一道，共同确保工业4.0战略的渐进发展和连贯落实。

　　用系统的办法让所有的利益相关方参与其中、互相交流技术和社会创新将为这一领域的成功合作打下良好基础。

编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心

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