德国为保持在制造业的领先地位，在2013年提出工业4.0概念。有意思的是，中国制造业界和投资界对工业4.0的热情程度超过了德国人。近一年来，国内几乎每天都有工业4.0相关主题的演讲、论坛和沙龙，业内业外都在热烈讨论工业4.0。按其热度，似乎工业4.0马上要落地，真实的工业4.0到底距离我们还有多远?

　　数字工厂和人机是亮点

　　西门子的战略很清晰，在汉诺威展会上的标语就是“On the way to Industrie 4.0-Driving the Digital Enterprise”——工业4.0就是要实现自动化、数字化和网络化。

　　话虽如此，但德国人首要的突破口是数字化工厂，为什么不是自动化和网络化呢?

　　德国企业在生产自动化上已经达到很高水平，同样的，日本企业的精益生产方面也有很高水平，但两相比较，德国并不占太大优势。德国企业要想获得领先，必须有新突破，而网络化涉及的产业链企业太多，整合难度较大，需要很长时间。所以目前的突破口只有选在数字化工厂。西门子在本届汉诺威工业展上还强调，做数字化工厂要注意积累专业的行业知识和服务，而每个行业、乃至每个企业，它们的行业特点和能提供的服务都有所不同，这就意味着每个行业甚至每个企业实践工业4.0的路径都可能会不一样。

　　数字工厂既包含产品的数字化，也包含生产过程的数字化，以及全生命周期的数字化。西门子推广工业4.0，不会忘记推销自家现成的软硬件产品和方案，其涵盖从产品设计、生产规划、工艺工程、生产执行和服务的全套数字化软件方案，也提供了可资参考的德国安倍格市的数字化工厂样版。

　　为了工人安全，一般工业机器人的工作区与工人隔离开，机器人像野兽一样被关在笼子里。同时，还安装了很多机器安全设备，如安全继电器、安全地毯、安全光幕、急停开关等，以防止对人身产生伤害。而本届汉诺威展出的协作机器人可以和工人一起协同工作，无需安全护栏，显然参展企业认为自己的机器人没有安全隐患。

　　现场的KUKALBRIIWA机器人为观众倒啤酒，从拿杯子、开瓶、倒啤酒，动作流畅灵活，一气呵成。KUKA的LBRIIWA机器人有七个轴，特别适用于电子、医药、精密仪器等行业，这些行业对柔性、灵活度和精准度要求较高。

　　通过与Fraunhofer专家沟通后获知，德国科研系统中，公共大学与公立研究机构主要从事基础研究，而私立的企业研究院从事应用研究。但是Fraunhofer这样的应用型研究机构则是基础研究和企业创新之间的重要桥梁。Fraunhofer联盟对中小企业创新支持项目的实施，为产学研合作研究提供重要的公共平台。在德国，研究人员也要发论文，但是他们更加注重应用型的科研，需要既有战略前瞻又能与企业需求对接的应用技术。

　　数字化有深挖的空间

　　之后的日本之行拜访了应用技术研究机构——日本产业技术综合研究所ASIT(以下称产综研)，它是日本最大、最具代表性的国立研究所，与Fraunhofer研究院非常类似。产综研下属的研究机构也非常多，遍布日本，在东京，大阪，筑波等很多地方有分支机构。它共有5个大部门(能源&环境、生命&生物科学、信息科学、材料&化学、电子&制造、地质调查、计量标准)，2个中心，10个研究基地，近3000多名研究员。

　　日本的研究所主要包括国立和公立的研究所(产业综合技术研究所和理化学研究所是典型代表)、特殊法人研究所及财团法人和社团法人和民间企业研究所等。在2000年前后，日本政府将原来隶属于多个省厅的研究所调整为独立法人机构，研究所所长由政府直接任命，所有人员都为聘用人员，实行独立法人制度，在赋予大学和科研单位更大的行政权力的同时，这些独立法人也需要做好盈亏预算，运营绩效也要被考核，并以此推动了人员的流动和重组，充分发挥出科研的效益。日本科研力量的主体来自于企业，每年企业研发经费的投入占日本R&D(全社会研究与试验发展)经费的80%左右，其中绝大部分来自于大型企业。

　　产综研数字人体研究中心的持丸正明教授热情接待了我，持丸教授将他做的研究做了简单的讲解，人是工业系统和产品中非常重要的元素。譬如汽车的功能是运输人或物，同时汽车也是由人来操控，正常行驶的汽车就是一个机器与人组成的系统。人类对汽车的零配件的形状、材料、功能已经有了深入认识，甚至早已为汽车建立了数字化模型。但这个人机系统中，我们了解最少的却是人，对于复杂的人在这个人机系统中的作用我们还没有太多认识，人成为这个系统中最薄弱的一环。

　　狭义的工业4.0主要在生产系统，它的三大集成包含了生产过程的自动化、数字化和网络化，而广义的工业4.0包含了整个生态系统的数字化和网络化，这个系统的外延扩展到物联网和服务网。工业4.0和工业互联网一直在强调物联网、M2M和人机协作，持丸教授的人体数字化的研究其实是将人这个重要元素融入工业4.0打开了一扇窗户。

　　德日大多数企业的态度

　　德国前十大贸易伙伴，除了美国和中国外，其他全是欧洲国家，中国和美国加起来也只占了15%。相比较欧盟成员国和非成员国之间的贸易，欧盟成员国之间的交易有更多优惠条件。从2002年到2012年十年间，德国是欧盟经济一体化最大的收益者，同时也是最大的贡献者。而日本的主要出口贸易伙伴集中在亚太区域，同样也说明区域经济对国家出口的影响巨大。

　　除了区域经济一体化，德国和日本两个国家竞争多于合作，因为日本只是德国第17大出口目的地，而德国只是日本第8大出口目的地，而且占比只有2.7%。

　　具体到制造业行业，日本和德国在汽车、化工、基础材料、钢铁等行业全面竞争;在机械设备上，德国和日本的数控机床、包装机械、注塑机、机器人、建筑机械、食品机械直接竞争;在自动化产品上更是全面竞争，包括PLC(可编程序控制器)，变频、电机、伺服、减速机等产品;从半导体来看，在功率元器件和控制芯片上面竞争也比较大。

　　日本制造业界对德国工业4.0概念比较冷静，目前只是研究而已，并没有像中国一样大势渲染。日本虽然有自己的工业4.1J，但这个是个民间组织，影响力并不大。

　　德国的大型企业、软件公司、大学和研究所提工业4.0更多一些，中小企业特别是一些基础自动化原件厂商对工业4.0还处在学习探索的阶段。在斯图加特Sudtec和柏林CWIEME展会的论坛现场，当Fraunhofer，Smartfactory协会和ZVEI电气电子协会的专家讲工业4.0时，偌大的会场听者寥寥，但讲行业和具体产品的专家演讲时，论坛现场瞬间满场。对于做配套元器件的中小公司，可能对大的工业4.0概念不太感兴趣，而更关注自身的产品销售和行业市场。

　　德国中小企业(Germany Mittelstand)在各个工业领域都比较活跃，超过99%的德国公司属于中小型企业，很多德国的中小企业都是家族拥有或运营，这些企业的目标是做百年老店。它们行事谨慎，很少借贷，以求代代相传。德国同行之间在价格方面并不搞恶性竞争，他们或者在细分行业上构筑自己的竞争优势，或者在质量和产品创新上竞争。

　　标准化和模块化是工业4.0的重要概念，对于这些只做配套元器件的中小企业，是工业4.0的标准化产品或模块产品供应商，比较好的策略是专心做好自家产品，跟踪工业4.0的发展，在适当的时候融入到工业4.0的大体系中来。所以，对于工业4.0概念大多数德企略显谨慎。

　　日本企业生态模式中，大型企业或母公司扮演了带头大哥的角色，子企业或孙企业跟随大企业做配套。公司和银行集团关系紧密，通过复杂的交叉持股联系在一起;由于银行和其他工商企业关系密切，公司管理者受到保护，从而使之能够不受股东影响而可以进行长线投资。大型企业和中小型企业形成了紧密的企业群体结构，日本小型企业以供应大型企业为主，依赖几家大客户，这样以来日本小厂商在创新方面很难产生自己的想法。

　　通过交流，我们发现，德日两国企业对工业4.0的热情明显不及中国企业，它们的着眼点还是聚焦于自身传统竞争力的提高。不过，中国人的热烈讨论并非多余，正因为有了这些讨论和争论，工业4.0的概念渐渐丰满起来，甚至反过来完善了德国的工业4.0的理论体系和实践案例。譬如青岛红领C2M模式和青岛海尔的倒金字塔模式就引起了德国人的高度关注。中国一些大型企业，比如流程制造型企业宝钢，离散制造型企业华为等公司甚至在工业4.0概念提出之前就已经开始了智能制造的实践。

参考行程：

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