德國政府部門和制造業(yè)領域的專家普遍將制造業(yè)領域技術的漸進性進步描述為工業(yè)革命的四個階段。“工業(yè)1.0”。18世紀60年代至19世紀...
德國政府部門和制造業(yè)領域的專家普遍將制造業(yè)領域技術的漸進性進步描述為工業(yè)革命的四個階段。
“工業(yè)1.0”。18世紀60年代至19世紀中期,通過水力和蒸汽機實現(xiàn)的工廠機械化可稱為“工業(yè)1.0”。這次工業(yè)革命的結(jié)果是機械生產(chǎn)代替了手工勞動,經(jīng)濟社會從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)以及機械制造帶動經(jīng)濟發(fā)展的模式。
“工業(yè)2.0”。19世紀后半期至20世紀初,在勞動分工的基礎上采用電力驅(qū)動產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)可稱為“工業(yè)2.0”。這次工業(yè)革命,通過零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配的成功分離,開創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式。
“工業(yè)3.0”。始于20世紀70年代并一直延續(xù)到現(xiàn)在,電子與信息技術的廣泛應用,使得制造過程不斷實現(xiàn)
自動化,可稱為“工業(yè)3.0”。自此,機器能夠逐步替代人類作業(yè),不僅接管了相當比例的“體力勞動”,還接管了一些“腦力勞動”。
“工業(yè)4.0”。德國學術界和產(chǎn)業(yè)界認為,未來10年,基于信息物理系統(tǒng)( Cyber-Physical System,CPS) 的智能化,將使人類步入以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命。產(chǎn)品全生命周期和全制造流程的數(shù)字化以及基于信息通信技術的模塊集成,將形成一個高度靈活、個性化、數(shù)字化的產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)模式。
由于政治不統(tǒng)一等多種因素的影響,德國在第一次工業(yè)革命中進展不大,1820年-1870年間人均國內(nèi)生產(chǎn)總值的年增長率為1.09%,低于
英國的1.26%。不過,邁向統(tǒng)一的德國卻是第二次工業(yè)革命的領軍者,新科技與新發(fā)明層出不窮,德國經(jīng)濟也因此在1870年-1913年間以1.63%的年均增速超過了英國的1.01%。
雖然第三次工業(yè)革命領航者的接力棒傳到了
美國手中,但德國在傳統(tǒng)的機械制造、化工化學、電力電氣等行業(yè)依然通過不斷的技術進步保持住了在全球競爭中的優(yōu)勢地位。特別是在“北落”(指以魯爾區(qū)為代表的煤鋼等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)衰弱)的大背景下,形成“南起”(巴伐利亞等南部地區(qū)興起了電子、生物技術等新興產(chǎn)業(yè)),讓德國制造業(yè)煥發(fā)出新的活力。
1990年兩德統(tǒng)一后,德國經(jīng)濟經(jīng)過短暫的統(tǒng)一景氣后陷入長期停滯,然而在10年不到的時間內(nèi),德國經(jīng)濟重現(xiàn)活力。即便是席卷歐盟的歐債危機對德國造成重大影響,以制成品出口拉動的德國經(jīng)濟依然能做到在
歐洲“鶴立雞群”。制造業(yè)在德國國內(nèi)生產(chǎn)總值中的占比近20年來幾乎保持恒定,1994年為23%,而2014年為22.3%。和歐盟平均水平以及歐盟其他國家相比,德國制造業(yè)的強勢則更為突出:2014年,歐盟國家制造業(yè)平均占比為15.3%,
法國為11.4%、英國則僅為9.4%。如果按一個
品牌來衡量,“德國制造”大約價值45820億美元,相當于德國國內(nèi)生產(chǎn)總值的167%,位居世界第三。
不過,在后危機時代,德國也日益感受到一些隱憂,從而提出“工業(yè)4.0”方案來加以應對。
一是短期內(nèi)面臨出口下滑,德國聯(lián)邦統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)指出,2013年德國出口同比下降了0.2%,進入2014年,德國出口形勢也未見大的改觀。二是中期感受到產(chǎn)業(yè)升級壓力,自本世紀頭一個十年的最后幾年起,科學應用技術上又一次出現(xiàn)了較大進步,包括無線電通訊技術、3D打印技術、物聯(lián)網(wǎng)等。據(jù)預計,2020年全球物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的終端設備銷售額預計為1.9萬億美元,產(chǎn)生的利潤(包括服務費)將達3000億美元。三是長期面對歐盟內(nèi)部和新興經(jīng)濟體的雙重競爭壓力,歐盟2012年10月發(fā)布的《指向增長與經(jīng)濟復蘇的更強大的歐洲工業(yè)》,明確設定了2020年將工業(yè)占歐盟國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重由當時的15.6%提高到20%的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的目標;新興經(jīng)濟體中,
印度倚仗計算機和軟件業(yè)等高端制造業(yè)成為“世界辦公室”,中國更是于2010年超過美國成為世界第一制造大國,被稱為“世界工廠”,其結(jié)果就是發(fā)達國家的貿(mào)易優(yōu)勢日漸喪失。
如前所述,鑒于受到可預計未來內(nèi)外部的壓力,德國再次未雨綢繆,通過提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,來實現(xiàn)德國工業(yè)區(qū)位的升級,確保德國制造業(yè)未來的國際競爭力。德國“工業(yè)4.0”概念問世于2011年4月在德國舉辦的
漢諾威工業(yè)博覽會,成型于2013年4月德國“工業(yè)4.0”工作組發(fā)表的名為《保障德國制造業(yè)的未來:關于實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》的報告,進而于2013年12月19日由德國電氣電子和信息技術協(xié)會細化為“工業(yè)4.0”標準化路線圖。
目前,“工業(yè)4.0”已經(jīng)上升為德國的國家戰(zhàn)略,是德國面向2020年高科技戰(zhàn)略行動計劃的十大未來項目之一。
“工業(yè)4.0”的核心內(nèi)容
解剖德國政府的“工業(yè)4.0”規(guī)劃,簡單可以概括為“1個核心”、“2重戰(zhàn)略”、“3大集成”和“8項舉措”。
1個核心。“工業(yè)4.0”的核心是“智能+網(wǎng)絡化”,即通過虛擬實體系統(tǒng)(CPS),構(gòu)建智能工廠,實現(xiàn)智能制造的目的。通過大量部署各類傳感元件實現(xiàn)信息的大量采集;將IT控件小型化與自主化,然后將其嵌入各類制造設備中,從而實現(xiàn)設備的智能化;依托通信技術達到數(shù)據(jù)的高速與無差錯傳輸;對控制設備、制造設備的數(shù)據(jù)云存儲和分析系統(tǒng),從而達到生產(chǎn)過程的智能化以及方便人工實時控制的目的。