工业4.0时代给中国企业创新带来的机遇和挑战

2022-03-30 08:10:17 | 浏览次数：

本文从工业4.0的起源以及工业4.0战略实施入手，研究了工业4.0的内涵及其关键要素。基于上述研究进一步明确其与工业3.0以及我国政府提出的“互联网+”政策之间的差异。同时，本文调研了德国企业在工业4.0的背景下，有关企业的战略、研发产品方向、智慧工厂建设、标准制定、工业4.0研发项目参与以及知识产权布局的最新发展。根据上述调研，本文明确了在工业4.0背景下参与到工业4.0的四种主要的企业类型和发展方向及重点。同时，基于对于国内企业的现状研究，本文提出了在现状下参考工业4.0中国企业未来的发展重点和需要开展的工作，以及政府在支撑企业发展过程中的角色定位和应当采取的措施的建议。

第一部分工业4.0概况

一、工业4.0 的由来及要素组成

工业4.0的概念最早出现在2011年汉诺威工业博览会，德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔（Wolfgang Wahlster）教授在开幕式中提到，要通过物联网等媒介来推动第四次工业革命，提高制造业水平。由此，工业4.0被誉为第四次工业革命。

在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等学术界和产业界的大力推动下，德国联邦教研部与联邦经济技术部于2013年将“工业4.0”项目纳入了《高技术战略2020》的十大未来项目中，计划投入2亿欧元资金，支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新，其目的在于奠定德国在关键技术上的国际领先地位，夯实德国作为技术经济强国的核心竞争力。随后，德国机械及制造商协会（VDMA）等设立了“工业4.0平台”，德国电气电子和信息技术协会发表了德国首个工业4.0标准化路线图。

2011年的汉诺威工业博览会的口号是“一体化工业”（Integrated Industry）和“智能效率”（Smart Efficiency）。

沃尔夫冈·瓦尔斯特尔提出的工业4.0的主题是智慧工厂和智慧生产，同时提出工业4.0具有以下几个要素：

①网络安全为基础;

②数据传输的标准化;

③产品信息存储装置（Product Memories）的大容量化;

④通过物联网实现机器与机器、人与机器间的互联互通以及自主智能控制的高级别需求;

⑤贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成。

二、解读德国工业4.0 的战略实施建议书

（一）德国工业4.0工作组与战略实施建议书7

“工业4.0工作组”是在2011年底由工业科学调查联盟（Industry-Science Research Alliance）的KOMMUNIKATION 促进小组（Promoters group）着手组建。

2012年1月，由来自Robert-Bosch GmbH的Dr. Siegfried Dais和来自acatech - German Academy of Science and Engineering的Prof. Henning Kagermann主持的“工业4.0工作组”成立，其主要任务是起草关于工业4.0实施的战略建议书。

2012年10月，该工业4.0工作组向德国联邦政府提交了一份工业4.0战略实施建议书。

2013年4月8日，在“汉诺威工业博览会”上，最终的工业4.0战略实施建议书——《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》（Securing the future of German manufacturing industry——Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0）面世，除了Siegfried Dais和Henning Kagermann，这份报告的编撰也汇集了包括沃尔夫冈·瓦尔斯特尔在内的众多专家。

（二）解读工业4.0战略实施建议书中的工业4.0的内涵