1.2 各国智能制造发展布局

在全球经济格局正在加速调整的时期，第四次工业革命（即工业4.0）已经悄然来袭。制造业作为经济发展的脊梁，各国都在思考并重新布局制造业的发展，如从德国的工业4.0到美国的工业互联网战略，从日本新一轮的工业价值链部署到中国的中国制造2025战略。

1.2.1 德国工业4.0战略

2013年4月，德国首提工业4.0战略。2019年2月5日，德国正式发布《国家工业战略2030》，明确提出在某些领域德国需要拥有国家及欧洲范围的旗舰企业。

德国工业4.0是4.0的发源地，也是4.0的焦点，该战略提出的起因是要在制造业格局发生改变的时期能抵抗美国制造业的重振，也能压制中国制造业低成本的竞争，保住其制造业霸主地位。德国将工业4.0纳入《高技术战略2020》中，工业4.0正式成为一项国家战略，而且正计划制定推进工业4.0的相关法律，把工业4.0从一项产业政策上升为国家法律。德国工业4.0在很短的时间内得到了来自党派、政府、企业、协会、院所的广泛认同，并取得一致共识。

这个共识就是：德国要用CPS使生产设备获得智能，使工厂成为一个实现自律分散型系统的“智能工厂”。那时，云计算不过是制造业中的一个使用对象，不会成为掌控生产制造的中枢所在。

德国工业4.0中的智能制造：德国工业4.0的概念包含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。其核心内容可以总结为：建设一个网络（CPS），研究两大主题（智能工厂、智能生产），实现三大集成（纵向集成、横向集成、端到端集成），推进三大转变（生产由集中向分散转变、产品由趋同向个性转变、用户由部分参与向全程参与转变）。

1.2.2 美国工业4.0的挑战

2019年2月7日，美国发布了由总统特朗普亲自主持制定的未来工业发展规划，将人工智能、先进的制造业技术、量子信息科学和5G技术列为“推动美国繁荣和保护国家安全”的四项关键技术。在白宫官网上，这份规划的标题是《美国将主宰未来工业》。

首先，美国是工业3.0时代的集大成者，工业3.0是信息技术革命，美国在这方面遥遥领先全球，不仅是德国，乃至整个欧洲都丧失了全球信息通信产业发展的机遇。例如，在信息产业最活跃的互联网领域，全球市值最大的20个互联网企业中没有欧洲企业，欧洲的互联网市场基本被美国企业垄断，德国副总理兼经济和能源部长加布里尔曾说，德国企业的数据由美国硅谷的四大科技企业把持。

工业3.0时期，全球信息产业蓬勃发展，但欧洲企业节节败退。当前，美国的互联网以及ICT（Information and Communication Technology,信息和通信技术）巨头与传统制造业领导厂商携手，GE、思科、IBM、AT&T、英特尔等80多家企业成立了工业互联网联盟，正重新定义制造业的未来，并在技术、标准、产业化等方面做出一系列前瞻性布局，工业互联网已成为美国先进制造伙伴计划的重要任务之一。欧洲及德国对新兴产业创新能力及对未来发展前景表现出了一种深深的忧虑。

美国工业互联网中的智能制造：美国工业互联网的主要含义是在现实世界中，机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起，带动工业革命和网络革命两个革命性的转变。其三个核心元素是智能机器、先进分析方法以及工作中的人。在华盛顿举办的“21世纪智能制造的研讨会”指出，智能制造是对先进智能系统的强化应用，使得新产品的迅速制造、产品需求的动态响应以及对工业生产和供应链网络的实时优化成为可能。

1.2.3 日本精益制造的延续

2019年4月11日，日本政府概要发布了2018年度《制造业白皮书》，指出在生产第一线的数字化方面，应充分利用人工智能的发展成果，加快技术传承和节省劳力。其目的是配合机器人和物联网，成为推进制造业升级的三大支柱，主要寻求建立一个生态系统，让全行业所有企业共同受益。在日本的制造文化里，人的价值最重要，对人的信任远胜于对设备、数据和系统的信任，所有的自动化、数字化、智能化也都是基于如何帮助人更好地工作为目的的。该战略理念延续了日本精益制造思想。

日本精益制造源于20世纪50年代的丰田公司。受限于日本当时的资源条件，在借鉴福特汽车流水线生产方式的基础上，丰田汽车创造了独特的生产组织形式——精益。当前，日本在精益的基础上建立企业间的产品制造价值链，并将这种价值链延伸到企业内部，实现“互联工厂”。与工业4.0相比，两者都是将着力点放在了价值链上，但没有强调是动态、自组织、自治的，是基于互联网、基于精益，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，形成全新的工业制造和服务体系。区别在于工业4.0强调支持大批量个性化定制生产组织模式，日本精益制造一直强调的是一种基于精益的计划。

1.2.4 中国工业4.0的机遇

对中国制造业来说，实现从量变到质变的提升转变，抢占这一轮变革的先机和主动权，将是中国迈向制造强国的必由之路。

德国机械设备制造业联合会主席在日本曾说，德国和日本应携手应对中国制造业的挑战；德国《世界报》网站也报道称中国机械制造业严重威胁德国制造业。

德国对付中国制造业的法宝，是用柔性生产带来的成本优势碾压中国的人力成本优势。说到这里，我们有必要先好好剖析自己，工业4.0时代中国的优势是什么？

这是最好的时代，中国迎来了智能制造发展的破局时刻。作为先进制造业后来者，中国制造正在以中国速度和中国智慧奋力追赶，以期实现高质量发展，由大变强，后发先至。

“中国制造2025”中的智能制造：2015年工业和信息化部相关文件中给出“智能制造”的一个描述性的概念：智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。智能制造具有以智能工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，可有效缩短产品研制周期，降低运营成本，提高生产效率，提升产品质量，降低资源能源消耗。

1.中国企业对第四次工业革命满怀信心，对投身智能制造乐观而不迟疑

2016年和2017年，麦肯锡连续两次对中美德日四国400多家企业领袖进行了智能制造问卷调研，面对同样一个问题：“与一年前相比，你对智能制造潜力的态度有何变化？”结果显示，中国企业对智能制造抱有极大的热情和期待，远比美德日企业乐观：86%的中国受访企业相信智能制造的潜在价值，比例远高于美德日三个发达经济体的企业。与此同时，美德日三国企业对智能制造的悲观程度的比例均呈现上升态势，而中国企业恰恰相反，持悲观态度的比例由15%降至11%。整体而言，中国企业对第四次工业革命满怀信心，对投身智能制造乐观而不迟疑；美国和德国企业普遍感受到的是迷茫和不确定。

2.向德国学习：根基扎实的智能制造

德国的高端工业装备和自动化生产线是举世闻名的，在装备制造业享有傲视群雄的地位。同时，德国人严谨务实的风格，理论研究与工业应用的结合也非常紧密。可以说德国智能制造的核心竞争力是先进设备和生产系统。在德国工业4.0的战略框架中最重要的词是“整合”，包括纵向整合、横向整合及端到端整合，从而将德国在制造体系所积累的知识资产集成为一套最佳的设备和生产系统解决方案，通过不断优化的生产效率和效益实现领先。

3.像日本学习：精益是企业的核心价值

在日本的制造文化里，人的价值最重要，对人的信任远胜于对设备、数据和系统的信任，所有的自动化、数字化、智能化也都是基于如何帮助人更好地工作为目的的。因而在智能制造领域，日本企业谈论的不是机器换人或无人工厂，更加关注的是在人的工作中嵌入智能产品的微观价值。其相关研发的主要精力集中于产品的IoT（Internet of Things,物联网）化和人工智能应用，识别工业互联网各行业各价值节点的用户痛点与诉求，专研能够解决现场问题、创造业务新价值的“点状”产品。向日本学习，学的就是“直道超车”，即以用户为中心打磨智能产品，用务实的工匠精神提供用户所需要的实际功能。

基恩士是全世界最好的机器视觉企业之一，也是日本以工匠专研精神塑造智能产品的缩影。基恩士是全球率先提供人工智能机器识别技术的企业，这源自其对于客户业务痛点与核心需求的长期关注。基恩士认识到只有人工智能视觉产品才能从根本上解决现有问题，取得行业定价权，于是大力投入研发，依据用户实际场景量身定制了人工智能及物联网功能模块，推出了新一代视觉解决方案。该企业产品以其独有的技术解决了其他产品无法解决的现场问题，牢牢占据机器视觉高端高利润。2018年，基恩士在中国市场的收入是第二名的近五倍，常年维持70%左右的毛利率。其增长的背后就是工匠精神孕育的智能产品价值。

4.向美国学习：数据和平台驱动的智能服务

作为第三次技术革命的发源地，美国在信息技术领域积累深厚，拥有全世界最顶尖的信息技术企业和研发团队。因此，在智能制造诞生伊始，美国就提出了“工业互联网”概念，将数据的整合和使用作为战略重点，通过制定通用的工业互联网标准，利用互联网激活传统的生产制造过程，促进物理世界和信息世界的融合。

美国智能制造的核心是充分挖掘数据的价值，即利用其在大数据、芯片、物联网、人工智能等“软服务”上的强大实力，实现真正的工厂智能化，典型案例包括数字化资产管理、预见性维护、数字化业绩管理等。向美国学习，学的就是“换道超车”，建立数据采集、传输、管理、分析及应用的物联网架构，用数据驱动工业智能服务的模式创新，成就企业主业以外的新赛道——新兴业务增长点。

总体而言，中国制造业并没有如德国等发达国家那样由第三次工业革命逐渐过渡到第四次工业革命。中国虽然制造业规模最大，但是行业水平参差不齐，很多中国企业仍处于工业2.0，甚至更低的水平。同时，种种挑战也给中国制造业的前景带来隐忧。但是，中国制造的强国之梦并不遥远。敏而好学、兼容并蓄是“中国智慧”，勤于奋斗、后发先至是“中国速度”，脱虚向实、万众创新是“中国创造”。我们坚信，中国制造业的高质量发展将会创造下一个中国奇迹。