德国工业4.0及高科技战略对我国的启示

德国工业4.0及高科技战略对我国的启示

德国工业4.0为我们展现了全新的工业蓝图，鉴于工业4.0是德国“高新技术战略2020”的一部分，且德国政府出台新的高科技战略，研究德国工业4.0尤其是高科技战略对我国推进工业转型升级具有一定启示。

一、工业4.0为德国2020高科技战略的一部分

2006年起，德国开始实施高科技战略。高科技战略的具体范围为环境与能源、健康与营养、通讯、移动性和安全性五大需求领域，目前，政府和经济界在研发方面已经投入大量资金。

（一）2020高科技战略――五大领域与十大未来项目

2010年7月，德国联邦内阁通过教研部主持制订更新版的“德国高科技战略2020”，提出战略重点领域将瞄准全球范围面临的重大挑战，即气候/能源、健康/营养、移动工具、安全、通信五大需求领域；这五大需求领域和交叉领域的十四项“关键技术”包括生物技术、电动技术、电子技术、能源研究、信息通讯技术、航空技术、航天技术、航海技术、交通技术、医疗技术、微系统技术、纳米技术、光学技术、产品技术和材料创新、调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，欧咨行业数据库，行业协会，上市公司年报，国家相关统计部门以及第三方研究机构等。

在每一领域，“高科技战略”确定具体“未来项目”，目前五大领域共有十大未来项目，包括：碳中性高能效环保城市；智能能源转换；可再生资源作为石油替代品；个性化药物治疗；优化营养提升健康；老年独立生活；工业4.0；互联网服务经济；安全识别；可持续移动工具。

高科技战略的资金来自各领域的预算，每一需求领域，政府整合科技、产业、教育界力量，形成具体“创新战略”和“行动规划”。2006～2009年，高科技战略总投资146亿欧元，其中120亿欧元用于17个技术领域的研究和新技术开发，其余27亿欧元用于技术交叉领域。2010～2013年，德国联邦政府为五大需

求领域和所有需求领域关键技术投资270亿欧元，调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，欧咨行业数据库

（二）工业4.0战略

工业4.0的目标是解决“综合工业”中的尖端技术研发问题。德国已将“工业4.0”定位为重要的国家战略，借此提高德国在生产基地和研发基地两方面的国际优势，实现为未来制造业技术的领导者。

在2010年7月被列入十大未来项目之一后，2013年由多领域专家组成的德国工业4.0工作组发布了专题报告――《保障德国制造业的未来：关于实施“工业4.0”战略的建议》。在德国工程院、西门子和博世两大公司和产业界的建议和推动下，2013年汉诺威工业博览会正式推出《德国工业4.0战略》。

1.工业4.0战略要点与标准化

德国“工业4.0”战略要点为：一个网络（物联网系统CPS）、两大主题（智能工厂和智能生产）、三项集成（企业间横向集成、生产系统纵向集成与端对端的集成）、四大技术前提（标准化和参考架构、有质量保障的网络服务、微电领域的研发、部件间无障碍互通）和工业4.0应用安全、员工参与等前提因素。

为确保各类标准与工业4.0的有效衔接，2014年12月，德国召开工业4.0自动化标准研讨会，确定未来将在现有标准基础上开发新标准，加强标准的关联性。涉及工业4.0及物联网和服务联网领域有关标准的活动有：1）德国电动委员会（DKE）/德国标准化学会（DIN）的工业4.0标准路线图，工作4.0平台、控制电路工业4.0标准，目前主要集中在无线技术和标准格局的设定及工业4.0标准路线图的实施；调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，欧咨行业数据库2）国际电工委员会IEC/国际标准化组织的自动化技术、信息通信技术、职能和信息技术安全、机器人、语义化界面、设备一体化等标准的制定；德国工程师协会/德国电气工程师协会的测量和自动化技术标准。

2015年3月12日，德国电气电子行业协会（ZWEI）确定工业4.0的参考架构（RAMI4.0）并定义工业4.0组件（Industrie 4.0-Komponente），为企业发

展未来产品和业务模式的基础。RAMI4.0模型将分阶段融入目前的工业4.0，在价值流层面执行国际电工委员会的工业流程测量、控制和自动化系统及产品生命周期管理标准IEC62890，在水平层面实行企业控制系统集成标准IEC62264和批量控制标准IEC61512；工业4.0的构成则取决于具体应用领域，如汽车、机械和流程工业。

2. 工业4.0平台

2013年4月，德国机械及制造商协会（VDMA）、德国电气电子（ZWEI）和信息技术协会（BITKOM）设立“工业4.0平台”，并确定规范与标准、安全、研究与创新三大主题。2015年3月16日，德国经济和能源部、德国教育和研究部共同启动升级版工业4.0平台建设，接管由上述三大协会负责的工业4.0平台，并在主题和结构上对其重新改造。调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，欧咨行业数据库

新工业4.0平台的管理层由德国经济和能源部、德国教育和研究部及经济、工会、科技界代表提供决策支撑，下设指导委员会、六大工作组负责技术实践能力及决策，战略委员会、科技顾问委员会负责政策监管、社会及多部门协作，市场活动由产业财团负责应用成果转化、由德国电气电工信息技术委员会（DKE）等标准化组织负责标准的国际化推广。其中，由企业、工作组管理者和联邦经济部和教研部代表组成的指导委员会为产业战略制定、技术协调、决策和执行机构；六大工作组分别涉及参考架构、标准和规范，研究与创新，网络系统安全性，法律框架，就业、职业教育与培训，其他需求等主题；战略委员会由政府（总理府、内政部）、协会（机械及制造商协会、电气电子行业协会、信息技术协会、联邦工业协会、汽车协会、能源与水利协会）、工会（金属产业工会）、科技界（弗劳恩霍夫研究所）和指导委员会代表组成。

在2015年汉诺威消费电子、信息及通信技术展(CeBIT)上，德国确定IT峰会的新定位为8个平台和2场论坛，工业4.0平台为德国数字经济和数字化领域

3个平台之一。

4月14日，在2015年汉诺威工业博览会上，工业4.0平台正式启动，并公布现有平台首期成果，在11月的信息技术峰会（IT峰会）上公布新成立工作组的首份报告。

3. 现有工业

4.0平台成果报告

在2015年汉诺威工业博览会上德国政府宣布启动升级版工业4.0平台的同时，德国机械及制造商协会（VDMA）、德国电气电子（ZWEI）和信息技术协会（BITKOM）发布现有工业4.0平台成果报告，详列了三大工作组（研究与创新，参考架构、标准和规范，网络系统安全性）的成果。

工业4.0的实施既涉及跨部门的技术、标准、商业和组织模式，又涉及大学、研究机构与中小企业及工业企业之间合作，核心内容为价值链/网络的数字化，具体涉及法律框架，研究与创新，参考架构、标准和规范，网络系统安全性四方面内容。