德国工业4.0与中国制造2025

1、德国工业与中国制造2025整理推荐团团创1德国工业2蒸汽技术革命主要标志：蒸汽机的广泛 应用18世纪60年代从英国发起的技术革命是技术发展史上的一次巨大革命，它开创了以机器代替手工劳动的时代。这场革命是以工作机的诞生开始的，以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志。第一次科技革命3纺织、冶铁、交通运输等行业得到发展，轻工业化特征明显。第一次工业革命（工业）这一次技术革命和与之相关的生产方式变革，被称为第一次工业革命，进入工业时代。电力技术革命1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，提出了发电机的理论基础。19世纪六七十年代起，电灯、电报、电话、发电机、内燃机、火力发电厂等一系列电气发明相继问

2、世。电力作为一种优良而价廉的新能源被广泛应用。人类历史从“蒸汽时代”跨入了“电气时代”。第二次科技革命主要标志： 电力的广泛 应用汽车、石油、钢铁等重化工行业得到迅速发展。第二次工业革命（工业）第二次技术革命和与之相关的生产方式变革，被称为第二次工业革命，进入工业时代。原子能、计算机与空间技术革命1957年，苏联发射人造地球卫星，开创了空间技术新纪元。1945年美国成功地试制原子弹后，后来原子能技术逐渐运用于工业，特别是核能发电。上世纪40年代后期的电子管计算机为第一代计算机，开创了电子信息时代。人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术开始出现。第三次科技革命主要标志： 电子计算机的广泛

3、应用推动了电子信息、医药、材料、航空航天等行业的发展。工业时代第三次科技革命开启了工业时代，但由于生产方式没有出现明显变化，第三次工业革命并未发生。电子计算机的广泛应用，促进了生产自动化。三次科技革命比较表18世纪60年代牛顿力学蒸汽机蒸汽时代19世纪70年代电磁学电力和内燃机电气时代20世纪四五十年代爱因斯坦相对论原子能、计算机、航天技术、生物工程等电子信息时代传统的以能量转换工具为推动力的经济将难以维系传统的工业化发展模式已没有竞争力第四次工业革命的到来10制造业面临的压力制造业面临的压力市场资源与环境成本产品多样化用户需求变化市场多样化利润空间减小竞争白热化劳动力成本提高原材料价格上涨同

4、行产能增加环境压力加大资源相对短缺第四次工业革命的到来11互联网的雏形始于1969年的美国，是美军在ARPA（阿帕网，美国国防部研究计划署）基础上发展而来的。1991年，科学家提姆 伯纳斯李开发出了万维网及简单的浏览器，互联网开始向社会大众普及。随着互联网的商业化发展，人类进入互联网浪潮时代。互联网对生产生活产生了全面的影响。互联网浪潮每一次信息通信技术的重大创新都会为制造业带来新的变革这一次可能是互联网引领的产业变革，推动制造业智能化、网络化辅助ICT主要是计算机成为制造业的辅助工具集成计算机、软件、通信、网络与制造技术相集成，生产自动化程度不断提升融合ICT在制造业全产业链全面融合渗透，制

5、造的外延和生产模式全面变革ICT技术创新制造业相应变革制造服务化产品个性化组织分散化制造资源云化开放程度越高的环节融合程度越深个性化定制电子商务B2B、B2C移动社交营销在线协同制造远程运维云制造众包设计在线诊断智能决策个人制造协同研发虚拟设计营销服务研发制造O2O距消费者越近的行业融合环节越多装备行业消费品行业原材料行业网络营销过程虚拟化2015201420132012文字内容美国GE工业互联网文字内容新工业法国文字内容英国未来制造业预测 文字内容日本机器人新战略文字内容德国工业4.0文字内容中国制造2025文字内容美国先进制造业国家战略主要国家纷纷出台制造业创新战略第四次工业革命的到来15

6、德国推出工业战略1618世纪末20世纪初20世纪70年代现在1784年第一台纺织机1870年第一条生产线美国辛辛那提屠宰场1959年第一个可编程逻辑控制器PLC17在2013年4月的汉诺威工业博览会上,德国政府正式推出是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助。预计投资2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂实施工业的技术基础是网络实体系统及物联网。而启动工业的重要前提之一是工业自动化，主要在机械制造和电气工程领域。内涵：实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，在商业流程及价值流程

7、中整合客户及商业伙伴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。该模式中，传统的行业界限将消失，而各种新的活动领域和合作形式会诞生。德国工业 在未来，生产过程中的每一步都将在虚拟世界被设计、仿真以及优化，为真实的物理世界包括物料、产品、工厂等建立起一个高度仿真的数字“双胞胎”虚拟与现实世界的完美融合生产网络在未来的智能工厂中，产品信息都将被输入到产品零部件本身，他们会根据自身生产需求，直接与生产系统和设备沟通，发出下一道生产工序指令，指挥设备进行自组织生产。这种自主生产模式能够满足每个用户的“定制需求”制造运行管理系统（MOM）将帮助生产价值链中的供应商获得并交换实时的生产信

8、息。供应商所提供的全部零部件都将在正确的时间以正确的顺序到达生产线。三大趋势信息物理融合系统工业三大趋势生产均具有高度的灵活性当前产品设计已被高度固化，客户不可以将跨一款车的雨刷器用于跨厂商的其它车型。工业之下，设计、生产均具有高度的灵活性，可以完成端到端的从客户需求到加工制造等各方面的配置，以较低的成本满足客户需求，实现产量很低仍能获利的一次性生产，为客户生产该款雨刷器。工业应用场景远程维护服务在工业之下，生产系统将如同“社会机器”，以类似于社交网络的方式运转，自动连接到云平台搜索合适的专家处理问题。专家将通过集成的知识平台，通过移动设备更有效地进行传统的远程维护服务。工业应用场景德国工业三

9、大主题智能生产：主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；智能物流：主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。智能工厂：重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。 123国家战略下合作探索“工业4.0”智能工厂 德国提出“工业4.0”这一概念本身带有国家的反思。德国称得上是一个高端制造的大国，制造业作为其经济增长的动力，使

10、其在欧债危机中长期保持坚挺。但他们的制造业始终以产品为主。他们一直在反思，为什么自己的产品只有生产功能的价值，而没有服务的价值。为此通过互联、数字、智能化的融合、智能工厂的建设，可能是未来的方向。基于自身较强的制造设备工业，在国家战略下合作建设互联的智能工厂系统可能是重要的路径，使得德国成为第四次工业革命的先行者。德国工业战略工业：实现产品的大规模定制大规模定制定制生产大规模生产X 品种单一成本低效率高交货快X 成本高X 效率低X 交货慢品种多个性化通过智能制造满足大规模定制智能能源管理智能化生产智能化 供应链管理智能化设备智能化传统生产方式物质生产产品信息材料能源智能生产方式智能工厂从单向到

11、双向生产链长期且固定的一种关系旧的生产链生产网相对动态的一种关系新的生产网新的生产网生产销售运输原料设备满足定制缩短工期降低成本减少能耗智能配置智能工厂实现大规模定制，满足不确定情况下的市场需求，提升生产调度管理水平这是强化竞争力的根源。包括如何提高能源、资源的使用效率等缩短创新周期，解决产品的复杂性，运用大数据的挖掘分析作用缩短产品上市时间提高生产率提升灵活性强化竞争力当“工业”上升成为德国的民族战略、由总理默克尔亲自代言，并把这一概念迅速风靡全球时，中国工信部正在狠狠推动“中国制造2025”，总理李克强也担任起了“中国制造2025”的超级推销员，五次出访累计带回了近1400亿美元大单。与此

12、同时，美国的科技业正在一旁虎视眈眈，准备随时一网打尽大国战略美国的互联网以及ICT巨头与传统制造业领导厂商携手，GE、思科、IBM、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，工业互联网与成为美国先进制造伙伴计划的重要任务之一。美国工业挑战依托硅谷模式抢占软件技术优势，发展先进生产方式1德国工业2中国制202503010204中国制造2025德国工业4.0提出中国制造2025的背景从中国制造业形势看，2013年工业占GDP的37%，装备制造业产值规模突破20万亿元人民币，占全球装备制造业总量的三分之一以上。中国发电设备产量约

13、占全球总量的60%；造船占全球比重的41%；机床占全球比重38%。在500余种工业产品中，中国有220多种产量居世界第一如何将中国制造转变为中国创造，如何提升中国制造业的全球竞争力，成为中国政府和企业的一大任务发达国家正在进行“再工业化”运动东盟国家、印度和拉美国家则拥有更低的劳动力和资源成本。 美国、德国、英国等发达国家纷纷提出以重振制造业为核心、以信息网络技术、数字化制造技术应用为重点，旨在依靠科技创新，抢占制造业新的制高点的“再工业化”战略人口红利消失劳动力供给减少人口成本上升从事制造业意愿降低国际金融危机，凸显实体经济的重要性中国的“世界工厂”面临双重挑战习学不足：一是自主创新能力不强

14、；二是产品质量问题还比较突出；三是资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重；四是产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端产品能力比较差。“制造强国战略研究”咨询项目对8个国家：美国、德国、日本、英国、法国、韩国、印度和中国，从1946年到2012年制造业的数据进行趋势分析。上世纪90年代，我国还处在世界第8位。现在已经到了第4位，和德国、日本还有一定的差距。优势：第一，经过几十年的快速发展，我国制造业规模跃居世界第一位.第二，在于“亚洲工厂”本身。部分低端经济活动的确由于工资增长从中国转移，却强化了以中国为中心的地区供应链。第三，内需在不断扩大。中国制造现状中国制造业现状中德签署中德

15、合作行动纲领2014年10月10日，中华人民共和国国务院总理李克强在访问德国期间和德国总理默克尔，联合发表了中德合作行动纲领，重点突出了双方在制造业就“工业4.0”计划的携手合作。双方将以中国担任2015年德国汉诺威消费电子、信息及通信博览会(CeBIT)合作伙伴国为契机，推进两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的合作。借鉴了德国的工业计划，我国也制定了中国制造2025计划，目前初稿已经完成，在部分地区已经展开了试点工作，要在2025年对制造业完成升级转型。随着劳动力供给的减少，用人成本的上升，我国的制造业亟需转型。借鉴了德国的工业计划，我国也制定了中国制造2025“中国制造2025

16、”提出了我国制造强国建设三个十年的“三步走”战略，是第一个十年的行动纲领。“中国制造2025”应对新一轮科技革命和产业变革，立足我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措，力争到2025年从制造大国迈入制造强国行。中国制造2025中国制造2045中国制造2035中国制造2025世界强国强国领先地位强国中位制造业强国强国之列制造业大国总体规划：三十年，三步走强国战略规划：远超制造本身国家效益：20年3万亿美元GDP增量。企业效益：效率20%，成本20

17、%，节能减排10%。4十大重点领域五大工程核心关键一条主线2015年中国制造2025+“1+X”实施方案和规划体系+高端领域技术路线图的绿皮书信息化与工业化深度融合创新驱动、智能转型国家制造业创新中心建设工程大力推进智能制造新一代信息技术高档数控机床和机器人航空航天装备海洋工程装备及高技术船舶先进轨道交通装备智能制造网络化、数字化、智能化工业强基工程绿色发展工程节能与新能源汽车电力装备新材料生物医药及高性能医疗器械农业机械装备高端装备创新工程已通过近期印发互联网+中国制造2025-战略规划5项方针创新驱动质量为先绿色发展结构优化人才为本3452新一代信息通信技术产业1017896航空航天装备先

18、进轨道交通装备电力装备新材料高档数控机床和机器人海洋工程装备及高技术船舶节能与新能源汽车农机装备生物医药及高性能医疗器械10大重点领域中国制造2025-五大工程3、工业强基工程解决基础零部件、基础工艺、基础材料比较落后5、高端装备创新工程“核高基” 、互联网、数控机床、大飞机等专项已经在做还要推进一些新的专项来启动，来提高整个装备制造业的水平。2、大力推进智能制造带动各个产业提高数字化水平和智能化水平。智能制造是新一轮科技革命的核心，也是制造业数字化、网络化、智能化的主攻方向。4、绿色发展工程破解环境和资源制约，节约资源，保护环境。特别提到节能减排降耗、提高资源利用率。发展的质量和效益已经成为

19、中心任务。因为工业占我国整体能源消耗的73%。1、实施国家制造业创新中心建设工程要建设一批产学研用相结合的制造业创新中心:在现有研究院所、大学和企业基础上，以产业联盟形式来承担制造业强国建设的核心任务，然后市场化的组建，阶段性地形成成果23451制造业创新中心（工业技术研究基地）建设工程 到2020年，重点形成15家左右制造业创新中心（工业技术研究基地），力争到2025年形成40家左右制造业创新中心（工业技术研究基地）。围绕重点行业转型升级和新一代信息技术、智能制造、增材制造、新材料、生物医药等领域创新发展的重大共性需求形成一批制造业创新中心（工业技术研究基地）重点开展行业基础和共性关键技术研

20、发、成果产业化、人才培训等工作制定完善制造业创新中心遴选、考核、管理的标准和程序（一）制造业创新中心（工业技术研究基地）建设工程到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。支持政产学研用联合攻关，开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化。依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制

21、、供应链优化，建设重点领域 智能工厂/数字化车间。在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中，分类实施流程制造、离散制造、智能装备和产品、新业态新模式、智能化管理、智能化服务等试点示范及应用推广。建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。（二）智能制造工程到2020年，40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障，受制于人的局面逐步缓解，航天装备、通信装备、发电与输变电设备、工程机械、轨道交通装备、家用电器等产业急需的核心基础零部件（元器件）和关键基础材料的先进制造工艺得到推广应用。到2025年，70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障，80种标志性先进

22、工艺得到推广应用，部分达到国际领先水平，建成较为完善的产业技术基础服务体系，逐步形成整机牵引和基础支撑协调互动的产业创新发展格局。（三）工业强基工程开展示范应用，建立奖励和风险补偿机制，支持核心基础零部件（元器件）、先进基础工艺、关键基础材料的首批次或跨领域应用。组织重点突破，针对重大工程和重点装备的关键技术和产品急需，支持优势企业开展政产学研用联合攻关，突破关键基础材料、核心基础零部件的工程化、产业化瓶颈。强化平台支撑，布局和组建一批四基研究中心，创建一批公共服务平台，完善重点产业技术基础体系。工业强基到2020年，建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区，部分重化工行业能源资源消耗出现拐点，

23、重点行业主要污染物排放强度下降20%。到2025年，制造业绿色发展和主要产品单耗达到世界先进水平，绿色制造体系基本建立。（四）绿色制造工程组织实施传统制造业能效提升、清洁生产、节水治污、循环利用等专项技术改造。开展重大节能环保、资源综合利用、再制造、低碳技术产业化示范。实施重点区域、流域、行业清洁生产水平提升计划，扎实推进大气、水、土壤污染源头防治专项。制定绿色产品、绿色工厂、绿色园区、绿色企业标准体系，开展绿色评价。组织实施大型飞机、航空发动机及燃气轮机、民用航天、智能绿色列车、节能与新能源汽车、海洋工程装备及高技术船舶、智能电网成套装备、高档数控机床、核电装备、高端诊疗设备等一批创新和产业

24、化专项、重大工程。开发一批标志性、带动性强的重点产品和重大装备，提升自主设计水平和系统集成能力，突破共性关键技术与工程化、产业化瓶颈，组织开展应用试点和示范，提高创新发展能力和国际竞争力，抢占竞争制高点。到2025年，自主知识产权高端装备市场占有率大幅提升，核心技术对外依存度明显下降，基础配套能力显著增强，重要领域装备达到国际领先水平。到2020年，上述领域实现自主研制及应用。（五）高端装备创新工程中国制造2025重点四大转变由要素驱动向创新驱动转变由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变由生产型制造向服务型制造转变一条主线以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线八项战略对策推行数字化网络化智能化制造；提升产品设计能力；完善制造业技术创新体系；强化制造基础；提升产品质量；推行绿色制造；培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业；发展现代制造服务业。我国高速铁路通过集成创新，建立了我国铁路客运专线列车控制和牵引供电系统的技术平台，关键设备和主要配件的国产化率超过70%。经过这些年的发展，已经拥有了一万多公里的运行里程，成为世界