工业4.0与中国制造2025

中国制造2025与工业4.0习近平总书记在两院院士大会讲话中提到，机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局，而且我国将成为全球最大的机器人市场。总书记明确提出要求：“我们不仅要把我国机器人水平提高上去，而且要尽可能多地占领市场”。国家领导人把机器人作为具体问题来讲，这是历史上第一次。国务院总理李克强3月25日主持召开国务院常务会议，部署加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级。会议强调，要顺应“互联网＋”的发展趋势，以信息化与工业化深度融合为主线，重点发展新一代信息技术、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、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10大领域，强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造。促进生产性服务业与制造业融合发展，提升制造业层次和核心竞争力。1德国工业4.0第四次工业革命系统基于信息物理融合第三次工业革命用电子和IT技术实现制造流程的进一步自动化第二次工业革命随着基于劳动分工的、电力驱动的大规模生产的出现第一次工业革命随着蒸汽驱动的机械制造设备的出现18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PLC工业1.0:机器制造，机械化生产工业2.0:流水线，批量生产，标准化；工业3.0:高度自动化，无人/少人化生产；工业4.0:网络化生产，虚实融合。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4.0的技术基础是网络实体系统及物联网。而启动工业4.0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4.0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4.0三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4.0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4.0应用场景远程维护服务在工业4.0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4.0应用场景德国工业4.0三大主题智能生产：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4.0战略当“工业4.0”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，工业互联网与成为美国先进制造伙伴计划的重要任务之一。美国工业4.0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4.02中国制2025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；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4.0计划，我国也制定了《中国制造2025》计划，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4.0计划，我国也制定了《中国制造2025》“中国制造2025”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：远超制造本身效益国家效益：20年3万亿美元GDP增量。企业效益：效率↑20%，成本↓20%，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-战略规划效益中国制造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2345

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。对外：丝绸之路经济带：中国经中亚、俄罗斯至欧洲（波罗的海）；中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海；中国至东南亚、南亚、印度洋。21世纪海上丝绸之路：从中国沿海港口过南海

到印度洋，延伸至欧洲；从中国沿海港口过南海

到南太平洋。对内：两个核心区：新疆(陆)、福建(海)四门户：西北、东北、广西、云南。八高地：西安；兰州、西宁；宁夏；重庆；成都、郑州、武汉、长沙、南昌、合肥；西安、宁夏、重庆、上海自贸区；前海等开放合作区；培养全球眼光、世界格局迫在眉睫！用一路一带眼光看《中国制造2025》1德国工业4.02中国制造20253中国制造2025与德国工业4.0的区别德国工业4.0VS《中国制造2025》相同点：都是在新一轮科技革命和产业变革背景下针对制造业发展提出的一个重要战略举措不同点德国：直接实施工业4.0中国：工业2.0、3