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截至2016年8月,这张工业4.0地图上共标有251个“大头针”,每个“大头针”代表一个工业4.0应用实例或试验点。例如,在德国北部不来梅附近的一家工厂内,智能眼镜已在生产线上得到应用。工人可按照智能眼镜的指示,一步步完成组装工作。在德国中西部的黑森州,一家海绵垫生产商将设计环节交给了客户,客户可通过手机应用设计自己想要的海绵垫,然后直接传到工厂生产,实现廉价、快速的个性化定制。
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图1-6 工业4.0平台地图
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地图上的工业4.0应用实例涉及产品设计、生产、物流、服务等多个领域,而试验点则主要针对工业4.0应用展开研发和测试。借助试验点,中小企业在尝试满足工业4.0要求的改造时,可不必自行投资昂贵的研究设备。
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“工业4.0应用地图”是由德国经济部部长加布里尔、教研部部长万卡和西门子董事鲁斯武尔姆共同发布的。加布里尔表示,这份地图上有许多不同的应用实例和试验点,展示了当下数字化生产带来的可能性,以及为何值得投资数字化改造。他说,希望这些案例可以为企业实现工业4.0提供启发和帮助。万卡说,德国针对工业4.0开展了大量研究,这些研究主要是为了帮助中小企业实现互联生产。试验点的设立有助于中小企业测试他们的新想法和新技术。
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3.形成完整的供应商产业链
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工业4.0战略发布后,德国各大企业积极响应,已经形成了从基础元器件、自动化控制软硬件、系统解决方案到应用商的完整产业链(见表1-7),围绕工业4.0形成大的生态系统,如图1-7所示。
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表1-7 德国工业4.0产业链
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图1-7 围绕工业4.0形成大的生态系统
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智能制造之路:数字化工厂 1.3 中国制造2025
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中国制造2025以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次多类型人才培养体系,实现制造业由大变强。
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1.3.1 中国制造2025的背景
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随着全球制造业智能化技术的不断发展,全球很多国家都在布局制造业,全球制造业格局面临重大调整。中国整体的内外部经济环境发生变化,在制造业方面的低成本优势、制度变革后发优势、技术获取的后发优势等都在逐渐消失。快速发展的智能制造将加速重构全球制造业格局,中国制造业的弱点和面临的巨大压力正逐渐显现,中国制造面临着多重挑战。
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1.全球制造业格局面临重大调整
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新一代信息技术与制造业深度融合,对产业变革影响深远,形成了新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。各国都在加大科技创新力度,推动三维(3D)打印、云计算、移动互联网、大数据、生物工程、新能源、新材料等领域取得新突破。基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革;网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等正在重塑产业价值链体系;可穿戴智能产品、智能家电、智能汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。我国制造业转型升级、创新发展迎来重大机遇。
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国际金融危机后,欧美发达国家纷纷推出“再工业化”战略,力图抢占国际竞争的制高点,如美国制定了先进制造业国家战略计划,德国推出了“工业4.0”战略,法国出台了新工业法国。与此同时,新兴国家也不甘落后,2015年9月,印度发布“印度制造”战略,将制造业作为立国之本,希望利用后发优势和低成本优势实现工业强国的目标。全球制造业发展格局的深刻变化,使我国制造业发展面临发达国家和发展中国家的“双重竞争”,这就要求中国制造业必须放眼全球,积极应对,努力在新的竞争格局中找准定位,把建设制造强国作为提高全球竞争力的关键举措。
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2.我国经济发展环境发生重大变化
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2010年我国超过美国成为全球制造业第一大国,但总的来说,大而不强的特征十分突出。在创新方面,自主创新能力不强,关键核心技术缺失,处于全球价值链中低端。比如,近八成的集成电路芯片依赖于进口,2013年进口额达到2313亿美元,其中高端芯片进口率更是超过九成。在土地矿产等资源方面,2013年全国因建设占用等原因减少耕地面积35.47万公顷,原油、铁矿石等重要矿产资源的对外依存度超过50%,资源、环境日益成为制约我国制造业发展的关键因素。在人力资源方面,2012年我国劳动年龄人口为9.37亿,比上年减少345万,这是历史上首次出现下降,2013年又减少244万,可以初步判断中国劳动力数量拐点已经出现。我国经济发展进入新常态,制造业发展面临新挑战。资源和环境约束不断强化,劳动力等生产要素成本不断上升,投资和出口增速明显放缓,主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式难以为继,调整结构、转型升级、提质增效刻不容缓。形成经济增长新动力,塑造国际竞争新优势,重点在制造业,难点在制造业,出路也在制造业。随着我国经济发展进入以增速换挡、结构转型和动力转换为主要特征的新常态,制造业传统发展方式已经难以为继,打造新的竞争优势,建设制造强国势在必行,也别无选择。
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3.建设制造强国的任务艰巨而紧迫
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