
德國工業4.0發展與挑戰
編輯:武漢大學 時間:2019-07-29 11:02
“工業4.0”帶來的潛在隱患是高技能員工和低技能員工之間的“數字鴻溝”。圖為德國某品牌車輛加工廠。

三、“工業4.0”面臨的挑戰
1.安全問題
在數字時代,安全問題變得越來越重要。上述所有新趨勢和發展都與網絡安全和數據保護相結合。德國聯邦經濟和能源部的數據顯示,51%的德國企業受到網絡犯罪的攻擊。
在數據保護和網絡安全方面不斷增加的投資被企業視為“工業4.0”的最大風險。
在過去兩年中,三分之一的德國企業的信息系統遭到惡意攻擊,僅一家德國電信公司每天就遭受100萬次網絡攻擊。2017年5月,一種叫做“萬人迷”的計算機病毒在世界各地肆虐。許多國家的大型企業、政府和大學的計算機網絡癱瘓了,包括德國鐵路等公共產品供應商。它導致了一些火車站電子信息板的中斷,給列車運行帶來了很大的負面影響。這種全球計算機病毒再次表明,今天,當生產和生活嚴重依賴互聯網時,網絡安全對所有參與者都是一個巨大的挑戰,包括中小企業、大型企業以及政府和科研機構。
在“工業4.0”環境中,網絡攻擊的目標不僅是個人計算機系統,還包括網絡化的機械設備和控制設備。安全穩定的網絡是“工業4.0”能夠實現的前提。除了安全本身,網絡安全也代表信任。未來,價值鏈中的生產設備將通過網絡連接在一起,數據將實時傳輸,市場合作伙伴之間的信息交流將比以往更加緊密,消費者數據將不斷上傳到企業。沒有網絡安全和數據安全的保護,信息流很容易被黑客攔截,網絡犯罪造成的后果將比以往更加嚴重。
網絡安全不是政府或企業可以獨立面對的問題。這需要各方的合作。為了迎接未來網絡安全的挑戰,德國政府于2015年啟動了一項跨部門的信息技術安全研究計劃,其中包括四個關鍵領域:信息技術安全新技術、安全可靠的信息通信技術系統、信息技術安全應用領域、隱私和數據保護。德國教育和研究部計劃到2020年投資1.8億歐元支持信息技術安全研究。其中一個關鍵項目是IUNO,它匯集了來自行業和學術界的21個合作伙伴,包括大型企業、中小型企業、應用企業、信息技術安全公司和科研機構,為網絡和數據安全提供解決方案。
2.社會結構的沖擊
“工業4.0”不僅是技術和經濟的革命,也是整個社會體系的變革。“工業4.0”對社會結構的影響可以用下圖中的“社會技術體系”(soziotechnisches?System)來表示。技術對社會的影響不是單一的。自動化的進步改變了傳統的分工。越來越多的工作被機器取代。人與機器之間的關系和互動需要重新審視,人與人之間的合作也將發生變化。

具體來說,還有兩個更緊迫的挑戰:(1)生產過程中的網絡化和智能化程度不斷提高,工業生產變得更加復雜,但同時也更加靈活;(2)企業的結構和組織形式也發生了很大變化。
從第一個角度來看,每次技術進步帶來經濟起飛的機會,它總是帶來新的不平衡。
“工業4.0”帶來的潛在隱患是高技能員工和低技能員工之間的“數字鴻溝”。
。一方面,要求員工不斷更新自己的勞動技能,如跨學科知識、管理技能和思維方法、客戶關系管理和信息技術技能。另一方面則需要企業和社會提供更多培訓和進修機會。員工對繼續教育日益增長的需求,以及培訓和繼續教育內容的快速更新,已成為大企業面臨的巨大挑戰和中小企業更大的成本支出。從全社會的培訓體系來看,以前的雙重培訓體系和企業內部培訓已經不能滿足“行業4.0”對員工技能的要求。因此,相關技能的培訓應從大學甚至中學階段開始,企業階段的傳統培訓和培訓方法也應相應調整,以增加新技能和新思維的培訓。
第二點要求企業在戰略層面及時調整,更新產品和生產流程,同時注意商業模式和組織結構的變化。“工業4.0”的高度集成和快速響應模式挑戰了德國的傳統工業形式。一方面,德國制造業的優良傳統,如專注、精密和“慢工細作”需要保持,但另一方面,這一傳統也需要轉變為更靈活、實時的生產和快速實施這種數字化、智能化的生產模式。這不僅是生產過程的變化,也是企業家管理戰略的創新。
四、“工業4.0”與“中國制造2025”的合作
與德國相比,中國的制造企業更加差異化。一方面,中國有許多具有國際競爭力的大型企業,它們的制造和生產高度自動化。然而,另一方面,大量中小企業在自動化和數字化方面仍然落后。
對中國來說,中德合作不僅以德國為研究對象,而且從長遠來看,還試圖趕超對手。對德國而言,短期內,對產業升級的巨大需求使得中國仍然是德國中高端制成品和技術的巨大市場,也是推動“工業4.0”解決方案、擴大生產標準和標準化的合作伙伴。這些都是機會。但從長遠來看,德國也將警惕中國作為國際市場競爭對手帶來的壓力。
自德國聯邦經濟和能源部與中國工業和信息化部于2015年簽署相關備忘錄以來,德國一直就“工業4.0”與中國保持聯系。2016年11月,首屆德中“工業4.0”研討會在柏林舉行。來自兩個國家的大約300名專家在“工業4.0”下討論了智能制造和網絡化生產帶來的機遇和挑戰。這是中德在“工業4.0”領域未來合作的重點。此外,“工業4.0”的標準化也是兩國未來合作的重要領域。
在企業層面,中德在“工業4.0”合作方面取得了實質性進展。2016年,中德展示了18個中德合作示范項目。這些項目主要集中在智能制造和智能工廠。例如,華為和思愛普的智能制造解決方案,寶鋼和西門子共同探索鋼鐵行業的“工業4.0”,以及天津中德合作應用技術大學智能制造培訓基地。
通過比較德國與歐盟其他國家的合作以及德國與中國在“工業4.0”領域的合作,我們可以發現德國與歐盟其他國家的合作主要集中在促進中小企業、員工技能培訓和標準化方面,而其與中國的合作則是現階段更加智能化的生產合作。
從“工業4.0”和“中國制造2025”的總體規劃來看,德國強調技術驅動的生產優化,以保證本國在生產和工程領域的領先地位,而中國則強調工業的現代化。
2015年至2016年,德國聯邦經濟和能源部資助的項目“全球背景下的工業4.0”采訪和調查了包括德國和中國在內的主要工業國家的相關專業人員。下圖顯示了中德受訪者對“工業4.0”的看法和認知。
就“工業4.0”能帶來什么機遇而言,兩國在“改善客戶服務”、“擴大產品和服務種類”和“優化生產”方面有著相當不同的看法。前兩個因素被更多地視為中國的機遇,而德國則更加注重優化生產流程。在“工業4.0”國際合作中需要拓展的領域,兩國有著非常不同的理解。除了“商業模式”,中國對合作的需求遠遠大于德國。中國的需求包括人才培養、研發、風險投資和人才吸引。
最后一張照片顯示了雙方對合作可能帶來的風險的認識。兩國都對數據保護表示擔憂。與此同時,德國受訪者更擔心在合作過程中失去企業控制權、知識產權和技能。

德國和中國都是主要的制造國,都面臨著工業復興的挑戰。德國正在從“工業3.0”升級到“工業4.0”,而中國希望隨著新技術的發展從“工業2.0”和“工業3.0”升級到“工業4.0”。過去兩年來,兩國在創新與合作方面取得了一些進展。然而,德國和中國在發展階段、制造水平、對新工業革命的理解和需求方面有許多不同。此外,兩國企業在國際市場上競爭加劇,使得德國“工業4.0”和“中國制造2025”之間的合作進展仍然有限。今后,兩國經濟和企業界之間的互信仍需加強,在共同感興趣的領域或新興產業,如電動汽車標準化等領域,可以找到合作的突破。
同時,中國也需要在未來的合作中發揮更加積極的作用。隨著中國自主創新水平的提高,中國對外經濟合作不再是中國吸收外國技術的單向流動。中國的創新成果也在不斷走向海外。例如,在信息通信技術和互聯網技術領域,德國企業的發展趨勢落后于中國。兩國間更加平衡的資本、人員、知識和技術雙向流動也將成為未來中德創新合作的新趨勢。
五、結語
一段時間以來,在決定未來競爭力的新興技術產業和知識密集型服務業方面,德國的創新力度出現了不足,企業推出的需求導向產品與大學和科研機構的研究活動存在脫節現象,在傳統的優勢產業愈發壯大的同時,信息技術和生物工程等前沿科技領域與世界頂尖國家的差距有所加大,存在“能力陷阱”問題。以“工業4.0”為代表的高科技戰略正是德國希望革新產業結構,促進新興和尖端產業發展的重要舉措。
過去這兩年的時間里,“工業4.0”的實際應用案例已經出現在德國許多地區,不過這些應用呈現出了較為明顯的地區差別,它們多集中在魯爾區、斯圖加特、慕尼黑和柏林及其周邊地區。作為“工業4.0”的重要議題,數字化也呈現出蓬勃發展之勢,從企業生產的數字化,到寬帶網絡擴建以及相關的法律制定,都有了實質性的推進。
從企業層面來看,大型企業的“工業4.0”實施速度和規模都要優于中小企業,中小企業在數字化和智能化改造方面出現了滯后,德國政府在中小企業迫切需求的領域,比如研發資金和實驗環境,都給予了新的支持。但在一系列措施推進的同時,網絡保護和數據安全成了各方都必須要面對的問題,而且這個問題在網絡化的生產環境下變得愈發緊迫。同時,“工業4.0”在改變生產方式的同時,也對社會結構造成了沖擊,人與機器如何相處、未來員工在生產流程上的位置和所需技能,都是企業、社會和政府所面臨的挑戰。
新的產業變革給中國追趕發達工業國家提供了良好機遇,利用世界上的先進技術和資源,加強與包括德國在內的先發國家在“工業4.0”方面的合作,也成為中國政府新一輪創新合作的重中之重。“中國制造2025”計劃既強調自主創新,同時也強調通過國際合作來提升中國制造業的能力。
在未來,中國和德國在合作的同時,會越來越多地成為國際市場上的競爭對手,如何處理合作與競爭的關系,以及如何更加有效率地利用國際創新合作實現產業的現代化,都是對中國創新政策的考驗