工业4.0:欧洲正在新一轮工业革命中包抄!

选择字号:   本文共阅读 1686 次 更新时间:2014-05-05 10:09:02

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冯飞   王忠宏   宋紫峰  

  
新一轮工业革命浪潮正在欧洲兴起,一些项目进展之快出乎意料。

  

   对新一轮工业革命有基本共识

   目前,关于“新一轮工业革命”还存在很大的争议,对发生时间、内容和是否存在都有不同的认识。就这一问题,我们请教了欧洲三国的政府和企业界人士,大家普遍对全球正在兴起新一轮工业革命浪潮的判断是认可的;它的主要特征是信息技术与实体世界的渗透融合和深度应用;数字化智能化制造、智慧城市、智能楼宇、智能电网和电动汽车、3D打印等是新一轮工业革命的重要内容。

   如2012年初德国产业界提出了“工业4.0”计划,即认为当前正处在第四次工业革命进程中。第一次工业革命的特点是蒸汽机,第二次的特点是电气化,第三次是信息技术(IT),而第四次是信息网络世界与物理世界的结合(cyperphysicalsystem,简称CPS)。德国要积极参与第四次工业革命,重点围绕智慧工厂和智能生产两大方向,巩固和提升其制造业的领先优势。德国经济部为此设立了专项资金,支持该计划的实施,第四次工业革命已上升到德国国家战略。

   法国一些企业高层管理人员也普遍认为,尽管法国政府没有提出明确计划,但新一轮的工业革命正在进行中,将会推动人类的显著进步。如应用信息技术用于能效管理,可以节约城市 30%-70%的能源,减少20%的交通拥挤、15%的建筑运行成本和20%的水消耗。

   巴塞罗那市政府官员表示,巴塞罗那推动信息技术对旧工业革命地区和产业的改造,将智慧城市、电动汽车等创新产业与传统产业紧密结合起来,发展智慧城市、移动城市,保持了城市活力。

  

   一些项目进展之快出乎意料

   ——巴黎电动汽车推广取得明显成效,正悄然成为全球电动汽车之都

   法国是汽车生产大国,但近年来汽车产量在世界的排名持续下降,由上世纪90年代的第4位,下降到2008年的第7位、2012年的第13位。为振兴汽车产业和抢占未来发展先机,法国政府把发展电动汽车作为重中之重,出台了一系列推广措施。

   比如,每购买一辆电动汽车最多可得到7000欧元的奖励。政府拨出专款用于12个大中城市及其周边电动汽车配套设施建设。巴黎推出电动汽车租赁公共服务项目(Autolib),倡导市民绿色出行,目前电动汽车租赁系统遍及巴黎,电动车总数超过1750台,充电装置超过4000个,电动汽车成为许多巴黎市民出行的代步工具。在巴黎西南的IssyGrid智能社区,电动汽车的重要电源来自于屋顶的太阳能发电。电动汽车已成为巴黎创新发展、绿色发展的新增长点。

   ——巴塞罗那加强信息技术在城市重点领域的应用,成为欧洲智慧城市的标杆

   巴塞罗那是西班牙第二大城市,不仅足球、海滩闻名于世,而且也是绿色环保智能城市的典范。近年来巴塞罗那把智慧城市、移动城市作为发展方向,大力推进信息技术在城市重点领域的应用,成为全球智慧城市的引领者。

   如在垃圾处理和回收上,巴塞罗那建立了智能系统,每个垃圾回收箱的顶部和底部分别装有1个容量传感器和1个压力传感器,当桶内垃圾快要装满时,会以无线网络传输的方式将信息反馈到垃圾处理控制中心,工作人员根据信号来安排、分配垃圾运输车的出行频率和路线,从而提高垃圾处理效率。巴塞罗那还使用无线半导体照明(LED)街灯来替代传统照明设备,配备了定时器和感应器的半导体照明路灯,既节约了能源,又使光源更加聚焦到下方,减少了光束投向夜空对夜行生物的干扰。目前,传感器等信息技术设备已在巴塞罗那城市生活中发挥了重要作用。铺设在地面的停车传感器,使得司机能够获知哪里有空车位。草地里埋着的湿度传感器,能够感知地面湿度,以确定何时给草地浇水。

   ——大众汽车集团大力推进模块化建设和3D打印应用,构筑竞争新优势

   为适应激烈的汽车市场竞争和模块化制造的趋势,2012年大众开始实施全新研发的 模 块 化 MQB 战 略(ModularerQuerbaukasten,横置发动机模块化的简称)。相比平台化战略,采用MQB战略的优势主要包括两个: 一是MQB适用于大众多个车型,所需零部件被模块化、通用化,过去总装线需要装配2万多个汽车零部件,而新生产线只需装配2000多个零部件,工人数量减少很多,自动化程度明显提高,同一零部件采购规模的大幅增加也降低了采购成本。二是提高市场反应速度和个性化程度。大众通过MQB做出整体架构(包括动力总成、车身、底盘、电气系统等),各子品牌在框架内做出个性的改动,可以大规模生产在平台化战略下不具规模经济的个性化车型,扩大了消费者的选择空间。该战略可使小型车和中型车的价格便宜20%,组装时间缩短30%,极大增强了大众的竞争力。该战略能够很好地实现模块间设计、研发、生产、销售间的高度协同,以及对市场快速和个性化的反应,与其数字化和信息化技术密不可分。

   3D打印是增材制造技术的通俗说法,是一项信息、机械和材料技术相互融合基础之上的数字化制造技术。大众汽车集团1995年开始使用3D打印技术,目前主要应用在试制阶段外形设计检验等工序。相比传统工序,3D打印能够缩短研发流程,降低研发成本。以一个手套箱为例,上世纪80年代需要20天时间和1.6万欧元投入,而利用3D打印技术仅需用2天时间和2千欧元投入,有效提高了生产效率。

  

   欧洲新一轮工业革命的特点

   ——技术推动与应用带动并举,应用带动作用更加突出

   通过调研,我们感到新一轮工业革命的兴起是技术推动与应用带动并举的产物,但应用带动的作用更加突出。一方面,国际金融危机后,物联网、云计算、大数据、移动互联、3D打印、智能机器人、页岩气、可再生能源以及生物、材料等领域的技术创新空前活跃,推动了技术的不断进步,孕育着新的技术革命。另一方面,围绕复苏经济、提升竞争力、维护能源安全、克服气候变化挑战等需求,欧洲三国通过信息、可再生能源、新材料等技术的广泛融合和深度应用,培育新产业、新业态、新模式,努力实现经济发展方式的转变和产业结构调整。我们的整体判断是,当前全球没有出现新的革命性技术,但正在兴起以互联网、物联网等技术为基础,以应用带动为重要特征的新一轮工业革命。

   ——强调合作创新,重视提供系统性解决方案

   在新一轮工业革命背景下,政府、企业、消费者之间的关系更加紧密,扁平化结构、分散合作式商业模式更为普遍。面对日益复杂、系统性需求,各企业间非常注重加强合作,发挥各自比较优势,通过合作创新,提供整体解决方案。如围绕智能社区建设,法国电力集团、施耐德电气、汽车制造公司、阿尔斯通、布依格集团等企业发挥自身在电力、能效、电动汽车、智能建筑等方面的优势,形成了紧密合作关系。巴黎充电基础设施建设由法国电力集团、施耐德电气、雷诺汽车公司、勒克莱克超市、万喜集团、威立雅环保集团等共同推进。巴塞罗那在智慧城市建设中,采用公私合作伙伴(PublicPrivatePartnership)方式,充分调动政府、企业、非营利组织等各方的积极性和主动性,推动了项目的有效推进。

   ——政府积极推动,加强示范引导

   为促进新技术的应用、新产业的发展和新商业模式的形成,三国政府都给予了有力的支持。如法国政府对购买纯电动汽车的消费者提供现金补贴,补贴后售价甚至低于同级别传统汽车。法国政府还出台“伊尔茨曼”项目,拨出5000万欧元专款用于电动汽车配套设施建设。据法国有关人士估计,到2020年,纯电动和混合电动汽车的市场份额将占法国整个汽车市场的10%。德国政府为鼓励创新型中小企业发展,2013年仅针对创新型中小企业的创业投资基金就达到5亿欧元,为其提供资金、咨询、搭建合作平台等方面的服务。在巴塞罗那的智慧城市建设中,市政议会扮演了提出者和领导者的角色,在城市规划布局、搭建公私合作平台、促进信息集成应用等方面都发挥了十分重要的作用。

   ——跨国公司加快转型发展,努力保持行业领先者地位

   在新一轮工业革命中,跨国公司普遍注意主动适应时代发展趋势,加快转型发展。法国施耐德公司诞生于1836年,这家成立于第一次工业革命时期的企业历经多次转型,至今仍保持着对时代潮流的高度敏感性,正在从一家电力电气企业转型为全球能效管理专家。诞生于1937年的德国大众是第二次工业革命的产物,为适应汽车生产模块化、消费需求个性化的趋势,大众推出MQB等模块化战略,实现了大规模生产与个性化产品的有机统一,进一步增强了企业竞争力。雷诺公司寄希望于电动汽车的研发生产,推出了首款纯电动汽车Z.E,以抢占新一轮汽车产业发展的制高点。微软法国公司则通过大数据建设,加强与能源公司合作,提升自身在能源领域应用的比较优势。

  

   几点启示

   ——新一轮工业革命来势凶猛,不进则退

   新一轮工业革命将对人类生产生活方式和竞争格局产生深刻的影响。面对这一历史性、趋势性变化,欧洲国家已经采取了许多积极的措施。对我国而言,过去两次工业革命,由于我国处于积贫积弱时期,国家没有能力和条件抓住,丧失了发展机遇。但在新一轮工业革命的重大机遇面前,各国起点差不多,我国综合国力也已跻身世界前列,完全有能力和条件抓住。应增强机遇意识、忧患意识和时代紧迫感,不要停留在争议上或行动迟缓,而应着眼长远,增强预见性,抓紧战略部署,推动转型发展。

   ——加快体制机制改革,形成良好产业生态

   新一轮工业革命对政府管理体制提出了新的挑战,对企业的快速反应能力提出了新的要求。应加快理顺政府与市场关系,进一步发挥市场对资源配置的决定性作用,充分发挥企业在产业转型升级中的主体作用,增强企业创新发展的活力和动力,政府加快转变职能,大幅度减少行政审批事项,深化垄断行业改革,强化法制建设,支持行业协会等社会中介组织积极发挥作用,着力营造公平、开放、有序、法治、稳定的良好产业生态系统。

   ——强化应用导向,鼓励合作创新

   促进技术的深度应用是新一轮工业革命的重要特征。应鼓励企业在加大技术研发的同时,以客户为中心,以需求为导向,大胆创新商业模式,促进信息网络、新能源、新材料等技术的深度应用。面对日益细分的市场需求和系统性需求,鼓励企业间、产学研用之间加强合作,搭建合作平台,形成专业化分工合作关系,提供专业和系统解决方案。

   ——重视新型基础设施建设,加强无形资产培育

   加强信息网络、新能源、电动汽车等基础设施投资,构建智能基础设施体系,促进智能楼宇、智慧工厂、智能物流、智能电网、智慧城市等建设。大力实施知识产权和标准战略。加大对设计、研发、品牌、软件、数据库、专利、文化等无形资产的投入。强化无形资产保护和利用的体制和制度支撑。

  

   文/冯飞 王忠宏 宋紫峰 (工信部产业政策司、国务院发展研究中心产业经济研究部)

  

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