德国工业4.0主要解决什么问题（德国工业4.0战略的进展与挑战）

“工业4.0”带来的一个潜在隐患是，高技能员工和低技能员工之间出现“数字鸿沟”。图为德国某品牌车辆加工厂。视觉中国 资料图

三、“工业4.0”面临的挑战

1.安全问题

安全问题在数字化时代显得愈发重要，上文提到的新趋势新发展，无一不是与网络安全和数据保护相交融。德国联邦经济和能源部的数据显示，51%的德国企业都曾经遭受过网络犯罪的袭击。在数据保护和网络安全上不断增加的投入被企业视为“工业4.0”最大的风险。

过去两年，三分之一的德国企业的信息系统遭受过恶意攻击，仅仅德国电信一家企业每天遭受的网络攻击就达到100万次。2017年5月，一种名为“WannaCry”的计算机病毒肆虐全球，多个国家的大型企业、政府、高校的计算机网络瘫痪，其中包括德国铁路公司这样的公共用品提供商，它导致部分火车站的电子信息牌中断显示，给火车的营运带来了巨大的负面影响。这次全球性的电脑病毒再次说明，在生产和生活严重依赖网络的今天，网络安全对于包括中小企业、大企业，以及政府和科研机构在内的所有参与者来说，都是一个巨大的挑战。

在“工业4.0”的环境下，网络攻击的目标不仅仅是个人计算机系统，还将波及网络化的机械设备和控制设备。安全稳定的网络是“工业4.0”能够实现的前提。除了安全本身，网络安全还代表着信任。未来价值链上的生产设备通过网络连接在一起，数据实现实时传输，市场上的伙伴之间的信息交流也会比以往更加密切，消费者的数据也会不断上传给商家，如果没有网络安全和数据安全的保护，信息流将会轻而易举的被黑客截获，网络犯罪所造成的后果也将比以往更加严重。

网络安全并非政府或企业一方能够独立面对的问题，需要各方面的通力协作。为应对未来网络安全方面的挑战，德国政府在2015年就开始了一项针对IT安全的跨部门研究计划，其中包含了四个重点领域：IT安全方面的新技术、安全可靠的信息通信技术系统、IT安全的应用领域、隐私和数据保护。德国教育和研究部计划到2020年共投入1.8亿欧元对IT安全研究提供支持。这其中的一个重点项目名为IUNO，它集合了包括大型企业、中小企业、应用企业、IT安全公司和科研机构的来自业界和学界21个合作伙伴，为网络和数据安全提供解决方案。

2.社会结构的冲击

“工业4.0”不仅是技术上和经济上的一场革命，而且是对整个社会体系的一场变革。“工业4.0”对社会结构的影响可以用下图中的“社会技术体系”（soziotechnisches System）来表示。技术对社会带来的影响并非是单一的，自动化程度的提高改变了传统的分工方式，越来越多的工种被机器取代，人与机器的关系和互动需要重新被审视，而人与人之间的合作方式也将发生变化。（参见图5）

图5：“工业4.0”环境下的社会体系

来源：Acatech, “Kompetenz für Industrie 4.0: Qualifizierungsbedarfe und Lösungsansätze”, http://www.acatech.de/de/publikationen/stellungnahmen/acatech/detail/artikel/kompetenzen-fuer-industrie-40-qualifizierungsbedarfe-und-loesungsansaetze-1.html

具体说来，较为紧迫的挑战有两点：（1）生产流程的网络化和智能化程度不断提高，工业生产变得更加复杂，但同时也更加灵活；（2）企业的结构和组织形式也发生巨大变化。

从第一点来讲，每次技术进步在带来经济腾飞机遇的同时，总是会带来新的不平衡，“工业4.0”可能带来的一个潜在隐患是，高技能员工和低技能员工之间出现“数字鸿沟”。这一方面要求劳动者不断更新自己的劳动技能，比如跨领域跨学科的知识、管理技能以及思考方式、客户关系管理和IT技能。另一方面则需要企业和社会提供更多培训和进修机会。员工不断提高的深造需求，以及培训和深造内容的快速更新，对大企业来说成为一项很大的挑战，对中小企业来说更是一项较大的成本支出。从整个社会的培训体系来看，以往的双元培训体制以及企业内部的进修已经难以满足“工业4.0”对员工技能的要求，因此，相关技能培养应该从高校甚至中学阶段就开始，并且要对企业阶段的传统培训和进修方式做出相应调整，增加新技能和新思维的培养。

第二点则需要企业在战略层面及时调整，对产品和生产流程进行更新，同时也要关注商业模式和组织结构的变革。“工业4.0”的高度融合、快速反应模式对传统德国的工业形态提出了挑战，一方面，专注、精细、“慢工出细活”这样的德国制造业优良传统需要继续保持，但从另一方面讲，这一传统也需要向更加灵活、实时生产、快速实施这样的数字化和智能化生产模式转型。这不仅是生产流程上的变化，也需要企业家经营战略层面的革新。

四、“工业4.0”与“中国制造2025”的合作

与德国相比，中国的制造业企业呈现出更加分化的特征。一方面，中国拥有不少具有国际竞争力的大型企业，这些企业的制造生产已经实现了高度的自动化；但另一方面，为数众多的中小企业在自动化和数字化上仍然十分落后。

中德之间的合作，对中国来说，除了把德国看做是学习的对象，长期来看更是努力追赶甚至超越的对手。而对德国来说，短期来看，对产业升级的巨大需求使得中国依旧是德国中高端制造业产品和技术的巨大市场，同时也是推进“工业4.0”解决方案和扩大生产准则和标准化的合作对象，这些都是机遇。但长期来看，德国也会警惕中国作为竞争者在国际市场上带来的压力。

德国与中国在“工业4.0”方面的接触从2015年就已经开始，当时德国联邦经济和能源部与中国工业与信息化部签署了相关的备忘录。2016年11月，第一次德中“工业4.0”研讨会在柏林举行，约300名来自两个国家的专家就“工业4.0”下智能制造以及生产过程网络化所带来的机遇与挑战进行了讨论，而这正是未来中国和德国在“工业4.0”方面合作的重点。此外，“工业4.0”的标准化同样也是两国未来重要的合作领域。

在企业层面，中国和德国在“工业4.0”合作方面已经有了诸多实质性进展。2016年中德双方展示了18个中德合作示范性项目，这些项目以智能制造、智能工厂为主，例如华为与SAP的智能制造解决方案、宝钢与西门子联合探索钢铁行业的“工业4.0”、天津中德合作应用技术大学智能制造培训基地。

在对比了德国与其他欧盟国家以及德国与中国在“工业4.0”方面的合作之后，可以发现德国与其他欧盟国家的合作除了生产领域，还侧重中小企业促进、员工技能培训以及标准化，而与中国的合作在现阶段则更多是智能生产的合作。从“工业4.0”和“中国制造2025”的总体规划来看，德国强调技术驱动的生产优化，以保证本国在生产和工程领域的领先地位，而中国则强调工业的现代化。

德国联邦经济和能源部资助的项目“全球语境下的‘工业4.0’”，在2015年到2016年对包括德国和中国在内的主要工业国家的相关专业人士进行了采访和调查，下图展示了中国和德国受访者对“工业4.0”的观点和认知。

在“工业4.0”能够带来何种机遇方面，两国在“改善客户服务”、“扩大产品和服务种类”以及“优化生产”方面的观点差异较大，前两个要素对中国来说更加被视为机会，而德国更加侧重生产流程的优化。在“工业4.0”的国际合作还需要拓展的领域方面，两国认知的差异较大，除了“商业模式”方面，中方对合作的需求都远大于德方，中方的需求包括人员培训、研发、风险投资和人才吸引等诸多方面。

最后一张图展示的是双方对合作可能带来风险的认知，两国对数据保护都显示出了担忧，同时，德国受访者更加担心企业在合作过程中失去控制权，以及知识产权和技能的流失。（参见图6）

图6：中德两国对待“工业4.0”的看法

来源：Acatech, “Industrie 4.0 im globalen Kontext”, http://www.acatech.de/fileadmin/user_upload/Baumstruktur_nach_Website/Acatech/root/de/Publikationen/Projektberichte/acatech_de_STUDIE_Industrie40_global_Web.pdf