3.7　德国工业4.0的主要优势

1．信息物理系统

“工业4.0”被认为是以智能制造为主导的第四次工业革命，旨在通过深度应用信息技术和网络物理系统等技术手段，将制造业向智能化转型，其中CPS（信息物理系统）是关键通用技术。德国目前居于世界领先地位的有嵌入式系统、传感器和气动式控制系统，其信息物理系统制造商以及M2M、嵌入式系统、智能传感器和执行器制造商很可能成为全球市场和创新领先者。信息物理系统的应用将传统工业的3C——计算（computing）、通信（communication）和控制（control）拓展为6C，增加了内容（content）、协同（community）和定制化（customization）。利用新的技术，工业企业借助德国具有比较优势的信息物理系统（包括智能设备、数据存储系统和生产制造业务流程管理），可以使订单自动通过整个价值创造链条，自动预定加工机器和材料，自动组织向客户供货，自动优化物流体系，并在生产环节实现数字化、可视化的智能制造。

2．中小企业发挥重要作用

德国管理学家赫尔曼·西蒙认为，德国出口贸易之所以取得持续发展，主要得益于其众多的中小企业，特别是那些在国际市场上处于领先地位的中小企业。他把这些中小企业称为“隐形冠军”。德国机械设备制造业有超过6000家公司，其中87%以上是中小企业，且绝大多数是家族企业，平均从业人员不超过240人，共雇用了90.8万名高素质的劳动力。小而精是德国中小企业的特点，小是指企业的规模相对于大企业而言从业人数较少，精是指产品的科技含量和单位产值较高。但其实并不是所有的制造业都是以中小企业为主的，这种企业结构主要存在于机器设备制造业以及信息和通信产业，而在金属、钢铁和其他有色金属制造，重型机械和电力机械制造，人造染料、纤维、肥料以及新材料和化学工业等领域，则是以“大企业”为主导，但也有大量中小企业，且与大企业形成了比较和谐的共存和发展关系。在“工业4.0”目标下，各类智能互联制造平台将中小企业整合到新的价值网络中，进一步增强了中小企业的活力，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，从而带动产业结构整体升级。

3．产业组织结构加速转变

“工业4.0”重新定义了制造商、供应商和开发商之间的网络协同结构，目的是实现市场与研发、研发与生产、生产与管理的协同，从而形成完整的制造网络。德国产业结构正由传统的大型企业集团掌控的供应链主导型向产业生态型演变，平台技术以及平台型企业将在产业中展现出更多的作用。根据德国工业4.0标准化路线图，可将“工业4.0”的参与者分为三类：技术供应方、基础设施供应方和工业用户，分别负责提供关键的产品技术、软件支持结构或服务以及利用新技术优化生产过程。从生产流程管理、企业业务管理到研究开发产品生命周期的管理形成的“协同制造模式”（collaborative manufacturing model, CMM），使企业价值链从单一的制造环节向上游研发与设计环节延伸，企业管理链从上游向下游生产与制造环节拓展，形成了集成工程、生产制造、供应链和企业管理的网络协同制造系统。

4．标准先行

标准化是保持领跑的先决条件、产业竞争的制高点，保证制造业企业市场竞争力的关键，也是实行贸易保护的重要技术手段。德国是世界工业标准化的发源地，约有2/3的国际机械制造标准来自德国标准化学会（DIN），包括一系列专业委员会，如机械制造标准委员会（NAM）、机床标准委员会（NWM）、电工委员会（DKE）、技术监督协会（TUV）等，以及申克（SCHENCK）、鲁尔奇（LURGI）、道依奇（DEUTZ）三大公司的标准化室等。标准的功能主要体现在信息提供上，减少复杂多样性和不匹配。标准化每年为德国带来可观的经济利益，德国企业对“谁制定标准谁就拥有市场”体会颇深。技术变革的不断加快和生命周期的不断缩短，要求标准必须处在实时的演进中，以适应产业实践的跨越。为继续保持“德国制造”的领先地位，标准化成为工业4.0的重要组成部分。新的技术标准具有显著的高技术性、更强的系统性和协调性以及动态性与适应性，为企业提供技术标准和通用性框架。

5．人力劳动的灵活性

未来的工业生产需要大量有素质和能力的员工来面对灵活性的需求。高度自动化系统难以实时反映产品越来越复杂、更多差异化、生命周期越来越短的现实，追求专门单一领域的自动化和由人推动的灵活链接方式是可行性较高的选择。人可以将自动化的单个系统连接起来，在思维能力、关联能力、感知能力等方面也比机器有优势，或者说这些功能通过机器来实现成本较高。未来控制标准化的日常工作可以依赖信息物理系统，而复杂的决策工作留给人，生产过程中机器和人的关系将更加紧密，合作方式更加灵活，人的灵活性要与机器设备的灵活性相匹配，组成团队共同工作。在德国，携带智能装备的人被吸纳到“工业4.0”之中，工人通过移动终端调取相关信息、应用和商业数据，信息可以分散式获取、加工和反馈。例如，越来越多的工厂开始使用Iproduction Pad作为增强型辅助设备，按照不同情形给人提供相应信息和辅助系统。