中、美、德智能製造模式有何異同？

2026-04-16 05:01:07

　　董立傑

　　智能製造（IM：Intelligent Manufacturing）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能係統，通過人與智能機器的合作共事，實現柔性化、智能化和高度集成化的生產，在製造過程中自動進行分析、推理、判斷、構思和決策等智能活動。智能製造的核心是智能製造技術和係統，它是基於現代傳感技術、網絡技術、自動化技術以及人工智能，通過感知、人機交互、決策、執行和反饋，實現產品設計過程、製造過程和企業管理及服務的智能化，是信息技術與製造技術的深度融合與集成。

　　美國的工業互聯網（被稱為美國版工業4.0）、德國的工業4.0戰略、中國製造2025，其核心特征都是互聯，本質就是通過數據自動化流動，從規模經濟轉向範圍經濟，以同質化、規模化的成本，構建出異質化、定製化的產業，從而推動產業結構的改革。

　　智能製造是方法，也是目標

　　中國、德國、美國、英國等世界上的主要工業國家，先後確定了各自的第四次工業革命國家發展戰略，就是智能製造。《中國製造2025》明確提出，要以新一代信息技術與製造業深度融合為主線，以推進智能製造為主攻方向。全球類似的概念還有美國的“先進製造業夥伴計劃”、德國的“工業4.0戰略計劃”、英國的“工業2050戰略”、韓國的“製造業創新3.0計劃”deng。tamendoujiangfazhanzhinengzhizaozuoweibenguogoujianzhizaoyejingzhengyoushideguanjianjucuoheshishigongyeshengjizhuanxingzhanlvedezhongyaoshouduanyufangfa，tongshiyoushiqiyeduishengchanfangshijinxingzhinenghuagaizaodejieguohemubiao。

　　工業4.0是一個產業的技術轉型，即產業的變革；智能製造是可持續發展的製造模式，是一個全新的工業生態係統，是生產和服務方式的革命。工業4.0提出的智能製造是麵向產品全生命周期，實現泛在感知條件下的信息化製造，所以說智能製造是實現工業4.0的重要手段和方法；而工業4.0產業變革的目標又是實現智能生產和打造智能工廠，這兩者的組合其實就是智能製造的概念。

　　工業互聯網是實現智能製造的基礎，智能製造的實現需要工業互聯網打造全新的工業生態係統。智能製造的數字化、網絡化、智能化程度取決於上雲的數據維度和數量、質量，同時影響工業互聯網服務的產業寬度和深度；而工業互聯網反饋的應用效果，反過來可以優化智能製造的設計。

　　智能製造的實現主要依托兩方麵的基礎能力：一個是工業製造技術，包括先進裝備、先進材料和先進工藝等，這是工業4.0的核心；另一個是工業互聯網，即基於互聯網、物聯網、大數據、人工智能以及雲計算等現代信息技術，充分發揮工業裝備、生產材料和製造工藝的潛能，實現產品定製化和服務增值化。由此看來，“製造+互聯網”就是工業4.0，“互聯網+製造”就是工業互聯網，而製造和互聯網的充分融合就是智能製造，也是中國製造2025所追求的目標。

　　工業4.0與工業互聯網

　　工業4.0強調生產過程的智能化。工業4.0已被德國政府納入《高技術戰略2020》的國家十大未來項目之一，其核心是以智能製造為主導的第四次工業革命。工業4.0更geng加jia關guan注zhu通tong過guo信xin息xi網wang絡luo與yu工gong業ye生sheng產chan係xi統tong的de充chong分fen融rong合he和he有you機ji整zheng合he，打da造zao智zhi能neng工gong廠chang，實shi現xian以yi價jia值zhi鏈lian上shang的de三san大da集ji成cheng為wei基ji礎chu的de生sheng產chan過guo程cheng智zhi能neng化hua，提ti升sheng生sheng產chan效xiao率lv。

　　gongyehulianwanggengcezhongjiyushujuzichandezhihuifuwu。gongyehulianwangdeneiheshiyiwulianwangweijichu，liyonggezhongfuzaderuanjianxitong，jiangdaiyouneizhichuanganqidejiqiheqitajiqi、人連接起來，進行實時數據的收集、傳輸、處理和反饋，從中提取數據並進行深入分析，挖掘生產或服務係統在性能提高、質量提升等方麵的潛力，實現生產資源效率的提升與優化。

　　雖然工業互聯網與工業4.0的目標都是資源優化與效率提升，但其側重點有所不同。工業互聯網側重於對互聯網、物聯網、大數據等生產設備的智能管理，形成開放的全球化工業網絡，並將工業與互聯網在設計、研發、生產、物流、營銷、服務等各個階段進行充分融合。

　　qishidisicigongyegemingdebenzhijiushiduishijieweilaigongyebiaozhundezhudaozhizheng，shiyoudeguohemeiguoyizhaoziyidesiweiluojihebiaodafangshilaikaizhantuidongde。yigongyekongzhijishujianchangdedeguozhengfusuojiedingdegongye4.0，有著強有力的機械加工工藝能力、各類內嵌式控製係統的專業設備和工作能力，德國很關心加工過程的智能化係統和虛擬化技術的深刻改變。而以計算機、軟件、互聯網、大數據、人工智能、機器學習等IT（信息技術）技術見長的美國明確提出了工業互聯網規範，重點關注機器設備智能互聯係統、數據統計分析係統，以及各類數據資料對業務流程的洞悉，其側重點在互聯網、大數據和雲計算技術。美國要以GE（通用電氣）、IBM（萬國商業機器公司）等企業為基礎，偏重於從軟件出發連通硬件；德國要以西門子、庫卡、SAP（思愛普）等企業為主導，期望能夠從硬件連通到軟件。

　　這兩種不同的智能製造發展概念，其實就是兩種技術路線或兩種不同技術人員的理念之別：IT從業人員，期望將自己擅長的IT理念、互聯網思維和技術應用到工業環境中，由軟而硬，以此實現智能製造的目標，這就是工業互聯網。OT（運營技術）從業人員，期望通過生產係統帶動IT技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)，從(cong)硬(ying)到(dao)軟(ruan)，這(zhe)也(ye)是(shi)我(wo)們(men)通(tong)常(chang)提(ti)到(dao)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)概(gai)念(nian)。雖(sui)然(ran)執(zhi)行(xing)路(lu)徑(jing)和(he)邏(luo)輯(ji)思(si)維(wei)不(bu)同(tong)，但(dan)這(zhe)兩(liang)種(zhong)模(mo)式(shi)總(zong)體(ti)目(mu)標(biao)一(yi)致(zhi)，就(jiu)是(shi)要(yao)實(shi)現(xian)移(yi)動(dong)互(hu)聯(lian)技(ji)術(shu)和(he)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)融(rong)合(he)，建(jian)立(li)智(zhi)能(neng)工(gong)業(ye)。工(gong)業(ye)4.0所提出的新型工業體係，把CPS（信息物流係統）建立放在首位，但是CPS的基礎是軟件和模型，其核心就是工業互聯網，這是支撐信息化和工業化深度融合的一套綜合技術體係。所以說，工業4.0和工業互聯網的實質是相同的，不同之處在於思維邏輯。

　　中國製造2025和德國工業4.0

　　中國製造2025和德國工業4.0都是在新一輪工業革命、科技變革和產業升級背景下提出的製造業轉型發展戰略舉措，對兩個戰略進行充分對比後，可以發現它們之間各有異同。

　　第一，戰略目標一致。二者都是為了增強國家工業的綜合競爭力，在新一輪的世界工業競爭中搶占先機。德國希望通過工業4.0戰略的實施提升本國的全球競爭力，成為新一代工業生產技術的供應國和主導者。中國希望通過中國製造2025戰略的實施，全麵提升中國製造業發展質量和水平，使中國邁入製造強國行列。

　　第二，戰略定位不同。中國製造2025提出創新驅動、綠色發展、結構優化、人才為本的發展戰略，致力於由製造大國向製造強國轉變；德國工業4.0是打造智能化工廠、實現智能製造，由自動化、數字化向智能化邁進，由製造強國向超級強國發展。

　　這是由兩國的工業基礎和國情決定的。德國提出工業4.0的基礎是本國的工業已經經曆了3次完整的工業革命進程，數控係統、自動化等生產技術已經相當成熟，德國製造業已經成為世界上最具競爭力的製造業之一，更是製造裝備領域的引領者。德國工業4.0zhanlveshiyigegemingxingdejichukejizhanlve，shiyiqiwanzhengdegongyefazhantixiweijichuerzhidingde，qilizudianshicongzhizaofangshijichucengmianshangjinxingbiange，tigaokeyanchuangxinnengli，yikao“高、精、尖”的理論知識實現整個工業發展質的飛躍。

　　對於中國製造業，中國工程院院士、華中科技大學前校長李培根認為，德國工業4.0是在工業3.0的基礎上進行的，而中國還麵臨著工業2.0要補課、工業3.0要普及、工業4.0要示範跟上的處境。我們的工業尚處於大批量生產階段，從量上來看穩居世界第一，但從質上來看，仍然處於工業2.0和工業3.0hunhejiaozhidejieduan。qiyezhijiandefazhanshuipingcanchabuqi，qiezaijichucailiaohechanyejishudengfangmiandechuangxinhebaozhangdoubugoudaowei，jichuxuekedeyanjiubijiaoboruo，keyanchuangxinnenglibuqiang，zheyeyingshechuzhongguozhizaoyedaerbuqiangdexianzhuang。

　　基於此，中國製造2025在戰略範圍上涵蓋更廣，不僅局限於中國製造業的全麵重組，而且追求從基礎科學到生產方式的全麵突破。所以，中國製造2025是根據中國國情做出的重大戰略決策，目的是全麵提升中國製造業發展質量和水平，在堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎和綠色發展上走出自己的特色，加快邁向製造業強國。

　　《中國冶金報》（2022年3月29日 04版四版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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