编者按 德国家产4.0的着眼点、要害点是什么？家产4.0要办理的重点问题是什么？它打破偏向最有大概在那边？今朝来看，它已包办理了哪些问题？一段时间以来，德国家产4.0与智能制造在全国制造业界引起庞大回声。据闻，在相当一些德国企业尚未清楚家产4.0的景象下，海内舆论宣传与海外对比，甚至越发普遍，声音越发响亮。那么到底什么是家产4.0？它将带给现代中国装备制造业界什么样的影响？在这样的景象下，当前的中国业界如何对待这些问题？应该做些什么？

克日召开的第二届中国（沈阳）国际呆板人展上，家产呆板人所占比例高出了70%。

作为中国机器家产规模老资格的率领者之一，原机器家产部副部长沈烈初以其数十年的从业履历，出格是扎实深厚的专业功底，以及求真务实的事情作风，对德国家产4.0以及将来中国智能制造的成长提出了很是有见解的意见及发起。与之交换过的一些企业界人士评价，这是一个自家产4.0观念提出以来，海内有关对其诠释与领略十分到位的一篇文章。只有颠末当真思考、踏实调研、有深厚专业配景以及对行业深刻领略和洞察之人，才气发生如此有针对性、有见解的意见。

“智能制造是一项恒久系统的进程，不能一蹴而就；要在思量企业效益（指质量、本钱、交货期）的前提下，用投入产出经济学理论审视实施智能制造。

中国装备家产现阶段还在于增强科学化、信息化打点，间隔智能化另有很长一段进程；智能制造成长需要全方位人才。

沈烈初先生按照进修与观测实践，归纳德国家产4.0的主要内容：即1.0为机器化;2.0为电气化、半自动化；3.0为信息化，即高度自动化、少人化；而4.0就是数字化、网络化及智能化了，即虚拟实体系统CPS（cyberphysicalSystem),也有人翻译为信息物理系统。

沈烈初认为，首先要认识我国国情。我国制造业程度差异于德国，推进我国智能制造成长，家产4.0可作为参考而不能简朴复制，必需通过实践和总结找到属于我们本身的乐成之路。

智能化首先需要高度信息化

沈烈初说，家产3.0是信息化、高度自动化、少人化，而家产4.0应该是高度信息化（即数字化、网络化）+智能化，组成CPS系统。“三化”成长呈序列顺序进步，高度信息化向智能化过渡，这一进程需要很长时间完成。

他很是形象地描写到，数字化是将物体特征或工艺进程转化为数字描写或数学模子。网络可以看作为信息高速公路，沈烈初说，没有信息的网络，雷同没有汽车的高速公路。没有网络，信息就无法高速通报，互联互通。信息化等于数字化和网络化的融合，包罗信息获取、信息通报、信息处理惩罚、信息再生和信息操作。所谓物联网，就是人或物这样的实体用数字描写，乐山市最大的工程机械租赁网站，通过互联网举办物与物、物与人、人与物、人与人四维互联互通。

分辨信息化（数字化、网络化）与智能化最轻便的步伐是：前者是打点的开环系统，后者是打点的闭环系统。智能化是在信息化基本上实现系统的自组织、自影象、自诊断、自决定、自适应，使系统在更佳或最优环境下运行，因而需要成立大量的数据库，成立种种数学模子或专家系统，并且信息必需是及时收罗、加工、通信和处理惩罚。由此可以看到，智能化的成长是一个漫长、不绝改造与完善，进而成长的进程，不是一蹴而就的，更不是通过实施一两个专项就可以变身为智能制造了。

“中国制造2025”中的十大高端装备都要求定位在数字化、网络化及智能化之上，这就要求同时也要使其出产、制造进程实现“三化”打点。

在沈烈初看来，智能制造的“三化”即数字化、网络化、智能化；而制造进程的“三化”，实际上应该是两个规模，提供产物制造的装备和制造进程。首先是装备的“三化”，其次是制造进程的“三化”，这两个观念有很大差异，既有接洽又有区别。智能制造即产物制造进程的“三化”，是成立在提供装备的“三化”基本上，有这样的“智能体”作为前提，才气实现智能制造。装备的“三化”程度，在较洪流平上抉择了各行业“三化”的程度以及实现的难易水平。

沈烈初同时强调，单机制造组成不了出产力，只有成套才气真正发挥出产力的浸染，因而装备单机实行“三化”进程中，要留意通讯接口，可与上下游设备互联互通、信息互换实时、共享。对付成套设备来历于差异企业的，如何“三化”越发重要。

辩证对待实体制造和虚拟制造

沈烈初说，乐山市最大的工程机械租赁网站，我用一生得到的履历教导是，就技能论技能，很难真正推进技能进步与成长。虚拟设计、虚拟制造是一种手段，是为实体设计、实体制造处事的。信息技能成长到此刻，有大概用计较机推演千百种方案举办较量，取得最佳方案后，再变为实体设计与实体制造，开拓出新产物，再验证批改完善。这就可以大大缩短研发周期，找挖机，节省研发资金。新产物定型后，再用计较机推演得出最佳制造进程，从而布置实体制造的工艺及出产。尽量这样，也有一个不绝完善的进程，因为研发与制造进程受多种表里因素的滋扰，在这里仍然需要有履历的设计师、工程师、制造工艺师决定和过问，这样才气做出好的产物，才气保质量、降本钱、缩短出产周期。

计较机运行的海量数据，其基本收罗必需来历于实践和实体，所谓大数据、云平台，都是将海量数据颠末阐明，提取有用的信息，为实体制造与实体设计处事的。

只有实体制造才气出发生产物，满意人们衣食住行用各方面需要。

差异阶段的智能化需要差异的顶层设计与实施步调

今朝海内装备制造业大多处于家产1.0、2.0时代（只有少数企业处于3.0或3.0初期），因行业、地域、企业巨细，所有制、创新本领、成长阶段等有很大差别，因此必需分类指导推进智能化。

沈烈初认为，参考模子对付企业实践来说，仅起引导浸染，智能制造是一个恒久的进程。许多企业的智能化打点还处于起步时期，尚处于筹划阶段，远未到达高度信息化程度。要清楚地相识，智能化的前提是高度信息化（数字化、网络化）；而信息化的前提是科学化打点，如精益化出产LP、准时化打点JIT等。

沈烈初申饬，如出产打点中形成数据不类型，或不全面，则不行能实现及时的信息化打点。他旅行调研的企业中，大部弟子成数据不真实，不能及时提供，据此举办的信息化打点又有什么意义呢？在现阶段，企业打点不排出在库存、财政、人为等局部小系统不绝地引进应用CAD、CAM、CAPP、CAE、SCM、CRM等，以此来造就员工，不绝使出产进程科学化，遇有时机便可把各个独立的信息孤岛互联互通。这就要求企业必需有一个顶层设计，分步实施，局部操纵，积聚履历，造就人员，最终实现高度信息化打点。要留意系统设计时，各信息孤岛之间保存可链接的端口，以实现信息互换兼容。

尺度化和模块化是实现智能制造的基本

信息化打点与产物的模块化设计、出产组织布局、模式等有极大干系。德国产物设计布局一直采纳模块化，零部件尺寸要素尺度化，这是为适应大局限家产化制造的需要，其技能模式可追溯到第二次世界大战之前。沈烈初用本身在德国粹习时的履历说明，家产布局为社会化、专业化大出产方法，可以节省资源、低落本钱，并可迅速转型进级，有利于缩短新产物开拓周期。由于产物的模块化设计，企业内出产组织要相应地变革。

沈烈初先容，德国在上世纪80年月已普遍回收制造岛（productioncell）模式：布局相似、工艺临近的零部件在一个“制造岛”出产，这是成组加工（GT）的进一步成长。如今德国的一些企业仍然回收“制造岛”出产模式，由于回收信息化打点又有了新的内在。“制造岛”现场设备之间的互联互通，就组成了所谓的二级打点“智能体”。

我国制造业打点模式存在着差异的形式，程度亦差异于德国。以机床行业为例，上世纪60年月即举办了两种差异模式的出产打点，一种以零件为工具的专业化车间，一种以产物为工具的关闭式车间。如今，这两种差异的出产组织模式仍在机床企业存在。可以想见，在此基本上实行的信息化打点模式也会有很大不同。

在沈烈初看来，实现定制化、专业化、端对端、纵向集成、横向集成、硬件与软件团结的家产4.0的现代化大出产模式，必需从设计上改良，回收尺度化、模块化设计，只管淘汰非标设计与出产。他说，在经济全球化的本日，岂论研发设计、出产与销售的信息化打点都已面向全球，要真正做到操作海表里两种资源（包罗人力、物力、信息）、两种市场、两种资金，“以我为主，师洋而不崇洋”，进而实现强国之梦。

自主可控家产软件与系统集成急需办理

众所周知，信息化与智能化的成长靠硬件，更要靠软件。海内家产软件研发与应用存在的短板必需彻底办理，实现自主可控的家产软件研发和应用体系，智能制造才气一连成长。

对此，沈烈初提出发起，大型企业或集成商要有本身的软件开拓人员，通用性软件如CAD、CAPP、CAM、CAE、ERP等可以买到，但团结现场工艺与出产需要的应用软件要靠本身开拓。相关事恋人员要分明信息化、智能化技能，更要分明事情工具的产物与工艺，不然两化不行能真正融合。在他看来，凡信息化打点乐成的企业，应用软件都是自行开拓的。许多企业的实践表白，自主研发的应用软件既经济合用，又便于贸易保密。

沈烈初继承以要害部件传感器为例说明，恒久以来传感器仍受制于发家国度，因其重要浸染，甚至有时引起政治与贸易上的贫苦。在已往和本日的装备家产成长计谋筹划中都将传感器作为焦点技能来攻关，今朝来看，虽获得高度重视，但见效不明明。沈烈初直言，无论虚拟制造与实体制造，亦或信息与物理系统的桥梁，都是传感器。没有传感器就没有智能制造，没有装备的数字化、网络化、智能化，就没有物联网，也就发挥不了互联网的浸染。

沈烈初认为，信息化打点推进中，尚有一个重点要素即集成商，连结需求千变万化的企业和提供软硬件供给商。今朝国际厂商许多都与中国的大企业、大团体签订了相助协议，出售他们的软硬件及应用系统的同时，相识并掌控了中国企业的运营数据。在这里，沈烈初留意到了信息安详问题。他认为，中国百姓经济的安详问题需要一大批敦促智能制造的集成商，发起一些有实力的企业创立信息化公司，不只处事企业内部，也可对外承接企业信息化打点的系统办理方案与实施。

智能制造的深条理描写

沈烈初认为，我国装备家产总体今朝尚处于信息化阶段，没有进入智能化时代。

他发起在推进智能制造进程中应团结自身实际，参照德国家产4.0八个优先动作打算，对尺度、安详、培训、禁锢、资源效率等相关内容作出系统思量。

好比人才方面不只要充实重视高端科技人才、打点人才，更要发挥身怀特技、具有恒久制造履历积聚的能工巧匠的浸染，发扬“工匠精力”。出格是实现网络化制造的进程中，如何更好地在法令礼貌情况下掩护贸易机要和常识产权、增强产物质量监视，以及针对差异的制造模式、财富形态和代价链的变革，财务税收制度的改良支撑，完善禁锢体系和配套的法令礼貌文件的任务十分重要。

最后，沈烈初出格提示，在当前经济下行压力下，企业效益持续下降，产物质量尚未获得办理，要把“能用不太靠得住”转为“好用而靠得住”十分坚苦。因此，在新产物转型进级步履维艰的环境下，更要因地制宜，因企制宜，因产物与出产方法制宜。统一筹划，分步实施，先易后难，要在思量企业效益（指质量、本钱、交货期）的前提下，用投入产出经济学理论来审视实施，不要为智能制造而智能制造。装备家产成长的现阶段还在于科学化、信息化打点，不求其名，但求其结果。(本文来自中国家产报)