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德国“工业4.0”强势崛起引发全球工业转型浪潮
作者：张萍, 尚莹莹 来源：1034拓荒记 ：深圳技术大学创建之路 责任编辑：深小安 2025-06-06 人已围观
技术之网，是人类的栖居之地和生产之法。不同的生产方式编织出了不同的技术网络，塑造了不同的文明景观。自初代工业革命始，人类上天入地的诗意纵横、经纶济世的挥斥方遒、审美创造的因袭相承，无不与技术之网的迭代更新遥相呼应。从结绳记事到电子计算，从莎草纸到互联网，从狼烟到光电芯片，都是技术推衍的历史波纹和时代年轮。无论是18世纪末引入机械制造设备的“工业1.0”，还是20世纪初导入大规模电气化生产方式的“工业2.0”，还是始于20世纪70年代植入IT技术和全面信息化模式的“工业3.0”，都极大地提高了社会生产力的发展水平。
在后危机时代，面对劳动力成本上升、制造业比重下降、出口略显疲态的国内发展情势，德国立足长远，谋定而动。作为世界顶尖的制造业强国，它敏锐地感知到信息技术与制造业的结合必将重塑全球产业链、供应链、价值链，未来工业发展的北极星在数字化、网络化、智能化的方向灿然闪耀。自古道：“三军未动，粮草先行，兵精粮足，战无不胜。”德国吸取20世纪80年代被动应对第三次科技革命的历史教训，以积极姿态触发并迎接产业结构的系统性裂变。2011年4月，德国人工智能研究中心（DFKI）首席执行官沃尔夫冈·瓦尔斯特尔（Wolfgang Wahlster）在汉诺威工业博览会的开幕式上，首次提出了“工业4.0”的概念。信息技术与制造业深度融合，世界科技创新表现出全新特征。他认为，企业应做好准备踊跃回应由互联网带来的第四次科技革命，即“工业4.0”。之后，德国以提高本国制造业的竞争力为主要目的，成立了“工业4.0”工作组，并于2013年4月的汉诺威工业博览会上发布关于《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》的最终报告，简称“工业4.0”战略。2013年12月，德国电气电子和信息技术协会将上述报告细化为“工业4.0”标准化路线图。
“工业4.0”战略是德国的国家级再工业化战略，与2006年的《德国高技术战略》、2010年的《德国高技术创新战略2020》一脉相通，即通过进一步促进信息技术在机械和装备制造业等领域的适用性研发和广泛性应用，占领第四次科技革命的先发优势，保持并扩大德国制造业领航世界的制胜结构。尽管相关社会理论家声称西方发达国家已经迈入由服务业主导的所谓“后工业社会”，但制造业依然是德国国民经济发展中的重要支撑。资料显示，制造业为德国提供了1/4以上的工作岗位，占国内生产总值的比重超过30%。不仅帮助德国平稳渡过周期性经济危机带来的负面震荡，而且推动德国在二战后迅速崛起，跻身世界综合国力第一梯队。
产业空心化和传统制造业向外转移的阴霾笼罩在老牌资本主义发达国家上空，它们呼唤一场产业升级点燃经济增长引擎，加速释放生产要素活力。围绕“工业4.0”战略，德国全面铺设“信息物理系统”（Cyber-Physics System，简称CPS）的基础设施，将“物联网”（Internet of Things）与“务（服务）联网”（Internet of Service）嵌入制造业全过程，带动新材料、新能源等领域的协同革新，以“数实结合”的高效生产系统再造工业生产方式，使其兼具互联性、集成性、数据性、服务性的创新特征，进而提高德国制造业的全球竞争力。所谓互联性，是指“工业4.0”基于大量部署的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统以及通信设施，在物质层面将设备、产品、生产线、供应商、客户端等纳入流动的“智能+网络化”系统，实现人与人、人与物、物与物、物与务之间的数据化、结构化、程序化交往。正如国际电信联盟（ITU）的宣言，这是一个“无处不在”（omnipresent）与“时刻开启”（always on）的“泛在网络社会”（Ubiquitous Network Society）。
所谓集成性，是指“工业4.0”通过“信息物理融合系统”基础设施和相关社会管理体制机制共同建构的“生产—交往”网络，一方面能够促进产业链、供应链、价值链的横向集成，提高企业共同体分工、合作的社会效率，探索柔性商业模式以及社会可持续发展路径等；另一方面能够加快管理链、运营链、控制链的纵向集成，以数据标准化、流程标准化、工艺标准化推动企业实现高效的集中化管理；再一方面能够强化“产品—商品”生产、流通、消费过程的信息共享，通过端对端集成优化“产品—商品”全生命周期的各个环节，包括设计与开发、生产与管控、流通与维护等。
所谓数据性，是指“信息物理系统”的推广必然伴随传感器、智能装备、联网终端的普及和运用，感知、连接和交互呈现物质化、组织化、商业化的模态。基于“智能工厂—智能产品—智能数据”的闭环，企业主体的“生产—交往”数据在存量和增量方面皆呈现急速增长态势，数据成为决定企业生死存亡的新型资源。作为新型生产要素，大数据是大事情，是“新石油”，是“强润滑剂”，数据的供给和配置水平直接决定了智能化水平，它已扩散至“产品—商品”全生命周期之中，并将基于智能数字决策辅助系统再造生产、流通、消费诸环节。
所谓服务性，是指“工业4.0”依托高度集成的“物联网”和“务联网”基础设施和相关组织管理机制，生成了个性化、智能化、灵活化的“产品—服务”生产模式，通过实时信息交换、实时行动触发、实时智能控制的高度技术互动，将客户与产品的特殊性融入设计、配置、订购、生产、运营以及售后的全过程，从而使大规模定制和服务型制造成为可能。
在新工业革命从萌动到成熟的时间窗口，一国只有迅速调整产业体系以适应新技术经济范式的“格式化”冲击，才能为既有的产业竞争优势构筑未来发展空间。德国在制造业领域积极推动“工业4.0”的道路越走越宽广，从发展理念到应用实践，充分开展应对重大技术变革的战略部署，以“再工业化”为牵引重塑经济发展新动能。德国的产业政策突破促进制造业投资的单维发展轨道，聚焦产业的结构升级与创新发展，通过把握未来信息技术与传统制造业的双向融合，全面更新生产方式、组织形式和商业模式，不断增强企业、行业甚至国家的经济韧性和发展后劲。因此，德国制造业的创新模式可被视为以提升产品质量为中心的渐进性创新。一言以蔽之，“工业4.0”战略在本质上是创新发展战略。
世界经济论坛（WEF）历年发布的《全球竞争力报告》显示，德国在高技术准备度和高质量基础设施方面为其卓越的创新能力和成熟的商业生态系统提供了重要支撑。2013年以来，德国各项经济指标增速平稳，“工业4.0”战略对传统制造业的带动改造作用可见一斑。总体上看，德国“工业4.0”战略的全面推进是政、产、学、研以及社会组织多边协作的集体行动和公共服务。首先，德国国家工程院和联邦教育研究部在国家战略层面，给予相应的政策支持。其次，德国制造业和信息通信业（ICT）的头部企业在应用实践层面，提供试验场域和资源保障。再次，德国一流应用技术大学和面向应用研究、聚焦关键技术的弗朗霍夫研究所在智力支持方面，对解决方案进行有效供给。最后，德国相关行业协会在组织协调方面，深度参与到该项战略行动中。
作为创新驱动发展模式的核心引擎，“工业4.0”战略通过“再工业化”而非“去工业化”抵御经济周期性波动，促进经济高质量发展。它不仅包括生产技术的升级演进，即关键核心技术的攻坚突破，通过加强德国在智能制造解决方案方面的优势，筑牢德国作为全球领先制造技术供应商的“护城河”；而且包括组织形式和商业模式的优化提升，即企业对复杂工艺管理能力和创新成果商业化的包容性创新。通过建构标准化的知识和技术转化机制、降低中小企业接入“信息物理系统”门槛和银行融资依赖、发展多层次的应用型人力资源开发体系等措施，保持德国在全球制造业市场中的领先优势。总之，“工业4.0”战略的实施过程是德国制造业创新发展的过程，也是“再工业化”得到广泛认可和推崇的过程。它不仅成为美、英、瑞士等国开展“再工业化”战略的现实灵感来源，而且为中国产业创新模式如何走自己的路提供了有益启发。
在后危机时代，面对劳动力成本上升、制造业比重下降、出口略显疲态的国内发展情势，德国立足长远，谋定而动。作为世界顶尖的制造业强国，它敏锐地感知到信息技术与制造业的结合必将重塑全球产业链、供应链、价值链，未来工业发展的北极星在数字化、网络化、智能化的方向灿然闪耀。自古道：“三军未动，粮草先行，兵精粮足，战无不胜。”德国吸取20世纪80年代被动应对第三次科技革命的历史教训，以积极姿态触发并迎接产业结构的系统性裂变。2011年4月，德国人工智能研究中心（DFKI）首席执行官沃尔夫冈·瓦尔斯特尔（Wolfgang Wahlster）在汉诺威工业博览会的开幕式上，首次提出了“工业4.0”的概念。信息技术与制造业深度融合，世界科技创新表现出全新特征。他认为，企业应做好准备踊跃回应由互联网带来的第四次科技革命，即“工业4.0”。之后，德国以提高本国制造业的竞争力为主要目的，成立了“工业4.0”工作组，并于2013年4月的汉诺威工业博览会上发布关于《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》的最终报告，简称“工业4.0”战略。2013年12月，德国电气电子和信息技术协会将上述报告细化为“工业4.0”标准化路线图。
“工业4.0”战略是德国的国家级再工业化战略，与2006年的《德国高技术战略》、2010年的《德国高技术创新战略2020》一脉相通，即通过进一步促进信息技术在机械和装备制造业等领域的适用性研发和广泛性应用，占领第四次科技革命的先发优势，保持并扩大德国制造业领航世界的制胜结构。尽管相关社会理论家声称西方发达国家已经迈入由服务业主导的所谓“后工业社会”，但制造业依然是德国国民经济发展中的重要支撑。资料显示，制造业为德国提供了1/4以上的工作岗位，占国内生产总值的比重超过30%。不仅帮助德国平稳渡过周期性经济危机带来的负面震荡，而且推动德国在二战后迅速崛起，跻身世界综合国力第一梯队。
产业空心化和传统制造业向外转移的阴霾笼罩在老牌资本主义发达国家上空，它们呼唤一场产业升级点燃经济增长引擎，加速释放生产要素活力。围绕“工业4.0”战略，德国全面铺设“信息物理系统”（Cyber-Physics System，简称CPS）的基础设施，将“物联网”（Internet of Things）与“务（服务）联网”（Internet of Service）嵌入制造业全过程，带动新材料、新能源等领域的协同革新，以“数实结合”的高效生产系统再造工业生产方式，使其兼具互联性、集成性、数据性、服务性的创新特征，进而提高德国制造业的全球竞争力。所谓互联性，是指“工业4.0”基于大量部署的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统以及通信设施，在物质层面将设备、产品、生产线、供应商、客户端等纳入流动的“智能+网络化”系统，实现人与人、人与物、物与物、物与务之间的数据化、结构化、程序化交往。正如国际电信联盟（ITU）的宣言，这是一个“无处不在”（omnipresent）与“时刻开启”（always on）的“泛在网络社会”（Ubiquitous Network Society）。
所谓集成性，是指“工业4.0”通过“信息物理融合系统”基础设施和相关社会管理体制机制共同建构的“生产—交往”网络，一方面能够促进产业链、供应链、价值链的横向集成，提高企业共同体分工、合作的社会效率，探索柔性商业模式以及社会可持续发展路径等；另一方面能够加快管理链、运营链、控制链的纵向集成，以数据标准化、流程标准化、工艺标准化推动企业实现高效的集中化管理；再一方面能够强化“产品—商品”生产、流通、消费过程的信息共享，通过端对端集成优化“产品—商品”全生命周期的各个环节，包括设计与开发、生产与管控、流通与维护等。
所谓数据性，是指“信息物理系统”的推广必然伴随传感器、智能装备、联网终端的普及和运用，感知、连接和交互呈现物质化、组织化、商业化的模态。基于“智能工厂—智能产品—智能数据”的闭环，企业主体的“生产—交往”数据在存量和增量方面皆呈现急速增长态势，数据成为决定企业生死存亡的新型资源。作为新型生产要素，大数据是大事情，是“新石油”，是“强润滑剂”，数据的供给和配置水平直接决定了智能化水平，它已扩散至“产品—商品”全生命周期之中，并将基于智能数字决策辅助系统再造生产、流通、消费诸环节。
所谓服务性，是指“工业4.0”依托高度集成的“物联网”和“务联网”基础设施和相关组织管理机制，生成了个性化、智能化、灵活化的“产品—服务”生产模式，通过实时信息交换、实时行动触发、实时智能控制的高度技术互动，将客户与产品的特殊性融入设计、配置、订购、生产、运营以及售后的全过程，从而使大规模定制和服务型制造成为可能。
在新工业革命从萌动到成熟的时间窗口，一国只有迅速调整产业体系以适应新技术经济范式的“格式化”冲击，才能为既有的产业竞争优势构筑未来发展空间。德国在制造业领域积极推动“工业4.0”的道路越走越宽广，从发展理念到应用实践，充分开展应对重大技术变革的战略部署，以“再工业化”为牵引重塑经济发展新动能。德国的产业政策突破促进制造业投资的单维发展轨道，聚焦产业的结构升级与创新发展，通过把握未来信息技术与传统制造业的双向融合，全面更新生产方式、组织形式和商业模式，不断增强企业、行业甚至国家的经济韧性和发展后劲。因此，德国制造业的创新模式可被视为以提升产品质量为中心的渐进性创新。一言以蔽之，“工业4.0”战略在本质上是创新发展战略。
世界经济论坛（WEF）历年发布的《全球竞争力报告》显示，德国在高技术准备度和高质量基础设施方面为其卓越的创新能力和成熟的商业生态系统提供了重要支撑。2013年以来，德国各项经济指标增速平稳，“工业4.0”战略对传统制造业的带动改造作用可见一斑。总体上看，德国“工业4.0”战略的全面推进是政、产、学、研以及社会组织多边协作的集体行动和公共服务。首先，德国国家工程院和联邦教育研究部在国家战略层面，给予相应的政策支持。其次，德国制造业和信息通信业（ICT）的头部企业在应用实践层面，提供试验场域和资源保障。再次，德国一流应用技术大学和面向应用研究、聚焦关键技术的弗朗霍夫研究所在智力支持方面，对解决方案进行有效供给。最后，德国相关行业协会在组织协调方面，深度参与到该项战略行动中。
作为创新驱动发展模式的核心引擎，“工业4.0”战略通过“再工业化”而非“去工业化”抵御经济周期性波动，促进经济高质量发展。它不仅包括生产技术的升级演进，即关键核心技术的攻坚突破，通过加强德国在智能制造解决方案方面的优势，筑牢德国作为全球领先制造技术供应商的“护城河”；而且包括组织形式和商业模式的优化提升，即企业对复杂工艺管理能力和创新成果商业化的包容性创新。通过建构标准化的知识和技术转化机制、降低中小企业接入“信息物理系统”门槛和银行融资依赖、发展多层次的应用型人力资源开发体系等措施，保持德国在全球制造业市场中的领先优势。总之，“工业4.0”战略的实施过程是德国制造业创新发展的过程，也是“再工业化”得到广泛认可和推崇的过程。它不仅成为美、英、瑞士等国开展“再工业化”战略的现实灵感来源，而且为中国产业创新模式如何走自己的路提供了有益启发。
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