在世界現代經濟發展史上，德國既不是第一個工業化國家，也不是第一個發展制造業的國家，但它使制造業達到了極致，牢固，制造風格，一個大行業。 “德國制造”不僅是當前行業關注的話題，而且是未來世界經濟發展的典范。
如今，德國提出的“工業4.0”已經成為熱門話題。筆者認為，關注德國工業4.0的主要原因是提出了制造業的未來目標，并指出數字化工廠和智能制造是制造業的發展方向。我相信許多制造商都想知道：德國如何發展數字化工廠和智能制造，以實現“工業4.0”的目標？它給中國制造業帶來什么樣的影響和借鑒？作者提出了一些與讀者交流的觀點。
“六個自我”與智能制造
當前，全球制造業的發展方式正在改變，提高生產效率和產品質量，降低成本，實現精細管理和智能化生產流程，以滿足個性化的市場需求。所有這些為數字化工廠的建設提供了廣闊的市場空間。根據國外統計數據，實現智能制造可以將產品上市時間減少30％，設計修改減少65％，生產流程計劃時間減少40％，生產成本減少13％。更重要的是，產品質量已大大提高。
為了實現智能制造，應該有具有六個基本特征的智能制造設備：自我測量，自我決策，自我適應，自我診斷，自我修復和自我學習（稱為“六個自我”）。在此基礎上，作為數字化工廠的智能化自動生產線也應具有“自組織”的特征，即可以自行組織生產。
通過外部條件的變化，數字化工廠和智能化工廠的智能制造設備可以“適應”生產過程和需求的變化，并及時調整設備。智能制造設備可以“自我診斷”運行中的故障，及時發現問題，從而有效避免設備故障導致生產經營中斷。智能制造設備還可以對設備故障進行“自我修復”，進行自我維護，從而使生產操作達到無需人工干預的狀態。智能制造設備還可以通過人工智能技術來學習應對新的空前情況，具有學習功能和不斷的“自我學習”，然后像人類一樣聰明地進行生產。
德國“工業4.0”的核心是通過CPS（網絡物理系統）使制造業智能化。 CPS將信息，網絡和計算機與原始物理系統相結合，使制造設備具有通信和對話功能，從而實現制造過程的自組織。德國弗勞恩霍夫協會生產系統與設計技術研究所（ipk）目前正在研究相關技術，以在德國實現“工業4.0”。 Ipk正在開展一個項目研究實驗室，研究如何實現用于水處理的滲透膜的“自組織”智能生產。通過將電子粒綁定在托盤或物體上，可以實現自我組織。電子粒的大小就像玉米粒，從上到下分為五層：天線，主板，傳感器，電源和底座。電子粒具有通訊功能，該功能與各種傳感器結合以“自我計劃”膜的生產。該項目成功后，該技術將擴展到其他制造企業。
西門子是德國“工業4.0”的積極倡導者和參與者。目前，西門子有兩個數字化工廠示范基地，一個在德國，一個在中國成都。西門子公司受益于創新的軟件和強大的硬件，將數字產品與實際生產相集成，并實現了完全集成的自動化（TIA）。它已經形成了實現智能制造所需的全套軟件，從CAD，CAE，PLM，ERP到MES，3D流程設計，TIA門戶。西門子認為，數字企業平臺為在德國實現“工業4.0”奠定了基礎。
“工業4.0”是德國保持其在制造業中的競爭優勢的戰略安排，是德國制造業的發展方向。但是就德國制造業的現狀而言，要達到“工業4.0”的水平需要10到15年的時間。一些德國先進的制造企業認為它們處于“工業3.5”或“工業3.8”的水平。
在中國制造業方面，與德國相比有很大差距。中國的制造業是多層次，多類型的，有的仍處于“工業2.0”狀態，有的正在向“工業3.0”發展。因此，中國制造業實現智能制造必須付出更多，更艱巨的努力。
在瑞士，作者與有關專家進行了交流，他們認為智能制造是德國制造業的發展方向，而瑞士制造業最迫切的需求是提高自動化程度。為了在中國制造業中促進智能制造，有必要根據國情制定一條現實的道路。
中國制造業的現狀
當前，以信息網絡，智能制造，新能源，新材料為代表的新一輪技術創新浪潮。在中國，已經制定了“戰略性新興產業“十二五”發展規劃”，并在計劃中安排并啟動了智能制造裝備發展專項計劃。中國智能制造的發展已提上日程。中國制造業將發展數字化工廠和智能制造。在信息和自動化的基礎上，將專家的知識整合到制造過程中，以實現智能設計，制造和設備，實現擬人化制造，提高產品質量和生產效率，顯著減少制造資源的消耗并減少排放和污染。中國制造業的轉型升級和競爭力的提升迫在眉睫。
中國制造業的總量和規模雖然位居世界第一，但并不強勁。就制造業水平而言，美國制造業位居第一，日本和德國位居第二，中國，英國，法國和韓國位居第三。根據“制造業實力戰略”的研究成果，到2025年，中國制造業將進入第二矩陣。根據目前的發展趨勢，中國制造業的整體發展水平大約需要20到30年的時間才能達到德國“工業4.0”的目標。
我認為，中國尚未實現“工業3.0”，其中大多數是“工業2.5”。由于中國水平的巨大差異，許多地方仍在使用“工業2.0”進行大規模量產，我們將在工業技術基礎工作中扎實工作。
實現一個強大國家的夢想的方式
今年是中國深化改革的第一年。而德國的“工業4.0”就像是一場巨大的浪潮。在國內改革的趨勢下，它將增加制造業改革的動力，從而實現全面發展。由于中國制造業的發展水平遠遠落后于發達國家，因此中國必須腳踏實地，努力做到以下幾點，以實現迅速建設強大的制造業國家的夢想：
認識到德國“工業4.0”的發展方向，也是中國制造業的發展方向，但不能視為現實。中國制造業的發展必須根據自身的具體情況來制定路徑，然后認真考慮如何走。如果方向不正確，那么整體將是錯誤的。如果方向正確，則路徑不一樣，不一樣。當前，中國的國情是“工業2.0”和“工業3.0”并存，甚至還沒有達到“工業2.0”。許多“工業2.0”企業仍然是小作坊，落后的生產組織，惡劣的工作環境和勞動強度大的工人。最糟糕的企業仍然使用1950年代的皮帶車床進行生產和加工。為了促進中國制造業的健康發展，需要找出目標，然后大力推廣“工業2.0”和“工業3.0”的企業，縮短流程，趕上潮流。
如果制造企業不了解當前的市場需求并盲目建立智能生產線，后果將是無法想象的。生產效率的提高和生產規模的擴大應符合市場需求。因此，在實施智能化生產和建設智能化生產線時，首先要進行市場預測和風險分析，然后考慮要建立什么樣的生產規模，可以建立多大規模以及自動化和智能化的程度如何。可以實現。
為了加快智能制造設備產業的發展，國內的制造企業正在開展智能制造，而智能制造需要大量的智能制造設備。借助智能制造設備，可以形成智能生產線或數字工廠。
在中國的智能制造設備中，最薄弱的環節在于基本組件。例如，對于數控機床中的數控系統，國內市場滿意度不到10％。因此，在實施德國“工業4.0”實現智能制造的環境中，有必要首先解決國內企業可以生產智能制造設備及其所需的關鍵零部件的問題，盡快發展智能制造設備產業。 ，在實施智能制造的過程中，盡量避免促進國內外智能制造裝備產業的發展。
對于中國制造業來說，最緊迫的問題是如何使中國的智能制造設備產業盡快發展，如何使用戶愿意使用中國制造的設備，以及如何在中國人的心中樹立對中國設備的認可。中國人要盡快。
德國的“工業4.0”數字化工廠和智能制造也是中國制造業的發展方向。但是，中國的制造業要實現德國的“工業4.0”目標還有很長的路要走！