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读《中国制造2025》与“德国工业4.0”后的思考 中机质协特别高级专家顾问 沈烈初
经建国六十多年，特别是改革开放三十多年来飞跃式的发展，中国制造业的总量已居世界第一位，但大而不强的格局尚无根本性改变。纵观世界各工业发达国 家，制造业在国民经济中都占有重要地位。近年随着科技进步的迅猛发展，新的技术层出不穷地出现。各国在迎接新一轮技术革命中，仍把制造业作为主攻方向，如 美国在2012年推出“美国先进制造业国家战略计划”，2013年又推出“美国制造业创新网络计划”；2013年德国颁布“德国工业4.0”战略实施建 议，同年法国颁布“新工业法国”战略；2014年日本提出“日本制造业白皮书”；2015年英国提出“英国制造业2050”等。
我国在2015年5月8日，国务院印发《中国制造2025》通知；不久之前国务院又公布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，加上近十年来推进了包括01、02、03、04专项在内的十余项“国家重大科技专项”规划，构成了我国振兴制造业的战略与战术部署。
再分析改革开放以来，制造业虽有了巨大进步，但各行业间发展极不平衡，如高铁制造业只有十余年的发展史，电工行业已有较长发展史，但高铁与发 电、输变电成套设备已在世界上具有重要影响力，两者都采用“以我为主”，引进技术合作生产，消化吸收再创新的模式取得成功。航空航天、海陆军事装备，随着 与信息技术的融合，以自力更生为主，吸收国外先进技术经验，取得了骄人的成绩。一些家电行业不仅量上，而且在质与性能上都有较强竞争力。但也要看到，随着 经济全球化，国内外市场竞争激烈，优胜劣汰加速进行，以至我国有一些行业被淘汰出局，如照相机、办公设备行业基本全军覆没，分析仪器、大型科学仪器等似乎 有些溃不成军，高端医疗装备特别是检查用的影像设备，大多由国外少数企业垄断。随着新兴行业的出现，其装备主要靠工业发达国家进口，如制造大规模及超大规 模集成电路芯片用的成套设备、原辅材料甚至清洗剂、超纯气体等；生产光伏电池用的核心设备及原辅材料都是依赖进口；还有不少关键零部件、元器件及各种专用 材料，很多产品在我们国家是空白，或达不到这些高新产业的要求。至于乘用车的生产态势，大家一目了然，我国是汽车生产大国，又是消费最大的市场，虽然它是 国民经济最大的支柱产业之一，但因采取合资方式，其核心技术与市场都控制在跨国公司手中，不管是什么原因造成的，“中国制造2025”必须面对它。就技术 论技术，就产业论产业，是解决不了“中国制造业病根”的。
“中国制造2025”、“互联网＋”、“物联网”、“智能制造”，各种政策、纲要、规划、计划、专项如何衔接好，这是一个庞大的系统工程。处理 不好，就会变成“九龙治水”式的振兴中国制造业，有可能误导企业，重复投资。上面行政部门各自为战，下面则形成企业投机心理，“一仆几主”的局面。
为此首先要弄清如何“以我为主”，“师洋而不崇洋”，从实际国情出发，从本企业实际情况出发，把“中国制造2025”的核心之一“智能制造”搞 好。
在阅读与学习这些文件中，全景式地回顾了笔者曾经参与的制造业发展过程中的一些局部工作。在机械制造业的发展历史中，笔者从过去是参与者，现在是旁观 者、关心者的立场出发，提出一些不成熟的观点与疑虑，请教于专家、学者与政府官员。
一、历史的回顾
机械工业应用计算机控制始于上世纪五十年代末，当时北京机床研究所已成立数控机床及系统的研究室。主要人员来自从苏联留学的海归学者，清华大学 等一批高校也起步研究数控机床及系统，因此可以说在数控方面我国起步较早，距离上世纪1947年发明半导体，首先用于军事工业，不久就发明计算 机，1952年美国就出现电子计算机控制的机床，即数控机床，之间仅不到十年。但因缺乏计算机技术的硬件与软件，当时又处在被封锁状况，进口集成电路模块 及其它元器件十分困难，因此无法突破关键技术并产业化。上世纪七十年代，当时第一机械工业部决定引进三个透平制造成套项目，沈阳鼓风机厂引进意大利新庇隆 公司的透平鼓风机、透平压缩机成套技术。杭州汽轮机厂从西门子引进了3系列工业汽轮机，南京汽轮机厂则采用测绘仿制办法试制2.5万KW的燃气轮机。在引 进中，特别购买了CAD的设计技术和软件与相应的计算机硬件，并进口了一大批在当时也属于高档的数控机床，开始采用CAM的技术。笔者在与西门子谈判中， 要到了3系列工业汽轮机设计的源程序，以便该厂能自行扩展与改进。不久一机部就成立计算机中心，购置了相应的电子计算机及外存设备。上世纪七十年代末，时 任一机部的陶亨咸总工程师介绍，西德阿亨大学二位教授到沈阳第一机床厂进行计算机管理的试点工作，当时选择了两个车间，一个是大批量生产的C6140普车 （即苏联提供156项成套技术中的1A62车床）车间，另一个是生产C630、C650等批量生产普车的车间，这都是属离散式计算机管理模式，并成立了相 应的组织机构。因当时科学化管理尚差，生产过程中的各种工票很难统一，没法采集有用的数据，因而建立数据库就很困难。进行了一段时间就停止了，这也是一次 计算机管理的尝试吧。1980年前后，国家决定引进技术与成套设备，新建千万吨级的宝钢。其成套装备由机械部组织力量，采用引进技术、合作生产的方式，即 技贸结合模式来带动提高重型冶金设备行业的制造水平。如其中2050热轧板材轧制成套设备，用三级计算机控制。四个粗轧机架，二个精轧机架，与冶金部领导 协商后，有一个精轧机架液压压下伺服机构，采用合作生产方式，以逐渐掌握其核心技术，为此机械工业部从全国调集了一批技术骨干，成立一个以机械装备，另一 个以计算机控制系统的双总设计师的攻关队伍，进行国产化攻关。这是一条典型的三级计算机控制的机、电、仪一体化的，当时属于最先进的热轧线，其它如精轧、 连铸连轧线等都按技贸结合办法进行。从而宝钢项目带动了装备采用计算机控制的国产化。从技术上讲已带有数字化、智能化一些技术特点的成套冶金设备，使重型 行业采用信息技术的水平大大前进了一步。紧接着机械部从西屋公司、CE公司引进30万、60万KW发电成套设备，锅炉采用了DCS控制系统，也按照技贸结 合方式实行国产化，这样CAD、CAM、CAE等技术在这几个行业逐渐普及推广。从而大大提高电工、重型行业的两化融合水平。
通过上世纪八十年代初机械工业部引进约800项先进技术，同时也引进了CAD设计技术，根据合同，派了大批人员到国外相应工厂进行学习培训，大 大
扩大了企业领导及技术人员的眼界，了解CAD、CAM等在国外进行推广的经验，不久就提出“甩掉图板与丁字尺”的口号，CAD等在上世纪九十年代开始， 就逐渐向中小企业推广与普及。
为了配合CAD等辅助设计及计算机辅助管理，软件开发是不可或缺的技术，硬件与软件必须互相匹配，为此在上世纪1980年前后在北京机械工业自 动化研究所就成立了计算机软件开发研究室，在一些行业排头兵大企业，也聚集与培养了一批软件开发人员，大大加快计算机在企业应用的速度。
另外，中外合资与合作企业逐渐兴起，特别是合资的汽车厂建立，CAD及CAM、CAPP、CAE、CAT等向高档水平发展。并且不少企业逐渐采 用ERP、MES等软件系统进行计算机辅助管理。大量的国外先进设计及管理软件进入中国，提高企业应用电子信息技术的水平。一批专业的软件开发公司及两化 融合咨询公司纷纷成立。这为本世纪开始全面推进两化融合奠定了良好基础，也为“中国制造2025”的实施，从人员与物质上创造不少有利条件。
二、“中国制造2025”与“德国工业4.0”
5月13日“2015智能制造国际会议”在京举行，主题确定为“中国制造2025与德国工业4.0”。工信部苗圩部 长作了主旨演讲，精辟地阐明了两者从战略到技术方面异同之处。笔者很受启发，完全同意。在学习研究二者文件中进行思考，尚有不少不解之处，欲请教专家学 者。
1.从战略目标上讲，德国已是制造业强国，很多领域已占领制造业的制高点，“引领技术，引领市场”，在新一轮的技术革命中，与美、日及西欧工业发达国家进行竞争，企图继续保持制造业的领先地位。如 美国未来学家里夫金提出：以新能源、新材料及互联网为标志的第三次工业革命，加上二年前美国加州奇点大学的瓦特瓦教授提出：人工智能、机器人、数字化三者 结合将引起制造业革命。这是发达国家在已完成了工业革命及城镇化的背景下提出的。而我国尚处在工业化的中后期，城镇化还正在进行中，工业及制造业大而不 强，产品大都处在产业链的中下端。劳动技术与技术劳动密集型产业及产品有比较优势，而劳动、资源、能源、污染密集型产业已逐渐丧失优势，因为各方所付出的 成本太高。高技术与资金密集型的产业与产品的竞争力与制造业发达国家尚有不少差距。所谓在国内建立的合资或独资的外资高新技术企业，仅仅是把制造高新技术 产品过程中的劳动、能源、污染工序转移到中国来生产，其核心技术与配套的关键零部件还是从所在国进口，利润也随之外流。因此“中国制造2025”只是三步 走（三个十年计划）的第一步，目标是缩短与发达国家的差距，使部分行业的排头兵企业进入强国之列。
2.从制造业的基础来讲，专业化社会化大生产方式比较薄弱。企业家的思维中还没有完全摆脱“大而全”、“小 而全”的发展模式。特别“三基”（基础零部件与元器件、基础工艺、基础材料）或四基（“三基”加基础技术）不强，很多还受制于工业强国之手。德国制造业的 特点是一个金字塔形的企业组织结构，有强大的塔基，就是按细分市场进行专业化、社会化生产，具有创新能力极强的中小企业，生产“三基”或“总成”，其中不 少虽是家族式股份制企业，
经过长期的优胜劣汰的考验，留下来的企业都有其特点，具有强大的生命力，有的家族式股份制企业已传承了若干代，积累了丰富的技术 与管理经验，具有自己独特的工艺诀窍（Know How）。据德国资料报导，它拥有一千二百家这样的“隐形冠军”，其生产的零部件产品有的在世界上处在垄断地位。加上欧共同体有众多像这样的中小型企业， 使德国主机及成套设备的生产过程中与其配套的产业链中上下游企业，可进行协同创新，已有很长的历史传统，因此产品研发周期短，产业化快，一次又一次地很快 占领制高点。我国只有长三角、珠三角地区的劳动或劳动技术密集型产品的制造采用社会化专业化的生产模式比较发达，商品意识强，转型升级可能更快一些。因此 “德国工业4.0”中提出的“端”到“端”，靠互联网快速传递各种信息，方便纵向到横向集成，进行定制化生产，满足个性化需求，比较容易实现。最近资料报 导，德国有一家Horn刀具公司，在中国已建立生产销售企业，为用户提供专用复杂刀具，据称与用户从咨询、协商到签订合同，生产到交货、试用一般仅需两个 星期，有的几天就可以了，大大提高了机加工特别是数控机床的加工效率，在中国的工厂不到100人。
3. 从信息化与工业化深度融合来讲，德国比我国早、广、深。从第一章“历史回顾”中的案例来看，我国与德 国差距还是比较大。笔者在上世纪七、八十年代到美、日、德、英、法等发达国家考察，已出现无纸化车间及工厂，日本Fanuc的主板生产已是无人化，从24 小时、48小时、72小时最长可达一个星期无人化操作，当然还需要人管理，根据产品输入程序，更换工序，更换工装，更换加工工具，亦即物流、信息流都要更 换，设备也需实行强制性维修。
随着大规模和超大规模集成电路技术（LSI/VLSI）的出现与进步，芯片的集成度越来越高，线宽越来越小，性价比按所谓摩尔定律发展，加上专用电路多样性，电力电子进入第三代，两化融合越来越向高端发展。
4. 从人员素质来讲，包括领导、员工等素质看，我国与德国差距更大。这是“软件”，是用钱买不来的。德国 的管理经验、技术传承、各种生产中的Know How都藏于技术人员、管理人员、生产人员的头脑中，特别是掌握诀窍，具有很多绝技的操作人员、技师、工匠，大大高于并多于我国目前的一线工人。过去“八 级工”是受人尊敬的，是“宝贝”，因为机械工业与一般行业不一样，不管什么装备都是由工人双手生产调试而成的，这就是“软件”，没有十年、二十年不可能培 养出一个身怀绝技的工匠。工业4.0与中国制造2025是人制定的，必须也由人来实行的，没有合格的人，没有勤劳、勇敢、智慧的人，完成不了这一历史任 务。
5. 从制定方法上讲也有不同。“德国工业4.0”是由西门子、博世等跨国大企业集团，集合一些智囊团、专 家、教授研究、讨论和提出的，得到德国政府首肯，即是“自下而上”，因而它比较符合实际情况，当然“工业4.0”制定与实施首先考虑企业的自身利益与在世 界制造业竞争格局中的地位。而“中国制造2025”是中国工程院组织数以百计的专家教授经过两年艰苦努力后提出的，并得到国家首肯，同时根据实际情况进行 调整后，作为国家的发展战略，这似乎是“自上而下”，现在多省市纷纷制订本地区的制造业发展实施规划。从过去的经验教训来看，切忌同质化、重复生产、重复 投资，最后造成社会资源的极大浪费。太阳能及风能发展的教训要汲取。现在工业机器人又要步它们的后尘，【德国机械工业】
全国遍地开花，所以切忌用群众性运动方式，无序发展 来实施“中国制造2025”，在这方面政府要进行协调，有所作为，目前情况看似乎不容乐观。
三、智能制造概念初探
笔者在上世纪1985年登载在《科学学研究》第三卷第四期上一篇文章“新技术革命与机械工业发展战略”中，提出“机电仪一体化是机械工业迎接新技术革命的战略重点”。现将这一节的文章内容转抄如下：
“新技术革命内容很多，还将不断出现新的前沿科学。但目前可预见的，对机械工业产生巨大影响的是微电子及计算机技术的应用，这是现代机械装备的 重要标志。微电子及计算机技术在机械工业的应用有两大方面：一方面用于机械工业自身技术进步与技术改造，包括从设计、制造、测试、检验等生产全过程，也包 括采用计算机进行信息处理、生产、物资、财务等企业现代化管理。当前，一些经济发达国家为发展生产力提供了最有效的机械装备。把机械技术、电子技术和仪器 仪表技术从系统工程出发，对它们进行有机的组织和综合，实现机械装备的整体最佳化。也就是机、电、仪一体化，并不是机械、电子、仪器仪表（传感器）技术的 简单叠加，而是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术，为发展社会生产力提供各种高效率、高精度的、自动化的、高经济效益的新型机械装备”。 “又如汽车自动化、发电机组自动化、轧钢设备自动化等等，都离不开机、电、仪一体化的广泛应用。这种新一代的机械产品，将使社会建立在一个新的技术基础 上，推动人类历史进程”。“仪器仪表（传感器）是一个技术密集、知识密集、产品更新期短，质量要求高的行业。它既是信息社会的重要支柱，也是现代机械装备 不可缺少的组成部分。在机、电、仪一体化产品中，如果说机械部分是‘骨骼系统’和‘肌肉系统’，电子计算机技术是‘大脑’，那么仪器仪表（传感器）则是 ‘感觉器官’。新技术革命是以信息技术为中心的。信息技术包括三大部分，一是测量控制技术，二是通讯技术，三是计算机技术。仪器仪表（传感器）是获取信息 并实现局部控制功能的技术工具，因此仪器仪表（传感器）不但在机、电、仪一体化中是不可缺少的组成部分，也是各种信息技术、包括军事情报、经营管理、科技 信息、商业信息、气象信息、资源信息等等不可缺少的工具”。
三十年过去了的今天，重读过去笔者的预测，还具有现实意义。这三十年中信息技术发展极为迅猛，当年大规模集成电路LSI芯片的线宽为0.2微 米，三十年以后的今天超大规模集成电路VLSI线宽仅为32纳米，实验室芯片线宽仅为个位数纳米，集成度及运算速度有很大提高，价格大大下降，可靠性也大 大提高。但是笔者没有预见到网络技术，特别是互联网的迅猛发展与广泛使用，因为那时看到的企业内都是专网，卫星通讯技术还刚开始发展。
因此今天提出的“智能制造”又增加了新的特点。对机械工业来说，为各行各业提供的装备必须是数字化、网络化、智能化的、节能减排的，这样用户才 能进行智能制造及绿色制造。作为装备工业制造智能化、绿色化，必须要求其工作母机，即机床工具产品，铸、锻、焊装备产品及在线测量仪器必须是数字化、网络 化、智能化及节能减排的。
德国机械工业中小企业发展之思考
Reflections on the development of German SMEs in machinery industry
德国机械设备制造业联合会北京代表处 温斌
1. 德国机械工业中小企业的特点
谈到德国产品，公众最先想到的是德国那些驰名世界的产品，如奔驰，宝马，阿迪达斯等等，但全面了解德国之后，人们就会对德国的机械工业赞叹不已。在所有的机械工业领域，不论是成套设备，如机床，建筑机械和纺织机械，还是机械零部件，如轴承，变速箱等，德国产品总是处于领先的地位。他们是”隐型的世界冠军”，即在公众中了解甚少，但在所属的领域中，无人不知，世界第一。例如，提到化纤机械，业内人士很自然的想到欧瑞康集团的巴马格公司，提到经编机，人们就会想到卡尔迈耶公司，提到缝制设备，杜克普和百服这两个公司的名字就像是业内的奔驰和宝马一样知名。
一个不争的事实是，近五十多年来，德国机械一直是无可争议的高端设备，系统和配件的世界出口冠军。而创造如此骄人成绩的德国机械工业竟然有80%的企业是中小企业。根据德国机械制造业联合会(VDMA)的数据，该联合会有会员企业3000多家，全部为德国机械生产制造型企业，涵盖了德国机械工业的全部领域。会员企业的产值占整个德国机械工业的90%以上。VDMA在德国已有120多年的历史了。在欧洲，不论从会员数量，专业知识，举办活动以及联系网络来讲，都是第一大协会。 该协会80%的中小企业会员中，绝大多数是家族企业。小而精是德国中小企业的特点。小是指企业的规模，人数相对于大企业而言，精是指产品的科技含量高，单位产值高。
2. 创新是德国中小企业保持活力的关键
德国自然资源相对较少，因此它的经济命脉始终是依赖于那些具有创新天赋的科学家，工程师和企业家。像爱因斯坦，卡尔奔驰和格拉夫齐柏林等人的名字仅仅是从许许多多无名的工程师中显现出来的少数几个突出的例子。他们的发明丰富了世界，像传真机，MP3格式和安全气囊等产品都是出自德国工程师的独创。这些创新的出现不是偶然的。高质量的德国大学是成功的另一个因素。像ITA的亚琛大学，ITV登肯多夫大学和ITB的德累斯顿大学等知名机构一样，德国大学一向盛产高素质的工程技术人员，这些工程师将自己的专业知识和科研成果转换成市场化的工业设备。
保持对研发的高额投入为德国企业创新提供了资金保障。德国机械制造业始终进行大规模的研发投入，这些投入与富有创意和高素质
的年轻工程师相结合，使他们专注于行业技术，通用机械工程，电机工程，工艺设计和信息技术，这样保证了德国机械设备制造业不断的向世界各地的客户提供创新和高可靠性产品。对拥有高技能的工程师的研发进行高投入：是创新取得成功的重要因素。创新是否成功取决于两个关键的因素，一是有高技能的人才，二是有足够的资金支持。二者互为条件，缺一不可。
3. 着眼于全球的市场和未来的市场是德国中小企业平稳发展的保证
所有的德国企业不论大小，都可以是国际贸易的主体，而且德国政府也积极帮助中小企业走出去。每年，德国政府以国家展团的形式组织中小企业在世界范围参加在当地知名展览会。这种便利的条件使德国的中小企业始终可以贴近国际市场。了解国际市场的需求。而国际市场的需求是变化迅速的，这给德国中小企业的创新提出了更高更快的要求。建立密切的商业关系，通过保持持续的与客户的对话，德国机械制造商一直能准确的了解市场的发展方向，他们提供的产品和服务正是客户所需要的。在德国的机械行业里许多公司都可以自豪地指出他们与客户在相互信任的基础上已经和客户建立了几十年的密切关系。这些关系取得成功的因素有：技术是始终专注于用户的需求，以及提供完整的售后服务和优良的零配件供应。
笔者有一次到在北京德国驻华大使馆办理签证时发现在签证的柜台里有一个类似银行柜台用于递交材料的可推拉的抽屉，这个抽屉是用金属制作的，两边装配有轴承以便里外滑动。令我感动吃惊的是就是这样一个看似简单的抽屉，德国人用的是超过两毫米厚的钢板来加工的，因此显得非常结实但又笨重。如果在中国，我相信用薄的铁皮也能做出同样的抽屉。短时间内，两者的效果是一样的，但如果从长远来想，每天上百次的推拉，日复一日，年复一年。金属材料过薄，就是产生变形，从而影响轴承的滑动。材料厚的自然耐用这是不言而喻的。
还有一个笑话，说的是如果德国和中国的一个城市同时开始修路，三年后，这两个地方仍然都还在修路，不同的是中国的路是在返修，而德国的路还没有修完。这个故事夸张的比喻中国人干事速度快，但不重视质量，德国人重视质量但速度太慢。德国企业有时候也会给外界一个效率低的印象。因为德国中小企业，即使是家族企业也不会是盲目的做出决策，凡事都有一个过程，一定的条理。不会随随便便的跟风，按部就班，这样的好处是发展平稳，不会产生很大的泡沫，而且产品的品质因为是逐渐积累起来的，从而稳定可靠。从2008年金融危机就可以看出来，德国经济所受的冲击最小，这在一定程度上是归功于德国中小企业的平稳发展。
德国机械行业中小企业的另一个特点是很多工程师在一家企业工作很长的时间，甚至一直到退休。笔者接触了很多的德国工程师，他们在一个企业工作十多年是很平常的事，最长的一个人在一个企业工作了47年（德国目前的退休年龄是67岁）。德国机械行业中小企业的稳定同样体现在人员的稳定上。当然，企业人员流动的原因是雇主和雇员双方面的因素。但至少从企业的角度来看，德国的企业是非常重视员工的长远利益。而且，德国企业非常重视技术型人才，在工资待遇上，工程师的待遇是令人羡慕的，有的还可以获得企业的股权。优厚的待遇，长远的个人发展使个人利益与企业利益紧密的联系在一起。用未来的眼光来看企业的发展，长期的人才战略才是最重要的。
4. 中国
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