【智慧製造】周巨集仁：通俗易懂講清楚製造業“數字化起步，網路化崛起，智慧化發展”;任澤平：解碼“德國製造”的七大基因

國家資訊化專家諮詢委員會常務副主任周巨集仁撰文指出智慧製造發展經歷數字化起步，網路化崛起，智慧化發展三個階段。高瞻遠矚，通俗易懂，富有邏輯性，非常精彩，此文值得讀三遍！

國家資訊化專家諮詢委員會常務副主任 周巨集仁

來自：賽迪翻譯，節選自環球新工業雜誌

中國這幾年資訊化的發展已經出現很多概念和熱點，從雲端計算到物聯網，智慧城市到大資料，到現在的人工智慧這一波熱浪。這些熱浪一定要落地下來，為製造業服務。對於中國人工智慧的發展而言，最重要的問題還是要解決中國的製造業發展問題。如果製造業的智慧化上不去，中國國民經濟的脊樑就不夠堅實。

首先需要理解，什麼是智慧製造？按照百科定義，智慧是指獲取知識和技巧一種能力。而“人工智慧”現在還沒有統一定義。這個概念，早在1952年就由圖靈提了出來。現在，很多人把人工智慧的解釋，句子越來越長，講的越來越複雜，最後大家都搞不清楚到底什麼是人工智慧了。

其實，人工智慧簡單地說，就是人賦予機器的智慧。具體地說，就是通過計算機的硬體和軟體，尤其是各種軟體，給機器賦予了智慧，讓機器可以感受環境，意識到環境的變化，進一步為決策者提供建議，擴充了人的智慧，甚至在事前授權的情況下自主做出決定。

如果說，智慧是指獲取知識和技能的一種能力的話，無可否認的是，正是這些計算機輔助系統和工業軟體為製造業帶來了智慧。因此，智慧製造，簡單地說就是計算機制造，無需加上太多的修飾和太複雜的定義。

電腦比人腦更強大之處，不完全在於其強大的計算能力和儲存量，關鍵是其中執行的軟體。如果沒有軟體，計算機也就是一堆金屬塑料。以此為基礎，可以看看製造業資訊化的發展，實際上也可以理解智慧製造演進的三個階段。

“四化一造”看工業資訊化

製造業資訊化的發展，主要是圍繞著企業的業務執行而展開。首先是企業內部資訊化，見圖1。這包括“四化一再造”，也就是研發資訊化、產品資訊化、生產資訊化、管理資訊化以及業務流程和組織再造。其中產品資訊化，主要是指帶有嵌入式系統的產品，其複雜程度各不相同。理解產品資訊化，對理解當下的智慧製造，非常重要。

圖1 企業內部資訊化

與此同時企業還有一個上游供應鏈和下游社會關係的問題，上游包括原材料、零部件、裝備和人員招聘等，下游則與銷售、銀行、客戶關係等相關聯。這些屬於企業的外部資訊化問題。

企業的內部業務和外部業務，構成了企業資訊化最基本的內涵。企業資訊化最早就是從數字化開始的。計算機剛剛發明的時候，本來是做科學計算的，很快就被用來做業務處理，提升管理效果。這是一個從下往上發展的過程，開始是做一些資料處理系統，如財務管理，包括一些統計報表處理；隨後，逐漸上升到管理層，也就是開發管理資訊系統（MIS），從財務管理、人事管理，到生產管理，一層層往上走；最後，上升到了決策層和開發決策資訊系統（DSS）。企業資訊化，一開始就是處在數字化時期。

數字化起步

然而，利用計算機來改造企業的生產裝備，實際上比管理資訊系統起步還要早。1952年，即商用電子計算機發明的第二年，美國就有一家公司設計了一套數控裝置，開發了第一臺三座標數控銑床。儘管這個銑床體積很大，造價也很高，但是開闢了一個數字控制的新時代。1958年，美國研製出第一臺加工中心。這意味著，計算機改變製造業的時代，正式拉開了帷幕。隨後，隨著第一個微處理晶片的發明，各種各樣、數以億計的嵌入式系統開始嵌入到各種裝備、各種產品當中去。製造業開始走向以數字製造技術為核心的計算機控制時代，當時國內叫做機電一體化。“機電一體化”這個提法沒有完全點到問題的本質，那就是計算機控制。

可以看到，計算機系統很早就開始賦予各種製造裝備以智慧。如果按照前面智慧的定義的話，那麼智慧製造這個問題，可以說很早就被提出來了。在整個資訊化對製造業的改造過程當中，是工業軟體支撐了企業數字化的發展，扮演了一個非常關鍵的角色。

最近電視臺有一個關於中國製造業的討論會，其中，關於“中國製造業還有什麼不能製造？”的問題，提了十個方面，唯獨沒有提到工業軟體。殊不知，中國製造業體量世界第一，佔世界製造業的份額20%強，但是，中國的工業軟體現在90%以上依靠進口，稍微複雜一點的，都不是國產。而且，中國工業軟體的市場份額，僅佔世界工業軟體市場份額的1.7%。一個20%的製造業大國只佔1.7%的份額，足以說明中國工業的“體質”太弱。看上去，大家對於這個問題的認識，還是存在著比較大的偏差。

其實早在上世紀70年代，就可以看到數字化對傳統工業的改造蓬勃發展。特別是在1974年，第五代使用微處理晶片和半導體儲存器的計算機數控裝置研製成功以後，從生產裝備的角度來看，發展非常迅速。拿數控機床來講，從一軸到三軸到五軸到七軸，對基於資訊化的工業化產生了革命性的影響。還有各種各樣的計算機輔助系統，從輔助製圖CAD、到計算機輔助工程模擬CAE、到計算機輔助製造CAM等，都對製造業的現代化產生了深遠的影響，完全改變了人們對現代化的工業化的認識。

後來，隨著計算機技術的發展，出現了全三維數字化和數字模擬。工業數字化向高階方向發展。企業從接訂單開始，一直到最後的產品交付，全流程完全依賴計算機軟體的控制和支撐。

網路化崛起

上個世紀90年代初網際網路開始在全球普及，企業的網路化隨之也快速發展。在網際網路沒有普及應用之前，基本上所有的企業都是採用客戶伺服器（C/S）的架構，但客戶伺服器只能解決本地域的聯網問題。網際網路興起之後，異地可以聯網，企業也很快開始走向網路化。

除了應用網際網路之外，企業的網路化有兩個主要的方向，一個就是內部網，將企業內部各個部門和下屬單位所有的資訊系統全部連在一個網上，不管這些部門是在北京，還是在印度或墨西哥。這樣極大地提高了企業內部業務的執行效率和有效性。當然，只是實現了資訊和資料的交換，還沒有做到智慧化。

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另外一個是外部網。企業的外部聯絡，全部通過網際網路進行。也就是說，把企業內部網的一部分向外部合作單位開放，求得橫向打通。比方說生產汽車的，會把生產計劃向上遊的座椅工廠開放，後者可以進入企業內部網路，瞭解相關部門的生產進度，以便準確、及時供貨。企業跟銀行連通之後，只要座椅被汽車製造廠驗收，銀行就會自動打款給上游供應商。這樣，就做到了外部資訊系統的一體化。

網際網路帶來的製造和生產的網路化，正是基於內部網和外部網實現。這個可以看做是早期的“網際網路+製造”的核心內涵。可以說“網際網路+製造 ”實際上始於上世紀90年代。

製造業網路化帶來的重大技術突破，至少表現在以下三個方面。

• 第一個就是關聯設計系統。在虛擬設計與製造的環境下，網路可以支援成百上千個線上使用者同時進行實時設計，使得一個系統或者一臺裝備的總體、子系統之間的三維設計結果相互關聯。IBM早期大量發展計算機輔助設計的一個根本動力，就是數字化圖紙可以通過網上傳送，可以在全世界任何一個IBM的工廠，生產所設計的零部件。當時，新產品的設計速度加快了16倍，產品更改和更新的速度提高了數百倍。“網際網路+”為製造能力的提升開闢了一個難以想象的巨大空間，對企業來講是一個全新的競爭優勢。

• 第二個是網路化協同平臺，網路化帶來的不僅僅是大家交換資訊，而且可以帶來工程人員的協同工作。一些大的企業，如波音公司，率先建立了自己非常強大的網路化協同平臺。2000年9月以波音、洛克希德?馬丁、雷神、BAE及R&R為代表的美英國防航空巨頭，發起組建了大名鼎鼎的Exostar，探索國防航空行業的供應鏈網路協同。目前，通過Exostar進行供應鏈管理和協同的有六大主製造商，涵蓋16000個不同規模的專業供應商。隨後，歐洲國防航空行業的四巨頭，空中客車、達索航空、賽峰和泰雷茲，也跟隨美國競爭對手的腳步，發起設立了一個屬於歐洲國防航空工業的網路化協同製造平臺Boost Aero Space，於2011年正式對行業內客戶提供服務。

• 第三個是全三維標註技術，任何一個產品只要把三維的圖做出來，零部件的圖紙就可以利用計算機軟體和系統自然而然地分解和生成。這就使得企業得以形成單一的資料來源管理。美國國防部和航空航天近幾年非常重視的數字主線（Digital Thread），也正是這樣一種技術的發展和延伸。

然而，不管是關聯設計也好，網路化協同平臺也好，全三維標註也好，背後的根本支撐，其實並不是網路，而是工業軟體。這一切，都是依靠各種各樣的工業軟體來支撐的。今天大家討論的中國還不能生產的工業產品，可能很重要的原因就是沒有相應的工業軟體支撐的製造裝置。積體電路有很多難以突破的核心技術。

其中，積體電路的設計就是重要的一環。高階積體電路的設計圖紙，人工是畫不出來的，是靠計算機輔助設計軟體畫出來的。沒有最先進的這種軟體，就不可能設計出最先進的積體電路。如果國外只賣給我們前二代、前三代的設計軟體，那麼中國也就只能去設計前二代、前三代的相關產品。工業軟體的重要性由此可見一斑。

智慧化發展

企業智慧化的發展，可以回溯到上個世紀六十年代初。通過圖2的製造業智慧化發展，可以看到製造業如何從數字化走到網路化，再走到智慧化。

圖2：製造業智慧化的發展史

可以看到製造業的智慧化，實際上跟數字化基本上是同步的，不過在早期，只是單機、單個裝備而已。像CAE這種非常複雜的軟體，需要把計算、工程知識和人類的經驗，都融合在裡面。因此，工業軟體並不簡單是軟體，而是一門學問。只有學計算機軟體的工程師，是設計不出先進的工業軟體的。就智慧化而言，從資料處理的角度來看，業務智慧（Business Intelligence）也是很重要的一個分支。

過去幾十年中國資訊化的發展有兩個不足之處。一個網路化的內向性問題，很多企業只做了內部網，幾乎沒有做外部網，這種情況與我們的國情有關。第二個就是業務智慧的使用在中國發展非常緩慢，這可能是因為“拍腦袋做決策”已經成為習慣。

現在炒得比較多的概念就是人工智慧，其中最熱門的是深度學習和機器學習。這方面的發展主要是基於兩個條件：超強的計算能力和充沛的大資料集。現在，一方面是計算機的運轉速度很快，儲存量也很大；另外就是很多重要的資料可以收集上來處理。如語音識別、影像識別，都不是今天才搞起來的。早在上世紀60年代初，中科院自動化所就開展了模式識別中的研究。但在當時，資料既算不過來，也存不過來。因此，70年代以後人工智慧的動靜就不大了。這幾年人工智慧又開始熱起來，是因為資料量大了，計算機算的快了。當然，人工智慧不僅僅是深度學習和機器學習，比方說人腦的模擬等，人工智慧比較高階的發展階段，還將有更大的發展。

智慧化實際上是依託於計算科學，而不僅僅是電腦科學。美國國家總統資訊科技委員會在2005年專門就“計算科學”的重要意義給時任總統小布什寫過一個報告，其中講到計算科學是由三個不同的元素組成的：計算機與資訊科學、建模與模擬軟體和計算的基礎設施，這三點缺一不可。

在計算科學意義上的智慧化，實際上包含四個基本的要素：模型、演算法、軟體和資料。研究任何一個問題，必須首先要把物理問題的數學模型構造出來；之後需要有一套模型計算的演算法方法，例如各種微分方程和代數方程的求解；需要形成可以按演算法重複執行計算的軟體；而在計算的時候，則需要大量的資料處理和分析。

如果只是做了資訊的採集、儲存、處理、檢索和利用，這個不是智慧的系統，而只是一個簡單的資訊系統；即使把它們都連成網路了，仍然只是一個聯網的資訊系統，而不是一個智慧的系統。

因此，判定一個系統是否是真正的、智慧的系統，一定要從這四個方面去評估。很多地方搞智慧城市、搞智慧製造，如果需要仔細推敲其真偽，最好的衡量的方法，就是利用這把具有四個維度的尺子。

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宣告：本文來源： 周巨集仁， 由《智慧製造》公號整理分享大家，僅供學習使用，不得用於商用

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任澤平：解碼“德國製造”的七大基因

文：恆大研究院 任澤平 華炎雪 熊柴

在全球，“德國製造”一直是高質量的代言；在全球，很少有國家能夠經受住貨幣放水刺激金融地產泡沫的誘惑，上百年安心專注於製造；在全球，很少有國家擁有令人羨慕的如此多的單項冠軍、隱形冠軍，而且德國只有8000萬人口。

德國製造業在全球製造業競爭力指數排名中長期位居前三；2016年德國汽車出口的國際市場份額21.8％，居世界第一位；德國是世界第一大機械裝置出口國；德國是世界最大的化工產品出口國；德國在全球最早提出工業4.0戰略，在新一輪工業革命中再度搶佔先機。

十九大報告指出，中國經濟正處於從高速增長到到高質量發展階段。加快建設製造強國，加快發展先進製造業，推動網際網路、大資料、人工智慧和實體經濟深度融合。

“德國製造”從最初的技術模仿到自主創新，從追求規模數量到關注質量和品質，不同於美國製造和日本製造的“規模生產”模式，德國製造塑造了一個全新的“精細化生產”模式。本文旨在研究“德國製造”高質量發展之路，解碼七大成功基因，以為“中國製造”崛起鏡鑑。

1德國製造享譽全球... 3

1.1德國製造業在國際市場上表現突出... 3

1.2德國優勢行業：汽車、機械製造、化工醫藥、電子電氣、新能源和環保技術... 5

1.3德國在全球首提工業4.0戰略，在新一輪工業革命中搶佔先機... 7

2德國製造發展之路：從劣質產品標籤到為高質量代言... 8

2.1起步中的“德國製造”：被貼上劣質產品的標籤... 8

2.2奪回尊嚴的“德國製造”：銳意變革創新，用技術和質量為自己正名... 8

2.3曲折前行的“德國製造”：兩次世界大戰... 8

2.4走向巔峰的“德國製造”：為高質量代言... 8

3德國製造成功的七大基因... 9

3.1執著、追求完美、嚴謹的民族性格造就了高質量的德國製造... 9

3.2“雙軌制”教育體系培育出優秀的製造業者... 9

3.3德國製造業的發展離不開大批具有發展活力的“隱形冠軍”：把一件產品做到極致 10

3.4科研創新是“德國製造”的核心發動機... 10

3.5工會組織及其他服務型組織為企業提供保護和支援服務... 11

3.6政府在政策上的大力支援給企業帶來發展的信心... 11

3.7德國長期實施低通脹的貨幣政策、長效機制的住房制度，有效地控制通貨膨脹和資產價格泡沫，始終堅定地以發展製造業作為實體經濟競爭力的根本

1 德國製造享譽全球

1.1德國製造業在國際市場上表現突出

在近20年以來，德國從未像其他已開發國家一樣降低製造業在國家經濟中的地位。剔除金融危機的影響，德國製造業佔GDP比重基本保持在22％以上水平，2016年製造業增加值佔GDP比重為23.6％。而同時期，美國、日本和中國總體上均出現不同程度的下滑。

德國製造業在國際市場上具有極強的競爭力，國際市場佔有率保持在前四位水平。從國際上看，德國製造業國際市場佔有率始終保持在世界前列，剔除金融危機的影響，德國、日本、美國製造業國際市場佔有率總體上均呈現波動走低的趨勢，美國、日本製造業市場佔有率下降幅度較德國加大，這可能與中國製造業的市場佔有率加速上升搶佔了部分市場份額有關。

德國製造業在全球製造業競爭力指數排名中已進入世界前三。《全球製造業競爭力指數》是德勤有限公司全球消費與工業產品行業團隊與美國競爭力委員會編制，共三份報告，分別發表於2010、2013和2016年。在釋出的全球競爭力指數排名報告中，德國從2010年第八位上升到2013年第二位，2016年下降一位，位居第三，預測2020年仍會維持第三位。

德國擁有的製造業500強企業數量位居世界前列。2017年8月22日在北京舉行的“全球製造商峰會”上揭曉了由全球製造商集團獨家編制的2017年度（首屆）《全球製造500強》排行榜，其中美國憑藉133席位列第一，日本以85家公司位列第二，中國以76家位列第三、德國以26家位列第四。按資產排名情況，德國的大眾汽車公司和戴姆勒股份公司分別位列第一和第九位；按收入排名情況，德國的大眾汽車進入前十榜單，位列第四位。

德國擁有的世界出口市場佔有率第一的商品數量保持在第二位的水平。韓國貿易協會發布了名為“通過世界出口市場佔有率第一的商品看外國出口競爭力”的報告書，其中，全球出口市場佔有率第一產品是指全球同一產品的出口市場中佔有率中排在第一位的出口產品，此報告書主要統計各國擁有的出口市場佔有率第一的商品種類。據該報告顯示，德國始終以次多數量水平排在第二位，中國擁有的出口佔有率第一的商品種類逐年增多。

德國商品淨出口佔GDP的比重接連創歷史新高。德國商品淨出口佔GDP比總體呈現震盪上行態勢，1990年德國民族統一後，淨出口在GDP比重大幅上升，與出口佔比的增幅保持一致。2008年金融危機爆發，使得德國製造業淨出口在2009年達到了低谷，佔GDP比重為5.6％，之後回升，在2015年創造了歷史以來新高8.0％，2016年為7.9％，但仍是歷史次高水平，德國製造業在國際上競爭力逐漸增強。

1.2德國優勢行業：汽車、機械製造、化工醫藥、電子電氣、新能源和環保技術

汽車、機械製造、化工醫藥和電子電氣是德國製造業的四大支柱產業，在世界上達到領先水平。德國經濟能持續穩定健康發展的關鍵在於德國堅持發展實體經濟和生產性服務業，重視質量、創新，走專業化、技術型道路，佔領高階產業鏈，保持產品競爭力。同時，德國非常重視新能源和環保技術。

德國是世界上公認的汽車製造強國，擁有著很多世界上知名的品牌。其中，整車製造企業，如大眾汽車、寶馬、戴姆勒·梅賽德斯；汽配企業，如羅伯特·博世、德國馬勒、蒂森·克虜伯。同時，德國汽車憑藉安全、舒適、節能、環保、美觀、耐用的特點被世界認可。從全球汽車銷量排名來看，德系車在國際市場上具有很強的競爭力，銷量前十位的汽車中，德系車佔三席，日系車佔三席，美系車佔兩席，韓系車佔一席；2016年德國出口的國際市場份額21.8％，居世界第一位；德國汽車工業協會的資料顯示，2015年德國汽車行業國外營業額為2634.25億歐元，同比增長11.3％，汽車及汽車零配件銷售額的出口佔比逐年遞增，2015年汽車行業出口佔總銷售額比重達65％。

德國的機械裝置製造業是典型的出口導向型產業，是世界第一大機械裝置出口國。德國知名的機械裝置製造企業有蒂森克虜伯、西馬克、海德堡印刷、福伊特等。2012年全球機械裝置產品出口額增長8％，達9310億歐元。其中德國佔比16.1％，居世界第一位。2013年德國機械裝置出口額達1490億歐元，約佔世界機械裝置出口總額的15.9％，2016年德國機械製造業出口額連續兩年創造新高，達1559億歐元，增幅為0.2％。在機械裝置業32個產品領域中，德國產品有16個領域在全球市場佔據第一，包括驅動技術機械、材料處理機械、農業機械等；在民用航空技術裝置、閥門及管件、機床、電力消防器材和裝置等5個領域世界出口第二。

德國是世界最大的化工產品出口國，是歐洲首選的化工投資地區。德國擁有為數眾多的世界領先水平的化工企業，其中，巴斯夫公司是世界最大的化學企業，德固薩公司是世界最大的精細化工品生產商，漢高公司是世界第三大日用化工品生產商，德國勃林格殷格翰公司是世界頂級的植物藥生產商。根據德國化學工業協會資料，2013年德國化工製藥業銷售額1887億歐元，增長1.1％。其中國內銷售總額750億歐元，增長1.4％；國外銷售總額1137億歐元，增長0.8％。在科研方面，有58所大學的化工系、24所大學的應用科學系及68所非大學化工研究機構為化工製藥產業提供化學研究。2012年德化工行業研發投入為960億歐元，其中企業研發投入為780億歐元，佔當年全球化工企業研發投入的7％，排在美國、日本、中國之後列第4位。

德國擁有世界技術領先的電子電氣工業。知名的德國電子電氣行業龍頭企業有西門子、英飛凌、庫卡等。德國電子電氣行業總會年度報告顯示，2013年該行業銷售額達1666億歐元，佔德國工業產值的10％；從業人數83.89萬人，其中工程師超過21％。2013年，德國電子電氣工業用於研發的投入為147億歐元，創新投入為168億歐元，獲得專利14000項。據德國電子電氣行業總會資料，2016年德國電子電氣工業出口額連續三年創新高，為1821億歐元，增幅高達4.4％。德國電子元件主要產品包括：半導體（積體電路、高保真分立元件）、電阻器、電容器、縮合器、感應器、無源及混合微電路、電子機械元件（聯結器、開關）和印刷/混合電路板等。德國電子元件業的發展在很大程度上依賴於德國汽車業的發展。未來德國電子元件市場的發展主要依賴汽車業的發展及工業電子領域的發展。

德國在可再生能源發電的開發利用方面居世界領先水平。德國政府在2000年3月釋出的《可再生能源法》被視為世界上關於可再生能源最先進的立法。2017年德國可再生能源發電量達216.6萬億瓦時，約佔德國總髮電量的33.1％，發電量和佔比均創歷史新高。德國為保持和擴充該領域的強勢地位，德國研發投入巨大，德國政府在2013年前斥資120億歐元用於支援技術革新，其中大部分資金用在可再生能源開發、可再生原材料生產和能效提高方面。

1.3德國在全球首提工業4.0戰略，在新一輪工業革命中搶佔先機

當下，世界工業發展進入了以大資料、移動網際網路、物聯網技術聯合的新階段，即第四次工業革命。各國為在新一輪工業革命中佔領先機，出臺了符合自己國家特色的工業發展政策，如德國的“德國工業4.0”、美國的“工業網際網路”、日本的“日本價值鏈計劃”、法國的“新工業法國”、中國的“中國製造2025”。德國是世界上最早提出工業4.0概念的國家，為德國在未來世界工業技術上取得領先地位。

德國“工業4.0”研究專案由德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等德國學術界和產業界的建議和推動下形成，於2013年4月釋出《保障德國製造業的未來：關於實施工業4.0戰略的建議》的報告。德國將工業4.0專案正式列入到《高技術戰略2020》十大未來專案之中，德國聯邦政府投入達2億歐元。

“工業4.0戰略”核心在於利用資訊物理系統（CPS）。CPS是一個結合計算領域以及感測器和致動器裝置的整合控制系統，將生產中的供應，製造，銷售資訊資料化、智慧化，最後達到快速，有效，個人化的產品供應。例如，基於CPS的自組織網路可以將資源進行合理配置，根據工業過程的不同方面，如質量、時間和價格等，將原料與供應鏈進行實時的動態調整，解決生產、使用過程中產品短缺或過剩的問題。

工業4.0的實施將使得德國製造業在多方面受益。該專案主要分為四大主題，一是“智慧工廠”，重點研究智慧化生產系統及過程，以及網路化分散式生產設施的實現；現代工廠資訊化發展的新階段，是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網技術和裝置監控技術加強資訊管理和服務，清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上的人工干預、及時採集生產線資料，合理的生產計劃安排，加上綠色智慧的手段和智慧系統等新興技術於一體，構建一個高效節能、綠色環保、環境舒適的人性化工廠。二是“智慧生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等；對整個生產流程進行監控，資料採集、分析，形成高度靈活、個性化、網路化的產業鏈。生產流程智慧化是實現工業4.0的關鍵。三是“智慧物流”，即通過網際網路和物聯網，整合物流資源，發揮現有物流資源供應方的效率，而需求方則能通過快速獲得服務匹配，得到物流支援。歸根結底，工業4.0就是一個通過人、裝置、產品的實時聯通與有效溝通，最終實現生產者和消費者直連狀態。四是“智慧服務”，是應用多方面資訊科技，以客戶需求為目的跨平臺、多元化的整合服務。智慧產品配合狀態感知控制，運用大資料分析，將改變產品的現有銷售和使用模式，增加了線上租用、自動配送和返還、優化保養和裝置自動預警、自動維修等智慧服務新模式。

2 德國製造發展之路：從劣質產品標籤到為高質量代言

近150年間，德國製造業經歷了由弱到強、由低質量到高質量的蛻變過程，其大致可分為四個階段，起步中的“德國製造”、奪回尊嚴的“德國製造”、曲折前行的“德國製造”和繁榮發展的“德國製造”。

2.1起步中的“德國製造”：被貼上劣質產品的標籤

德國統一之初，德國大多數人口仍從事於農業，以人口稠密和重工業基地著稱的“萊茵河”流域首先發展起了鋼鐵、煤炭和機器製造業，當時的製造業存在著工人數量少、技術水平低、工廠規模小等問題。德國統一後，德國製造業為擠入世界市場，仿製英國製造的機器產品，製造出了大批質量低下的機床裝置，引起了英國廠商的不滿。因此在1887年，英國國會通過《商品法》，勒令德國所有進入英國和其殖民地的產品一律打上“德國製造”的印章，以此將“德國製造”的劣質產品與英國製造的優質產品區別開來。“德國製造”在當時被貼上質量差和精度低的標籤。

2.2奪回尊嚴的“德國製造”：銳意變革創新，用技術和質量為自己正名

為擺脫恥辱的標籤，德國開始重視工人技術和科研水平，這也為德國製造高質量發展奠定基礎。1884年貿易部接管成人學校，擴大對職業教育支出，增加培訓學校數量。1897年德國建立現代型手工業協會，將職業培訓系統化，建立統一的培訓標準、合法的學徒合同以及職業資格考核制度。到1907年，僅20年的時間，德國創造了大批的技術工人，已經在技術密集型製造領域的生產率領先於英國。與此同時，德國一些企業加大在化學和醫藥領域的研發，並在國際上獲得了壟斷地位。到1914年，德國完成了工業化任務，在新興電子、化工、機械製造領域站穩腳跟，同時也成為那個時代先進製造業的成功典型。

2.3曲折前行的“德國製造”：兩次世界大戰

1914-1945年，兩次世界大戰期間，德國經歷了曲折發展階段。一戰失敗導致德國在海外的資產和市場直接被競爭對手接管，在凡爾賽和約中，德國的國際專利被當做戰爭賠償條件，德國早先的優勢技術徹底喪失。1920年，德國企業家希望重新打入國際市場，但在當時，美國佔據著大規模生產的成本優勢，德國想打入國際市場必須找準定位，最終德國企業界取得共識，充分利用德國技術工人的技術優勢，實現精細化生產理念。1926年德國成立了“國家標準化協會國際聯合會”，是目前“國際標準化組織”的前身，國際標準的A3，A4紙張型號就源於德國的工業標準。但好景不長，美國的“大蕭條”，使德國經濟也深陷其中。隨後在納粹統治時期，“德國製造”通過基建和軍工生產拉動經濟，強迫中小企業併入大企業。

2.4走向巔峰的“德國製造”：為高質量代言

在美國的支援下，西德走“和平工業化”道路，納粹時期的大型工業體被拆解，轉向民用工業發展。在面對美國、日本廠商在標準化和大批量生產等方面的激烈競爭，西德該走另一條道路：沿用精細化生產理念，採取特色規模生產和小批量定製模式相結合的競爭策略。在規模生產方面，“德國製造”則突出其在技術、產能、品質、安全和舒適效能方面的特色，如德國汽車製造。在小批量定製方面，依賴其靈活的產品設計傳統，針對於工藝技巧密集型產品的製造。這使得西德製造業在車輛製造、電氣和電子工業、化學塑料品等領域重新回到世界領先位置。東德製造業主要以重工業為主，在機床製造業方面，擁有設計數控機床、加工中心、加工單元，以及包括從設計直至確保使用者生產能力的長期經驗。通過企業、科學家、機床製造研究中心、眾多協作夥伴與使用者共同協作，東德製造出許多大小各異、自動化和連鎖程度不同的柔性加工系統，同時縫紉機、光學和精密儀器、鋼鐵生產等領域佔有一席之地。1990年，德國實現民族統一，兩個“德國製造”模式進行了調整和融合，逐步走出了一條具有德國特色、以製造業為主的經濟發展之路。2008年金融危機發生以來，不被世人看好的製造業卻成為德國經濟逆勢復甦和率先走出衰退的主導產業。“德國製造”再次向世界證明了它的實力。

3德國製造成功的七大基因

解碼德國製造，我們發現有七大基因。

3.1執著、追求完美、嚴謹的民族性格造就了高質量的德國製造

在擺脫“質量次、精度低”形象的20年間，德國人改革創新，銳意進取，通過對傳統產業的技術改造和對產品質量的嚴格把關，大力發展鋼鐵、化工、機械、電氣等製造業和實體經濟，因此也形成了，他們的認真、嚴謹的做事風格。這種風格表現在高度重視產品的生產質量。長期以來實行嚴謹的工業標準和質量認證體系，德國標準化學會所制定的標準涉及建築、採礦、冶金、化工、電工、安全技術、環境保護、衛生、消防、運輸和家政等幾乎所有領域，每年釋出上千條行業標準，其中絕大多數被歐洲及世界各國採用。正因如此，德國汽車的安全性和耐用性也大大高於日本、韓國。同時，德國企業發展的一般產品都是具有世界領先水平、高難度，別國一時無法制造出來。這是德國製造的產品在國際市場上能夠佔據高階市場的領先地位的原因之一。

3.2“雙軌制”教育體系培育出優秀的製造業者

德國高質量的技術工人是幫助德國製造業擺脫“抄襲者”標籤的關鍵因素。如今德國的職業教育已發展成為涵蓋各個專業，包括超過三百多個職業崗位的教育體系。“雙軌制”的教育體系是指從中學開始，學校會根據學生興趣和能力因材施教，分為文理中學、實科中學和職業預校，文理中學的學生向高校發展，實科中學和職業預校的學生向專業技術和職業化方向發展，同時，為了保證學生不因過早分流而失去選擇的機會，德國允許在各種職業教育與高等教育之間進行轉換。

德國職業教育已經建立起完善的體系制度，強調理論與實踐的結合。一是以產業為導向，在職業資格標準的確定以及課程開發上，德國建立了由最富有代表性的企業參加的全國性的“職業資格早期檢測監測系統”，由他們收集資料並提供標準制定建議。德國經濟部還每年頒佈一次“國家承認的職業培訓”的名稱和數量，並且會隨著產業的變化對從業者的資格不斷提出新的要求，使得教育與不斷髮展的產業需求在專業技能上得到了匹配。二是校企合作，學生從中學畢業到進入職業學校之前，首先要與一家企業簽訂職業培訓合同，然後有工廠與學校簽約，學生既是企業的學徒也是職業學校的學生，培養經費由企業和學校共同承擔，課程設計上，學生在工廠進行培訓，在學校進行理論知識學習，而理論知識的學習內容由企業和學校共同制定。三是重視學生實踐能力的培養，時間分配上，學生三分之二的時間在工廠進行培訓，三分之一時間用來學習理論知識；在教師選擇上十分嚴格，企業培訓指導員必須是經驗豐富的高階技工。

3.3德國製造業的發展離不開大批具有發展活力的“隱形冠軍”：把一件產品做到極致

德國在製造業的發展始終堅持精細化分工，在世界細分市場佔據絕大份額的擁有高精技術但知名度很低的中小企業，即“隱形冠軍”。赫爾曼·西蒙經過25年的研究並蒐集了全球近3000家“隱形冠軍”公司的資料，資料顯示，德國是擁有隱形冠軍數量最多的國家，而且，每百萬居民擁有“隱形冠軍”的數量遠超其他國家，位列全球第一。

這些企業一般只生產單一且相對專業化的產品，在製造業中的某一個細分領域深度耕耘，並且這些小企業一般都是極具歷史的家族企業，工藝和技術精湛，很難被其他國家模仿，因而長期在細分市場保持全球領導的地位。例如，縫製裝置行業，雖然低檔縫紉機制造早在半個世紀前就已經轉移到亞洲，但德國依然保留著高階縫製裝置的製造，絕大多數中國企業只能製造出4000-4500轉水平的裝置，只有德國的高檔機才能達到5000轉的水平。德國30％以上的出口商品，在國際市場上都是沒有競爭對手的獨家產品。

3.4科研創新是“德國製造”的核心發動機

德國發達的科技水平表現在發明創造、技術創新、知識轉化三個方面。德國出現了許多耳熟能詳的發明家，以汽車製造業舉例，世界第一輛汽車由卡爾·本茨發明，四衝程煤氣內燃機由德國工程師奧托創造，汽油機由戴姆勒創造，柴油機由狄賽爾創造，汽車製造業的誕生離不開這四位德國的發明家。2011年，德國申請的專利共58997件，實用型專利為15486件，外觀設計專利52585件。同時，德國採用了創新叢集政策，注重發揮多元主體的作用，將政府、企業界、科技界以及其他社會力量全部納入創新網路，通過緊密合作和資訊共享實現創新知識的產品轉化。

同時德國非常重視研發投入，德國製造業的研發投入佔GDP比重已經超越美國，位列世界第二。分產業來看，以2013年為例，汽車行業投入182.7億歐元，投入數額最大，機械製造業投入62億歐元，電子電器行業投入147億元。

3.5工會組織及其他服務型組織為企業提供保護和支援服務

德國前總理施密特曾高度評價德國工會：沒有工會富有責任感的、以全體人民福利為目標的態度，我們國家今天就不可能這麼好的屹立在世界上。德國工會組織是一個服務性組織，協會通過廣泛的出版物、經驗交流活動和培訓專案為其會員提供支援服務。以德國工商會為例，德國工商會在地方以及全國代表公司的利益，他們是中小企業組織的基礎，同時代表中小企業的利益。法律規定，每家企業都必須成為地區商會的會員。這些商會在“雙軌制職業培訓系統”中扮演著至關重要的角色，這個培訓系統是德國工業一個無可爭議的重要優勢。該培訓系統可以為幾乎所有的企業活動提供各種培訓課程，比如建立企業、會計、營銷等，他們甚至還為小企業探尋數字化帶來的機會提供諮詢。

3.6政府在政策上的大力支援給企業帶來發展的信心

德國製造業的發展離不開政府的大力支援，政府在推進製造業發展上主要有以下幾方面的舉措。一是致力於建設完善科技公共服務體系，德國的技術轉移中心是一個綜合性科技服務公共平臺，其在每一個州均設立了合作伙伴，無償的為企業提供綜合諮詢類服務，例如，技術諮詢、專利保護、交易專案的受理與評估等。二是積極支援創新發展，德國採用了創新叢集政策，注重發揮多元主體的作用，將政府、企業界、科技界以及其他社會力量全部納入創新網路，通過緊密合作和資訊共享實現創新知識的產品轉化。三是重視教育體制對產業發展的支撐作用，德國公立學校實行學費全免政策，頒佈《職業技術培訓法》，規定企業有義務向青年員工提供職業培訓和青年員工必須參與技術培訓。

3.7德國長期實施低通脹的貨幣政策、長效機制的住房制度，有效地控制通貨膨脹和資產價格泡沫，始終堅定地以發展製造業作為實體經濟競爭力的根本

德國政府始終把房地產業看作是屬於國家社會福利體系的一個重要組成部門，沒有過多地強調其“支柱產業”的地位。政府所重視的支柱產業是高附加值和技術密集型的汽車、電子、機械製造和化工等產業。

縱觀全球，很少有國家可以保持房價長期穩定，但德國卻“獨善其身”。從1977年至今，德國人均收入增長約3倍，但同期名義住房價格僅上漲約60％，房價收入比較低，這提高了民眾的幸福度，也成就了“德國製造”。

德國房價長期穩定、在全球獨善其身主要是因為：德國實行以居住為導向的住房制度設計，並以法律形式保障；充足穩定的住房供給，規範發達的租賃市場，住房擁有率低、租房比例高；合理穩定的住房投資回報率，嚴厲遏制投機性需求和開發商暴利行為；德國的城市體系是多核心且均衡發展；貨幣政策首要目標是控通脹，物價長期平穩；實行長期穩定的房貸政策。（詳見《房地產週期》，人民出版社，任澤平、夏磊、熊柴等著）。

本文源自澤平巨集觀

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

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產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

長按上方二維碼關注微信公眾號： AI-CPS，更多資訊回覆：

新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、“智慧城市”；新模式：“財富空間”、“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”。

官方網站：AI-CPS.NET

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