工业4.0是近年来全球工业领域持续关注的热门话题，为在新形势下抢占制造业发展的战略制高点，我国发布了《中国制造2025》，并以智能制造为主攻方向。机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松就德国工业4.0和我国智能制造的相关情况与笔者进行了深入探讨。
工业4.0就是两个“实现”并行
问：德国于2015年底发布了第二版德国工业4.0标准化路线图，并提出了工业4.0参考架构模型（RAMI4.0）。您是如何理解工业4.0的？您认为工业4.0的核心是什么？
欧阳劲松：德国提出和推进工业4.0，是希望通过整合相关资源要素，打通区域间、行业间、企业间的壁垒，将信息和通信技术深度应用到传统制造业，以维持德国在未来全球制造业中的领导地位。同时，从用户需求角度出发，形成一体化的制造和服务能力，建立和培育新的市场，成为智能制造技术、产品的主要供应商，占领国际市场。
工业4.0的核心在于生产、产品和服务的全面交叉渗透，这种渗透借助于软件，通过在互联网和其他网络上实现产品及服务的网络化而实现。工业4.0重点关注两方面内容：产品开发与生产过程。
总之，我认为工业4.0就是两个“实现”的并行：一方面，在产品中，将用户需求的功能、性能进行数字仿真并快速实体化“虚拟实现”；另一方面，在生产中，从材料选择到工厂生产资源配置的“全数字仿真与实现”。通过云计算、大数据、互联网等手段实现跨企业、行业、地域的生产链整合以高效满足用户个性化需求，最终完成价值链的重构。
标准化是技术发展的风向标
问：德国公布的工业4.0八个优先行动领域中将标准化排在首位，而国际标准化工作向来都可以看成是技术发展的风向标。请您介绍一下工业4.0的国际标准化现状。
欧阳劲松：技术当道，标准先行。目前，工业4.0涉及的直接相关的国际标准包括数字工厂、安全与保障、能效、系统集成、控制网络等几个大的技术领域，大部分标准来自IEC/TC65（工业测量控制和自动化技术委员会），同时也包括IEC/SC3D（产品属性、分类及表示）、ISO/TC184（工业自动化系统集成）、ISO/IECJTC1（信息技术）、IEC/TC17B（低压开关和控制器）、IEC/TC44（机械安全）等技术委员会的相关标准。
IEC和ISO均基于原有的工作在2014年和2015年分别成立了专门的工业4.0国际标准化组织。2014年8月，IEC/SMB（标准管理局）成立了SG8“工业4.0/智能制造”战略工作组，开展智能制造标准体系研究，并将于2016年6月向SMB提交最终报告，建议ISO和IEC共同成立智能制造联合系统委员会（SyC），制定各TC/SC协调一致的智能制造参考架构和模型。2014年10月，IEC/MSB（市场战略局）启动“未来工厂”白皮书项目，开展智能制造市场需求、技术发展、长期规划研究，该白皮书已完成制定并正式发布。2015年ISO/TMB（技术管理局）成立“工业4.0/智能制造”战略顾问组，开展工业4.0标准战略研究。
作为工业4.0/智能制造国际标准化工作的主要阵地，IEC/TC65早在2011年6月就成立了WG16“数字工厂”工作组，制订了IEC62794《工业过程测量、控制和自动化生产过程表示用参考模型（数字工厂）》，该标准已由SAC/TC124等同转化为我国国家标准GB/Z32235-2015。2016年2月，TC65又专门成立了“智能制造信息模型”和“智能制造框架和系统架构”两个特别工作组，全面支撑智能制造相关工作。作为国内对口此项工作的单位，仪综所均派专家参加了以上所有工作组的工作。
从制造业大国向制造业强国的转变
问：国务院于2015年3月19日发布了建国以来制造强国战略的第一个十年行动纲要《中国制造2025》，并将智能制造确定为主攻方向。请您介绍一下我国智能制造战略的发展思路，以及各主要部委的相关政策。
欧阳劲松：全球制造业正面临制造技术体系、制造模式、产业形态和价值链的巨大变革。发达国家纷纷推出一系列战略举措，包括德国的工业4.0、美国的重振制造业计划、日本的机器人革命等。然而，我国制造业面临的现状是“2.0补课、3.0普及、4.0示范”三个阶段并行。虽已成为制造业大国，但仍面临着资源环境刚性约束加强、产品质量不高、创新和核心竞争力不足、产业结构不合理等诸多问题。因此，我国智能制造是要以实现制造业的智能、高效、高质、协同、绿色、安全发展为总体目标，完成从制造业大国向制造业强国的转变。各有关部委，包括工信部、科技部、国家标准委等，出台了一系列举措。
2015年初，工信部成立了智能制造综合标准化工作组，仪综所、中国电子技术标准化研究院和工信部电信研究院作为支撑单位，全面梳理现有标准。经过一年的工作，于2015年12月正式印发了《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》。2015年3月启动了智能制造试点示范专项行动，聚焦制造的关键环节，从流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6方面，批复46个智能制造试点示范项目。2015年5月开展2015年智能制造专项项目立项工作，共有93个项目批复执行。
2012年，科技部发布了《智能制造科技发展“十二五”专项规划》。旨在按照抓住高端、突出重点、企业主体、服务发展的原则，结合世界发展的趋势和未来前沿制高点，攻克智能制造前沿核心技术和共性关键技术，研制一批智能化高端装备，并进行示范应用和产业化。2014年，科技部启动了“十三五”国家重点研发计划优先启动重点研发任务的征集工作，其中的重点方向之一就是围绕促进产业转型升级的重大科技需求，以智能制造为突破口，推动基础材料和重点新材料、基础零部件、基础工艺、高端成套装备等产业共性关键技术攻关和产业化，促进传统产业向节能减排和清洁化转型。
为了落实中德政府签署的《中德合作行动纲要》以及马凯副总理与德国加布里尔副总理的六点共识，2015年5月，由国家标准委、工信部、科技部和德国联邦经济技术部、德国标准化协会（DIN）、德国电工电子及信息技术委员会（DKE）、德国机械设备制造业联合会（VDMA）共同牵头，成立中德智能制造（工业4.0）标准化工作组。中方工作组秘书处由仪综所、中国电子技术标准化研究院及北京机床研究所共同承担。
全生命周期智能化制造才起步
问：您对于智能制造的下一步工作有何建议？
欧阳劲松：虽然我国在“十一五”规划、“十二五”规划、战略性新兴产业等政策中将先进制造、两化融合都放在很重要的位置并给予支持，相关产业取得了显著进步和大量技术成果，也涌现出一批在先进制造领域有突出业绩的企业。但在智能制造方面，目前无论是理论构架还是现实技术条件都还处于较初级阶段，要真正进入工业4.0时代还需要较长的时间。现在，包括西门子在成都新建的工业自动化产品生产研发基地、大众汽车生产线仿真系统等，虽然已经用到虚拟仿真、优化工艺规划等技术，但距离真正的全生命周期智能化制造也还有很长的路要走。
下一步，我们应从几个方面入手：第一，必须明确我们跟踪学习工业4.0、实施智能制造的目的在于实现个性化定制，建立协同制造、绿色制造和安全保障能力，提升产品质量，提高生产效率，不是将过去的制造信息化再做一遍。
第二，在积极梳理现有支撑标准的同时，密切跟踪相关国际新标准的制订工作。同时，结合国内的实际情况尽快制订顶层引领和基础性标准。如智能制造通用技术要求（智能化能力）、智能制造系统能效技术要求和评估方法、智能制造一致性和互操作性通用技术要求等。
第三，开展数据字典、数字工厂、参考模型等标准化基础研究工作，建立与国际接轨的统一数据服务平台。
第四，重视核心技术突破，研究需要科技攻关的瓶颈和制约技术，并建立符合我国实际情况的标准体系和统一的测试平台。其中的两个重点内容为：一是应并行考虑系统的功能安全与信息安全，形成基于风险分析的智能制造安全保障体系与能力；二是应开展可靠性综合应用技术研究。
第五，充分开展不同行业不同企业的已有数据平台调研，加紧研究典型行业、典型工艺的数字工厂模型，并建立数据库，以便为进行全国推广和服务更多行业建立基础。
未来，各国制造业在全球化市场竞争中都将面临来自商业模式、企业组织、过程管理、技术方法和工具等诸多方面的挑战，我们必须找到属于自己的成功之路。首先要保持冷静，认识到我国的制造业现状不同于德国，我国面临的是工业2.0、3.0、4.0并行的情况，工业4.0应只作为参考而不是简单地复制。其次需要智慧、勇气和牺牲，敢于面对当前存在的问题。
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