李庆党：尊敬的各位领导、各位同仁、各位来宾，大家上午好!非常高兴，也非常荣幸得到老耿同志的邀请，然后很荣幸参加这次讨论会，我今天和大家一块分享一下关于德国工业4.0和智能制造的一些信息。

我讲的内容分为六块，首先看一看德国工业4.0的表述，还有工业4.0的战略和具体的任务，然后它具体实施的方法和方式，再看看我们工业4.0的现状，做一下对比，然后再分享一下经验和教训。再一个就是个人智能制造的一些建议，举的一些例子，再就是解决方案的一些建议。

什么叫工业4.0?我不知道在座的各位有多少能明白它真正的含义，就是说比较深刻地理解工业4.0，知道的举手。

今天我就把这个德国原本的概念花多一点时间讲解一下，我上次在苏州工业园讲的时候也是，那边有很多大腕，园区的一个负责人会后跟我说，他说听了一上午，最后关于工业4.0这个概念到底是什么东西，最后说终于听糊涂了。咱这边详细地讲一下，这个工业4.0，看这个图就看出来了，它是按第一次工业革命，这一块是一个时代，第二次是电力的应用，这是一个时代，第三次是信息化时代，第四次就是物联网时代。比较有意思的，第二次工业革命有一个屠宰厂，是1870年的。我前一段时间在网上看了一个视频，就是说德国杀猪流水线的这个视频，挺有意思的一个小视频，可以看一看，就是说是怎么通过工业4.0去杀猪的。

那么这个定义是怎么定义的?这个工业4.0其实是什么概念呢?它主要是指将智能设备、人及数据连接起来组成信息物理系统(CPS)，利用这个系统将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智能化，最后实现快速、有效、个性化产品的供应。通过这个模式，能把这个成本降下来。所以工业4.0的三大主体是什么?一个是智能化工厂，它主要是智能化的生产系统，它的生产系统和生产过程、生产设施，就是说你这个厂子放在这个位置之后，你整套的智能化，它是指这个。智能生产是指整个企业的生产管理及高科技应用，它是另外一个思路。智能物流就是通过我们现在的互联网，特别是现在讲的电商，这一块中国做得还是不错的，这个比德国要好。

再看看智能工厂的框架，从这个图上可以看出来，服务互联网，电商现在做的主要是这块，互联网加上智能移动、智能物流、智能电网、智能小区，包括一些智能产品，都通过智能工厂把它连接起来，就是把所有人、物，能动的和生活的需要连在一块，这就是智能工厂的框架。

智能生产是什么概念呢?像这个，它就是说生产产品的个性化，它可以生产好多，这是咱中国的一个厂，不同的一些小产品，比如说颜色不一样的、大小不一样的，就是说智能流水线可以实现这种混搭式的生产，就是个性化的需求。当然这个生产的话，你不能说用这个机械去杀猪，这不太现实，它还是有一定范围的。还有一个就是智能生产可以通过移动设备，像ipad，就是说类似于这种小的移动电脑，来进行整个流程的管理和控制，它就是一个高技术的应用。

智能物流这一块不陌生，这一块就是说喜欢淘宝的，喜欢网络购物的，你看手机上直接发一个订单，现在很多东西都可以用了，GPS定位，车载的电脑，包括射频视频系统，就是整个你这个信息通过网络，然后我订了货之后，通过它的信息，然后物流就送上门了。这个物流系统加上智能化工厂就是说你下了订单，让他订了货之后，让他给你生产之后再通过物流送回来，它是这个模式。

工业4.0的计划背景是什么呢?它是德国的一项国家级的高科技战略计划。该项目是由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助的，因为在德国，这两个部有很大量的资金，在高校的时候我们申请项目，基本上国家项目都是通过他们，说白了就是给钱的，类似咱们国家“十一五”、“十二五”、“十三五”这些国家的基金。工业4.0是在德国工程部、弗劳恩霍夫协会、高等院校、西门子公司等学术界和产业界的建议和推动下形成的，德国联邦政府投入达2亿欧元，各种企业他们也都有投入，这个就不计其数了，这已经形成了一个国家战略。昨天我们中德学院和德国的高校校长，以及其他学校的负责人讨论的时候，中德这一块的战略就是说包括教育、包括科研，昨天也提到了智能化制造的这个战略问题，德国的这些教授兴趣是非常大的，对这个方面的科研，对他们来讲的话，他们也是刚起步，就是说和我们目前来讲起步是在一个起跑线上。

再看看它的战略任务，包括两大战略，简单的白话就是说旧厂改造、新品推广，其实就是说什么呢?第一是加大信息及通讯技术在传统制造业中的集成力度，就是说原先达不到智能化和信息化水平的，我继续给它改善。第二个就是说，因为这个是新东西出来，新东西出来它需要一些新技术、新设施，这一块的话还要继续推广，你这个不推广的话，它很难在系统上完全无缝地嫁接起来、连接起来。因此提出了八大任务。

这八大任务是什么呢?第一是标准化和参考架构。这个参考架构是什么?就是说它要进行不同公司间网络的连接和集成，不同公司之间进行集成肯定要有一个标准，没有标准的话，你是连不到一块的。第二是复杂系统的管理，原先的系统可能是单个的智能化工厂、单个公司，他们的系统相对来说比较简单，但是作为一个大平台的话，这个管理是非常复杂的，所以这个管理的话，这是一个很复杂的任务，它是一个很系统的。第三是全面宽频的基础设施，这个不用说了，刚才说了，如果网络不行，我们搞IT的干啥都干不成，就是说作为一个神经网络吧，你没有它，我们这个工业4.0是万万不能的，但是大家一定要记住，互联网不是万能的，就是说它仅仅是一个工具，它解决的是一个辅助性的问题。互联网它嫁接在不同的行业，不同的行业要不同的专业人员来去做这个事情。第五是工作岗位设置问题，昨天我们讨论会也讨论了这个问题，就是说以后工业4.0来临之际，这个工作岗位要发生很大的变化。德国的一个经济工程专业，它就是一半工程，一半经济，它就是为工业4.0定制的，德国在十几年前就已经开了这个专业了，中国还没有，只有一些近似的专业。那么这个专业就是说我们的人不仅仅要懂技术，你还要做管理，在这个岗位上的人不只是操作员，而是要能拿出你思想的人。那就涉及到第六个问题，培训和职业交流问题，这个在德国实行双元制，双元制就是企业和高校联合来做这个事情，它培养的人员是根据不同岗位去针对性地培养。第七是监管架构，这个不用说了，没有规矩不成方圆。第八是资源利用效率，就是说我们通过这个工业4.0能达到什么?能达到降低成本、提高效率。这是德国工业4.0大概的思路和框架。

那么是怎么实施的呢?首先它通过价值链的横向集成。这是一个什么概念呢?咱先看看这个工厂，这边是做管理和设计的，这边还有外部设计、客户、物流和店长，有这些东西。其实就是刚才讲的，不同公司之间的一些互联，那么这个互联框架首先要搭起来。比如我要造一个手机，不是说每个公司所有部件都能造，它要牵扯到不同公司之间的相互协作，所以就是说这个价值链，咱可以叫产业链，就是一个产品的整合链，整个这个链上的企业和机构要进行横向的集成，并且联在一块。

那么第二个呢，框架是有了，那么怎么联?这个必须就是说每一个步骤都要进行数字化集成，因为互联网如果没有任何技术的话，我们很难把整个网络给串起来。比如说这一个，它从产品的设计、研发、生产一直到最后的服务，它都是基于这种模式。

这边有一个比较好的例子——产品生命周期的IT解决方案，通过这个我们可以看出来，它从产品计划，这里要求是由客户提出，客户提出我需要什么样的产品，拿到工业4.0里面就是说，我想用个性化的产品，我要穿的衣服跟人家不一样，那么这个技术要求设计，这都是有相对应的一些软件，这里有一个叫CRF的软件可支持。那么设计又涉及到几个软件，比如CAD、PDM，就是说你设计了这个产品要进行有效的管理，这个产品出来之后，到底它的性能如何，不是说在实验室里做个样品出来试试怎么样，它是在计算机上做出来的。这个做出来之后，下一步才是生产，生产线有个CAM，这个软件就是模拟你生产车间的生产过程，我这个东西设计完之后，我怎么去生产，这个过程都是可以进行模拟的。CAD就是计算机辅助计划，我整个的计划是怎么搭建的，这一块都有相应的软件进行支持。这个就是PLM，它是一个生命周期管理的IT解决方案，就是说我们以后的工业4.0解决了产品端到端的数字化集成。

这个和那个很类似，这个就是从创意到进入市场数字化解决方案。这位老先生是我在德国的一个导师，他是德国工业4.0平台科学指导委员会委员，是一个教授，也是我们联合管理委员会的德方委员，他主要是做什么呢?做创新管理、计算机化集成、虚拟工程、机电一体化，是这方面的专家，世界上是比较有名气的。其实这个模式都很像，这一块就是说创意，然后把这个产品进行分割，分割完了之后，所有的东西就是结构分割、模拟，然后之后优化，然后进行生产，生产模拟，然后进入市场。这是整个数字化流程的模式。这个比刚才那个方案更详细了一步，在其中的这一块把它进一步地细化，每一块做什么、怎么干。这里有几个部分，它作为一个机电产品大致分了四块，机械部分、电子部分，包括材料，包括芯片，包括它的控制部位，就是把所有的都细分了，最后进行优化。

再看一下智能工厂的纵向集成。在工厂之内我们怎么去做。这是用户的搭建、云服务器、远程控制、实际的生产流程和模拟这一块，其实这一块大部分是接近MES系统，这一块可能咱了解的比较多，就不细讲了。

这边也有一个智能工厂系统集成的模块，这个模块我们可以看一看，分了三层，这边是过程控制系统，然后是制造执行系统，最上面一层是ERP企业资源管理系统。德国比较有名的公司就是SAP，它每个层次都经过计算机、经过数据把它进行集成，更好地完成我们这个产品从设计到生产这个过程的模拟。加上ERP之后，我们就可以把我们这个产品，我们的设计，比如说一个手机，我设计成什么样子，把它一分解，最后输入这个制造系统，最终出来的产品，我的价格、成本、利润通过这些系统都可以算出来。

还有一个是CPS参考平台。以后的设想是这样的，信息物流平台把所有能动的人、物都放在这个台子上去搭建。刚才咱也讲到了八大任务里面有一个安全性的问题。

然后看一下中德智能制造的现状。就中国现状的国家层面上，国家领导层已经很清楚地认识到它的重要性。我谈一下我在汽车制造领域的一点体会，因为我在德国公司给他们做了几个项目，我有这么一个整体的感觉吧，像整体的智能化程度，像中国和德国相比，我们这边还是有很大差距的，大概10%稍微能跟人家有点对抗，大部分还是属于智能化程度不高的。那么在设备这一块，德国是自主研发和生产的，我们这边80%主要依靠进口%。制造技术、智能制造核心基础部件我们也是靠进口，包括我们很多机器人、控制芯片基本上都是。那么互联网这一块，德国是工业互联网比较强大，但是它的民用互联网比我们差，像淘宝，德国没有中国的电商搞得这么火热，这一块还是比较火爆的，就是应用性的东西咱比较灵活，德国人比较死板。从大中小企业的智能化程度，像德国汽车制造的三大巨头，奔驰、宝马和大众，他们下属有两大汽车部件供应商，这两大供应商在下面有成千上万的中小企业给它供应部件，他们这个智能化程度，包括集成度，包括生产小部件、小螺丝，他们的这个程度有差距，但是不是说像咱们这么大。中国企业我也了解过，就是说咱们可能2.0的也有，3.0的也有，甚至1点多的也有，基本上属于参差不齐，差别特别大。还有一个就是市场的这种竞争优势在德国首先考虑的是质量，在中国的话，首先考虑的是价格，这里面的教训也很惨重，原先也跟他们讲过，当时就是说我找了一家中国的网线供应商，让他把整个网给我连起来，最后的话怎么说呢?最后测试的时候，我单机测试还行，整体协调测试的时候就出问题了，死机了。所以说这一块全拔掉之后，从德国空运过来，这个损失有几万欧元。其实你说这一块吧，整体算下来之后，质量还是有问题的，所以就是说这个理念要有，首先作为一个神经系统，我们首先要保证质量，然后再谈价格。

我们做了一个非标准部件，这个图纸是我们公司出的，出了之后在德国做了一个，然后在中国江苏的一家企业做了一个，做完之后，最后经过一些对比，存在什么问题呢?就是说我们做的东西附加值太低，质量跟不上去，但是整个就是说成本并不低，最终导致这个结果是很多制造商和加工企业拿东西卖个白菜价，德国这一块它的利润、它的附加值，这块就非常非常高。这是什么原因呢?他们的技术人员告诉我，这个要追溯到原材料上，这个产业链的问题，不是说哪一个单家能做得了的，就是说我从材料上就存在问题，第二道工序、第三道工序都存在各种各样的问题，所以最终就出现这样一个很畸形的产品，最终导致什么?卖不上价。

下面就是举个例子。我们现在跟山东一家公司在进行合作，以中德学院和我这个研究所作为一个平台，就是说以这个项目入手他们上下游，比如说他做这个制动器，制动器的上游需要刹车盘、需要刹车钳，它的下游是车桥，就是这条链我们基本上就是说已经打得差不多，就是这个产业链上。那我就是说你这个质量按我的标准进行保证，你的上下游按照我的标准进行保证，我们保证你的既得利益，只要你给我保证，我的价格给你保证，就是说在这条链上的企业都能很好地生存，我不要求你的量非常大，但是我要求你做得非常精、非常专。这一块的话，从海外来讲的话，我们也是通过这种模式，海外有几家公司也在和这家公司进行合作，就是说以我们这个平台出面给他做这些事情，就是说帮助企业来完成这个产业链整个质量的体量升级。这是刚才那个模块的一个解释，这个产业链我就想以后做一个产业性的联盟，在这个联盟当中作为一个高校研究所，我们可以提供一些技术知识，一些专利性的知识，帮助企业从思想上进行转变。

这个平台的支持机构有很多，这些研究机构特别是我们德国标准研究所，专门研究德国标准的，还有环保研究所，包括这么多大学，昨天基本上差不多这几个大学都来了，我们在科研上做了一些战略性的规划。

这个平台的目的呢，这个大框子就不说了，都清楚。这一块的话，帮助企业去干这些事，然后最主要的是这一点，培养产业链上的中小企业成为"隐形冠军"，这是在德国企业比较多的，就是说我们要让中小企业很好地生存，生存靠什么?靠利润，利润靠什么?靠质量，提高质量靠什么?靠科技。这个平台我们现在也正在搭建，搭建这个平台就是说以后可以和企业一块合作干什么?比如说这个可以作为一个汽车零部件的产业，这个作为一个家电生产的产业，或者是海外对应的一些企业，都可以通过我们这个平台提供一些技术和服务。那么这个平台也受到国外这么多团体给我们支持，国内也有这么多机构能提供一些支持和帮助。

具体的一些任务纲领的话，这个我就不用说了，基本上大家都明白。

好，谢谢大家!

嘉宾提问交流：

周海华：。我现在有一个困惑，现在智能工厂系统集成这一块，它和CPS的关系是怎么摆的?这两层关系是怎么摆的?

李庆党：智能工厂其实就是这个(PPT)。

周海华：它的一个组成部分。

李庆党：对，这是一个大的网络，这个网络是什么?是整个社会性的。比如说这个网络可以外部所有的人，你像社交网、商业网都是连着这块，当然你在这个智能工厂可以建一些小系统，你可以通过这个小系统和这个大系统并联在一块。刚才那个就是智能化工厂那个信息化的集成，它就是分成三层，我怎么在工厂里面进行共享。对外的话，你可以通过你的ERP，和外部，或者是专门的一个小型的CPS在你这个厂子里面，对外进行交换，这里面就存在一个系统安全、数据保护的问题，包括物流性的各个工人的安全问题。这是一个小范围的，这是一个大范围的，简单说是这个概念。

邢红波：李总，你好。刚才您介绍的，可能您对汽车行业研究的比较多一些。现在工业4.0的实施，包括国家这一块财政也有支持，我们今年拿出了大概10%的投资，我们的初衷很简单，也很直白，就是机器换人，就是说这个事我要达到一个什么目的。但是简单层面上的机器换人就带来一个问题，智能设备只是把人换掉了，我们通过mes系统组合起来，才能真正达到想要的效果。我们目前感觉这样做成本很高，你了解到德国他们在做的时候，是一个什么样的路线图，让他们在整个投入成本的控制上，能实现让企业能接受的这个东西。

李庆党：这个咱可以分步骤来，我在做项目的时候是在德国的产业线，比如我这条线只有三个人、四个人，但是在中国的话，可能因为政策的原因，它给了二十个工位，这二十个工位可能要解决劳动问题，解决这个机器成本的问题，解决什么问题。我建议是这样的，比如说以一个大的框架，我知道我的蓝图是什么，那么我现在做到哪一步，或者说我现在要进行工业3.0的改造、信息化集成的改造，改造到什么程度，第一年改到什么程度，第二年改到什么程度。我这条生产线找到各方面的原因，我可以一步一步地做，先半自动化，半自动化最起码能保证你企业的收益，否则的话一下提得太高，你资金上可能会存在资金断链这些方面的问题，你可以一步一步来。第一步，你能解决这些人的温饱问题，或者解决企业的发展问题，解决资金的问题，然后第二步是什么，但是你得把这个口留出来，就是框架有了，我第一步做什么，第二步做什么，你不能说第一步走了以后，第二步接不上了，那个就不行。所以为什么咱要有这个框架，这个顶层设计是要做的，做了我们就知道我今天做什么，明天做什么，后天做什么。德国的计划性非常强，就是说他知道我这一段时间都在干什么，这样的话不至于让企业太被动。

邢红波：我的理解就是说像工业4.0、智能制造总体的方式是从它实践的思路上，和我们以前做信息化的项目应该是一样的。

李庆党：差不多。

邢红波：整体的规划、分步实施，然后在哪一个层级上能做到什么程度，一步一步的。

李庆党：量力而行。其实德国这两大战略不用提了，一个是旧的改造，一个是新的推广，从大的思路上讲是这个，就是说我们具体怎么实施，这是在空中的，我们怎么落地，就是说根据你自己的情况，在企业保持良性发展的情况下去做这个事情，不要把自己一下子噎死在这儿，这个概念就引入歧途了。