国际金融危机之后,为了刺激本国经济增长,重新塑造在实体经济领域的竞争力,许多发达国家都实施了一系列国家战略,例如美国的“先进制造业伙伴计划”、德国的“工业4.0”计划、日本的“再兴战略”、韩国的“新增长动力战略”、法国的“新工业法国”等。
美国:以智能制造弥补劳动力成本劣势。美国为重振本国制造业,密集出台了多项政策文件,对未来的制造业发展进行了重新规划,体现了美国抢占新一轮技术革命领导权,通过发展智能制造重塑国家竞争优势的战略意图。
德国:工业4.0构建智能生产系统。2010年,德国发布《高技术战略2020》,着眼于未来科技和全球竞争,并将工业4.0战略作为十大未来项目之一。2013年,德国联邦教研部与联邦经济技术部联手正式发布了《保障德国制造业的未来:关于实施“工业4.0”战略的建议》,并得到了德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的响应和推动,从而上升为国家级战略。
在工业4.0阶段,新型的智能工厂基于信息物理系统并借助社交网络,可实现自然的人机互动,这将重塑传统制造工厂模式下人与生产设备之间操控与被动反应的机械关系。为达此目的,需要在制造装备、原材料、零部件及生产设施上广泛植入智能终端,借助物联网不仅可实现终端之间的实时互动,自动信息交换,自动触发行动,而且可实施独立控制,对生产进行个性化管理。人还可以通过远程控制系统,对生产系统加以调控,可使从业人员的工作与家庭生活之间的关系更为协调。
构建嵌入式制造“智能生产”系统。在构建工业生产的各种要素中,除了传统的土地、劳动、资本、企业家等要素之外,数据将成为一种重要的甚至是影响全局的生产要素。依托于信息物理系统,智能工厂生产出可实时生成数据的“智能产品”,形成大数据系统。大数据经过实时分析与归总后,形成“智能数据”,经过可视化和互动式加工,向智能工厂反馈产品和工艺流程的实时优化方案,从而形成“智能工厂—智能产品—智能数据”闭环,驱动生产系统走向智能化。而这一切的实现,依赖于云技术等互联网基础设施的建设和应用。智能工厂和智能产品构成嵌入式制造系统,该系统的特点是:企业间的业务流程构成横向价值链,企业内部的运营流程构成纵向价值网络,终端到终端技术实现横向和纵向的整合。在智能工厂的基础上,通过物联网和服务联网,将智能交通、智能物流、智能建筑、智能产品和智能电网等相互连接,以新型工业化实现经济社会系统的全面智能化。