美國工業(yè)4.0著(zhù)眼“軟”實(shí)力

　　“在政府和私營(yíng)部門(mén)的大力推動(dòng)下，美國很有可能出現以無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)全覆蓋、云計算大量運用和智能制造大規模發(fā)展為標志的新一輪技術(shù)創(chuàng )新浪潮。

　　在美國，“工業(yè)4.0”的概念更多的被“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”所取代，盡管稱(chēng)呼不同，但這兩個(gè)概念的基本理念一致，就是將虛擬網(wǎng)絡(luò )與實(shí)體連接，形成更具有效率的生產(chǎn)系統。

　　從政策層面來(lái)講，美國政府在金融危機后將發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)上升為國家戰略，希望以新的革命性的生產(chǎn)方式重塑制造業(yè)。從行業(yè)層面上看，行業(yè)組織工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的組建，宣告了企業(yè)界進(jìn)軍工業(yè)4.0時(shí)代的號角吹響。與德國強調的“硬”制造不同，軟件和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)達的美國更側重于在“軟”服務(wù)方面推動(dòng)新一輪工業(yè)革命，希望用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統工業(yè)，保持制造業(yè)的長(cháng)期競爭力。

　　政府戰略推動(dòng)創(chuàng )新

　　為應對新科技產(chǎn)業(yè)革命，爭奪國際產(chǎn)業(yè)競爭話(huà)語(yǔ)權，美國將重振制造業(yè)作為近年最優(yōu)先發(fā)展的戰略目標。金融危機后，美國政府出臺了一系列法案，著(zhù)力興建制造業(yè)創(chuàng )新研究中心，希望以高新技術(shù)改造傳統制造業(yè)，推動(dòng)美國經(jīng)濟再次走上可持續增長(cháng)之路。

　　2009年4月，剛剛出任美國總統的奧巴馬發(fā)表演講，提出將重振制造業(yè)作為美國經(jīng)濟長(cháng)遠發(fā)展的重大戰略。同年12月，美國政府出臺《重振美國制造業(yè)框架》，詳細分析了重振制造業(yè)的理論基礎及優(yōu)勢，成為美國發(fā)展制造業(yè)的戰略指引。隨后奧巴馬政府從戰略布局、發(fā)展路徑到具體措施，逐步鋪展，完成了制造業(yè)創(chuàng )新計劃部署。

　　2011年6月，美國正式啟動(dòng)“先進(jìn)制造伙伴計劃”，旨在加快搶占21世紀先進(jìn)制造業(yè)制高點(diǎn)。2012年2月進(jìn)一步推出“先進(jìn)制造業(yè)國家戰略計劃”，通過(guò)積極政策，鼓勵制造企業(yè)回歸美國本土。上述計劃包括兩條主線(xiàn)，一是調整、提升傳統制造業(yè)結構及競爭力，二是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，提出發(fā)展包括先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)平臺、先進(jìn)制造工藝及設計與數據基礎設施等先進(jìn)數字化制造技術(shù)。

　　2012年3月，奧巴馬首次提出建設“國家制造業(yè)創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )”，建立最多45個(gè)研究中心，加強高等院校和制造企業(yè)之間的產(chǎn)學(xué)研有機結合。2013年1月，美國總統執行辦公室、國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì )和高端制造業(yè)國家項目辦公室聯(lián)合發(fā)布了《國家制造業(yè)創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )初步設計》，投資10億美元組建美國制造業(yè)創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )(NNMI)，集中力量推動(dòng)數字化制造、新能源以及新材料應用等先進(jìn)制造業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展，打造一批具有先進(jìn)制造業(yè)能力的創(chuàng )新集群。

　　這一創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )的重點(diǎn)研究領(lǐng)域包括：開(kāi)發(fā)碳纖維復合材料等輕質(zhì)材料，提高下一代汽車(chē)、飛機、火車(chē)和輪船等交通工具的燃料效率、性能以及抗腐蝕性;完善3D打印技術(shù)相關(guān)標準、材料和設備，實(shí)現利用數字化設計進(jìn)行低成本小批量的產(chǎn)品生產(chǎn);創(chuàng )造智能制造的框架和方法，允許生產(chǎn)運營(yíng)者實(shí)時(shí)掌握來(lái)自全數字化工廠(chǎng)的“大數據流”，以提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化供應鏈，并提高能源、水和材料的使用效率等。

　　過(guò)去兩年中，上述規劃已逐步展開(kāi)。2012年8月，美國政府和私營(yíng)部門(mén)聯(lián)合出資8500萬(wàn)美元成立了“國家3D打印機制造創(chuàng )新研究所”。2013年5月，美國政府宣布提供2億美元聯(lián)邦資金，成立“輕型和當代金屬制造創(chuàng )新研究所”、“數字制造和設計創(chuàng )新研究所”和“下一代電力電子制造研究所”等三個(gè)制造業(yè)創(chuàng )新中心。今年2月又成立了復合材料制造業(yè)中心。

　　據美國智庫威爾遜中心發(fā)布的《全球先進(jìn)制造業(yè)趨勢報告》，美國研發(fā)投資量位于世界首位，其中四分之三投向制造業(yè)，在合成生物、先進(jìn)材料和快速成型制造等先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。分析人士認為，在政府和私營(yíng)部門(mén)的大力推動(dòng)下，美國很有可能出現以無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)全覆蓋、云計算大量運用和智能制造大規模發(fā)展為標志的新一輪技術(shù)創(chuàng )新浪潮。

　　產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟打通技術(shù)壁壘

　　與德國工業(yè)4.0強調的“硬”制造不同，軟件和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)達的美國更側重于在“軟”服務(wù)方面推動(dòng)新一輪工業(yè)革命，希望借助網(wǎng)絡(luò )和數據的力量提升整個(gè)工業(yè)的價(jià)值創(chuàng )造能力?？梢哉f(shuō)，美國版的工業(yè)4.0實(shí)際上就是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”革命。而在此過(guò)程中，除了美國政府的政策扶持外，行業(yè)聯(lián)盟的率先組建成為發(fā)展的重要推手。

　　“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念最早由通用電氣于2012年提出，隨后美國五家行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)手組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，將這一概念大力推廣開(kāi)來(lái)。除了通用電氣這樣的制造業(yè)巨頭，加入該聯(lián)盟的還有IBM、思科、英特爾和AT&T等IT企業(yè)。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟采用開(kāi)放成員制，致力于發(fā)展一個(gè)“通用藍圖”，使各個(gè)廠(chǎng)商設備之間可以實(shí)現數據共享。該藍圖的標準不僅涉及Internet網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，還包括諸如IT系統中數據的存儲容量、互連和非互連設備的功率大小、數據流量控制等指標。其目的在于通過(guò)制定通用標準，打破技術(shù)壁壘，利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統工業(yè)過(guò)程，更好地促進(jìn)物理世界和數字世界的融合。

　　盡管上述標準的建立和最終批準可能需要幾年時(shí)間，但一旦這些標準建立起來(lái)，將有助于硬件和軟件開(kāi)發(fā)商創(chuàng )建與物聯(lián)網(wǎng)完全兼容的產(chǎn)品，最終結果可能是實(shí)現傳感器、網(wǎng)絡(luò )、計算機、云計算系統、大型企業(yè)、車(chē)輛和數以百計其他類(lèi)型的實(shí)體得以全面整合，推動(dòng)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的效率全面提升。