中德制造业数字化转型白皮书-174页.pdf

中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing前言Preface前 言 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要 ， 明确提出要“ 打造数字经济新优势”， 并提出“ 充分发挥海量数据和丰富应用场景优势， 促进数字技术与实体经济深度融合， 赋能传统产业转型升级”。 为此， 还着重规定了包括智能制造在内的十大数字化应用场景的具体范围， 作为快建设数字经济、 数字社会、 数字政府， 以数字化转型整体驱动生产方式、 生活方式和治理方式变革的重要指引。制造业数字化转型就是要充分发挥数字技术在传统制造产业发展中的赋能引领作用， 通过推动实现生产流程的数字化， 可将制造优势与网络化、智能化相叠加， 有利于提高生产制造的灵活度与精细性， 实现柔性化、 绿色化、 智能化生产， 是转变我国制造业发展方式、 推动制造业高质量发展的重要途径。在深度推动制造业数字化转型的进程中， 德国“ 工业 4.0” 和中国“ 制造强国” 战略具有典型代表意义。 德国“ 工业 4.0” 源自于其企业界、 产业界是从定制化、 个性化的终端需求出发解决生产过程中的质量问题、 效益问题和效率问题而自发形成的自下而上的战略。 虽然其整体框架与中国的国情有很多不同， 但其实践探索仍然有很多经验可供借鉴。因此， 长期以来， 中德两国基于制造业转型升级， 在政府、 产业及企业等各层面都保持着紧密联系。 其中， 2014 年 10 月签署的 中德合作行动纲要 ， 开启了两国建立互利共赢的创新伙伴关系、 推动系统性和战略性合作的新时期。 “ 德国技术” 与“ 中国制造” 优势互补， 奠定了两国产业合作的良好基础。如今， 中德产业合作的外部形势正在发生深刻变化。 一方面， 随着经济全球化的迅猛发展， 国际产业转移呈现出与以往不同的新特征。 另一方面， 经过改革开放 40 多年的发展， 中国制造业取得了令人瞩目的进步， 甚至在数字化和信息技术、 高速机车制造等诸多领域具有了全球竞争能力。01中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing前言 Preface作为推进中国“ 制造强国” 战略与德国“ 工业 4.0” 对接的重要平台，中德智能制造联盟支撑建立中德智能制造企业、 行业间对话机制， 搭建产业与技术合作交流平台， 促进中德两国在智能制造领域的务实合作与共赢发展。 进入新的发展时期， 中德智能制造合作将呈现新的内涵、 特征和要求。为了更高效地推动两国在智能制造领域的务实合作、 更准确地把握产业技术趋势， 以及更精准地对接客户需求， 中德智能制造联盟通过广泛调研， 编制发布 中德制造业数字化转型白皮书 ， 从中德智能制造合作背景、 政策发布、 产业趋势、 发展概况、 实践案例等多方面进行综合分析，展示中德两国智能制造领域的合作成果， 并为推动中德智能制造领域务实合作、 中德智能制造试点示范项目顺利开展， 以及借鉴德国“ 工业 4.0” 平台经验加速构建我国制造业高质量发展推进体系等提出建设性的意见建议。02中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing前言PrefacePrefaceIn?Outline?of?the?14th?Five-Year?Plan?for?National?Economic?and?Social?Development? of? the? Peoples? Republic? of? China? and? the? Long-Range?Objectives?through?the?Year?2035,?Chinese?government?has?made?it?clear?that?it?should?create?new?advantages?in?the?digital?economy.?This?outline?also?proposed?to?give?full?play?to?the?advantages?of?massive?amounts?of?data?and?rich?application?scenarios,?promote?extensive?integration?of?data?elements?with?the?real?economy?and? drive? the? transformation? and? upgrading? of? traditional? industries.? It? also?underlined?the?scope?of?ten?application?scenarios?of?digital?technologies,?including?intelligent?manufacturing,?as?an?important?guide?to?change?people s?lifestyle?and?the? modes? of? production? and? government? governance? through? digital?transformation? like? accelerating? the? construction? of? the? digital? society,? digital?economy?and?digital?government.?Digital?transformation?of?manufacturing?industry?is?to?give?full?play?to?the?leading? and? empowering? role? of? digital? technology? in? the? development? of?traditional? manufacturing? industry.? By? promoting? the? digitalization? of? the?production?process,?China?can?improve?on?its?manufacturing?through?networking?and?intelligent?development,?which?is?conducive?to?improving?the?flexibility?and?sophistication?of?production?and?manufacturing,?and?achieving?flexible,?green?and?intelligent? production.? As? a? result,? it? can? transform? the? development? mode? of?China s?manufacturing?industry?and?promote?its?high-quality?development.?German? “Industrie? 4.0”and? Chinas? “Manufacturing? Power”strategies?are?typical?examples?of?deeply?promoting?the?digital?transformation?of?manufacturing?industry.?The?German?“ Industrie?4.0”is?a?bottom-up?strategy?formed?in?the?process?where?enterprises?and?industrial?communities?seek?to?solve?the?problems?of?quality,?profitability?and?effectiveness?in?the?production?based?on?03中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing前言 Prefacethe?customized?and?personalized?end-market?demand.?Although?its?overall?framework?cannot?be?applied?in?China,?there?are?still?many?lessons?to?be?learned?from?its?practices.Therefore,?for?a?long?time,?China?and?Germany?have?maintained?close?ties?at?all?levels,?including?government,?industry?and?enterprises,?with?the?aim?to?transform?and?upgrade?both?manufacturing?industries.?The?Joint?Program?of?Action?on?Co-operation:?Shaping?Innovation?Together?published?in?November?2014?has?opened?a?new?era?featuring?mutually?beneficial?partnership?for?innovation?and?systematic?and?strategic?cooperation.?The?complementary?advantages?of?“ German?technolo-gy”and?“ Made?in?China”have?laid?a?good?foundation?for?industrial?coopera-tion?between?the?two?countries.Nowadays,?the?external?situation?of?Sino-German?industrial?cooperation?is?undergoing?profound?changes.?On?the?one?hand,?with?the?rapid?development?of?economic?globalization,?international?industrial?transfer?presents?new?features.?On?the?other?hand,?after?more?than?40?years?of?reform?and?opening?up,?China s?manufacturing?industry?has?made?remarkable?progress?and?even?has?global?compet-itiveness? in? many? fields? such? as? digitalization,? information? technology? and?high-speed?train?manufacturing.Nowadays,?the?external?situation?of?Sino-German?industrial?cooperation?is?undergoing?profound?changes.?On?the?one?hand,?with?the?rapid?development?of?economic?globalization,?international?industrial?transfer?presents?new?features.?On?the?other?hand,?after?more?than?40?years?of?reform?and?opening?up,?China s?manufacturing?industry?has?made?remarkable?progress?and?even?has?global?compet-itiveness? in? many? fields? such? as? digitalization,? information? technology? and?high-speed?train?manufacturing.In?order?to?promote?the?pragmatic?cooperation?between?the?two?countries?in?the?field?of?smart?manufacturing?more?efficiently,?grasp?the?industrial?technology?trends?more?accurately,?and?meet?with?customer?needs?more?precisely,?Alliance?for?Sino-German?Intelligent?Manufacturing?has?compiled?and?released?Sino-German?04中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing前言PrefaceWhite?Paper?on?Digital?Transformation?of?the?Manufacturing?Industry?through?extensive?research.?This?paper?contains?a?comprehensive?analysis?of?Sino-German?intelligent? manufacturing? cooperation? from? perspectives? including? background,?policies,?industrial?trends,?development?overview,?cases?and?others.?It?demonstrates?the?achievements?of?Sino-German?cooperation?in?the?field?of?smart?manufactur-ing.?It?also?provides?constructive?suggestions?to?promote?practical?cooperation?in?the?field?of?Sino-German?smart?manufacturing,?to?build?pilot?demonstration?pro-jects,?and?to?accelerate?the?construction?of?China s?high-quality?manufacturing?development?system?using?the?experience?of?the?German?Plattform?Industrie?4.0.05目录 Contents中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing目 录综述篇一、 背?景12二、 德国工业 4.0 及中国智能制造发展现状及未来趋?势131.德国工业 4.0 的发展现状及趋?势131.1 发展现状及呈现出的问?题131.2 取得的成效及优?势132.中国智能制造的发展现状及趋?势142.1 中国制造业步入平稳发展阶?段142.2 中国智能制造水平相对薄弱 制造业亟待升?级152.3 中国智能制造行业发展驱动因?素152.4 中国智能制造在重点领域的发展情?况17三、 推动中德智能制造领域务实合作的相关建?议18四、 借鉴德国工业 4.0 平台经验， 推动我国制造业高质量发?展191.德国政府充分发挥主导作用 统筹推进工业 4.0 战略实?施192.凝聚社会力量参与 共推制造业高质量发?展203.完善推进体系 构建多方协同发力推动制造强国建设的机构体?制20案例篇广汽乘用车： 打造智能制造标杆工?厂42东风装备： 从技术使能到价值赋?能48济源钢铁： 20 年数智化变迁发展?史53杰克集团： 打造企业级工业物联网应用标?杆6006目录Contents中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing新奥集团： 从 RPA 到 AI 自动化平台智能化演进加?速66英飞凌： 提高设备数字化程度 实现高效生?产72菲尼克斯数字化转型之?路79海尔数字科技： 让数字化成为“ 疫情背景下” 的发展引?擎85新华胶丝厂： 走出基于工业互联网的数字化转型之?路92双环传动： 打造智能制造领域的“ 5G+ 工业互联网” 典?范99利欧： 构建工业互联网平台 助力企业数字化转型升?级106浙江安露： 智能制造引领企业数字化转?型112君业药业： 以智能制造赋能企业高质量发?展119工交机械： 持续改进 深入挖掘数据的价?值126新天力： 发挥 IT 价值 提升企业核心竞争?力133永高股份： 精益体系下的数字化工厂建?设139水晶光电： 以数字化转型助力产业升?级146正特股份： 打造数字化工厂 推动行业新发?展153浙江凯华： 数字化转型为企业注入发展新动?力160上海电气集团： 工业互联网平台驱动数字化转型实?践16707目录 Contents中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?ManufacturingContentsOverviewI.?Background?22II.? T he? status? quo? and? future? directions? in? the? development? of?German?“ Industrie?4.0” and?Chinese?intelligent?manufacturing231.?The?status?quo?and?future?directions?in?the?development?of?German?“ Industrie?4.0?”241.1?Status?quo?and?problem?s241.2?Achievements?and?advantage?s242.? Status? quo? and? future? directions? in? the? development? of? Chinese? intelligent?manufacturin?g262.1?China s?manufacturing?industry?has?steadily?grow?n272.2? Chinas? intelligent? manufacturing? capabilities? are? relatively? weak? and?manufacturing?industrial?upgrading?is?neede?d262.3?Driving?forces?for?the?development?of?China s?intelligent?manufacturin?g282.4?Development?of?China s?intelligent?manufacturing?in?key?field?s32III.?Suggestions?on?promoting?practical?cooperation?of?Sino-German?intelligent?manufacturing?33IV.?Building?a?system?to?promote?the?high-quality?development?of?China s?manufacturing?industry?by?drawing?on?the?experience?of?German?Plattform?Industrie?4.?0341.?The?German?government?playing?a?leading?role?in?promoting?Industrie?4.?0352.? Mobilizing? participation? of? society? is? the? key? to? promoting? high-quality?development?of?manufacturin?g3608目录Contents中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing3.?To?improve?the?promotion?system?as?the?starting?point?to?form?a?strong?joint?force?to?support?the?high-quality?development?of?manufacturinnnnnng38Casennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnns41GAC?Motor:?Commit?to?Building?a?Model?Factory?of?Intelligent?Manufacturing 44DongFeng? Equipment:? from? Technology-Enabled? to? Value-Empowered?Developmennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnt50Jiyuan?Iron&Steel?Group:?Evolvement?of?Digitalization?and?Intelligentization?over?the?Past?Two?Decadennnnnnnnnnnnnnnnnnnnns55Jack?Group:?Moving?towards? a? Benchmark? for? Enterprise-Level? Industrial? IoT?Applicationnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnns62ENN? Group:? Accelerating? Intelligent? Evolution? from? RPA? to? AI? Automation?Platfornnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnm69Infineon:? Promote? the? Digitalization? of? Equipment? and? Achieve? Efficient?Productionnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn75Phoenix s?Road?to?Digital?Transformationnnnnnnnnnnnnn82Haier?Digital?Technology:?Make?Digitization?the?Engine?for?Development?in?the?Context?of?the?Epideminnnnnnnnnnnnnnnnnnnnc88Sunward? (XinHui)? Monofilament? Factory:? Find? Its? Way? toward? Digital?Transformation?Based?on?the?Industrial?Internennnnnnnnnnnt95Shuanghuan?Driveline:?Building?a?Model?of?“ 5G+Industrial?Internet”in?the?Field?of?Intelligent?Manufacturinnnnnnnnnnnnnnnnnng102LEO:?Create?an?Industrial?Internet?Platform?to?Assist?Digital?Transformation?and?Promotion?of?the?Enterprisnnnnnnnnnnnnnnnnnnne108Zhejiang? Anlu:? Intelligent? Manufacturing? Drives? the? Enterprise? Digital?Transformationnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn?115Junye?Pharm:?Empowering?the?High-Quality?Development?of?Enterprises?with?Intelligent?Manufacturinnnnnnnnnnnnnnnnnnnnng122Gongjiao?Machinery:?Further?explore?the?value?of?data?with?continuous?efforts 12909目录 Contents中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?ManufacturingXintianli:?Fully?Unleash?the?Value?of?IT?to?Promote?the?Core?Competitiveness?of?Enterpriseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees135Yonggao?Co.?Ltd.:?Digital?Factory?Construction?under?Lean?Systeeeem142Crystal?Optech:?Promoting?Industry?Upgrade?through?Digital?Transformation 149Zhengte:?Building?a?Digital?Factory?to?Promote?the?New?Development?of?the?Industreeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeey156Zhejiang? Kaihua:? Digital? Transformation? as? A? New? Driver? of? Enterprise?Developmeneeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeet163Shanghai?Electric?Group:?Industrial?Internet?Platform?Drives?Digital?Transformation?in?Practiceeeeeeeeeeeeeeeeeeee16910综述篇Overview中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing综述篇Overview11综述篇 Overview中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing一、背 景自 2014 年 10 月签署 中德合作行动纲要 以来， 中德两国的合作框架基本确立， 工作机制逐渐完善， 双边交流不断深入， 项目合作稳步推进，呈现向好的发展态势。 目前， 中德合作不断取得新进展， 确立了政府搭台、企业主体、 产学研共同参与的合作机制， 形成了以智能制造为切入点、 多领域合作齐头并进的良好态势， 为进一步推动务实合作奠定了坚实基础。2015 年 7 月， 中华人民共和国工业和信息化部与德意志联邦共和国经济和能源部推动中德企业开展智能制造及生产过程网络化合作的谅解备忘录 （ 以下简称 合作备忘录 ） 在北京签署， 旨在落实两国领导人共识， 在工业 4.0 以及制造业数字化、 网络化、 智能化转型方面加强政策对接、 产业合作与联合创新。2015 年 10 月， 中德召开了第一次工作组会议， 会议在搭建交流机制、智能制造标准化、 中小企业合作、 开展智能制造试点示范、 人才培养、 前瞻性研究等方面形成了诸多共识， 标志着两国推动智能制造合作的经常性工作机制初步建立。 目前， 按照 合作备忘录 要求， 两国已经建立了三个层次的联合工作机制： 第一层次是副部长级对话机制， 确定了每年在中德两国交替召开副部长级会议； 第二层次是司局级对话机制； 第三层次是执行平台对接机制， 两国政府各自指定执行平台， 负责企业间技术性问题的沟通。 2019 年 4 月 9 日， 中德智能制造联盟在深圳成立， 成为推进“ 制造强国” 战略与德国“ 工业 4.0” 对接的重要平台。在这一合作机制的推动下， 汇聚了两国企业、 行业组织、 专家学者等各界代表， 搭建了产业合作工作组、 标准化工作组、 科研工作组等交流平台， 合作成果丰硕。 在产业合作方面， 遴选出中德合作试点示范项目共 5批 54 项。 在技术交流领域， 两国进一步加强了高端装备、 增材制造、 新能源、 新能源汽车及关键零部件等领域的技术交流与合作。 在产业合作领域，两国在汽车、 光伏、 工程机械、 电力装备、 轨道交通、 节能环保等领域建立了良好的合作基础。 合作机制成立 6 年来， 在推动中德智能制造及生产过程网络化合作方面发挥了重要作用， 得到两国各界高度评价和踊跃参与。中德合作不断取得新进展， 确立了政府搭台、企业主体、 产学研共同参与的合作机制， 形成了以智能制造为切入点、多领域合作齐头并进的良好态势， 为进一步推动务实合作奠定了坚实基础。12综述篇Overview中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing为了保持制造业的领先优势， 提高生产效率， 德国政府提出了德国“ 工业4.0” 的概念， 也就是第四次工业革命， 目的是建立一个与互联网融合的智能化先进制造方式。二、 德国“ 工业 4.0” 及中国智能制造发展现状及未来趋势1.德国“ 工业 4.0” 的发展现状及趋势德国以强大的工业闻名于世。 为了保持制造业的领先优势， 提高生产效率， 德国政府提出了德国“ 工业 4.0” 的概念， 也就是第四次工业革命，目的是建立一个与互联网融合的智能化先进制造方式， 提高效率、 降低成本和加快反应速度， 从而保护“ 德国制造” 的国际领先地位。1.1 发展现状及呈现出的问题德国工业 4.0?平台是德国工业 4.0?战略的实施主体。 整个平台的参与者可以分成三类： 政府、 企业以及教育科研机构。 政府负责搭建政策框架与促进合作； 教育科研机构负责为“ 工业 4.0?” 研究推进举措和方向， 并提供理论基础； 企业则是“ 工业 4.0?” 的具体实践者。德国虽然对实现“ 工业 4.0” 战略目标持乐观态度， 但也清醒地认识到在数字化转型过程中依然面临着诸多挑战。 主要包括三个方面： IT 建设和应用在企业层面比较强， 但在整个社会比较弱； 中小企业还是缺少面向数字化时代的解决方案； 商业模式创新方面与领先国家差距较大。1.2 取得的成效及优势如今， “ 工业 4.0” 平台已取得不少成效：知识和信息传播节点。 在线图书馆汇集了政府相关战略文件以及平台各工作组的研究成果等内容。用户案例集中展示了德国各类型企业应用“ 工业 4.0” 解决方案的实例。为企业开展测试提供多方面支持。 平台详尽列出全德国 500 多处能够开展相关测试的地点， 以便于企业获取相关资源。 在德国联邦教育和研究部的支持下， 平台可以为中小企业选择适合自己项目的测试点提供建议，还能够为这些企业提供资金支持。广泛开展国际合作。 平台已与美国、 中国、 法国、 日本等主要国家建立了联系或提出了合作计划， 力图让“ 工业 4.0” 变成“ 世界性课题”， 也为本土企业走向国际市场提供了便利。所获得领先优势有以下几点：13综述篇 Overview中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing“ 工业 4.0” 的实际参与者是企业， 特别是德国的制造业， 目前已经形成了规模效应， 是行业发展的核心力量。德国目前基于“ 工业 4.0” 已经有多家领先企业， 在很多高端领域和环节已经形成了群体性优势， 特别是国际化大企业。 例如西门子的“ 数字化企业平台” 系统为数字制造提供了载体； 宝马集团的虚拟手势识别系统使得汽车制造再进一步； 大众用机器人制造汽车， 实现了极高的人力替代效率； ABB?强大、 精细而全面的机器人产品在世界上有着明显的竞争优势；博世力推用于工厂智能化的射频码系统； SAP 推动云平台互联万物， 实现大数据支撑决策。在工业 4.0 技术和产业变革中， 不仅仅是大企业特别是跨国企业做主导， 德国政府也尤其重视为广大中小企业提供公共服务。 以家族企业为主的中小型企业， 也被称为与“ 工匠精神的延续者”， 这些德企不追求规模生产， 以“ 精而专” 著称。 虽然相当一部分德国中小企业对数字化转型还抱有怀疑或观望态度， 但是德国工业 4.0?保障中小企业的参与， 如德国工业企业联合会是平台的重要参与方， 同时也代表着 10 多万家企业会员的利益， 德国工业 4.0?平台为中小企业提供信息、 测试、 资金等多方面支持，以应用实例化解中小企业的顾虑。2.中国智能制造的发展现状及趋势智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合， 贯穿于设计、 生产、 管理、 服务等制造活动的各个环节， 具有自感知、 自学习、 自决策、 自执行、 自适应等功能的新型制造形式。 加快发展智能制造， 是培育我国经济增长新动能的必由之路， 是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择， 对于推动我国制造业供给侧结构性改革， 打造我国制造业竞争新优势， 实现制造强国具有重要战略意义。2.1 中国制造业步入平稳发展阶段近年来， 中国经济发展已经由高速增长转入高质量发展阶段， 工业快速发展时期已过， 进入新常态。 尽管制造业增加值在全国 GDP 总量中的比重呈下滑趋势， 但以制造业为代表的实体经济才是中国经济高质量发展的14综述篇Overview中德制造业数字化转型白皮书White?Paper?on?Digital?Transformation?of?Sino-German?Manufacturing核心支撑力量。2.2 中国智能制造水平相对薄弱 制造业亟待升级目前， 我国制造行业仍处于工业 2.0 （ 电气化 ） 的后期阶段， 存在质量基础相对薄弱、 产业结构不合理、 资源利用率偏低、 行业信息化水平不高、劳动力成本提高等问题。一是智能制造基础理论和技术体系建设滞后。 目前， 我国主要侧重智能制造技术追踪和技术引进， 而基础研究能力相对不足， 对引进技术的消化吸收力度不够， 原始创新匮乏； 控制系统、 系统软件等关键技术环节薄弱， 技术体系不够完整。二是我国发展智能制造的数字化基础较为薄弱， 制造业发展整体上还处于机械自动化向数字自动化过渡阶段， 如果以德国工业 4.0 作为参照系， 比较一致的看法是我国总体上还处于 2.0 时代， 部分企业在向 3.0 时代迈进。三是关键技术和核心部件受制于人。 高端传感器、 智能仪器仪表、 高档数控系统、 工业应用软件等市场份额不到 5%， 大型工程机械所需 30Mpa以上液压件全部进口， 大型转载机进口部件占整机价值量的 50%-60%。四是高端软件产品缺乏。 我国制造业的“ 两化”