对德国工业、美国先进制造伙
伴计划、中国制造2025的研究
清华大学深圳研究生院 物流与交通学部
组员：严雪君 李如月 赵治杰 指导教师：戚铭尧
1
2
3
第一章
工业革命
第二章
信息物理系统(Cyber-Physical System)
第三章
德国工业
5
7
第五章
中国制造2025
第六章
德、美、中联系与区别
第七章
竞争与合作
6
目录
4
第四章
美国先进制造伙伴计划
4 第八章
总结
Content
CHAPTER
ONE
工业革命
打开手机APP
输入定制化信息
厂家根据定制化
数据生产
生产线按照你的意志运行 世界上仅此一款
大多数人能负担得起
的私人专属
想象一下……
Imaging that···
工业革命的发展历史
制造工具
社会分工
2000年以前
机械应用
工厂出现
工人阶级
200年
电气应用
流水线出现
专业管理层
150年
信息技术
75年
基于信息物理
融合系统
技术革新 组织革新 技术革新 组织革新 技术革新 组织革新
45年
德森德勒.《工业》
工业研究院《大数据在工业演进中的价值》.
时间
复杂程度
•电气化
•自动化
•信息化
•产品标准
•网络化
•定制
•机械化
•大规模
工业革命
联系
工业革命的发展历史
跨越工厂的边界
相当于肯德基麦当劳门店全部机械化，
全程过程控制，任何一批不合格的产品，
都可以追溯到上游任何一个环节
全部设备通过中央控制系统来进行控制，
所有的信息能够被汇总分析，实现每个环
节与环节的互动，每一个设备的每一个动
作都是精确可知的
德森德勒.《工业》
工业研究院《大数据在工业演进中的价值》.
CHAPTER
TWO
信息物理系统
（Cyber-Physical System)
物理信息系统
CPS的定义
战略发展
CPS与物联网的关系
特点和应用
物理信息系统
面临的挑战
Cyber-Physical System
体系结构
CPS定义
由于CPS涉及领域的广泛性，技术模型的复杂性，以及发展的迅速性，至今还没有比较完善的公认的定义，下面几个比较有代表性：
Helen Gill
Edward A LEE
ICCPS官网
Shankar Sastry
CPS是融合计算与物理能力，能通过多种方式与人类进行互动的新一
代系统。与物理世界交互或者增大物理世界的能力是通过计算和通信
的方式，控制技术是实现新一代系统的核心【1】。
计算及通信能力被嵌入到物理环境各种物体中，把这种联
接信息世界与物理世界的系统称之为信息物理系统【2】。
CPS是一系列计算进程和物理进程组件的紧密集成，通过计
算核心监控物理实体的运行，而物理实体又借助于网络和计
算组件实现对环境的感知和控制【3】。
从计算科学与信息存储处理的层面出发，认为CPS集成了计算、通
信和存储能力，能实时、可靠、安全、稳定和高效地运行，是能监
控物理世界中各实体的网络化计算机系统【4】。
CPS定义
【1】Baheti R，Gill H．Cyber-physical systems[J]．The Impact of Control Technology，2011：161—166．
【2】IEEE Real—Time Systems Symposium[online][EB/OL]．http：//2014．rtss．org/，2014．
【3】Lee E．Computing Foundations and Practice for Cyber-Physical Systems：a Preliminary Report[R]．Technical Report UCB/EECS-2007—72，
【4】Sastry S．Networked embedded systems：from sensor webs to cyber-physical systems[M]．Hybrid Systems：Computation and Control．Springer Berlin Heidelberg，2007
物联网
CPS
利用局部网络或互联网等通信技
术把传感器、控制器、机器、人员和
物等通过新的方式联在一起，形成人
与物、物与物相联，实现信息化、远
程管理控制和智能化的网络。物联网
是互联网的延伸，它包括互联网及互
联网上所有的资源，兼容互联网所有
的应用，但物联网中所有的元素（所
有的设备、资源及通信等）都是个性
化和私有化【1】 。
海量运算是CPS接入设备的普遍
特征，因此，接入设备通常具有强大
的计算能力。
CPS是在物联网的基础上增加了
物品的控制和自治能力，因此人与物、
物与物之间可以实现协同作业，从而
实现智能化、集约化等目标。
二者都是以传感技术与计算技术
为基础，事物之间的信息交互为核心，
实现人与物和谐相处为目的【2】。
物联网可看做CPS的一个简约应
用。
CPS与物联网
CPS可看做物联网的升级，更加注重人的参与，增加了控制和自治能力
CPS
物联网
【1】“物联网”，百度百科 【2】“信息物理系统”，百度百科
2013
德国政府在汉诺威工业
博览会上正式推出“工
业”战略，其技术核
心是CPS
2014
美国发布“”
，指出优先发展制造业
中的先进传感技术、控
制技术，虚拟化、信息
化和数字制造以及先进
材料制造，其技术核心
依然是CPS
CPS战略发展
各国以CPS技术为核心提出了相应的未来工业发展战略规划
2006
《美国竞争力计划》将
CPS列为重要的研究项
目，CPS概念正式提出
2012
美国发布“先进制造业
国家战略计划”，将
CPS放在了未来工业发
展的战略层面
2015
中国政府正式发布“中
国制造2025”战略，力
争跻身制造强国行列，
其中CPS技术占据着举
足轻重的位置
CPS提出后，各国给予高度重视，先后提出相应发展战略
CPS体系结构
CPS主要的组件有：传感器、执行器和分布式控制器【1】
S1
S2
S3
S4
Physical
System
a1
a2
a3
Actuator
接收控制器的执行信息，对物理对象的状态和行为进行调整
以适应物理世界的动态变化
Network(wired/wireless)
C1 C2 C3
Distributed
Controller
Distributed
Controller
Distributed
Controller
Sensor
物理传感层
网络传输层
分布控制层
【1】 Li Renfa，Xie Yong,Li Rui,Li Lang. Survey of Cyber-Physical Systems[J]. Journal of Computer Research and ,49(6):1149-1161
感知物理世界中的物理信息
转化为计算机可识别信息
处理过后以系统输出的形式反馈给执行器执行，智能化服务
43
2
6
1
5
全局虚拟、局部有形
网络集成与融合——全局虚拟
物理传感实现交互与协调——局部有形
网络化
3C（computation、
communication、control）通过
网络连接起来
开放性
动态调整参与者的接入与退出，构
造大规模异构系统的集合
异构性
不同类型的物理实体、计算部件、
不同类型的网络技术、操作系统和
计算模型等
实时性
1.数据收集延时小
2.响应时间短
安全性
由于CPS是信息世界与物理世界的
高度融合，如果信息世界出现问题，
则可能会给物理世界带来灾难性的
后果。因此，安全性是CPS必须具
备的特性。
CPS的特点
由于CPS体系结构的复杂性，它具备以下几点特点
【1】李伯宇，高飞，朱建平.信息物理系统研究与应用综述[J].成都信息工程学院学报.
CPS的应用
健康
环境 社会
危险环境下的智能机器人作
业、智能监控环境指标、智
能化工业设备
智能家居、智能工厂、VR
智能手术室、智能检测人
体数据、智能调节人体健
康活动
智能化、可视化
智能化、精确化
智能化、网络化、虚拟化
未来的生活向着智能化、网络化
方向发展，而CPS技术将是实现
这一发展目标的助推器。
CPS的应用——智能电网
输电 变电 配电
火电
水电
调度
工业用电
居民用电
传统电网
输电 变电 配电
火电
水电
智能调度
工业用电
居民用电
新能源
风光储
电动汽车
双向信息流
智能电网
实时调度
可再生能源
能量流
信息流
CPS的应用——生物与医疗系统
智能医疗
全国健康信息网络、电子病情记
录仪、家庭护理、手术室等逐步被有
硬件、软件组成的电脑系统控制，并
且这种系统满足实时性和安全性。未
来的医疗护理越来越依靠联网的医疗
器械和系统，并且能够根据不同病人
病情进行医疗设备的动态重组。未来
的医疗设备和系统也拥有能与病人、
看护人交互的能力。
CPS的应用——无人驾驶
无人驾驶
无人驾驶汽车是通过车载传感系
统感知道路环境，自动规划行车路线
并控制车辆到达预定目标的智能汽车。
集自动控制、体系结构、人工智
能、视觉计算等众多技术于一体，是
计算机科学、模式识别和智能控制技
术高度发展的产物。
challenge
基础分歧 协同性
安全性网络阻碍实时性
计算机科学的离散性与物
理世界的连续性
协同分析与协同设计
现有网络存在各种复杂因
素，如：数据堵塞、延时、
丢包等，很难保证CPS的
实时性与稳定性
因为CPS的开放性，现有
技术很难保证它的安全性
系统设计与验证 缺少时间语义
异构性与复杂性导致开发时间增长，验证
成本极大增加
要实现计算机与物理世界交互，不能
将时间抽象分离，而现有技术都隐藏
了时间属性，很难保证时间性能
CPS面临的挑战
与物理世界的深度融合以及系统的规模(时间与空间)与复杂性是CPS为计算机科学领域带来挑战的根本原因【1】。
【1】 Li Zuopeng,Zhang Tianchi,Zhang Jing. Survey on the Research of Cyber-Physical Systems(CPS).Computer ,38(9):27-29.
CHAPTER
THREE
德国工业
德国工业的发展历程
Industry .
《德国高技术战略》
2006年
《德国高技术创新战略2020》
2010年
德国举办的汉诺威工业博览会
工业概念问世
2011年
《保障德国制造业的未来：关于实施
“工业４．０”战略的建议》
“工业４．０”标准化路线图
2013年
2
1 3
4
德森德勒.《工业》
德国工业的内容
一个核心
3大集成/关键技术/主题
2重战略
5个特征
德国工业
8项措施
Industry .
一个核心
“智能＋网络化”
CPS系统
通过人工开发的软件系统进行数据处理与指令发送
构建智能工厂
生产过程的智能化以及方便人工实时控制
丁纯, 李君扬《德国“工业”:内容、动因与前景及其启示》
乌尔里希·森德勒《工业4．0：即将来袭的第四次工业革命》
德国国家科学与工程院《确保德国制造业的未来——对实施“工业”战略计划的建议》
领先的供应商战略 领先的市场战略
关注生产领域，要求生产出具备“智
能”与乐于“交流”的生产设备。注重吸
引中小企业化身为“智能生产”设备的
供应者。
强调整个德国国内制造业市场的有效整
合。通过高速互联网络实现快速的信息
共享、最终达成有效的分工合作。生产
工艺重新定义、进一步细化、专业化。
2重战略
丁纯, 李君扬《德国“工业”:内容、动因与前景及其启示》
乌尔里希·森德勒《工业4．0：即将来袭的第四次工业革命》
德国国家科学与工程院《确保德国制造业的未来——对实施“工业”战略计划的建议》
生产的纵向
集成
工程数字化
集成
制造业的
横向集成
关注不同的生产阶段
实现信息共享
全社会网络价值的实现
关注生产过程
在智能工厂内联网
物联网
(Internet of Things, IoT)
机器对机器
（Machine to Machine,M2M)
各类应用软件
(Applications)
3大集成、关键技术、主题
丁纯, 李君扬《德国“工业”:内容、动因与前景及其启示》
乌尔里希·森德勒《工业4．0：即将来袭的第四次工业革命》
德国国家科学与工程院《确保德国制造业的未来——对实施“工业”战略计划的建议》
3大集成、关键技术、主题
主题一 主题二 主题三
智能工厂 智能生产
• 重点研究智能化生产系统及过
程
• 网络化分布式生产设施的实现
• 涉及整个企业的生产物流管理、
人机互动以及3D技术在工业生
产过程中的应用等
• 使中小企业成为新一代智能化
生产技术的使用者和受益者
• 互联网、物联网、物流网，整合物流资源
• 充分发挥现有物流资源供应方的效率
• 需求方，则能够快速获得服务匹配，得到
物流支持
智能物流
百度百科
前景特征
良好的网络设施和服务
社会-技术互动
灵活应对需求变化员工创新性
●通过进一步拓展相关的网络基础设施和特定
的网络服务质量。
●满足那些具有高带宽需求的数据密集型应用
●满足那些提供运行时间保障的服务供应商
●循环网络
●生产资源具有自主性、可自我调节、配置以应对同形势
●端对端
●数字与物质的完美结合
●企业员工可以根据形势和环境敏感的目
标来控制、调节和配置智能制造资源网
络和生产步骤
●员工将从执行例行任务中解脱出来，使
他们能够专注于创新性和高附加值的生
产活动
●特殊产品特性需求的客户直接参与到产
品生命周期的各个阶段
●临时的需求变化，可立即使之变为可能
智能产品可识别性
●整个制造过程中的细节
●半自主地控制它们生产的各个阶段
●工作范围内发挥最佳作用
●整个生命周期内随时确认自身的损耗程度
5个特征
机械工业信息研究院战略与规化研究所《德国工业战略计划实施建议(摘编）》
62
5
8
1
4
技术标准化和开放标准的参考体系
建立模型来管理复杂的系统
建立安全保障机制
创新工作的组织和设计方式
注重培训和持续的职业发展
提升资源效率
8大措施
7 健全规章制度3提供一套综合的工业宽带基础设施
丁纯, 李君扬《德国“工业”:内容、动因与前景及其启示》
乌尔里希·森德勒《工业4．0：即将来袭的第四次工业革命》
德国国家科学与工程院《确保德国制造业的未来——对实施“工业”战略计划的建议》
功能、数据和进程的编译和联络
终端设备和系统的管理
服务
业务流程
服务
业务流程
APP解决方案
移动性
能源
城镇
行业
建筑
公司
层次 要求
物联网 互联性
应用互联网的
系统和服务平
台
基于模型的开
发平台
服务网
商业领域和应
用方面的知识
应用
到达市场和顾
客的途径
《工业战略》
8大措施
技术标准化和开放标准的参考体系
制定合作机制
确定可被交换的信息
适用所有合作企业的产品和服务
最常规的解决方案
公开完整的技术说明资料
有助于网络普及
各方参与
《工业战略》
8大措施
建立模型来管理复杂的系统
跨企业
多学科
不同地点
合作
安全专业平台
集成平台，工作流程管理
ERP PLM SCM
远程
服务
虚拟
桌面
多用户，分享中央数据库
身份管理 客户管理
产品管理 业务提供
市场平台（公众）
供应商管理
APP
自服务平台
客户 独立软件商 合作伙伴
开
发
和
研
究
应
用
平
台
集
成
服
务
数
据
架
构
基础
服务
集合平台
面向客户
综合的工业宽带基础设施
●实施联网的基础，
●保证数据传输的高
速、稳定与可靠
安全保障机制
●在传输与储存过程
中需要维护信息安全
●整个系统应具有健
全的容错机制以确保
人为失误不会酿成灾
难等
创新组织和设计方式
●高度自动化和分协
同性
●让员工能高效，并
且是愉快与安全地进
行生产活动
培训和持续的职业发展
●生产设备和协作伙
伴的范围远超过目前
要求
●工作环境的变化速
度也显著加快
健全规章制度
●数据保护、数据交
换过程中安全性
●保护个人隐私
●协调各国的不同贸
易规则
8大措施
其他六大措施.
提升资源效率
●原材料与能源
●人力资源和财务资源
●建立各类可量化的关
键绩效指标体系
德国工业的动因
Industry
劣
优
内 外
有利因素
不利因素
外部机遇
外部挑战
●历史上多次直面技术进步的挑战并成功完成转型
●实体经济发达提供动力及奠定基础
●良好的教育体制与发达的科研能力
●研发投入有待加强
●科技强大的背后基础科研的短板亟待补齐
●欧盟经济增长迟缓，德国经济更是萎缩
●短期内面临出口下滑，低增长与高失业并存
●中期内感受产业升级压力
●长期面对双重竞争压力，发达国家，新型经济体
●科学应用技术的进步，3Ｄ打印技术、物联网等
●全球物联网行业的终端设备的高利润
●信息技术与制造业结合的趋势
CHAPTER
FOUR
美国先进制造伙伴计划
（Advanced Manufacturing Partnership）
AMP背景
去工
业化
金融
危机
再工
业化
由于美国信息产业的发
展、人力成本的提高、
服务业的兴起等因素导
致产业格局的变化，传
统制造业持续衰退，被
称为去工业化
近几年的金融危机使美
国意识到虚拟经济带来
的弊端和传统制造业的
重要性
美国于2012年启动的“
先进制造业国家战略计
划”中，被称为“再工
业化” ，旨在鼓励创新，
利用信息技术重塑工业
格局
AMP的发展
捍卫美国在先进制造业的霸主地位，提高创新能力，利用信息互联技术与物理设施的融合
（CPS）塑造新的制造产业链，保持全球先进制造业的领导地位。
《
先
进
制
造
伙
伴
计
划》
《保障美国在先进制造业的领导地位》-2011
《获取先进制造业国内竞争优势》-2012
《加速美国先进制造业》-2014
三大支柱
未来制造业将迎来智能化、网络化、
互联化，技术创新是实现未来制造的助推
器；美国要保持制造业领导者地位必须依
赖创新才可以实现，
人才历来是保障国家具有创新能力的
关键要素，而美国的国情存在优秀人才不愿
意进入制造业的弊端，因此保证人才输送将
是实现工业创新的关键
美国市场是一个充满竞争的管理资本
主义市场，美国一直以本国的市场化的商
业环境而感到骄傲，为保证未来的美国制
造，自然会格外重视商业环境的改善
AMP战略——三大支柱
加快
创新 确保人
才输送
改善商
业环境
2
4
5
1
制定国家
先进制造
业战略
增加优先
的跨领域
技术的研
发投资
3 6
建立国家
制造创新
研究院网
络
促进产业界和大
学合作进行先进
制造业方面的研
究
建立促进先进制
造业技术商业化
的环境
建立国家先进制
造业门户
AMP三大支柱——加快创新
2
4
5
1
改变公众
对制造业
的错误观
念
利用退伍
军人人才
库
3 6
投资社区
大学水平
的教育
发展伙伴关系提
供技能认证
加强先进制造业
的大学项目
推出关键制造业
奖学金和实习计
划
AMP三大支柱——确保人才输送
1 3
颁布税收
改革
2 4合理化监
管政策
完善贸易政策
更新能源政策
AMP三大支柱——改善商业环境
AMP战略——三大优先领域
虚拟化、信息化和数字制
造技术
先进材料技术制造业中的先进传感技术、
先进控制技术和平台系统
AMP战略——三大优先领域
技术领域 制造业中的先进传感、控制和平台系统 虚拟化、信息化和数字制造 先进材料制造
研发基础
设施作为
支持创新
的管道
建立制造技术测试床（MTTs）来测试新技
术的商业案例应用，包括智能制造能力
建立制造卓越能力中心（MCE），聚焦
于前沿技术开发层面的基础研究以及包括
数字设计和能效数字制造工具等方面的数
字化
推广材料制造卓越能力中心（MCEs)以
支持制造创新研究所（MIIs）的研发活动，
以及支持国家战略中的其他制造技术领域
国家制造
业创新网
络
针对高耗能和数字信息制造，建立聚焦于
ASCPM能源优化利用的一个研究所
聚焦于制造过程中的安全分析和决策中
涉及的量大、综合的数据集，建立一个大
数据制造创新研究所（现有数字化制造和
设计创新研究所之外）
利用供应链管理国防资产，促进创新和
研发中的关键材料再利用
公私技术
标准
制定新的产业标准，包括关键系统和供应
商所供货之间的数据交叉标准
制定部署“网络-物理”系统的安全和数
据交换的制造政策标准
为表征材料设计数字标准以快速利用新
材料和制造方法
附加策略
激励创造和推行系统提供商、服务机构
或者系统集成商的辅助制造商业化
为先进制造材料领域的博士生设立制造
业创新奖学金，如生物医疗制造
CHAPTER
FIVE
中国制造2025
中国制造2025
从”制造大国向制造强国迈进”
“中国制造2025“是中国政府实施制造
强国战略的第一个十年的行动纲领，其根
本目标在于改变中国制造业“大而不强”
的局面，通过10年的努力，使中国迈入制
造强国行列，为到2045年将中国建成具有
全球引领和影响力的制造强国奠定坚实基
础。
指导思想
创新驱动 质量为先
绿色发展 结构优化
人才为本
基本原则
市场主导， 政府引导
立足当前，着眼长远
整体推进，重点脱坡
自主发展，开放合作
Global
manufacturing
industry
China’s
economic
environment
Strong
Manufacture
Country
各方面的需求对制造业提出更高的要求
我国经济发展进入新常态，调整结构，转
型升级刻不容缓
我国已具备了建设工业强国的基础和条件
建设制造强国，必须紧紧抓住当前难得的
战略机遇
新一代信息技术与制造业深度融合
发达国家“再工业化”
发展中国家扩展国际市场空间
我国经济发展环境
发生巨大变化
建设制造强国任
务艰巨而紧迫
发展形势与环境
从”制造大国向制造强国迈进”
全球制造业格局
面临巨大调整
制造业现状
从”制造大国向制造强国迈进”
存在问题
自主创新能力差
产业结构不合理
产品质量低，缺乏世界品牌
能源利用率低，环境污染严重
核心技术和高端装备对外依存度高
优点
制造业规模大，种类全
拥有完整的供应链条
中国制造2025的内容
一个目标
五大工程
中国制造2025
十大重点发展领域
两化融合
四项基本原则
五大指导方针
三步走战略
“一个“目标
从制造业大国向制造业强国转变
“两化”融合
通过信息化和工业化两化深度融合来引领和带动整个制造业的
发展，这也是我国制造业所要占据的一个制高点
中国制造2025
从”制造大国向制造强国迈进”
2025 2035 2045
迈入世界强国行列
2020年，基本实现工业化，制
造业大国地位巩固
2025年，整体素质大幅提升，
创新能力显著增强，两化融合
迈上新台阶
达到制造强国阵营
中等水平
创新能力大幅提升，重点领域
发展取得重大突破，整体竞争
力明显增强，优势行业形成全
球创新引领能力，全面实现工
业化
综合实力进入世界制
造强国前列
主要领域具有创新引领能力
和明显竞争优势，建成全球领
先的技术体系 和产业体系 。
中国制造2025—“三步走”战略
从”制造大国向制造强国迈进”
01
03
04
02
坚持制造业发展全国一盘棋和分类指导相结合，
统筹规划，合理布局，明确创新发展方向，促进
军民融合深度发展，加快推动制造业整体水平提
升。围绕经济社会发展和国家安全重大需求，整
合资源，突出重点，实施若干重大工程，实现率
先突破 。
在关系国计民生和产业安全的基础性 、
战略性、全局性领域，着力掌握关键核心技
术，完善产业链条，形成自主发展能力 。
继续扩大开放，积极利用全球资源和市场，
加强产业全球布局和国际交流合作，形成新
的比较优势，提升制造业开放发展水平
全面深化改革，充分发挥市场在资源配置中
的决定性作用，强化企业主体地位 ，激发企业
活力和创造力。积极转变政府职能 ，加强 战
略研究和规划引导， 完 善相关支持政策，为企
业发展创造 良好环境 。
针对制约制 造业发展的瓶颈和薄弱环节，
加快转 型升 级和提质增效 ，切实提高制造业
的核心竞争力和可持续发展能力 。 准确把握
新 一 轮科技革命和 产业变革趋势 ，加强战
略谋划和前瞻部署，扎扎实实打基础，在未
来竞争中占据制高点 。
自主发展，开放合作
整体推进，重点突破
立足当前，着眼长远
市场主导， 政府引导
中国制造2025—四项基本原则
从”制造大国向制造强国迈进”
1
2 4
创新驱动 绿色发展
质量为先 结构优化
坚持把创新摆在制造业发展全局的
核心位置，完善有利于创新的制度
环境 ，推动跨领域跨行业协同创新，
突破一批重点领域关键共性技术，
促进制造业数字化网络化智能化，
走创新驱动的发展道路 。
坚持把可持续发展作为建设制
造强国的重要着力点，加强节
能环保技术 、工 艺 、 装备推
广应用，全面推行清洁生产 。
坚持把质量作为建设制造强国的生
命线 ， 强化企业质量主体责任，
加强质量技术攻关 、自主品牌培
育 。建设法规标准体系 、 质量监
管体系、先进质量文化 ， 营造诚
信经营的 市场环境，走以质取胜
的发展道路。
坚持把结构调整作为建设制
造强国的关键环节，大力发
展先进制造业 ，改造提升传
统产业，推动生产型制造向
服务型制造变 。
3 人才为本
坚持把人才作为建设制造
强国的根本，建立健全科
学合理的选人 、 用人 、育
人机制 ，加快培养制造业
发展急需的各种人才，走
人才引领的发展道路 。
5
中国制造2025—五大基本方针
从”制造大国向制造强国迈进”
1 2 3 4 5
制造业创新中心建设工程
重点开展行业基础 和共性关
键技术研 发 、成果产业化、
人才培训等工作；
2020年建成15家，2015年建
成40家制造业创新中心
智能制造工程
开展新一代信息技术与制
造装备融合的集成创新和
工程应用；建立智能制造
标准体系和信息安全保障
系统等
工业强基工程
以关键基础材料、核心基
础零部件（元器件）、先
进基础工艺、产业技术基
础为发展重点
绿色制造工程
组织实施传统制造业能效
提升、清洁生产、节水治
污等专项技术改造；制定
绿色产品，绿色工厂，绿
色企业标准体系
高端装备创新工程
组织实施大型飞机、
航空发动机、智能电
网、高端诊疗设备等
一批创新和产业化专
项、重大工程.
中国制造2025—五大工程
从”制造大国向制造强国迈进”
中国制造2025—九项战略任务
从”制造大国向制造强国迈进”
提高国家
制造业创新能力
推进信息化与工业
化深度融合
大力推动
重点领域突破发展
加强质量品牌建设 全面推行绿色制造 强化工业基础能力
深入推进
制造业结构调整
积极发展服务型制
造和生产性服务业
提高制造业
国际化发展水平
新一代信息技术产业
集成电路、信息通讯、操作系统和
软件
高档数控机床和机器人
高档数控机场和机器人
航空航天装备
大型客机、宽体客机、运载火箭等
节能与新能源汽车
电动汽车、燃料电池汽车等
电力装备
新能源、可再生能源、智能电
网、高效超净排放煤电机组。
农机装备、
育、耕、种、管、收、运、贮
等过程中使用的先进农机装备
海洋工程装备及高技术船舶
深海探测 、资源 开发利用 、海 上
作业保障装备等
新材料、
特种金属、高性能结构材料、高分子材
料、无机非金属材料、新型复合材料
先进轨道交通装备
绿色智能 、高速重载轨道交通系统
生物医药及高性能医疗器械
药物新产品及影像设备、药用机
器人等移动医疗产品
中国制造2025—十大重点领域
从”制造大国向制造强国迈进”
工业
工业
工业
80%
50%
25%
从“中国制造2025”的内容可以看出，我国现阶段要做到的事情就是工业“补课”，“普
及”，“示范”，着力进行产业转型，结构升级，解决创新能力、产品质量和品牌、工业基础等问
题，同时要紧跟工业智能化和网络化的发展趋势。
中国制造2025
从”制造大国向制造强国迈进”
CHAPTER
SIX
德、美、中的联系与区别
工业
中国制造2025
先进制造伙伴计划
Industry
Made in China 2025
Advanced Manufacturing Partnership
德、美、中联系与区别
The Connection and Differences
SAME
在国际、国内产
业形势研判后作出的
决策，均指向先进制
造业
都注重CPS技术
在未来工业发展中的
核心地位，在信息化、
智能化、网络化、全
局化等方面投入大量
人力物力进行创新研
究
德、美、中的相同点
The Connection
目标 技术
李金华. 德国“工业”与“中国制造2025”的比较及启示[J]. 中国地质大学学报:社会
科学版, 2015,15(5):71-79.
VS
推动解决全球
所面临的资源短缺、
能源利用效率及人
口变化等问题（更
微观、具体、更多
关注制造的产品、
过程、模式）
注重利用大数
据与信息技术进行
工业格局的重塑，
实现先进制造业的
创新，开拓新产业，
引领全球制造业走
向。
德、美、中的不同点
The Difference
VS
愿景对比
中国制造业创新能
力和信息化水平大幅度
提升、制造业结构优化、
产品质量显著提高，著
名品牌显著增多（更宏
观、抽象，关注制造技
术、制造业结构、制造
水平）
李金华. 德国“工业”与“中国制造2025”的比较及启示[J]. 中国地质大学学报:社会
科学版, 2015,15(5):71-79.
VS保证制造业的领先
地位
实现在未来新的制
造业中的领导地位
德、美、中的不同点
The Difference
VS
目标对比
跻身世界制造强
国行列
德国 美国 中国
技术
领域
不再把技术、品牌作为发展目标，
而是转向生产模式、生产管理、生产
安全等更高层面的制造理念，达到以
网络化、智能化为主要特征的新工业
革命生产模式
制造业中的先进传感、先进控制
和平台系统；虚拟化、信息化和数字
制造；先进材料制造。实际上就是CPS
的具体化
具体的优先发展的重点领域包括
航空航天，船舶、先进轨道交通、节
能和新能源汽车、医疗器械等
行动
路径
突出智能、网络、系统，建设
CPS，将物联网、服务网广泛应用于制
造领域，对制造产品的全生命周期、
完整制造流程模块进行集成和数字化，
构筑一种高度灵活、具备鲜明个性特
征的产品与服务生产模式，是一种从
制造业出发，利用信息技术改造制造
业的“自下而上”的改革模式。
发展包括先进生产技术平台、先
进制造工艺及设计与数据基础设施等
先进数字化制造技术，其核心是鼓励
创新，并通过信息技术来重塑工业格
局，激活传统产业，是一种从CPU、
系统、软件、互联网等信息端，通过
大数据分析等工具“自上而下”的重塑
制造业的模式。
更多集中于市场准入制度、政府
经济职能转变、行政审批制度改革、
市场环境建设、政策支持等，技术研
发、科技成果转化、创新能力设计等
仍然作为实现战略目标的行动路径，
政府在行动过程中的作用有着明显体
现
技术领域与行动路径对比
德、美、中的不同点
The Difference
李金华. 德国“工业”与“中国制造2025”的比较及启示[J]. 中国地质大学学报:社会
科学版, 2015,15(5):71-79.
中美德战略差异的原因分析
美国：信息产业与先进制造独占
鳌头，传统制造业被忽视，希望
通过信息技术重塑工业格局
德国：机械和装备制造业的自动
化水平全球领先，占据全球信息
技术额显著地位---要保住领先地
位，引领全球制造业的发展
中国：自主创新能力不强，关键
技术或核心技术缺乏，产业结构
不合理，生产性服务业发展滞后，
希望通过战略规划跻身制造强国
行列
美国：创新、实用、自由
德国：认真、守纪、严谨
中国：中华民族的伟大复兴
制
造
业
发
展
程
度
民
族
精
神
CHAPTER
SEVEN工业下
德、中、美竞争与合作
工业下德、中、美竞争与合作
未来的世界格局
美国
德国
中国
不会轻易动武
需要一边合作一边竞争
所有的成果都将服务于人类
水木然《工业大革命》
工业下德、中、美竞争与合作
德国
中国
美国
●借鉴德国产业发展政策的制定
●构建两国间产业技术联盟，加强技术合作
●加强中德企业合作
●加大人才的培养交流和引进
●夯实完善两国高层互访机制
●技术壁垒
●成本优势
●需要跨国合作的产业
●在互补性领域
●制造业新兴产业的竞争，冷战思维
●贸易摩擦和贸易壁垒
杨长湧《美国重振制造业战略对我国可能的影响及我国的对策研究》
裴长洪, 于燕.《德国“工业”与中德制造业合作新发展》
蒋钦云《我国战略性新兴产业规划与美国重振制造业框架比较研究》
CHAPTER
EIGHT
总结
总结
参考文献
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—166．
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Hybrid Systems：Computation and Control．Springer Berlin Heidelberg，2007
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长沙理工大学学报(社会科学版),2015,;:103-110.
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参考文献
THANKS
