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| 德国中小企业技术融合与创新思考 |
| 第761期 作者：□文/刘思妍 时间：2025/9/16 9:46:22 浏览：15次 |
［提要］ 本文聚焦“工业4.0”背景下德国中小企业数字化转型过程中的技术融合与创新模式。通过分析德国中小企业在数字化浪潮中面临的机遇，阐述其在整合物联网、大数据、人工智能等前沿技术方面的技术融合与创新实践，以及在数字化网络体系搭建、数字化教育与职业培训、生产流程创新等方面取得的成果。同时，总结德国中小企业数字化转型成功经验，为我国中小企业推进数字化转型提供参考。
关键词：工业4.0；德国中小企业；数字化转型；技术融合；创新
中图分类号：F27 文献标识码：A
收录日期：2025年3月18日
德国“工业4.0”战略是对“工业1.0”（机械制造设备的引入）、“工业2.0”（电气化的应用）和“工业3.0”（信息化的发展）的延伸。“工业4.0”是主要以物联网（IoT）和务联网（IoS）为基础，依托新一代信息技术作为传播媒介，加速向制造业等工业领域全面渗透的技术革命。“工业4.0”时代，数字化转型已成为德国中小企业维持竞争力、迈向可持续发展的关键。其中，技术融合与创新作为核心驱动力，驱动企业在多领域革新。深入研究此历程，能够为我国中小企业提供宝贵借鉴，对推动我国制造业向数字化、智能化升级，提升产业核心竞争力具有重要意义。
一、“工业4.0”与德国中小企业概述
（一）“工业4.0”内涵与特征。“工业4.0”是由德国政府提出的十大未来项目之一。其强调通过数字化、网络化和智能化技术将制造业的各个环节深度融合。具有高度自动化、数据驱动决策、个性化定制、供应链协同等显著特征，旨在实现生产效率的大幅提升、资源的高效利用以及产品和服务质量的优化。到2025年，“工业4.0”预计可使德国在工业制造、汽车、化学、IT、电子、农业6个行业的产值增加787亿欧元，使德国整体产值增加2，670亿欧元。到2030年前后，德国企业劳动生产率预计还可进一步提升30%～300%。
（二）德国中小企业地位及特点。德国中小企业数量众多，在德国所占比重达到99%，在德国经济发展中起到了举足轻重的作用，其中不少中小企业有着数十年甚至上百年历史。它们广泛分布于制造业、服务业、手工业等众多行业，以专业化、精细化、特色化和新颖化著称，在机械制造、汽车零部件、化工等众多领域拥有核心技术和独特竞争力，同时往往具有家族式管理、注重长期稳定发展、与当地产业集群联系紧密等特点。
二、德国中小企业数字化转型中的技术融合应用
（一）物联网技术的融合应用
1、生产设备的互联互通。德国的中小企业普遍为传统设备增添了智能传感器，构建起了简洁且高效的物联网系统，使设备运行数据持续不断地汇总。通过运用大数据分析工具，能够深入挖掘数据中隐藏的潜在故障风险，摒弃了传统的定期维护模式，转而实现了依据设备运行状况的预见性维护。此外，人工智能技术的应用，进一步优化了维护任务的优先级排序，确保了维修资源的合理配置。如Possehl集团开发的物联网平台Possehl Analytics，该平台集成了实时数据监控和大数据分析功能，能够预测设备故障并优化生产流程，帮助中小企业如Manroland Goss解决设备维护问题，并推动数字化升级。
2、供应链的可视化管理。基于物联网技术的可视化模型，旨在通过利用物联网技术，为供应链上下游企业提供供应链上实时可靠的信息，以实现供应链可视化，从而为具有相应权限的供应链成员企业的精准控制、快速反应和有效决策提供支持，在现代供应链管理中具有重要意义。借助物联网技术，可精准追踪物料运输全程，各环节信息实时更新，保障供应链透明。同时，运用大数据整合上下游企业库存、产能、订单等核心数据，协同预测需求，能够有效规避牛鞭效应。此外，基于AI算法综合权衡实时路况、运输成本与交货期限，能够规划最优配送路线，全方位提升供应链运营效率。如德国典型家族式中小企业Würth集团，该集团开发了一系列数字化工具，例如自动化销售点和供应链管理系统，优化了供应链及物流体系，显著提升了工作效率与客户满意度。
（二）大数据分析技术的融合应用
1、生产优化与质量控制。通过收集和分析大量生产数据，德国中小企业能够挖掘出隐藏在数据背后的生产规律和质量问题根源。利用数据分析结果，企业可以优化生产工艺参数、调整生产计划，实现生产过程的精细化管理和质量的持续提升。例如，基于大数据和人工智能的方法可以准确预测机床刀具的崩刃，从而提高生产效率并降低成本。
2、客户需求挖掘与市场预测。大数据分析技术还帮助企业深入了解客户需求和市场动态。企业可以通过分析客户购买行为、反馈意见、市场潜力等数据，开发出更符合市场需求的新产品，并提前预测市场趋势，制定精准的市场营销策略，以适应市场需求。例如，OTTO集团引入跨社交媒体、移动和网络信息的分析系统，能够实时掌握品牌认知度、客户喜好和购买趋势的变化。这些数据被用于促销策略的制定和网站优化，从而提高了商品配送速度和客户重复购买率。
（三）人工智能技术的融合应用
1、智能生产决策与自动化控制。德国中小企业将人工智能算法应用于生产决策和自动化控制系统中。人工智能系统能够根据实时生产数据和预设目标，自动优化生产调度、调整设备运行参数等，实现智能化生产。此外，AI还支持智能工厂的创建，这些工厂高度自动化和集成，能够动态分配资源、调整机器设置以提高生产力，并实时做出决策以最大化产出。
2、智能客服与售后支持。在客户服务领域，人工智能驱动的聊天机器人和智能客服系统为中小企业提供了高效便捷的服务解决方案。这些系统能够快速响应客户咨询、解决常见问题，提高客户满意度。例如，在供电企业中，智能客服机器人通过与客户进行智能交互，具备文本处理、语义分析等功能，有效提高了运营效率并降低了运营成本。
三、德国中小企业数字化转型创新实践
（一）数字化网络体系构建
1、工业物联网平台搭建。工业物联网是指将物联网技术应用于工业领域的概念。通过将传感器、执行器、控制系统等设备与互联网相连接，实现生产线的智能化和自动化运行。工业物联网的应用范围非常广泛。在制造业方面，工业物联网可以实现智能制造，包括智能生产线、自动化控制、远程监控等。在能源领域，工业物联网可以实现能源管理和优化，包括设备能耗监测、能源节约措施等。在物流和供应链领域，工业物联网可以实现实时跟踪和管理，提高物流效率和准确性。
2、企业内外协同网络。汽车零部件供应商构建与整车厂、原材料商的数字化供应链。如利用EDI电子数据交换，其是一种通过计算机网络在企业之间传输标准化格式的商业交易信息的技术。EDI技术的出现极大地简化了传统的纸质文件交换过程，提高了信息传递的速度和准确性，从而提升了企业的运营效率。企业内部，ERP系统集成是企业信息化建设中的重要环节，其目的是通过整合不同部门和系统的数据与流程，提高企业的运营效率和管理水平。ERP系统集成可以分为多个方面，包括技术架构、业务流程优化以及系统间的接口设计等。ERP系统集成需要解决“信息孤岛”问题，即不同系统之间的数据无法共享和协同工作。例如，在装备保障信息系统中，基于E-R-P知识表示的建模方法被用于解决这一问题，通过集成雷达装备保障系统的多个子系统，实现了信息的有效传递和共享。
（二）数字化教育与职业培训。德国大力推进教育领域数字化改革，采取综合措施强化数字基础设施，并为教师提供专业培训，提升其数字化教学能力，以培养学生自我驱动运用数字化技术的能力。这些教育与培训项目，既提升了教育从业者的数字素养，又为中小企业数字化转型提供了人才支撑与保障。早在2015年4月份，巴伐利亚州就宣布拨款400万欧元经费，在各大职业技术学校内兴建12座“学习工厂4.0”，以应对数字化转型的劳动力需求变化。此外，根据德国联邦政府《联邦研究与创新报告2024》的最新数据，2022年德国在研发上的总投资已达到1，214亿欧元，占GDP的3.13%，显示出德国在研发投入方面的领先地位。
（三）生产流程创新
1、柔性生产与定制化生产模式。“工业4.0”背景下的柔性生产是指在智能制造系统中，通过高度自动化、数字化和网络化技术手段，如数控加工装备、工业机器人、3D打印和智能传感器等，以提升生产流程的灵活性与应变能力，实现小批量、多品种的生产需求，同时顺应市场需求的多元化和定制化趋势。
2、绿色可持续生产创新。在数字化转型过程中，德国中小企业越来越注重绿色可持续生产。通过采用先进的节能技术、优化生产流程和资源回收利用系统，企业在降低生产成本的同时，减少了对环境的影响。例如，KARL MAYER集团在可持续纺织品生产领域开发的BLUEDYE项目，该项目通过减少水和化学品消耗（分别至少降低50%）以及降低运营成本（最高20%），实现了环保与经济效益的双赢。
（四）商业模式创新
1、数字化平台与服务型商业模式。随着制造业向服务化转型，企业开始从传统的“产品导向”转向“服务导向”，通过提供增值服务来增加收入来源。许多德国中小企业构建了数字化平台，通过实时数据共享和优化生产流程，将自身的产品和服务与上下游企业以及客户紧密连接起来，形成了服务型商业模式。企业不再仅仅是产品的提供者，而是通过平台为客户提供全生命周期的服务，包括产品租赁、维护、升级等，企业可以更好地与客户互动，提升客户体验。
2、共享经济与协同创新商业模式。部分德国中小企业还探索了共享经济和协同创新商业模式。企业通过共享闲置设备、技术资源等，与其他企业开展合作，实现资源的优化配置和协同创新。一些中小企业联合建立了共享研发中心，共同开展新能源汽车技术研发，降低了研发成本，提高了创新效率，同时通过共享生产设备提高了设备利用率，降低了生产成本。
四、德国中小企业数字化转型成功经验及启示
（一）政府政策支持。德国政府在中小企业数字化转型中发挥了重要作用。通过制定一系列优惠政策、提供专项资金补贴、建立数字化创新中心等举措，为中小企业打造了优越的政策氛围与繁荣的产业发展环境。如德国政府的“中小企业4.0”计划，从战略高度为中小企业数字化转型指明方向。该计划提供了一个包括评估咨询培训和资金支持的整体框架，使企业明确自己在数字化进程中的位置，进而有针对性地制定转型策略。后续的“中小企业数字化”计划则进一步聚焦，针对特定的数字化技术应用场景，如物联网和大数据分析，为企业提供专项指导。我国可以借鉴德国经验，加强政府对中小企业数字化转型的引导和支持，根据不同行业企业的特点，制定更精准的政策。
（二）强化技术人才培养。在数字化转型的进程中，技术型人才的缺乏无疑是一个巨大的挑战。德国中小企业高度重视技术人才培养和引进，通过与高校、科研机构合作，建立内部培训机制等方式，打造高素质的数字化技术人才队伍。这启发我国中小企业要强化战略引领，加大在人才培养和引进方面的投入，以确保数字化转型有稳固的人才支持。
（三）数据安全与隐私保护意识。德国中小企业在数字化转型中重视数据安全与隐私保护，建立完善体系和机制确保数据合法使用，我国中小企业在推进数字化转型时，也应将数据安全与隐私保护放在重要位置，加强相关制度建设和技术防护措施，避免因数据泄露等安全问题给企业带来损失。
综上，在“工业4.0”时代，德国中小企业积极推进数字化转型，融合物联网、大数据、人工智能等技术，在生产、管理等多环节成效显著，实现了增效、提质、增强竞争力与可持续发展，为我国中小企业提供参考和借鉴。
（作者单位：吉林外国语大学）
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