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3、機,的廣泛 應用,——18,世紀,60,年代從英國發起的技術革命是技術發展史上的一次巨大革命，,它開創了以機器代替手工勞動的時代。,,,——,這場革命是以工作機的誕生開始的，,以蒸汽機作為動力機被廣泛使用為標志,。,第一次科技革命,3,——,紡織、冶鐵、交通運輸,等行業得到發展，輕工業化特征明顯。,,第一次工業革命,,（工業,1.0,）,——,這一次技術革命和與之相關的生產方式變革，被稱為第一次工業革命，進入工業,1.0,時代。,,電力技術革命,——1831年，英國科學家法拉第發現了電磁感應現象，提出了發電機的理論基礎。,,——19世紀六七十年代起，電燈、電報、 、發電機、內燃機、火力發電
4、廠等一系列電氣發明相繼問世。電力作為一種優良而價廉的新能源被廣泛應用。,,——人類歷史從“蒸汽時代”跨入了“電氣時代”。,第二次科技革命,主要標志：,,,電力,的廣泛 應用,——,汽車、石油、鋼鐵等重化工行業得到迅速發展。,,第二次工業革命,（工業,2.0,）,——,第二次技術革命和與之相關的生產方式變革，被稱為第二次工業革命，進入工業,2.0,時代。,原子能、計算機與空間技術革命,——1957,年，蘇聯發射人造地球衛星，開創了空間技術新紀元。,,——1945,年美國成功地試制原子彈后，后來原子能技術逐漸運用于工業，特別是核能發電。,,——,上世紀,40,年代后期的電子管計算機為第一代計算機，
5、開創了電子信息時代。,,——,人工合成材料、分子生物學和遺傳工程等高新技術開始出現。,第三次科技革命,主要標志：,,,電子計算機,的廣泛 應用,——,推動了,電子信息、醫藥、材料、航空航天,等行業的發展。,,工業,3.0,時代,——,第三次科技革命開啟了工業,3.0,時代，但由于生產方式沒有出現明顯變化，第三次工業革命并未發生。,——,電子計算機的廣泛應用，促進了生產自動化。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,三次科技革命比較表,,18,世紀,60,年代,牛頓力學,蒸汽機,,蒸汽時代,,19,世紀,70,年代,,電磁學,,電力和內燃機,電氣時代,,20,世紀四五十年代,,愛因斯坦相對論,
6、原子能、計算機、航天技術、生物工程等,,,電子信息時代,,傳統的以能量轉換工具為推動力的經濟將難以維系,,傳統的工業化發展模式已沒有競爭力,第四次工業革命的到來,,10,制造業面臨的壓力,,,,制造業面臨的壓力,,,,市場,資源與環境,成本,產品多樣化,,用戶需求變化,,市場多樣化,,利潤空間減小,,競爭白熱化,勞動力成本提高,,原材料價格上漲,同行產能增加,,環境壓力加大,,資源相對短缺,第四次工業革命的到來,11,,——,互聯網的雛形始于,1969,年的美國，是美軍在,ARPA,（阿帕網，美國國防部研究計劃署）基礎上發展而來的。,,——,1991,年，科學家提姆,·,伯納斯李開發出了萬維網
7、及簡單的瀏覽器，互聯網開始向社會大眾普及。,,——,隨著互聯網的商業化發展，人類進入互聯網浪潮時代?；ヂ摼W對生產生活產生了全面的影響。,互聯網浪潮,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,——,每一次信息通信技術的重大創新都會為制造業帶來新的變革,,——,這一次可能是,互聯網引領,的產業變革，推動制造業智能化、網絡化,輔助,——ICT,主要是計算機成為制造業的輔助工具,集成,——,計算機、軟件、通信、網絡與制造技術相集成，生產自動化程度不斷提升,融合,——ICT,在制造業全產業鏈全面融合滲透，制造的外延和生產模式全面變革,ICT,技術創新,制造業相應變革,,,,,,制造,,服務化,產品,
8、,個性化,組織,,分散化,制造資源云化,開放程度越高的環節融合程度越深,,,,,……,個性化定制,電子商務,B2B,、,B2C,移動社交營銷,在線協同制造,遠程運維,云制造,……,眾包設計,在線診斷,智能決策,個人制造,協同研發,虛擬設計,營銷,服務,研發,制造,O2O,……,……,,,,距消費者越近的行業融合環節越多,裝備行業,消費品行業,原材料行業,,網絡營銷,,過程虛擬化,,,,,,,2023,,,2023,,,2023,,,2023,,,,文字內容,,美國,GE,工業互聯網,,,,文字內容,,新工業法國,,,,文字內容,,英國未來制造業預測,,,,,文字內容,,日本機器人新戰略,,,,
9、文字內容,,德國工業,4.0,,,,文字內容,,中國制造,2025,,,,文字內容,,美國先進制造業國家戰略,主要國家紛紛出臺制造業創新戰略,第四次工業革命的到來,15,德國推出工業,4.0,戰略,16,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,18,世紀末,20,世紀初,20,世紀,70,年代,現在,1784,年第一臺紡織機,1870,年第一條生產線,,美國辛辛那提屠宰場,1959,年第一個可編程邏輯控制器,PLC,17,在2023年4月的漢諾威工業博覽會上,德國政府正式推出,,是以智能制造為主導的第四次工業革命，或革命性的生產方法。,,由德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助。預計投資
10、2億歐元。,,旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠,,實施工業4.0的技術基礎是網絡實體系統及物聯網。而啟動工業4.0的重要前提之一是工業自動化，主要在機械制造和電氣工程領域。,,內涵：實現由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴,,目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式。,,該模式中，傳統的行業界限將消失，而各種新的活動領域和合作形式會誕生。,德國工業,4.0,,,,,,在未來，生產過程中的每一步都將在虛擬世界被設計、仿真以及優化，為真實的物理世界包括物料、產品、工廠等建立起一個高度仿真
11、的數字“雙胞胎”,,虛擬與現實世界的完美融合,,生產網絡,在未來的智能工廠中，產品信息都將被輸入到產品零部件本身，他們會根據自身生產需求，直接與生產系統和設備溝通，發出下一道生產工序指令，指揮設備進行自組織生產。這種自主生產模式能夠,滿足每個用戶的“定制需求”,制造運行管理系統（,MOM,）將幫助生產價值鏈中的供應商獲得并交換實時的生產信息。,供應商所提供的全部零部件都將在正確的時間以正確的順序到達生產線。,三大趨勢,,信息物理融合系統,工業,4.0,三大趨勢,生產均具有高度的靈活性,,當前產品設計已被高度固化，客戶不可以將跨一款車的雨刷器用于跨廠商的其它車型。工業,4.0,之下，設計、生產均
12、具有高度的靈活性，可以完成端到端的從客戶需求到加工制造等各方面的配置，以較低的成本滿足客戶需求，實現產量很低仍能獲利的一次性生產，為客戶生產該款雨刷器。,,工業,4.0,應用場景,遠程維護服務,,在工業,4.0,之下，生產系統將如同“社會機器”，以類似于社交網絡的方式運轉，自動連接到云平臺搜索合適的專家處理問題。專家將通過集成的知識平臺，通過移動設備更有效地進行傳統的遠程維護服務。,,工業,4.0,應用場景,德國工業,4.0,三大主題,智能生產：,主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及,3D,技術在工業生產過程中的應用等。,該計劃將特別注重吸引中小企業參與，力圖使中小企業成為新一代智能化
13、生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者；,智能物流,：,主要通過,互聯網、物聯網、務聯網,，整合物流資源，充分發揮現有物流資源供應方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務匹配，得到物流支持。,,智能工廠：,重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現。,,,,1,2,3,國家戰略下合作探索“工業,4.0”,智能工廠,,,德國提出“工業,4.0”,這一概念本身帶有國家的反思。德國稱得上是一個高端制造的大國，制造業作為其經濟增長的動力，使其在歐債危機中長期保持堅挺。但他們的制造業始終以產品為主。他們一直在反思，為什么自己的產品只有生產功能的價值，而沒有服
14、務的價值。為此通過互聯、數字、智能化的融合、智能工廠的建設，可能是未來的方向。基于自身較強的制造設備工業，在國家戰略下合作建設互聯的智能工廠系統可能是重要的路徑，使得德國成為第四次工業革命的先行者。,德國工業,4.0,戰略,工業,4.0,：實現產品的大規模定制,,,,,,,,大規模定制,定制生產,大規模生產,,,,X,品種單一,,,成本低,,效率高,,交貨快,,,,X,成本高,,X,效率低,,X,交貨慢,,,品種多,,個性化,,通過智能制造滿足大規模定制,,,,,智能,能源管理智能化,生產智能化,,供應鏈管理智能化,設備智能化,,,,,傳統生產方式,,物質生產,,,,產品,信息,材料,能源,智
15、能生產方式,智能工廠,從單向到雙向,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,生產鏈,長期且固定的一種關系,舊的生產鏈,,生產網,相對動態的一種關系,,,,,,,,,,,,,,,,,新的生產網,新的生產網,生產,,銷售,運輸,原料,設備,,,,,,,,,滿足定制,縮短工期,降低成本,減少能耗,,智能配置,智能工廠,,實現大規模定制，滿足不確定情況下的市場需求，提升生產調度管理水平,這是強化競爭力的根源。包括如何提高能源、資源的使用效率等,縮短創新周期，解決產品的復雜性，運用大數據的挖掘分析作用,縮短產品,,上市時間,提高,,生產率,提升,,靈活性,強化競爭力,,,,,,當“工業,4.0,”上升成為
16、德國的,民族戰略,、由總理默克爾親自代言，并把這一概念迅速風靡全球時，中國工信部正在狠狠推動,“中國制造,2025,”,，總理李克強也擔任起了“中國制造,2025,”的超級推銷員，五次出訪累計帶回了近,1400,億美元大單。與此同時，美國的科技業正在一旁虎視眈眈，準備隨時一網打盡,……,,大國戰略,美國的互聯網以及,ICT,巨頭與傳統制造業領導廠商攜手，,GE,、思科、,IBM,、英特爾等,80,多家企業成立了工業互聯網聯盟，正重新定義制造業未來，并在技術、標準、產業化等方面做出一系列前瞻性布局，工業互聯網與成為美國先進制造伙伴計劃的重要任務之一。,美國工業,4.0,挑戰,依托硅谷模式搶占軟件
17、技術優勢，發展先進生產方式,1,德國工業,4.0,2,中國制,2025,,,,,,03,01,02,04,,中國制造,2025,,德國工業,4.0,提出中國制造,2025,的背景,從中國制造業形勢看，2023年工業占GDP的37%，裝備制造業產值規模突破20萬億元人民幣，占全球裝備制造業總量的三分之一以上。中國發電設備產量約占全球總量的60%；造船占全球比重的41%；機床占全球比重38%。在500余種工業產品中，中國有220多種產量居世界第一,,如何將中國制造轉變為中國創造，如何提升中國制造業的全球競爭力，成為中國政府和企業的一大任務,發達國家正在進行“再工業化”運動,,東盟國家、印度和拉美國
18、家則擁有更低的勞動力和資源成本。,美國、德國、英國等發達國家紛紛提出以重振制造業為核心、以信息網絡技術、數字化制造技術應用為重點，旨在依靠科技創新，搶占制造業新的制高點的,“再工業化”戰略,人口紅利消失,勞動力,,供給減少,人口成本上升,從事制造業,,意愿降低,國際金融危機，凸顯實體經濟的重要性,中國的“世界工廠”面臨雙重挑戰,,,習,,,學,,,,,,,,,不足：,,一是自主創新能力不強；,,二是產品質量問題還比較突出；,,三是資源效率利用比較低，能耗比較高，污染比較嚴重；,,四是產業結構不是很合理，低端產品產能嚴重過剩，高端產品能力比較差,。,“制造強國戰略研究”咨詢項目對8個國家：美國、
19、德國、日本、英國、法國、韓國、印度和中國，從1946年到2023年制造業的數據進行趨勢分析。,,上世紀90年代，我國還處在世界第8位?，F在已經到了第4位，和德國、日本還有一定的差距。,優勢：,,第一，經過幾十年的快速發展，我國,制造業規模躍居世界第一位,.,,第二，在于“亞洲工廠”本身。部分低端經濟活動的確由于工資增長從中國轉移，卻強化了以中國為中心的地區供應鏈。,,第三，內需在不斷擴大。,中國制造現狀,中國制造業現狀,中德簽署《中德合作行動綱領》,,2023年10月10日，中華人民共和國國務院總理李克強在訪問德國期間和德國總理默克爾，聯合發表了《中德合作行動綱領》，重點突出了雙方在制造業就“
20、工業4.0”計劃的攜手合作。雙方將以中國擔任2023年德國漢諾威消費電子、信息及通信博覽會(CeBIT)合作伙伴國為契機，推進兩國在移動互聯網、物聯網、云計算、大數據等領域的合作。,借鑒了德國的工業,4.0,計劃，我國也制定了,《,中國制造,2025》,計劃，目前初稿已經完成，在部分地區已經展開了試點工作，要在,2025,年對制造業完成升級轉型。隨著勞動力供給的減少，用人成本的上升，我國的制造業亟需轉型。,借鑒了德國的工業,4.0,計劃，我國也制定了,《,中國制造,2025》,“中國制造,2025”,提出了我國制造強國建設三個十年的“三步走”戰略，是第一個十年的行動綱領。,,“中國制造,202
21、5”,應對新一輪科技革命和產業變革，立足我國轉變經濟發展方式實際需要，圍繞創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展、人才為本等關鍵環節，以及先進制造、高端裝備等重點領域，提出了加快制造業轉型升級、提升增效的重大戰略任務和重大政策舉措，力爭到,2025,年從制造大國邁入制造強國行。,中國制造,2025,,,,,,,中國制造,2045,,中國制造,2035,中國制造,2025,世界強國,,強國領先地位,強國中位,,制造業,強國,強國之列,,制造,業大國,總體規劃：三十年，三步走,強國戰略規劃：遠超制造本身,,國家效益：,20,年,3,萬億美元,GDP,增量。,企業效益：,效率↑,20%,，成本↓,2
22、0%,，節能減排↓,10%,。,4,十大重點,,領域,五大工程,核心關鍵,一條主線,2023年,《,中國制造,2025,》+,“,1+X”,實施方案和規劃體系,+,高端領域技術路線圖的綠皮書,,信息化與工業化深度融合,,創新驅動、智能轉型,國家制造業創新,,中心建設工程,大力推進,,智能制造,新一代信息技術,高檔數控機床和機器人,航空航天裝備,海洋工程裝備及高技術船舶,先進軌道交通裝備,,智能制造,,網絡化、數字化、智能化,工業強基,,工程,綠色發展,,工程,節能與新能源汽車,電力裝備,新材料,生物醫藥及高性能醫療器械,農業機械裝備,高端裝備,,創新工程,已通過近期印發,互聯網,+,中國制造,
23、2025-,戰略規劃,5,項,,方針,,,創新驅動,,質量為先,,綠色發展,,結構優化,,人才為本,3,4,5,2,,新一代信,,息通信技,,術產業,10,1,7,8,9,6,,航空航天裝備,,先進軌道交通裝備,電力裝備,新材料,高檔數控機床和機器人,海洋工程裝備及高技術船舶,節能與新能源汽車,農機裝備,生物醫藥及高性能醫療器械,10,大重點領域,中國制造,2025-,五大工程,3,、工業強基工程,,解,決基礎零部件、基礎工藝、基礎材料比較落后,5,、高端裝備創新工程,,“,核高基” 、互聯網、數控機床、大飛機等專項已經在做,,還要推進一些新的專項來啟動，來提高整個裝備制造業的水平,。,2,、
24、大力推進智能制造,,帶動各個產業提高數字化水平和智能化,水平,。,,智能,制造是新一輪科技革命的核心，也是制造業數字化、網絡化、智能化的主攻方向。,4,、綠色發展工程,,破解環境和資源制約，節約資源，保護環境。特別提到節能減排降耗、提高資源利用率。,,發展的質量和效益已經成為中心任務。因為工業占我國整體能源消耗的,73%,。,,1,、實施國家制造業創新中心建設工程,,要建設一批產學研用相結合的制造業創新中心,:,在現有研究院所、大學和企業基礎上，以產業聯盟形式來承擔制造業強國建設的核心任務，然后市場化的組建，階段性地形成成果,,,,,,,,,,,,2,3,4,5,,,,,,1,,制造業創新中心
25、（工業技術研究基地）建設工程,到,2020,年，重點形成,15,家左右制造業創新中心（工業技術研究基地），力爭到,2025,年形成,40,家左右制造業創新中心（工業技術研究基地）。,圍繞重點行業轉型升級和新一代信息技術、智能制造、增材制造、新材料、生物醫藥等領域創新發展的重大共性需求,形成一批制造業創新中心（工業技術研究基地）,,,重點開展行業基礎和共性關鍵技術研發、成果產業化、人才培訓等工作,,制定完善制造業創新中心遴選、考核、管理的標準和程序,,,（一）制造業創新中心（工業技術研究基地）建設工程,,,,,,,,,,,,,,,,,,到2023年，制造業重點領域智能化水平顯著提升，試點示范項目
26、運營成本降低30%，產品生產周期縮短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造業重點領域全面實現智能化，試點示范項目運營成本降低50%，產品生產周期縮短50%，不良品率降低50%。,緊密圍繞重點制造領域關鍵環節，開展新一代信息技術與制造裝備融合的集成創新和工程應用。,支持政產學研用聯合攻關，開發智能產品和自主可控的智能裝置并實現產業化。,依托優勢企業，緊扣關鍵工序智能化、關鍵崗位機器人替代、生產過程智能優化控制、供應鏈優化，建設重點領域 智能工廠,/,數字化車間。,在基礎條件好、需求迫切的重點地區、行業和企業中，分類實施流程制造、離散制造、智能裝備和產品、新業態新模式、智能化管理、智能
27、化服務等試點示范及應用推廣。,建立智能制造標準體系和信息安全保障系統，搭建智能制造網絡系統平臺。,（二）智能制造工程,到2023年，40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，受制于人的局面逐步緩解，航天裝備、通信裝備、發電與輸變電設備、工程機械、軌道交通裝備、家用電器等產業急需的核心基礎零部件（元器件）和關鍵基礎材料的先進制造工藝得到推廣應用。,,到2025年，70%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，80種標志性先進工藝得到推廣應用，部分達到國際領先水平，建成較為完善的產業技術基礎服務體系，逐步形成整機牽引和基礎支撐協調互動的產業創新發展格局。,（三）工業強基工程,開展示范應
28、用，建立獎勵和風險補償機制，支持核心基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝、關鍵基礎材料的首批次或跨領域應用。,組織重點突破，針對重大工程和重點裝備的關鍵技術和產品急需，支持優勢企業開展政產學研用聯合攻關，突破關鍵基礎材料、核心基礎零部件的工程化、產業化瓶頸。,強化平臺支撐，布局和組建一批,",四基,",研究中心，創建一批公共服務平臺，完善重點產業技術基礎體系。,工業強基,,,,,,,,,,,,,,,到2023年，建成千家綠色示范工廠和百家綠色示范園區，部分重化工行業能源資源消耗出現拐點，重點行業主要污染物排放強度下降20%。到2025年，制造業綠色發展和主要產品單耗達到世界先進水平，綠色制造體系
29、基本建立。,（四）綠色制造工程,組織實施傳統制造業能效提升、清潔生產、節水治污、循環利用等專項技術改造。,開展重大節能環保、資源綜合利用、再制造、低碳技術產業化示范。實施重點區域、流域、行業清潔生產水平提升計劃，扎實推進大氣、水、土壤污染源頭防治專項。,制定綠色產品、綠色工廠、綠色園區、綠色企業標準體系，開展綠色評價。,組織實施大型飛機、航空發動機及燃氣輪機、民用航天、智能綠色列車、節能與新能源汽車、海洋工程裝備及高技術船舶、智能電網成套裝備、高檔數控機床、核電裝備、高端診療設備等一批創新和產業化專項、重大工程。,開發一批標志性、帶動性強的重點產品和重大裝備，提升自主設計水平和系統集成能力，突
30、破共性關鍵技術與工程化、產業化瓶頸，組織開展應用試點和示范，提高創新發展能力和國際競爭力，搶占競爭制高點。,,,,,,,,,,,,,到,2025,年，自主知識產權高端裝備市場占有率大幅提升，核心技術對外依存度明顯下降，基礎配套能力顯著增強，重要領域裝備達到國際領先水平。,到2023年，上述領域實現自主研制及應用。,（五）高端裝備創新工程,中國制造,2025,重點,四大轉變,,由,要素驅動向創新驅動,轉變,,由,低成本競爭優勢向質量效益競爭優勢,轉變,,由,資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造,轉變,,由,生產型制造向服務型制造,轉變,,一條主線,,以體現信息技術與制造技術深度融合的數字
31、化網絡化智能化制造為,主線,,八項戰略對策,,推行數字化網絡化智能化制造；提升產品設計能力；完善制造業技術創新體系；強化制造基礎；提升產品質量；推行綠色制造；培養具有全球競爭力的企業群體和優勢產業；發展現代制造服務業。,我國高速鐵路通過集成創新，建立了我國鐵路客運專線列車控制和牽引供電系統的技術平臺，關鍵設備和主要配件的國產化率超過,70%,。經過這些年的發展，已經擁有了一萬多公里的運行里程，成為世界高鐵第一大國。高鐵的生產和出口已具備相當實力，成為近年來高端技術裝備走向國際市場的佼佼者。,,54,案例：我國高速鐵路的發展,54,案例：大規模個性化定制,,青島紅領集團開發出個性化定制平臺，能夠
32、精確匹配用戶個性訂單需求，并通過自動排單、自動計算、整合版型完成定制。然后數據信息傳送到布料部門，裁布機器會自動按照訂單要求準備布料，每片布料都配一個射頻電子標簽，每個工人都有一個識別終端對標簽進行識別并完成縫制。使得定制西服價格下降到了一兩千元，制作周期縮短為,7,個工作日。,55,中國商飛,C919,大型客機項目中，開展網絡化協同創新和生產制造，選擇了國內,9,家、,51,家、,16,家企業分別作為機體結構供應商、標準件潛在供應商和材料供應商。全國共,22,個省市,200,多家企業,20,多所高校參與研制，,17,家國際航空制造企業作為機載系統供應商。,C919,項目因此縮短了研制周期，降
33、低了研制成本，提高了研制質量和效率。,56,案例：網絡化協同制造,案例：制造業服務化,,陜鼓集團開發應用了遠程監測及故障診斷系統，向用戶提供相關故障診斷與檢修維護咨詢服務，并有針對性的制定了個性化解決方案，有效提高了系統服務能力，正從單一產品供應商向,57,對外,：,,絲綢之路經濟帶：,,中國經中亞、俄羅斯至歐洲（波羅的海）；,,中國經中亞、西亞至波斯灣、地中海；,,中國至東南亞、南亞、印度洋。,,21,世紀海上絲綢之路：,,從中國沿海港口過南海,,到印度洋，延伸至歐洲；,,從中國沿海港口過南海,,到南太平洋。,對內：,,兩個核心區：新疆,(,陸,),、福建,(,海,),,四門戶：西北、東北、廣西、云南。,,八高地：西安；蘭州、西寧；寧夏；重慶；成都、鄭州、武漢、長沙、南昌、合肥；西安、寧夏、重慶、上海自貿區；前海等開放合作區；,培養全球眼光、世界格局迫在眉睫！,用一路一帶眼光看,,《,中國制造,2025》,1,德國工業,4.0,2,中國制造,2025,3,中國制造,2025,與德國工業,4.0,的區別,德國工業,4.0 VS 《,中國制造,2025》,相同點：,都是在新一輪科技革命和產業變革背景下針對制造業發展提出的一個重要戰略舉措,,,不同點,,,,,,,
德國工業40與中國制造培訓課件
