1、簡介

　　“工(gong)(gong)業4.0” 研究項目由(you)德(de)國聯(lian)邦(bang)教研部與聯(lian)邦(bang)經濟技術(shu)部聯(lian)手資助，在德(de)國工(gong)(gong)程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等德(de)國學術(shu)界和產(chan)業界的建(jian)議和推動(dong)下形成，并已上升為國家級戰略。德(de)國聯(lian)邦(bang)政府投入達2億歐元。

　　德國政府(fu)提出“工業4.0”戰略，并在2013年4月(yue)的(de)(de)漢諾威工業博覽會上正式推出，其目的(de)(de)是為(wei)了提高德國工業的(de)(de)競爭力，在新一輪工業革命中(zhong)占領先(xian)機(ji)。

　　該戰略已經(jing)得到德國科研機構和產(chan)業(ye)界的廣泛認同，弗勞恩霍(huo)夫協會將在(zai)其(qi)下(xia)屬6－7個生(sheng)(sheng)產(chan)領域的研究所引入(ru)工業(ye)4.0概(gai)(gai)念，西門(men)子公司已經(jing)開(kai)始將這一概(gai)(gai)念引入(ru)其(qi)工業(ye)軟(ruan)件開(kai)發和生(sheng)(sheng)產(chan)控制系統。

2、起源

　　其源于2011年漢(han)諾威(wei)工(gong)(gong)業(ye)(ye)博(bo)覽會，最初的想(xiang)法只(zhi)是通過物聯網等媒介(jie)來提(ti)高德(de)國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)水平。兩(liang)年后的漢(han)諾威(wei)工(gong)(gong)業(ye)(ye)博(bo)覽會上，由“產官學”組成的德(de)國(guo)“工(gong)(gong)業(ye)(ye)4.0工(gong)(gong)作組”發表(biao)了題為《德(de)國(guo)工(gong)(gong)業(ye)(ye)4.0戰略計(ji)(ji)劃(hua)實施建議(yi)》（《建議(yi)》），稱物聯網和制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)服(fu)務化(hua)宣告著第四次(ci)工(gong)(gong)業(ye)(ye)革(ge)命到來。借(jie)鑒(jian)德(de)國(guo)版工(gong)(gong)業(ye)(ye)4.0計(ji)(ji)劃(hua)，也是擬(ni)議(yi)中的中國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)頂層設(she)計(ji)(ji)——“中國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)2025”的既定方略。

3、內涵

　　“工業4.0”概(gai)念包含了由集(ji)中(zhong)式(shi)控(kong)制向分散式(shi)增強型控(kong)制的(de)基本模式(shi)轉變，目(mu)標是建立(li)一個(ge)高度靈(ling)活的(de)個(ge)性化和(he)數字化的(de)產(chan)品與服務的(de)生(sheng)產(chan)模式(shi)。在這種(zhong)模式(shi)中(zhong)，傳統的(de)行業界限(xian)將消失(shi)，并會產(chan)生(sheng)各(ge)種(zhong)新的(de)活動(dong)領域和(he)合作(zuo)形式(shi)。創(chuang)造新價值的(de)過程(cheng)正在發生(sheng)改(gai)變，產(chan)業鏈分工將被重組。

　　德國學術界和產業(ye)界認為(wei)，“工業(ye)4.0”概念即是以智(zhi)能(neng)制造(zao)為(wei)主(zhu)導的(de)(de)第四次工業(ye)革(ge)(ge)命，或革(ge)(ge)命性(xing)的(de)(de)生(sheng)產方法(fa)。該戰略旨在通過充(chong)分利用信(xin)息通訊技(ji)術和網絡(luo)空間(jian)虛擬(ni)系統(tong)—信(xin)息物理系統(tong)（Cyber-Physical System)[4]相(xiang)結合的(de)(de)手段，將制造(zao)業(ye)向智(zhi)能(neng)化轉型。

　　“工(gong)業(ye)(ye)4.0”項(xiang)目主(zhu)要分(fen)為兩(liang)大主(zhu)題(ti)，一是“智(zhi)(zhi)能(neng)工(gong)廠”，重(zhong)點研究(jiu)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)系統及過程，以及網絡化(hua)(hua)分(fen)布式生(sheng)產(chan)設施的實現；二是“智(zhi)(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)”，主(zhu)要涉(she)及整(zheng)個(ge)企(qi)業(ye)(ye)的生(sheng)產(chan)物(wu)流管理、人機(ji)互動(dong)以及3D技術(shu)在工(gong)業(ye)(ye)生(sheng)產(chan)過程中(zhong)(zhong)的應用(yong)等。該計劃將(jiang)特別注重(zhong)吸引中(zhong)(zhong)小企(qi)業(ye)(ye)參與(yu)，力圖使中(zhong)(zhong)小企(qi)業(ye)(ye)成為新一代智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)技術(shu)的使用(yong)者和受(shou)益者，同時也成為先進工(gong)業(ye)(ye)生(sheng)產(chan)技術(shu)的創造者和供應者。

4、目標

　　德國(guo)制(zhi)造業是(shi)世界上最(zui)具競(jing)爭(zheng)力的(de)制(zhi)造業之一，在全球(qiu)制(zhi)造裝(zhuang)備領域擁有(you)領頭羊(yang)的(de)地位(wei)。這在很(hen)大程度上源于德國(guo)專注于創新工業科技產品的(de)科研和開發，以(yi)及對復雜工業過程的(de)管(guan)理。

　　德國(guo)擁(yong)有強(qiang)大的設備和(he)車間(jian)制造工(gong)業(ye)(ye)，在(zai)世(shi)界信(xin)(xin)息技術(shu)(shu)領(ling)域擁(yong)有很(hen)高的能力(li)水(shui)平，在(zai)嵌入式系統和(he)自動化(hua)工(gong)程(cheng)(cheng)方(fang)面也(ye)有很(hen)專業(ye)(ye)的技術(shu)(shu)，這些因(yin)素共同奠(dian)定了(le)德國(guo)在(zai)制造工(gong)程(cheng)(cheng)工(gong)業(ye)(ye)上的領(ling)軍地位(wei)。通過工(gong)業(ye)(ye)4.0戰略(lve)的實施，將使(shi)德國(guo)成為(wei)新一代工(gong)業(ye)(ye)生產技術(shu)(shu)（即(ji)信(xin)(xin)息物理系統）的供(gong)應國(guo)和(he)主導市場，會(hui)使(shi)德國(guo)在(zai)繼續保持國(guo)內制造業(ye)(ye)發展的前提下再次提升它的全球(qiu)競爭力(li)。

5、合作

　　2014年10月10日，中(zhong)國(guo)國(guo)務院總理(li)李克強訪問德國(guo)期間，中(zhong)德雙方發表《中(zhong)德合作(zuo)行(xing)動綱要：共塑創新》，宣布兩國(guo)將開展“工業4.0”合作(zuo)，該領域合作(zuo)有(you)望(wang)成為(wei)中(zhong)德未來(lai)產業合作(zuo)的新方向(xiang)。

　　雙方(fang)將以中國(guo)擔任(ren)2015年德國(guo)漢諾(nuo)威(wei)消費電(dian)子、信(xin)息及(ji)通信(xin)博覽會（CeBIT）合作伙伴國(guo)為契機，推進兩國(guo)在(zai)移動互聯網、物聯網、云計算、大數據等領域合作。

　　雙方認為(wei)，該(gai)進(jin)程(cheng)應由企業自行推進(jin)，兩國政府應為(wei)企業參與該(gai)進(jin)程(cheng)提供(gong)政策支持。[6]

6、作用

產業集成

　　在工廠4.0里，機器、裝置、工件(jian)及(ji)其它(ta)元件(jian)將能(neng)實時交換數據及(ji)信(xin)息。這代表了(le)從(cong)呆(dai)板(ban)的(de)集中式工廠控(kong)制系統到分散式智能(neng)工廠控(kong)制系統的(de)轉(zhuan)變(bian)。仍由中央主控(kong)電(dian)腦執行的(de)任(ren)務將會由組件(jian)來替代執行。這些(xie)元件(jian)將智能(neng)地彼此聯網，可以自行配(pei)置，且(qie)過程簡單，并且(qie)獨立滿(man)足(zu)生產訂單的(de)各種需求。

物聯網

　　專(zhuan)家們預測，工業4.0時代(dai)將終結(jie)如今無數不同現場總(zong)線的(de)混亂局面(mian)。未來(lai)將會只有一(yi)個(ge)全(quan)球標(biao)準化的(de)協(xie)議——基(ji)于具有實時能(neng)力(li)的(de)WLAN或(huo)以太網的(de)一(yi)種(zhong)互聯(lian)網協(xie)議。

　　這種趨于簡單的(de)(de)趨勢，基于和(he)新(xin)的(de)(de)自(zi)適應(ying)(ying)和(he)智(zhi)能(neng)安裝平臺(tai)相同(tong)的(de)(de)理(li)念。直到(dao)現在，當(dang)產(chan)品發生(sheng)改變時(shi)，生(sheng)產(chan)裝置(zhi)還(huan)是需(xu)要部分修改。然(ran)而，新(xin)的(de)(de)高度自(zi)適裝置(zhi)可以自(zi)動適應(ying)(ying)未來的(de)(de)產(chan)品修改。在未來的(de)(de)工廠里(li)，我們不需(xu)要再(zai)為機器設定(ding)時(shi)間(jian)而費力討論。

簡單便捷

　　在工(gong)業4.0時代，機(ji)(ji)器人(ren)將(jiang)積極配合人(ren)類。智能(neng)(neng)傳感器將(jiang)使(shi)(shi)機(ji)(ji)器人(ren)和人(ren)類一樣，能(neng)(neng)選擇不同的(de)路徑。機(ji)(ji)器人(ren)將(jiang)能(neng)(neng)知(zhi)道環境變化，即使(shi)(shi)在復雜的(de)情況下也能(neng)(neng)作出(chu)判斷。