“工業(yè)4.0”是2013漢諾威國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上的最大熱詞。這項(xiàng)由德國(guó)聯(lián)盟教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手推動(dòng)的戰(zhàn)略性項(xiàng)目，被看作是提振德國(guó)制造業(yè)的有力催化劑，也被認(rèn)為將是全球制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。

　　德國(guó)制造工業(yè)是世界上最具競(jìng)爭(zhēng)力的制造工業(yè)之一，在全球制造裝備領(lǐng)域擁有領(lǐng)頭羊的地位。這在很大程度上源于德國(guó)專(zhuān)注于創(chuàng)新工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開(kāi)發(fā)，以及對(duì)復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的管理。德國(guó)擁有強(qiáng)大的設(shè)備和車(chē)間制造工業(yè)，在世界信息技術(shù)領(lǐng)域擁有很高的能力水平，在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程方面也有很專(zhuān)業(yè)的技術(shù)，這些因素共同奠定了德國(guó)在制造工程工業(yè)上的領(lǐng)軍地位。在挖掘新型工業(yè)化的潛能方面，德國(guó)將獨(dú)一無(wú)二地開(kāi)啟一個(gè)新的工業(yè)時(shí)代：工業(yè)4.0。

　　前三次工業(yè)革命的到來(lái)造就了機(jī)械、電氣和信息技術(shù)。如今，物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)正宣告著第四次工業(yè)革命——工業(yè)4.0的到來(lái)。在未來(lái)，廠商們將以“信息物理系統(tǒng)”（Cyber-Physical Systems：CPS）為框架建立包含其設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和工業(yè)產(chǎn)品的全球性網(wǎng)絡(luò)。在制造業(yè)領(lǐng)域，CPS包含能夠獨(dú)立交換信息的小型智能機(jī)械、存儲(chǔ)系統(tǒng)和高效的產(chǎn)品設(shè)備，他們能夠獨(dú)立地完成運(yùn)作和互相控制。隨著CPS的設(shè)備基礎(chǔ)改進(jìn)到涉及制造、工程、材料使用和供應(yīng)鏈以及生命周期管理的工業(yè)工序，智慧工廠似乎已經(jīng)開(kāi)始使用一種全新的途徑來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品了。智能產(chǎn)品的特征十分明顯，它們總是被投以關(guān)注的目光，我們都知曉它的發(fā)展歷程，也了解它的當(dāng)前狀況，同時(shí)我們也了解它實(shí)現(xiàn)的方式。當(dāng)指令經(jīng)過(guò)CPS系統(tǒng)時(shí)，縱向需要經(jīng)過(guò)工廠和公司的商業(yè)流程，橫向則連接了可以實(shí)時(shí)管理的衍生價(jià)值體系，這兩方面共同構(gòu)建了嵌入式制造的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。此外，每一條指令都需要流經(jīng)過(guò)程鏈條中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

　　工業(yè)4.0擁有巨大的潛力。智慧工廠讓用戶的個(gè)性定制化需求得以滿足，這就意味著，即使是一次性的產(chǎn)品也可以通過(guò)頗具收益的方式制造出來(lái)。在工業(yè)4.0中，對(duì)供應(yīng)商而言，動(dòng)態(tài)商業(yè)模式和工程流程使生產(chǎn)和交付變得更加靈活，而且對(duì)于生產(chǎn)中斷和故障可以靈活反應(yīng)。現(xiàn)在工業(yè)制造在制造流程中已經(jīng)能夠提供端到端的透明化，以促進(jìn)選擇決策的制定。工業(yè)4.0將會(huì)發(fā)掘出創(chuàng)造價(jià)值的新方法，開(kāi)發(fā)出商業(yè)新模型。特別需要說(shuō)明是，工業(yè)4.0還將給新興公司和小型投資者的發(fā)展帶來(lái)契機(jī)，下游的服務(wù)也將從中受益。

　　此外，工業(yè)4.0將致力于解決當(dāng)今世界遇到的一些挑戰(zhàn)，比如資源效率、城鎮(zhèn)化和人才結(jié)構(gòu)調(diào)整等。工業(yè)4.0能夠持續(xù)帶來(lái)覆蓋整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的資源生產(chǎn)率和效率的增益。同時(shí)能夠?qū)⑷丝诮Y(jié)構(gòu)變動(dòng)和社會(huì)因素考慮在內(nèi)，并設(shè)定合適的方式來(lái)組織生產(chǎn)。智能輔助系統(tǒng)可以把工人從單調(diào)、程式化的工作中解放出來(lái)，使其能夠?qū)⒕�力集中在�?chuàng)新和增值業(yè)務(wù)上。在關(guān)于熟練工短缺的問(wèn)題上，工業(yè)4.0允許高齡的工人延長(zhǎng)他們的工作生涯，使他們能夠長(zhǎng)時(shí)間地保持生產(chǎn)力。靈活的工作組織形式使得工人們能夠更好地整合他們自己的工作，私人生活和持續(xù)的職業(yè)生涯發(fā)展將變得更有效率，可以說(shuō)，工業(yè)4.0為工作和生活找到了一個(gè)更好的平衡點(diǎn)。

　　制造業(yè)工程領(lǐng)域的全球化競(jìng)爭(zhēng)變得愈加激烈，德國(guó)并不是唯一一個(gè)在制造業(yè)部署物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)服務(wù)的國(guó)家。而且，并不是只有亞洲的很多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)德國(guó)造成了威脅，遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國(guó)也在通過(guò)程序提升“先進(jìn)制造業(yè)”來(lái)采取措施反對(duì)“限制工業(yè)化”。

　　為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造到工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)變，德國(guó)需要實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)雙重策略。不僅應(yīng)該一如既往地把“信息和通訊科技”和“自身的傳統(tǒng)高科技策略”進(jìn)行整合，以努力成為智能制造科技的主要供應(yīng)商，尋求穩(wěn)固自身在全球市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí)，還應(yīng)創(chuàng)造并服務(wù)于CPS科技和產(chǎn)品。

　　為了達(dá)成這個(gè)雙重要求，以下幾個(gè)工業(yè)4.0的特征應(yīng)該被執(zhí)行：

　　⑴ 橫向集成需要通過(guò)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)

　　⑵ 端到端的工程立體集成橫跨整個(gè)價(jià)值鏈

　　⑶ 垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化的制造系統(tǒng)

　　通向工業(yè)4.0之路將會(huì)要求德國(guó)在研發(fā)上投入巨大的精力，為了實(shí)現(xiàn)雙重策略，所進(jìn)行的研究首先必須實(shí)現(xiàn)“制造系統(tǒng)的水平和垂直集成”和“工程上端到端的集成”。此外，出于對(duì)工業(yè)4.0系統(tǒng)的要求和CPS科技持續(xù)發(fā)展的目的，在工作場(chǎng)所中新的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該得到更多關(guān)注。