2014年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)的主題“融合的工業(yè)——下一步”很好地契合了德國(guó)自2013年以來力推的創(chuàng)新概念“工業(yè)4.0”。除了相關(guān)的報(bào)告和論壇，今年的工博會(huì)甚至專門推出了一個(gè)包含15家參展企業(yè)的“工業(yè)4.0”之旅。置身其中，人們可以明顯感受到“工業(yè)4.0”的概念對(duì)于德國(guó)的意義，盡管這一進(jìn)程目前來看仍然很緩慢。

業(yè)界倡議到國(guó)家戰(zhàn)略

德國(guó)業(yè)界提出的“工業(yè)4.0”概念源于2011年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，最初的想法只是通過物聯(lián)網(wǎng)等媒介來提高德國(guó)制造業(yè)水平。隨后，德國(guó)成立了“工業(yè) 4.0工作組”，并于2013年4月發(fā)布了報(bào)告《保障德國(guó)制造業(yè)的未來：關(guān)于實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》。與此同時(shí)，德國(guó)機(jī)械及制造商協(xié)會(huì)(VDMA)等合作設(shè)立了“工業(yè)4.0平臺(tái)”。德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)則于2013年12月發(fā)表了德國(guó)首個(gè)“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。

在德國(guó)工程科學(xué)院等德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下，德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部于2013年將“工業(yè)4.0”項(xiàng)目納入了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的十大未來項(xiàng)目中。

聯(lián)邦政府資助2億歐元，用來“奠定德國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)上的國(guó)際領(lǐng)先地位，夯實(shí)德國(guó)作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的核心競(jìng)爭(zhēng)力”。這其中的“工業(yè)4.0”項(xiàng)目分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。

在接受了業(yè)界的建議后，德國(guó)總理默克爾在不同的場(chǎng)合多次談到了德國(guó)的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。4月6日，默克爾在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)開幕儀式上表示，對(duì)于德國(guó)來說，“工業(yè)4.0”是一個(gè)里程碑。德國(guó)希望能夠在傳統(tǒng)制造業(yè)仍然保持世界領(lǐng)先地位，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑵渑c現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合起來。如果不這樣的話，就會(huì)在一些領(lǐng)域失去與世界接軌的機(jī)會(huì)。

信息技術(shù)與機(jī)器的融合

然而對(duì)于企業(yè)而言，到底什么是“工業(yè)4.0”，工博會(huì)上十幾家積極參與這一概念推廣的企業(yè)都有各自不同的理解。有的致力于與機(jī)器的互聯(lián)互通，希望打造個(gè)性化的智能生產(chǎn)線;有的在宣傳自己的工業(yè)解決方案，核心是工業(yè)軟件的應(yīng)用;還有的信誓旦旦要將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)整合進(jìn)工廠。然而這些進(jìn)展僅僅只能算是“工業(yè)4.0”的基礎(chǔ)。德國(guó)工程科學(xué)院院長(zhǎng)孔翰寧博士在工博會(huì)的論壇中作關(guān)于“工業(yè)4.0”報(bào)告時(shí)說：“現(xiàn)在已經(jīng)有企業(yè)成功地提供工業(yè)4.0的基礎(chǔ)，還有模型工廠，比如德國(guó)人工智能研究中心(DFKI)。”

在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，博世力士樂公司的赫爾茲利貝女士說：“‘工業(yè)4.0’意味著信息技術(shù)(IT)與工廠走到一起。IT企業(yè)與工廠能夠相互理解并交換信息。任何時(shí)候都能夠通過IT獲取產(chǎn)品信息。它與之前的工業(yè)自動(dòng)化的最大區(qū)別就在于與機(jī)器之間的對(duì)話。通過工程師的努力，現(xiàn)在我們首次真正實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與機(jī)器的連接。”

赫爾茲利貝介紹了她們研發(fā)的面向“工業(yè)4.0”的裝配生產(chǎn)線模型。這套結(jié)合射頻識(shí)別標(biāo)識(shí)(RFID)的設(shè)備能夠讀取單個(gè)零件的信息，然后執(zhí)行獨(dú)立的裝配步驟，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)裝配單個(gè)產(chǎn)品。盡管整個(gè)系統(tǒng)包含很多的設(shè)備，赫爾茲利貝說：“我們的產(chǎn)品最重要的部分是軟件。”

費(fèi)斯托公司則展示了他們研發(fā)的專門供大學(xué)和企業(yè)使用的試驗(yàn)和學(xué)習(xí)工廠，通過這個(gè)系統(tǒng)，年輕人可以學(xué)習(xí)到工廠和自動(dòng)化應(yīng)用的入門技能。該公司的芭爾女士向科技日?qǐng)?bào)記者介紹說：“‘工業(yè)4.0’能夠?qū)崿F(xiàn)更多的自動(dòng)化，但這并不意味著就不需要人工。企業(yè)的生產(chǎn)準(zhǔn)備仍然需要很多具備更高技能并且有創(chuàng)造性的員工。”孔翰寧博士也持同樣的觀點(diǎn)。他說：“智能工廠不會(huì)是無人的。它仍然有需要參與和決定的空間。減少的是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工人，但同時(shí)會(huì)創(chuàng)造更多的間接崗位，例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)和整合。”

邁向未來工廠的道路

凱澤斯勞滕工業(yè)大學(xué)的德特勒夫·齊爾克教授參與完成了德國(guó)人工智能研究中心建造的未來工廠模型。在他看來，2016年才會(huì)有首個(gè)“智能工廠”的大型組件在現(xiàn)實(shí)工業(yè)領(lǐng)域投入使用，而構(gòu)建一個(gè)完整的工廠可能要到2023年之后。齊爾克教授認(rèn)為，缺少為“工業(yè)4.0”做好充分準(zhǔn)備的年輕科研人員，缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以及建立在相互滲透和交換基礎(chǔ)上的系統(tǒng)的安全性問題是延緩“智能工廠”進(jìn)入現(xiàn)實(shí)生活的三個(gè)主要原因。與此類似，德國(guó)電子技術(shù)和信息技術(shù)協(xié)會(huì)近期的一份調(diào)查顯示，德國(guó)多數(shù)高校和企業(yè)認(rèn)為，“工業(yè)4.0”將會(huì)實(shí)現(xiàn)，但不會(huì)早于2025年。

由于“工業(yè)4.0”概念寬泛，仍然在世界上處于強(qiáng)勢(shì)地位的德國(guó)制造業(yè)至少目前還沒有馬上升級(jí)的緊迫感。因此德國(guó)政府對(duì)其的支持似乎也有些“雷聲大雨點(diǎn)小”。“工業(yè)4.0”項(xiàng)目雖然入選《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的十大未來項(xiàng)目，但聯(lián)邦政府在2012—2015年間向十大項(xiàng)目資助84億歐元中，“工業(yè) 4.0”項(xiàng)目?jī)H獲2億歐元，連一個(gè)零頭都不到。

此外，隨著制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，德國(guó)將會(huì)面臨信息和通訊技術(shù)領(lǐng)域的制約。德國(guó)總理默克爾敦促說，“工業(yè)4.0”意味著未來的智能工廠能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)，零件與機(jī)器可以進(jìn)行交流。為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，信息通信業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等行業(yè)需要增進(jìn)合作，而不能把目光只是放在自身領(lǐng)域。德國(guó)聯(lián)邦工業(yè)協(xié)會(huì)(BDI)主席烏爾里希·格里洛則表示：“歐洲企業(yè)占全球通信和信息技術(shù)市場(chǎng)份額不到10%。”未來如果德國(guó)的工業(yè)和制造業(yè)不能彌補(bǔ)這一缺陷，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)與信息互聯(lián)技術(shù)的對(duì)接，德國(guó)工業(yè)的領(lǐng)先地位可能面臨危機(jī)。

面對(duì)“工業(yè)4.0”時(shí)代數(shù)據(jù)安全這一核心問題，孔翰寧博士說：“非常清楚的一點(diǎn)是，數(shù)據(jù)安全是必要條件，必須保護(hù)所交換信息免于未經(jīng)授權(quán)的訪問、操縱或者濫用。”孔翰寧博士還列舉了實(shí)現(xiàn)“工