“工業4.0”是2013漢諾威國際工業博覽會上的最大熱詞。這項由德國聯盟教研部與聯邦經濟技術部聯手推動的戰略性項目，被看作是提振德國制造業的有力催化劑，也被認為將是全球制造業未來發展的方向。

德國制造工業是世界上最具競爭力的制造工業之一，在全球制造裝備領域擁有領頭羊的地位。這在很大程度上源于德國專注于創新工業科技產品的科研和開發，以及對復雜工業過程的管理。德國擁有強大的設備和車間制造工業，在世界信息技術領域擁有很高的能力水平，在嵌入式系統和自動化工程方面也有很專業的技術，這些因素共同奠定了德國在制造工程工業上的領軍地位。在挖掘新型工業化的潛能方面，德國將獨一無二地開啟一個新的工業時代：工業4.0。

前三次工業革命的到來造就了機械、電氣和信息技術。如今，物聯網和制造業服務正宣告著第四次工業革命——工業4.0的到來。在未來，廠商們將以“信息物理系統”（Cyber-Physical Systems：CPS）為框架建立包含其設備、倉儲系統和工業產品的全球性網絡。在制造業領域，CPS包含能夠獨立交換信息的小型智能機械、存儲系統和高效的產品設備，他們能夠獨立地完成運作和互相控制。隨著CPS的設備基礎改進到涉及制造、工程、材料使用和供應鏈以及生命周期管理的工業工序，智慧工廠似乎已經開始使用一種全新的途徑來生產產品了。智能產品的特征十分明顯，它們總是被投以關注的目光，我們都知曉它的發展歷程，也了解它的當前狀況，同時我們也了解它實現的方式。當指令經過CPS系統時，縱向需要經過工廠和公司的商業流程，橫向則連接了可以實時管理的衍生價值體系，這兩方面共同構建了嵌入式制造的系統網絡。此外，每一條指令都需要流經過程鏈條中的每一個環節。

工業4.0擁有巨大的潛力。智慧工廠讓用戶的個性定制化需求得以滿足，這就意味著，即使是一次性的產品也可以通過頗具收益的方式制造出來。在工業4.0中，對供應商而言，動態商業模式和工程流程使生產和交付變得更加靈活，而且對于生產中斷和故障可以靈活反應。現在工業制造在制造流程中已經能夠提供端到端的透明化，以促進選擇決策的制定。工業4.0將會發掘出創造價值的新方法，開發出商業新模型。特別需要說明是，工業4.0還將給新興公司和小型投資者的發展帶來契機，下游的服務也將從中受益。

此外，工業4.0將致力于解決當今世界遇到的一些挑戰，比如資源效率、城鎮化和人才結構調整等。工業4.0能夠持續帶來覆蓋整個價值網絡的資源生產率和效率的增益。同時能夠將人口結構變動和社會因素考慮在內，并設定合適的方式來組織生產。智能輔助系統可以把工人從單調、程式化的工作中解放出來，使其能夠將精力集中在創新和增值業務上。在關于熟練工短缺的問題上，工業4.0允許高齡的工人延長他們的工作生涯，使他們能夠長時間地保持生產力。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，私人生活和持續的職業生涯發展將變得更有效率，可以說，工業4.0為工作和生活找到了一個更好的平衡點。

制造業工程領域的全球化競爭變得愈加激烈，德國并不是唯一一個在制造業部署物聯網和行業服務的國家。而且，并不是只有亞洲的很多競爭對手對德國造成了威脅，遠在大洋彼岸的美國也在通過程序提升“先進制造業”來采取措施反對“限制工業化”。

為了實現工業制造到工業4.0的轉變，德國需要實現一項雙重策略。不僅應該一如既往地把“信息和通訊科技”和“自身的傳統高科技策略”進行整合，以努力成為智能制造科技的主要供應商，尋求穩固自身在全球市場的領導地位。同時，還應創造并服務于CPS科技和產品。

為了達成這個雙重要求，以下幾個工業4.0的特征應該被執行：

⑴ 橫向集成需要通過價值網絡

⑵ 端到端的工程立體集成橫跨整個價值鏈

⑶ 垂直集成和網絡化的制造系統

通向工業4.0之路將會要求德國在研發上投入巨大的精力，為了實現雙重策略，所進行的研究首先必須實現“制造系統的水平和垂直集成”和“工程上端到端的集成”。此外，出于對工業4.0系統的要求和CPS科技持續發展的目的，在工作場所中新的社會基礎設施應該得到更多關注。