工業(yè)4.0：制造業(yè)未來？

　　“工業(yè)4.0”是2013漢諾威國際工業(yè)博覽會上的最大熱詞。這項由德國聯(lián)盟教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)手推動的戰(zhàn)略性項目，被看作是提振德國制造業(yè)的有力催化劑，也被認為將是全球制造業(yè)未來發(fā)展的方向。

　　德國制造工業(yè)是世界上最具競爭力的制造工業(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專注于創(chuàng)新工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開發(fā)，以及對復(fù)雜工業(yè)過程的管理。德國擁有強大的設(shè)備和車間制造工業(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)和自動化工程方面也有很專業(yè)的技術(shù)，這些因素共同奠定了德國在制造工程工業(yè)上的領(lǐng)軍地位。在挖掘新型工業(yè)化的潛能方面，德國將獨一無二地開啟一個新的工業(yè)時代：工業(yè)4.0。

　　前三次工業(yè)革命的到來造就了機械、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。在未來，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、倉儲系統(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包含能夠獨立交換信息的小型智能機械、存儲系統(tǒng)和高效的產(chǎn)品設(shè)備，他們能夠獨立地完成運作和互相控制。隨著CPS的設(shè)備基礎(chǔ)改進到涉及制造、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)開始使用一種全新的途徑來生產(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，也了解它的當前狀況，同時我們也了解它實現(xiàn)的方式。當指令經(jīng)過CPS系統(tǒng)時，縱向需要經(jīng)過工廠和公司的商業(yè)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(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)過程鏈條中的每一個環(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)品也可以通過頗具收益的方式制造出來。在工業(yè)4.0中，對供應(yīng)商而言，動態(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，以促進選擇決策的制定。工業(yè)4.0將會發(fā)掘出創(chuàng)造價值的新方法，開發(fā)出商業(yè)新模型。特別需要說明是，工業(yè)4.0還將給新興公司和小型投資者的發(fā)展帶來契機，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)帶來覆蓋整個價值網(wǎng)絡(luò)的資源生產(chǎn)率和效率的增益。同時能夠?qū)⑷丝诮Y(jié)構(gòu)變動和社會因素考慮在內(nèi)，并設(shè)定合適的方式來組織生產(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，使其能夠?qū)⒕�力集中在�?chuàng)新和增值業(yè)務(wù)上。在關(guān)于熟練工短缺的問題上，工業(yè)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(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，工業(yè)4.0為工作和生活找到了一個更好的平衡點。

　　制造業(yè)工程領(lǐng)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(yè)部署物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)服務(wù)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(yè)”來采取措施反對“限制工業(yè)化”。

　　為了實現(xiàn)工業(yè)制造到工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)變，德國需要實現(xiàn)一項雙重策略。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)固自身在全球市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。同時，還應(yīng)創(chuàng)造并服務(wù)于CPS科技和產(chǎn)品。

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

　�、� 橫向集成需要通過價值網(wǎng)絡(luò)

　�、� 端到端的工程立體集成橫跨整個價值鏈

　　⑶ 垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化的制造系統(tǒng)

　　通向工業(yè)4.0之路將會要求德國在研發(fā)上投入巨大的精力，為了實現(xiàn)雙重策略，所進行的研究首先必須實現(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，在工作場所中新的社會基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該得到更多關(guān)注。