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2013年12月19日，德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布德國(guó)“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。德國(guó)“工業(yè)4.0”是德國(guó)政府確定的面向2020年的國(guó)家戰(zhàn)略，在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次發(fā)布《實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略建議書》(以下簡(jiǎn)稱“建議書”)。

德國(guó)面向2020年布局

建議書坦言，德國(guó)擁有強(qiáng)大的機(jī)械和裝備制造業(yè)，但中國(guó)對(duì)德國(guó)工業(yè)構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)威脅，美國(guó)也在通過各種計(jì)劃，促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展。德國(guó)制定工業(yè)4.0戰(zhàn)略的目的，就是為了“確保德國(guó)制造的未來”。

與美國(guó)流行的第三次工業(yè)革命的說法不同，建議書將18世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備定義為工業(yè)1.0，20世紀(jì)初的電氣化為2.0，始于20世紀(jì)70年代的信息化定義為3.0。鑒于技術(shù)正將實(shí)體物理世界和虛擬網(wǎng)絡(luò)世界融合，建議書稱，在制造領(lǐng)域，這種資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)——實(shí)體物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System，CPS)”可以被定義為工業(yè)4.0。CPS包括智能機(jī)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施，從入廠到出廠，整合整個(gè)制造和物流過程，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和基于信息技術(shù)的端對(duì)端集成。

建議書指出工業(yè)4.0的諸多潛力。在生產(chǎn)能力上，工業(yè)4.0將確保僅一次性生產(chǎn)，且產(chǎn)量很低時(shí)的獲利能力，確保工藝流程的靈活性和資源利用率。另一方面，工業(yè)4.0將使人的工作生涯更長(zhǎng)，工作與生活更加平衡，高工資時(shí)產(chǎn)業(yè)仍有強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。

建議書提出，為了將德國(guó)向工業(yè)4.0升級(jí)，需要采取雙重戰(zhàn)略。一方面德國(guó)要成為工業(yè)4.0智能技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)性供應(yīng)商;另一方面，德國(guó)需要為CPS技術(shù)和產(chǎn)品培育新的市場(chǎng)。配合雙重戰(zhàn)略，建議書提出需要在標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)、管理復(fù)雜系統(tǒng)、監(jiān)管框架等8個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域采取行動(dòng)。

建議書還列舉了若干工業(yè)4.0在現(xiàn)實(shí)中的一些案例。

當(dāng)前汽車車身激光焊接生產(chǎn)線運(yùn)行具有間歇性。間歇期各種設(shè)備的能耗占總能耗的12%。工業(yè)4.0之下，采用“網(wǎng)絡(luò)喚醒模式”，可大幅減少間歇期能耗。

當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計(jì)已被高度固化，客戶不可以將跨一款車的雨刷器用于跨廠商的其它車型。工業(yè)4.0之下，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)均具有高度的靈活性，可以完成端到端的從客戶需求到加工制造等各方面的配置，以較低的成本滿足客戶需求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量很低仍能獲利的一次性生產(chǎn)，為客戶生產(chǎn)該款雨刷器。

當(dāng)前汽車生產(chǎn)線也是高度靜態(tài)配置，不可能將同一廠商不同產(chǎn)品組的部件相互置換。比如，客戶不能將同是大眾品牌下的保時(shí)捷的坐椅用于大眾其它車型。工業(yè)4.0之下，將形成動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)車輛的混裝并確保匹配。

在工業(yè)4.0之下，生產(chǎn)系統(tǒng)將如同“社會(huì)機(jī)器”，以類似于社交網(wǎng)絡(luò)的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)連接到云平臺(tái)搜索合適的專家處理問題。專家將通過集成的知識(shí)平臺(tái)，通過移動(dòng)設(shè)備更有效地進(jìn)行傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)。

德國(guó)工業(yè)4.0可以看做是對(duì)中國(guó)制造、中國(guó)兩化融合、兩化深度融合、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的極其嚴(yán)肅的回應(yīng)。以“日耳曼徹底性”著稱的德國(guó)式嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，德國(guó)工業(yè)4.0絕對(duì)不可以小覷。我國(guó)的學(xué)界、政界、產(chǎn)業(yè)界都應(yīng)該認(rèn)真關(guān)注，學(xué)習(xí)并給出中國(guó)的回應(yīng)。