“工业4.0”战略在德国如何形成、有什么样的基本内容，为此我们约请了就读于德国杜伊斯堡－埃森大学的博士生陈志文为我们进行了介绍。――编者

 

　　德国“工业4.0”从倡议到形成国家战略，其发展过程可以简单描述如下：

 

　　▲2011年，在汉诺威工业博览会开幕式致辞中，德国人工智能研究中心负责人和执行总裁Wolfgang Wahlster教授首次提出“工业4.0”这一词，旨在通过互联网的推动，形成第四次工业革命的雏形；

 

　　▲2013年，是“工业4.0”在德国发展非常快速的一年。德国信息通讯新媒体协会(BITKOM)、德国机械设备及制造协会(VDMA)和电气电子行业协会(ZVEI)建立了“工业4.0”研讨平台,并在法兰克福设立秘书处，在互联网上开设了一个门户网站(http://www.plattform-i40.de/)；

 

　　▲2013年，德国成立了“工业4.0”工作组，并于同年4月在汉诺威工业博览会上发布了最终报告《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》（Securing the future of German manufacturing industry:Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0）；

 

　　▲2013年，德国联盟教研部与联邦经济技术部将其列为《高技术战略2020》十大未来项目之一；

 

　　▲2013年12月，德国电气电子和信息技术协会发表了德国首个“工业4.0”标准化路线图；

 

　　▲2014年4月，汉诺威工业博览会，主题：“融合的工业――下一步”。

 

　　机械化、电气化和信息化标志了前三次工业革命的技术革新。随着物理网络系统(CPS)和物联网(IoT)技术的发展，将网络化引入制造业，标志着第四次工业革命的到来。

 

　　德国经济增长的动力来自于其基础产业――制造业，它也是德国经济在欧洲陷入债务危机时依然坚挺的保障。为了保证德国在制造业中继续保持全球领先地位，夯实德国作为技术经济强国的核心竞争力，德国政府倾力推出“工业4.0”战略，并因此被认为是第四次工业革命的先行者。

 

　　德国政府所设立的“工业4.0”工作组，其中不仅有能够代表德国的企业、研究机构和大学的专家，还有从政府机构聘请的观察员。相关的企业主要有：ABB、巴斯夫(BASF)、宝马(BMW)、博世(BOSCH)、戴姆勒(Daimler)、英飞凌(Infineon)、萨普(SAP)、西门子(Siemens)、蒂森克虏伯(ThyssenKrupp)及通快(TRUMPF)等。

 

　　“工业4.0”强调通过网络与信息物理生产系统的融合来改变当前的工业生产与服务模式。物联网、信息通讯技术以及大数据分析等相关技术是“工业4.0”的基础。它意在将传统工业生产与现代信息技术相结合，将集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，并最终实现工厂智能化、生产智能化。

 

　　该战略已经得到德国科研机构和企业界的广泛认同，例如，弗劳恩霍夫协会(Fraunhofer-Gesellschaft)将在其下属的应用与综合安全(Fraunhofer AISEC)、实验软件工程(Fraunhofer IESE)、制造工程及自动化(Fraunhofer IPA)、光电子，系统技术和图像处理(Fraunhofer IOSB)及材料流和物流(Fraunhofer IML)等研究所中引入“工业4.0”概念；西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统；恩德斯豪斯(Endree-Hauss)公司按照“工业4.0”要求也在积极开发自己的过程工业自动化解决方案，实现不同区域、不同客户生产资料的信息共享。

 

　　根据德国“工业4.0”标准化路线图，可将“工业4.0”的参与者分为三类：技术供应方、基础设施供应方和工业用户。技术供应方代表有西门子以及库卡(Kuka)，他们提供关键的产品技术，如协作机器人或者远程维护系统；基础设施供应方代表有德国电信(Deutsche Telekom)，博世(Bosch)以及萨普(SAP)，它们提供软件支持结构或服务，比如云计算、大数据存储和处理等；工业用户代表有传统的全球制造企业，如大众(VW)和巴斯夫(BASF)，他们使用快速成型或者能源智能建筑技术优化生产过程。不仅有传统的大公司积极参与，该计划也特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。

 

　　与纯粹的互联网不同，“工业4.0”想实现的是生产设备之间的连接，把不同的设备通过数据交互连接到一起，让工厂内部，甚至工厂之间都能成为一个整体，形成生产的智能化。这种工业设备生产数据的交互在德国正在变为现实。2013年，蔡司（Zeiss）集团在欧洲机床展上展出的一套名为PiWeb的系统，能够把跨国公司分布在不同地区工厂的机器测量数据进行网络共享，生产经理在办公室里即可看到每一个工厂的数据，实现全球数据的同步监测。德国的博世、奔驰和大众等公司已经开始使用这套系统。

 

　　正如德国总理默克尔所说，未来智能工厂能够自行运转，零件与机器可以相互交流，这令跨行业合作成为必须。她建议，信息及通信业、机械制造业等相关行业需要相互保持“好奇心”，加强合作，不要只把目光局限在自己的领域。

 

　　从“工业4.0”来看，德国工业界在技术与理念上的更新从未止步，虽然至今没有一个完整的“智能工厂”的大型组件在现实工业领域投入使用，虽然“工业4.0”的提出到发展，还只有短短几年时间，虽然延缓“工业4.0”从概念到实现的诸多因素还有很多，但是从企业的积极投入和2014汉诺威展会上众多的展示来看，德国已经表明了一个明确的态度，即：坚定地向“下一步”迈进。