“工業(yè)4.0”適應(yīng)了萬(wàn)物互聯(lián)的發(fā)展趨勢(shì)

　　有專家認(rèn)為，工業(yè)4.0的本質(zhì)含義之一就是要打造一個(gè)世界級(jí)的工廠，那到底什么叫世界級(jí)的工廠?工業(yè)4.0能夠整合最好的傳感器、軟件和技術(shù)，把一個(gè)全球公司在世界各地的工廠都匯集到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，總部可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)看到每個(gè)工廠運(yùn)行的情況，并通過(guò)高度的可視化、自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)提高效率、降低能耗的目的，這就是世界級(jí)的工廠，也是工業(yè)4.0的本質(zhì)。

　　“工業(yè)4.0”是工業(yè)互聯(lián)

　　但從根本上來(lái)講，“工業(yè)4.0”是一種在信息技術(shù)發(fā)展到新階段產(chǎn)生的新的工業(yè)發(fā)展模式。從終極目標(biāo)來(lái)看，工業(yè)4.0不能為技術(shù)而技術(shù)，核心在于提高企業(yè)、行業(yè)乃至國(guó)家的整體競(jìng)爭(zhēng)力。

　　從工業(yè)2.0到工業(yè)3.0時(shí)代的重要標(biāo)志是，單機(jī)智能設(shè)備的廣泛普及。工業(yè)4.0把1969年第一個(gè)可編程邏輯控制器Modicon084的使用作為工業(yè)3.0的起點(diǎn)，其核心是各種數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的推廣，我們可以把它理解為單機(jī)設(shè)備智能化水平不斷提升并廣泛普及推廣。

　　工業(yè)4.0的核心是單機(jī)智能設(shè)備的互聯(lián)，不同類型和功能的智能單機(jī)設(shè)備的互聯(lián)組成智能生產(chǎn)線，不同的智能生產(chǎn)線間的互聯(lián)組成智能車間，智能車間的互聯(lián)組成智能工廠，不同地域、行業(yè)、企業(yè)的智能工廠的互聯(lián)組成一個(gè)制造能力無(wú)所不在的智能制造系統(tǒng)，這些單機(jī)智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能車間及智能工廠可以自由動(dòng)態(tài)地組合，以滿足不斷變化的制造需求，這是工業(yè)4.0區(qū)別與工業(yè)3.0的重要特征。

　　正如德國(guó)總理默克爾在2014年漢諾威工博會(huì)上所講的，工業(yè)4.0意味著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。由于產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間能夠通信，使得產(chǎn)品能理解制造的細(xì)節(jié)以及自己將被如何使用。同時(shí)，它們能協(xié)助生產(chǎn)過(guò)程，回答諸如“我是什么時(shí)候被制造的”、“哪組參數(shù)應(yīng)該被用來(lái)處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪”等等問(wèn)題。

　　信息物理系統(tǒng)(CPS)是工業(yè)4.0的核心，它通過(guò)將物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能，從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。信息物理系統(tǒng)(CPS)可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備、產(chǎn)品、人協(xié)調(diào)互動(dòng)的基礎(chǔ)。智能制造的核心在于實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能和人類智能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自感知、自適應(yīng)、自診斷、自決策、自修復(fù)。

　　信息技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的連接，所有產(chǎn)品都將成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端。萬(wàn)物互聯(lián)就是人、物、數(shù)據(jù)和程序通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接在一起，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)所有人和人、人和物以及物和物之間的互聯(lián)，重構(gòu)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)工具、生產(chǎn)方式和生活場(chǎng)景。人們能夠以多種方式通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接到互聯(lián)網(wǎng)，基于感知、傳輸、處理的各類人造物將成為網(wǎng)絡(luò)的終端，人、物、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行流程再造，基于物理世界感知和人群交互的在線化、實(shí)時(shí)化的數(shù)據(jù)與智能處理改變著我們對(duì)外部世界的響應(yīng)模式。

　　產(chǎn)業(yè)鏈重塑

　　德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過(guò)充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

　　如果工廠還有生產(chǎn)體系的話，它們可以高度智能化。

　　智能化的工廠完全由物聯(lián)網(wǎng)加以控制，制造流程完全可以由電腦來(lái)加以整合。所以會(huì)有對(duì)于生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控可以觀察到需要什么樣的新材料，需要什么樣的工序來(lái)保證整個(gè)生產(chǎn)的進(jìn)程。這不是簡(jiǎn)單的生產(chǎn)自動(dòng)化的問(wèn)題，而是智能控制，而且能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的智能運(yùn)輸。如果系統(tǒng)中突然出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)下令停下，自動(dòng)進(jìn)行修理。

　　生產(chǎn)需要的產(chǎn)品時(shí)，可以智能利用有關(guān)能源。通過(guò)IT技術(shù)，可以保證對(duì)于能源的使用是以最為有效的方式進(jìn)行。物聯(lián)網(wǎng)是把所有各種各樣的部件考慮進(jìn)去;而今后做決策時(shí)，是把所有的組織體系考慮進(jìn)去，這是一種整體的思考方法。這將使產(chǎn)業(yè)鏈分工變得高度有效，相互又非常精準(zhǔn)地對(duì)接。

　　未來(lái)可以看到一個(gè)智能化的經(jīng)濟(jì)體：包括智能化的生產(chǎn)、工廠、生活、家居、交通、物流、治理、環(huán)境、人的活動(dòng)等產(chǎn)業(yè)鏈要素。這個(gè)過(guò)程實(shí)際上由IT系統(tǒng)加以控制，IT系統(tǒng)知道如何組織生產(chǎn)，來(lái)收集所有的數(shù)據(jù)，并用一種控制的方式與有關(guān)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行互動(dòng)。未來(lái)整個(gè)生產(chǎn)當(dāng)中捕捉到的數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，幫助人做出決策，進(jìn)行一些設(shè)定同時(shí)進(jìn)行傳輸，而且在發(fā)生某些故障時(shí)，自動(dòng)發(fā)送警告。

　　如此，智能工廠的生產(chǎn)組織變得極其高效。同時(shí)，單體智能工廠也可以成為聯(lián)合體，即把外部的一些工廠包括進(jìn)來(lái)。比如單體智能工廠在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，一旦某些原料用完了，廠外供應(yīng)商會(huì)自動(dòng)獲取信息，然后就會(huì)自動(dòng)交付定額的原料。

　　智能工廠和廠外的合作伙伴完全可以通過(guò)智能系統(tǒng)進(jìn)行整合，這是非常和諧的互動(dòng)，可以誕生智能化的商業(yè)模式，即：隨時(shí)在生成數(shù)據(jù)，隨時(shí)按照精確的數(shù)據(jù)讓生產(chǎn)方了解情況，來(lái)改善生產(chǎn)當(dāng)中的狀況。

　　工業(yè)4.0用了很多IT技術(shù)，毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)重新塑造整個(gè)生產(chǎn)流程，原來(lái)的工人會(huì)受到影響。工人會(huì)產(chǎn)生擔(dān)憂，在這種擔(dān)憂下，會(huì)不配合和加以破壞;因此需要和他們進(jìn)行討論，告訴他們未來(lái)的整個(gè)工作場(chǎng)景是怎樣的，希望他們參與進(jìn)來(lái)，讓這樣的技術(shù)最終改善他們的處境，而不是相反。德國(guó)也特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。

　　工業(yè)4.0的前提條件

　　人工智能的介入、機(jī)器人的大量使用會(huì)讓設(shè)計(jì)的智能化、工藝的智能化、試驗(yàn)仿真的智能化、生產(chǎn)過(guò)程的智能化、保障的智能化成為現(xiàn)實(shí)。這就是工業(yè)4.0的未來(lái)發(fā)展，而深入實(shí)施數(shù)字化工程是實(shí)施工業(yè)4.0的前提條件。

　　中國(guó)老話講“飯要一口口吃，路要一步步走”。從古今中外的歷史發(fā)展來(lái)看，人類的進(jìn)化及演變是一步一個(gè)腳印才走到了今天。當(dāng)然，工業(yè)體系的發(fā)展也必然遵循這樣一個(gè)規(guī)律，即通過(guò)新技術(shù)、新材料和創(chuàng)新可以把某個(gè)過(guò)程縮短，但要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)體系的跨越式發(fā)展需要有充分的前提條件。

　　在先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，出現(xiàn)了多項(xiàng)與智能制造相關(guān)的技術(shù)概念與實(shí)踐，其中與智能制造關(guān)系最直接、最密切的是數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能技術(shù)，以及敏捷制造、精益制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、數(shù)字化制造等。這些技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐對(duì)智能制造的發(fā)展具有重要的支撐作用，但同時(shí)又與智能制造有所區(qū)別。

　　自動(dòng)化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它和控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、自動(dòng)控制等都有著十分密切的關(guān)系，而其中又以“控制理論”和“計(jì)算機(jī)技術(shù)”對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的影響最大。

　　業(yè)產(chǎn)品的工程概念。按照產(chǎn)品研制流程，可以簡(jiǎn)單劃分為4個(gè)階段。

　　第一階段是方案階段，包含需求分析、概念設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì);第二階段是工程研制階段，包含初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn);第三階段是產(chǎn)品定型后的批生產(chǎn)階段;第四階段是產(chǎn)品交付后的使用維護(hù)階段;最后到了產(chǎn)品報(bào)廢或回收，就完成了產(chǎn)品壽命周期的整個(gè)過(guò)程，這就是PLM。在歷史上，沒(méi)有計(jì)算機(jī)也研制生產(chǎn)了很多的產(chǎn)品，因此傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品本身和數(shù)字化沒(méi)有直接關(guān)系。

　　信息化單項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用階段。20世紀(jì)60年代以后，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了大量CAX類的工具，逐步使工程師從傳統(tǒng)的手工產(chǎn)品研制向計(jì)算機(jī)輔助方向轉(zhuǎn)變，可以說(shuō)是數(shù)字化工程的萌芽階段。

　　數(shù)字化工程的概念。為使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，我們先把CPS的C和P分開考慮，最后再加以綜合。首先描述C，就是Cyber。

　　產(chǎn)品研制的幾個(gè)階段全部在計(jì)算機(jī)上完成，從虛擬的方案設(shè)計(jì)、虛擬工程研制、虛擬試驗(yàn)等在計(jì)算機(jī)上的反復(fù)迭代不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。當(dāng)然，基礎(chǔ)是有大量計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，并具有完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用大量CAX軟件和工程管理軟件，幾千甚至是數(shù)萬(wàn)名工程師采用IPT的組織，在協(xié)同研制平臺(tái)上完成復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)仿真等工作。典型案例是波音787飛機(jī)，它基于全球的組織方式，采用各類軟件約8000種。這就是CPS中的C(Cyber)空間，也就是基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同研制眾創(chuàng)空間。

　　在數(shù)字化生產(chǎn)的流程中，數(shù)字化生產(chǎn)要逐步從自動(dòng)化的設(shè)備級(jí)做起，并根據(jù)需求，由若干設(shè)備組成自動(dòng)化的生產(chǎn)線，由多條生產(chǎn)線建立自動(dòng)化車間，最后部署成數(shù)字化工廠，對(duì)大型復(fù)雜產(chǎn)品需要構(gòu)建多個(gè)自動(dòng)化工廠的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。這樣形成5個(gè)層級(jí)，各個(gè)層級(jí)的配置有著很大的區(qū)別。限于篇幅，這里不作過(guò)多描述。數(shù)字化生產(chǎn)離不開設(shè)備、設(shè)施、材料等，這些就是CPS中的P(Physical)。

　　將Cyber和Physical融合就是賽博-物理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CPS。CPS的初始階段就是我國(guó)所講的工業(yè)化和信息化兩化融合。當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展和深入應(yīng)用，目前叫工業(yè)化和信息化兩化深度融合。

　　未來(lái)智能制造業(yè)

　　通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，將工廠內(nèi)所有設(shè)備互聯(lián)的“智能工廠”就是其中最好的一個(gè)體現(xiàn)。德國(guó)制造業(yè)中的所有行業(yè)正在實(shí)施該項(xiàng)目有關(guān)的研究，并計(jì)劃為此投入2億歐元。智能工廠或者“工業(yè)4.0”，是從嵌入式系統(tǒng)向信息物理融合系統(tǒng)(CPS)發(fā)展的技術(shù)進(jìn)化。作為未來(lái)第四次工業(yè)革命的代表，工業(yè)4.0不斷向?qū)崿F(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等無(wú)縫連接的互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))的方向發(fā)展。

　　工業(yè)革命4.0：未來(lái)10年，第四次工業(yè)革命將步入“分散化”生產(chǎn)的新時(shí)代。工業(yè)4.0通過(guò)決定生產(chǎn)制造過(guò)程等的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理。

　　在未來(lái)的智能制造業(yè)中，CPS對(duì)涵蓋自動(dòng)化、生產(chǎn)技術(shù)、汽車、機(jī)械工程、能源、運(yùn)輸以及遠(yuǎn)程醫(yī)療等眾多工業(yè)部門、應(yīng)用領(lǐng)域，具有非常重要的意義。因CPS而實(shí)現(xiàn)的許多應(yīng)用，將產(chǎn)生新附加價(jià)值鏈和業(yè)務(wù)模式。CPS不僅可以降低實(shí)際成本，提高能源、時(shí)間等的效率，還能降低CO2排放水平，在保護(hù)環(huán)境上發(fā)揮重大作用。

　　因?yàn)镃PS的存在，智能工廠的生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)品、資源及處理過(guò)程都將具有非常高水平的實(shí)時(shí)性，同時(shí)在資源、成本節(jié)約中更具優(yōu)勢(shì)。智能工廠將按照重視可持續(xù)性的中心原則來(lái)設(shè)計(jì)，因此，服從性、靈活性、自適應(yīng)性、學(xué)習(xí)能力、容錯(cuò)能力甚至風(fēng)險(xiǎn)管理都是其中不可或缺的要素。智能工廠設(shè)備的高級(jí)自動(dòng)化，主要是由基于自動(dòng)觀察生產(chǎn)過(guò)程中CPS生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)可實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)的靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工程的徹底優(yōu)化。同時(shí)，生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)不僅僅是在特定生產(chǎn)條件下的一次性體現(xiàn)，還可以實(shí)現(xiàn)多家工廠、多個(gè)生產(chǎn)單元所形成的世界級(jí)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化。

　　相對(duì)于傳統(tǒng)制造工業(yè)，以智能工廠為代表的未來(lái)智能制造業(yè)是一種理想的生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠智能編輯產(chǎn)品特性、成本、物流管理、安全、信賴性、時(shí)間以及可持續(xù)性等要素，從而為各個(gè)顧客進(jìn)行最優(yōu)化的產(chǎn)品制造。這樣一種“自下而上”型的生產(chǎn)模式革命，不但能節(jié)約創(chuàng)新技術(shù)、成本與時(shí)間，還擁有培育新市場(chǎng)機(jī)會(huì)的網(wǎng)絡(luò)容量。

　　基于高性能軟件的嵌入式系統(tǒng)與融合在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中的專業(yè)用戶接口之間發(fā)生的相互作用，將誕生全新的系統(tǒng)功能性世界。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，智能手機(jī)囊括許多應(yīng)用和服務(wù)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)備本身通話功能。由于全新的劃時(shí)代應(yīng)用和服務(wù)的提供商將不斷涌現(xiàn)，漸漸形成新的價(jià)值鏈，所以，CPS也將對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)與市場(chǎng)模式帶來(lái)范式轉(zhuǎn)變。汽車工業(yè)、能源經(jīng)濟(jì)，還有包括諸如工業(yè)4.0的生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)工業(yè)部門，將同步因這些新價(jià)值鏈發(fā)生巨變。

　　給中國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型的啟示

　　工業(yè)4.0是德國(guó)從政府層面提出的戰(zhàn)略，代表德國(guó)從國(guó)家層面對(duì)未來(lái)制造業(yè)走向和相關(guān)問(wèn)題的戰(zhàn)略布局和對(duì)策，與我國(guó)提出的兩化深度融合戰(zhàn)略有很多相似之處，其提出的一系列政策措施，值得我們認(rèn)真借鑒。

　　一是制造業(yè)智能化、互聯(lián)網(wǎng)化是新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命的大趨勢(shì)，要抓緊制定相應(yīng)的頂層戰(zhàn)略設(shè)計(jì)，重視話語(yǔ)權(quán)建設(shè)。為推進(jìn)工業(yè)4.0計(jì)劃的落實(shí)，德國(guó)資訊技術(shù)和通訊新媒體協(xié)會(huì)、德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)以及德國(guó)電氣和電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)等三大協(xié)會(huì)共同建立了跨界研究小組“工業(yè)4.0平臺(tái)”，以協(xié)調(diào)所有參與工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃的資源。這也是德國(guó)推進(jìn)工業(yè)4.0的組織保障。充分重視釋放市場(chǎng)潛力的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)，為了執(zhí)行工業(yè)4.0戰(zhàn)略，德國(guó)采用了“領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略”與“領(lǐng)先的市場(chǎng)戰(zhàn)略”的雙重戰(zhàn)略來(lái)釋放市場(chǎng)潛力。領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)德國(guó)裝備制造供應(yīng)商要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和集成，不斷提供世界領(lǐng)先的技術(shù)解決方案，并藉此成為工業(yè)4.0產(chǎn)品全球領(lǐng)先的開發(fā)商、生產(chǎn)商，重視在新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命的話語(yǔ)權(quán)建設(shè)。為了充分發(fā)揮德國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，德國(guó)在吸收美國(guó)提出的CPS概念的基礎(chǔ)上推陳出新，提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，其目的就是要爭(zhēng)奪話語(yǔ)權(quán)，為德國(guó)的新技術(shù)與產(chǎn)品出口創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

　　德國(guó)的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，可以說(shuō)是對(duì)于先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展方向和升級(jí)路徑的決策，目標(biāo)明確、戰(zhàn)略務(wù)實(shí)、發(fā)展路徑清晰，與我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)規(guī)劃中的兩化深度融合的提法異曲同工。我國(guó)兩化融合和兩化深度融合概念雖然提出已久，但對(duì)戰(zhàn)略設(shè)計(jì)、組織保障、推進(jìn)路線等方面的認(rèn)知還沒(méi)有達(dá)到一定的水平，兩化深度融合的提法也還沒(méi)有提升到爭(zhēng)奪全球新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命的話語(yǔ)權(quán)的高度來(lái)制定戰(zhàn)略目標(biāo)與執(zhí)行路線。在這方面我們必須向德國(guó)、美國(guó)學(xué)習(xí)，立足于充分發(fā)揮中國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)，在深刻認(rèn)識(shí)新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命的規(guī)律與特性的基礎(chǔ)上，推進(jìn)我國(guó)新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命的頂層戰(zhàn)略規(guī)劃，力爭(zhēng)在全球新的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命中建立自身的話語(yǔ)權(quán)。

　　二是高度重視標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、兩化深度融合戰(zhàn)略和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用，大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化建設(shè)。

　　德國(guó)是一個(gè)重視標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家，并將標(biāo)準(zhǔn)放到引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度上，認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)尤其是關(guān)于安全、健康和環(huán)保等方面的標(biāo)準(zhǔn)，代表著掌控科技、掌控產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)計(jì)算，1960-1996年間德國(guó)每年3.3%的GDP增長(zhǎng)中，標(biāo)準(zhǔn)的貢獻(xiàn)率占0.9%，僅次于資本投入。

　　工業(yè)4.0認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0目標(biāo)的關(guān)鍵是建立一個(gè)人、機(jī)器、資源互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)，物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)化的智能聯(lián)接必然要求一個(gè)系統(tǒng)框架，在這個(gè)框架內(nèi)，各種終端設(shè)備、應(yīng)用軟件，它們之間的數(shù)據(jù)信息交換、識(shí)別、處理、維護(hù)等必須基于一套標(biāo)準(zhǔn)化的體系。為了順利實(shí)現(xiàn)向工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)化，德國(guó)工業(yè)4.0工作組把標(biāo)準(zhǔn)化排在為推進(jìn)工業(yè)4.0需要在關(guān)鍵領(lǐng)域采取的8項(xiàng)行動(dòng)的第一位，工業(yè)4.0工作組還同時(shí)建議在工業(yè)4.0平臺(tái)下成立一個(gè)工作小組，專門處理標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)的問(wèn)題。為此，2013年12月，德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)表了“工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化路線圖”?？梢哉f(shuō)，德國(guó)工業(yè)4.0中的標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略顯示出“前導(dǎo)+研發(fā)”的鮮明模式特征，即在先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化同步甚至超前進(jìn)行，以便為產(chǎn)業(yè)發(fā)展勾勒出整體框架。

　　為此，我們?cè)谕七M(jìn)兩化深度融合的戰(zhàn)略中，不僅要重視發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化工作在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用，及時(shí)出臺(tái)兩化深度融合標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，而且還要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化，使得中國(guó)設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)得到國(guó)際上的廣泛采用，以?shī)Z取戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全球制高點(diǎn)。

　　三是在實(shí)施兩化深度融合戰(zhàn)略、發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的過(guò)程中，不僅要重視關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和突破，更應(yīng)重視系統(tǒng)配套體系、企業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、集成以及社會(huì)資源的再配置，是對(duì)整個(gè)制造業(yè)體系的發(fā)展的總體思考，而不僅僅把它作為一個(gè)新技術(shù)發(fā)展的問(wèn)題。

　　在工業(yè)4.0的雙重戰(zhàn)略中，德國(guó)提出不僅要重視發(fā)揮大企業(yè)的龍頭作用，更高度強(qiáng)調(diào)如何使中小企業(yè)能夠應(yīng)用工業(yè)4.0的成果來(lái)解決“產(chǎn)、學(xué)、研、用”互相結(jié)合和促進(jìn)的問(wèn)題。德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略不僅有傳統(tǒng)的大公司西門子、博世、庫(kù)卡積極參與該計(jì)劃，也特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能制造技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)制造技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。

　　可以說(shuō)，從技術(shù)發(fā)展、創(chuàng)新生態(tài)到社會(huì)融合，工業(yè)4.0特別注重“工業(yè)系統(tǒng)的整體躍遷”的實(shí)現(xiàn)路徑與配套體系建設(shè)。我們?cè)趯?shí)施兩化深度融合戰(zhàn)略中，不但要重視大企業(yè)的龍頭作用，還應(yīng)充分吸收中小企業(yè)參與，以推動(dòng)跨學(xué)科、跨行業(yè)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。同時(shí)，如何為工業(yè)提供綜合的寬帶互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、如何開發(fā)和管理工業(yè)大數(shù)據(jù)、如何保證工業(yè)IT系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)的安全，這些課題都值得我們?cè)趯?shí)施工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)規(guī)劃時(shí)重點(diǎn)考慮。尤其重要的是，我們應(yīng)把推進(jìn)工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展置于搶占新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命的制高點(diǎn)的高度加以推進(jìn)，不僅應(yīng)加強(qiáng)工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究，更要加強(qiáng)工業(yè)大數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)的開發(fā)。

　　中國(guó)版工業(yè)4.0戰(zhàn)略

　　2014年3月，國(guó)家主席習(xí)近平訪問(wèn)德國(guó)，在《法蘭克福匯報(bào)》發(fā)表的署名文章中重點(diǎn)提到德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略。中德合作將會(huì)有更多契合點(diǎn)，獲得新動(dòng)力。中德關(guān)系也將在現(xiàn)有高水平的基礎(chǔ)上，進(jìn)入一個(gè)精確磨合和深度對(duì)接的新階段。這被市場(chǎng)一致認(rèn)為是中國(guó)正式提出加速制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一步。

　　2014年10月，李總理訪問(wèn)德國(guó)，發(fā)表《中德合作行動(dòng)綱要》，宣布了中德兩國(guó)將開展工業(yè)4.0合作，這對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言意味著巨大的轉(zhuǎn)型契機(jī)，該領(lǐng)域合作有望成為中德未來(lái)產(chǎn)業(yè)合作的新方向。

　　10月28日，我國(guó)同濟(jì)大學(xué)與德國(guó)菲尼克斯電氣歷時(shí)1年共同建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)工業(yè)4.0——智能工廠實(shí)驗(yàn)室。未來(lái)該實(shí)驗(yàn)室將從概念走向工程實(shí)踐，走向國(guó)內(nèi)工程教育第一線，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)工業(yè)4.0進(jìn)程。

　　11月，第16屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)(簡(jiǎn)稱工博會(huì))在上海開幕，工信部部長(zhǎng)苗圩在開幕詞中指出，就工業(yè)整體而言，要更加注重推進(jìn)信息化和工業(yè)化的深度融合，把智能制造作為主攻方向和重點(diǎn)內(nèi)容。推進(jìn)信息技術(shù)的集成、綜合應(yīng)用和融合創(chuàng)新，促進(jìn)制造業(yè)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，全面加快工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)工業(yè)由大變強(qiáng)。

　　在工博會(huì)上，來(lái)自國(guó)內(nèi)外的廠家向參會(huì)人員展示了各種工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)線的相關(guān)設(shè)備，體現(xiàn)出了工業(yè)4.0的兩大特點(diǎn)：一是多批次小批量，定制生產(chǎn)滿足個(gè)性化需求;二是智能化。如果你想要一支黑色的鉛筆，在網(wǎng)上下單，指令第一時(shí)間傳到生產(chǎn)鉛筆的機(jī)器上，不需要任何中間流程。這臺(tái)機(jī)器同時(shí)能生產(chǎn)5種顏色的鉛筆，但接到指令，它只“蹦”出黑色的來(lái)。