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(chē)、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(mén)、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(lài)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(zhuān)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(chē)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(mén)，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(kāi)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(zhuān)門(mén)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。