“工業(yè)4.0”概念最初在德國(guó)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的建議與推動(dòng)下形成，并上升為德國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。如今，“工業(yè)4.0”已風(fēng)靡全球，成為投資者耳熟能詳?shù)臒嵩~。

　　“工業(yè)4.0”概念誕生于德國(guó)并非偶然。德國(guó)是全球制造業(yè)最具競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家之一，擁有強(qiáng)大的機(jī)械和裝備制造業(yè)、占據(jù)全球信息技術(shù)的顯著地位。德國(guó)提出并推動(dòng)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，旨在通過(guò)打造智能制造的新標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)固全球制造業(yè)的龍頭地位。包括西門(mén)子、菲尼克斯電氣、倍福和庫(kù)卡機(jī)器人等多家德國(guó)企業(yè)都在“工業(yè)4.0”時(shí)代全速前進(jìn)。而遭受金融危機(jī)和債務(wù)危機(jī)重創(chuàng)的歐洲，也希望“工業(yè)4.0”能為歐洲經(jīng)濟(jì)的重新崛起帶來(lái)新的動(dòng)力。

　　智能制造主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

　　2013年4月，德國(guó)在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上首次發(fā)布了《實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略建議書(shū)》；德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)同年12月發(fā)布了“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線(xiàn)圖。2014年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)的主題“融合的工業(yè)——下一步”很好地契合了“工業(yè)4.0”概念。德國(guó)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念即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)（Cyber-Physical System，簡(jiǎn)稱(chēng)CPS) 相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

　　“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略主要分為三大主題，一是“智能工廠(chǎng)”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)和過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等；三是“智能物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方能夠快速獲得服務(wù)，得到物流支持。

　　簡(jiǎn)言之，虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理系統(tǒng)就是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于各行業(yè)，其核心是通過(guò)應(yīng)用信息通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，將虛擬系統(tǒng)信息與物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，完成各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

　　德國(guó)《明鏡》周刊指出，“工業(yè)4.0”發(fā)出了革命性訊號(hào)。首先，工業(yè)生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)將發(fā)生變化。未來(lái)工業(yè)制勝的秘訣在于如何在提高生產(chǎn)率的同時(shí)盡量縮短產(chǎn)品從創(chuàng)意到上市的周期，及如何滿(mǎn)足更復(fù)雜、個(gè)性化的產(chǎn)品需求。其次，虛擬與實(shí)際的界限將被消除。工廠(chǎng)中所有生產(chǎn)程序均可提前在計(jì)算機(jī)中仿真模擬，可在虛擬世界中完成生產(chǎn)的分析與優(yōu)化。其三，人工將被機(jī)器智能取代。德國(guó)弗勞恩霍夫就業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院院長(zhǎng)威廉·鮑爾認(rèn)為，未來(lái)人力將集中于創(chuàng)新與決策領(lǐng)域。此外，“工業(yè)4.0”將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)將創(chuàng)造嶄新的商業(yè)模式。

　　回顧前三次工業(yè)革命，實(shí)際上是應(yīng)用機(jī)械、電氣和信息技術(shù)等越來(lái)越先進(jìn)的工具逐步將人力從生產(chǎn)中解放，從而提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的過(guò)程。而對(duì)于即將到來(lái)的第四次工業(yè)革命，更偉大的工具——互聯(lián)網(wǎng)將深度參與生產(chǎn)過(guò)程，從而將制造業(yè)對(duì)勞動(dòng)力的依賴(lài)和生產(chǎn)成本的優(yōu)化帶到一個(gè)新高度。

　　東方證券研究報(bào)告指出，與前三次工業(yè)革命相比，第四次工業(yè)革命的進(jìn)步在于利用互聯(lián)網(wǎng)激活了傳統(tǒng)工業(yè)過(guò)程，使工廠(chǎng)設(shè)備“能說(shuō)話(huà)、能思考”，同時(shí)實(shí)現(xiàn)三大功能：降低制造業(yè)對(duì)勞動(dòng)力的依賴(lài)、滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化需求，并將流通成本降到較低。從長(zhǎng)期看，“工業(yè)4.0”時(shí)代，對(duì)于智能工廠(chǎng)的投入將遠(yuǎn)超過(guò)一般工業(yè)，但項(xiàng)目盈利能力也將顯著提高。無(wú)論在何種經(jīng)濟(jì)體，“工業(yè)4.0”都將是制造業(yè)發(fā)展的必由之路，是未來(lái)制造業(yè)較大的一波“浪潮”。

　　德國(guó)企業(yè)搶占先機(jī)

　　在推動(dòng)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的過(guò)程中，德國(guó)人創(chuàng)建了新的生產(chǎn)環(huán)境，提供了新的智能生產(chǎn)裝備和新的技術(shù)手段。這些推動(dòng)著德國(guó)的機(jī)器人、成套裝備、信息技術(shù)、控制技術(shù)等核心產(chǎn)業(yè)的變革，確保了德國(guó)制造業(yè)的未來(lái)。

　　德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程學(xué)院、通信行業(yè)科學(xué)發(fā)起人集團(tuán)發(fā)言人、研究聯(lián)盟和工業(yè)4.0工作組聯(lián)合主席孔翰寧稱(chēng)：“工業(yè)4.0為德國(guó)提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，進(jìn)一步鞏固其作為全球生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和信息業(yè)務(wù)解決方案供應(yīng)商的地位。”

　　在德國(guó)企業(yè)中，西門(mén)子已憑借全集成自動(dòng)化（TIA）和“數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)”搶占先機(jī)。西門(mén)子的“工業(yè)4.0”行動(dòng)計(jì)劃包括，首先，持續(xù)推進(jìn)數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。其次，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)可無(wú)縫連接、企業(yè)資源規(guī)劃和自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)的制造運(yùn)行管理系統(tǒng)。第三，繼續(xù)在所有生產(chǎn)制造設(shè)備上推行即插即用的靈活組合理念，為實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)化及驅(qū)動(dòng)解決方案提供支持。

　　在今年4月舉行的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門(mén)子展示的新一代汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)吸引眼球無(wú)數(shù)。在該生產(chǎn)線(xiàn)上，車(chē)體與機(jī)器人邊“對(duì)話(huà)”邊組裝。其工作原理為在車(chē)體內(nèi)嵌入集成電路標(biāo)簽，記錄汽車(chē)型號(hào)、必要零部件及組裝順序等信息。車(chē)體接近機(jī)器人時(shí)會(huì)發(fā)出指示，機(jī)器人會(huì)按照指示進(jìn)行作業(yè)。

　　被譽(yù)為德國(guó)“工業(yè)4.0”模范工廠(chǎng)的西門(mén)子安貝格電子制造廠(chǎng)，只有三座外觀簡(jiǎn)樸的廠(chǎng)房，但卻擁有歐洲最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺(tái)。工廠(chǎng)主要生產(chǎn)可編程邏輯控制器和其他工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。在生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論元件、半成品還是待交付產(chǎn)品，均有各自編碼，在電路板安裝上生產(chǎn)線(xiàn)后，可全程自動(dòng)確定每道工序；生產(chǎn)的每個(gè)流程、數(shù)據(jù)都記錄在案可供追溯；更重要的是，在一條流水線(xiàn)上，可通過(guò)預(yù)先設(shè)置控制程序，自動(dòng)裝配不同元件，流水生產(chǎn)出各具特性的產(chǎn)品。由于產(chǎn)品與機(jī)器間進(jìn)行了通信，生產(chǎn)過(guò)程為實(shí)現(xiàn)信息控制進(jìn)行了優(yōu)化，生產(chǎn)效率大大提高，只有不到四分之一的工作量需人工處理，主要是數(shù)據(jù)檢測(cè)和記錄；工廠(chǎng)每年生產(chǎn)元件30億個(gè)，每秒鐘可生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，可做到24小時(shí)內(nèi)為客戶(hù)供貨。由于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并分析質(zhì)量數(shù)據(jù)，次品率大大降低，該廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量合格率高達(dá)99.9988%。

　　此外，德國(guó)還有多家企業(yè)在推動(dòng)“工業(yè)4.0”浪潮。菲尼克斯電氣正開(kāi)發(fā)Profinet工業(yè)以太網(wǎng)項(xiàng)目。倍福公司正實(shí)施“科技自動(dòng)化-系統(tǒng)化工程”與“極速控制-標(biāo)準(zhǔn)加工設(shè)備能效提升”兩個(gè)項(xiàng)目。

　　歐洲欲借“工業(yè)4.0”東風(fēng)

　　歐洲多國(guó)計(jì)劃通過(guò)對(duì)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的持續(xù)投入，在2030年前將制造業(yè)占GDP之比從目前的約15%提升到20%以上，重拾競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　從德國(guó)放眼整個(gè)歐洲，歐洲新一輪工業(yè)革命具有鮮明特點(diǎn)。首先，“工業(yè)4.0”的興起是技術(shù)推動(dòng)與應(yīng)用帶動(dòng)并舉的產(chǎn)物，且應(yīng)用帶動(dòng)的作用更突出。圍繞經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、提升競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)能源安全等需求，歐洲多國(guó)正通過(guò)信息、可再生能源、新材料等技術(shù)的廣泛融合和深度應(yīng)用，培育新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

　　其次，歐洲強(qiáng)調(diào)合作創(chuàng)新，重視提供系統(tǒng)性解決方案，歐洲各國(guó)政府、企業(yè)、消費(fèi)者間的關(guān)系緊密，扁平化結(jié)構(gòu)、分散合作式商業(yè)模式普遍。例如，圍繞法國(guó)智能社區(qū)建設(shè)，法國(guó)電力集團(tuán)、施耐德電氣、阿爾斯通、布依格集團(tuán)等企業(yè)發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)，緊密合作。巴黎充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)由法國(guó)電力、施耐德、雷諾汽車(chē)、勒克萊克超市、萬(wàn)喜集團(tuán)、威立雅環(huán)保集團(tuán)等共同推進(jìn)。西班牙巴塞羅那在智慧城市建設(shè)中，采用公私合作伙伴方式，充分調(diào)動(dòng)政府、企業(yè)、非營(yíng)利組織的積極性。

　　第三，各國(guó)政府大力支持新技術(shù)的應(yīng)用、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和新商業(yè)模式的形成。法國(guó)政府把發(fā)展電動(dòng)車(chē)視為重中之重，出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)措施。如每購(gòu)買(mǎi)一輛電動(dòng)車(chē)最多可得7000歐元獎(jiǎng)勵(lì)。政府撥專(zhuān)款用于12個(gè)大中城市及周邊電動(dòng)車(chē)配套設(shè)施建設(shè)。巴黎推出電動(dòng)車(chē)租賃公共服務(wù)項(xiàng)目，電動(dòng)車(chē)租賃系統(tǒng)遍及巴黎，電動(dòng)車(chē)總數(shù)超過(guò)1750臺(tái)，充電裝置超過(guò)4000個(gè)。在巴黎西南的IssyGrid智能社區(qū)，電動(dòng)車(chē)的電源來(lái)自屋頂?shù)奶?yáng)能發(fā)電。德國(guó)政府為鼓勵(lì)創(chuàng)新型中小企業(yè)發(fā)展，2013年僅針對(duì)創(chuàng)新型中小企業(yè)的創(chuàng)業(yè)投資基金達(dá)5億歐元。

　　第四，跨國(guó)公司主動(dòng)適應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，加快轉(zhuǎn)型。誕生于1937年的德國(guó)大眾是第二次工業(yè)革命的產(chǎn)物，為適應(yīng)“工業(yè)4.0”時(shí)代汽車(chē)生產(chǎn)模塊化、消費(fèi)需求個(gè)性化的趨勢(shì)，大眾力推模塊化建設(shè)和3D打印應(yīng)用。2012年大眾開(kāi)始實(shí)施全新研發(fā)的模塊化MQB戰(zhàn)略，目前該公司主要將3D打印技術(shù)應(yīng)用在試制階段外形設(shè)計(jì)檢驗(yàn)等工序，以縮短研發(fā)流程，降低研發(fā)成本。