“工業(yè)4.0”概念最初在德國學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的建議與推動下形成，并上升為德國的國家戰(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”概念誕生于德國并非偶然。德國是全球制造業(yè)最具競爭力的國家之一，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。德國提出并推動“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，旨在通過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。包括西門子、菲尼克斯電氣、倍福和庫卡機(jī)器人等多家德國企業(yè)都在“工業(yè)4.0”時代全速前進(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)的重新崛起帶來新的動力。

　　智能制造主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級

　　2013年4月，德國在漢諾威工業(yè)博覽會上首次發(fā)布了《實施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略建議書》；德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會同年12月發(fā)布了“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。2014年漢諾威工業(yè)博覽會的主題“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，簡稱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”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)和過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等；三是“智能物流”，主要通過互聯(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。

　　簡言之，虛擬網(wǎng)絡(luò)-實體物理系統(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。

　　德國《明鏡》周刊指出，“工業(yè)4.0”發(fā)出了革命性訊號。首先，工業(yè)生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)將發(fā)生變化。未來工業(yè)制勝的秘訣在于如何在提高生產(chǎn)率的同時盡量縮短產(chǎn)品從創(chuàng)意到上市的周期，及如何滿足更復(fù)雜、個性化的產(chǎn)品需求。其次，虛擬與實際的界限將被消除。工廠中所有生產(chǎn)程序均可提前在計算機(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。德國弗勞恩霍夫就業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院院長威廉·鮑爾認(rèn)為，未來人力將集中于創(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，實際上是應(yīng)用機(jī)械、電氣和信息技術(shù)等越來越先進(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)成本的過程。而對于即將到來的第四次工業(yè)革命，更偉大的工具——互聯(lián)網(wǎng)將深度參與生產(chǎn)過程，從而將制造業(yè)對勞動力的依賴和生產(chǎn)成本的優(yōu)化帶到一個新高度。

　　東方證券研究報告指出，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)過程，使工廠設(shè)備“能說話、能思考”，同時實現(xiàn)三大功能：降低制造業(yè)對勞動力的依賴、滿足用戶個性化需求，并將流通成本降到較低。從長期看，“工業(yè)4.0”時代，對于智能工廠的投入將遠(yuǎn)超過一般工業(yè)，但項目盈利能力也將顯著提高。無論在何種經(jīng)濟(jì)體，“工業(yè)4.0”都將是制造業(yè)發(fā)展的必由之路，是未來制造業(yè)較大的一波“浪潮”。

　　德國企業(yè)搶占先機(jī)

　　在推動“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的過程中，德國人創(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。這些推動著德國的機(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，確保了德國制造業(yè)的未來。

　　德國國家科學(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：“工業(yè)4.0為德國提供了一個機(jī)會，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?！?/p>

　　在德國企業(yè)中，西門子已憑借全集成自動化（TIA）和“數(shù)字化企業(yè)平臺”搶占先機(jī)。西門子的“工業(yè)4.0”行動計劃包括，首先，持續(xù)推進(jìn)數(shù)字化企業(yè)平臺的開發(fā)。其次，進(jìn)一步開發(fā)可無縫連接、企業(yè)資源規(guī)劃和自動化生產(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，為實現(xiàn)高水平的自動化及驅(qū)動解決方案提供支持。

　　在今年4月舉行的漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子展示的新一代汽車生產(chǎn)線吸引眼球無數(shù)。在該生產(chǎn)線上，車體與機(jī)器人邊“對話”邊組裝。其工作原理為在車體內(nèi)嵌入集成電路標(biāo)簽，記錄汽車型號、必要零部件及組裝順序等信息。車體接近機(jī)器人時會發(fā)出指示，機(jī)器人會按照指示進(jìn)行作業(yè)。

　　被譽(yù)為德國“工業(yè)4.0”模范工廠的西門子安貝格電子制造廠，只有三座外觀簡樸的廠房，但卻擁有歐洲最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺。工廠主要生產(chǎn)可編程邏輯控制器和其他工業(yè)自動化產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中，無論元件、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)線后，可全程自動確定每道工序；生產(chǎn)的每個流程、數(shù)據(jù)都記錄在案可供追溯；更重要的是，在一條流水線上，可通過預(yù)先設(shè)置控制程序，自動裝配不同元件，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)過程為實現(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)檢測和記錄；工廠每年生產(chǎn)元件30億個，每秒鐘可生產(chǎn)一個產(chǎn)品，可做到24小時內(nèi)為客戶供貨。由于實時監(jiān)測并分析質(zhì)量數(shù)據(jù)，次品率大大降低，該廠產(chǎn)品質(zhì)量合格率高達(dá)99.9988%。

　　此外，德國還有多家企業(yè)在推動“工業(yè)4.0”浪潮。菲尼克斯電氣正開發(fā)Profinet工業(yè)以太網(wǎng)項目。倍福公司正實施“科技自動化-系統(tǒng)化工程”與“極速控制-標(biāo)準(zhǔn)加工設(shè)備能效提升”兩個項目。

　　歐洲欲借“工業(yè)4.0”東風(fēng)

　　歐洲多國計劃通過對“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，重拾競爭優(yōu)勢。

　　從德國放眼整個歐洲，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)推動與應(yīng)用帶動并舉的產(chǎn)物，且應(yīng)用帶動的作用更突出。圍繞經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、提升競爭力、維護(hù)能源安全等需求，歐洲多國正通過信息、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，圍繞法國智能社區(qū)建設(shè)，法國電力集團(tuán)、施耐德電氣、阿爾斯通、布依格集團(tuán)等企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢，緊密合作。巴黎充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)由法國電力、施耐德、雷諾汽車、勒克萊克超市、萬喜集團(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)動政府、企業(yè)、非營利組織的積極性。

　　第三，各國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。法國政府把發(fā)展電動車視為重中之重，出臺了一系列鼓勵措施。如每購買一輛電動車最多可得7000歐元獎勵。政府撥?？钣糜?2個大中城市及周邊電動車配套設(shè)施建設(shè)。巴黎推出電動車租賃公共服務(wù)項目，電動車租賃系統(tǒng)遍及巴黎，電動車總數(shù)超過1750臺，充電裝置超過4000個。在巴黎西南的IssyGrid智能社區(qū)，電動車的電源來自屋頂?shù)奶柲馨l(fā)電。德國政府為鼓勵創(chuàng)新型中小企業(yè)發(fā)展，2013年僅針對創(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，跨國公司主動適應(yīng)發(fā)展趨勢，加快轉(zhuǎn)型。誕生于1937年的德國大眾是第二次工業(yè)革命的產(chǎn)物，為適應(yīng)“工業(yè)4.0”時代汽車生產(chǎn)模塊化、消費(fèi)需求個性化的趨勢，大眾力推模塊化建設(shè)和3D打印應(yīng)用。2012年大眾開始實施全新研發(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)計檢驗等工序，以縮短研發(fā)流程，降低研發(fā)成本。