工業(ye) 4.0在德國被認為(wei) 是第四次工業(ye) 革命，是德國政府2011年11月公布的《高技術戰略2020》中的一項戰略，旨在支持工業(ye) 領域新一代革命性技術的研發與(yu) 創新，保持德國的國際競爭(zheng) 力。

　　2013年4月，德國機械及製造商協會(hui) 、德國信息技術、通訊與(yu) 新媒體(ti) 協會(hui) 、德國電子電氣製造商協會(hui) 合作設立了“工業(ye) 4.0平台”，並向德國政府提交了平台工作組的最終報告——《保障德國製造業(ye) 的未來——關(guan) 於(yu) 實施工業(ye) 4.0戰略的建議》。報告提出，德國向工業(ye) 4.0轉變需要采取雙重策略，即德國要成為(wei) 智能製造技術的主要供應商和CPS（信息物理係統）技術及產(chan) 品的領先市場。報告還展望了德國工業(ye) 4.0戰略的發展前景。

　　工業(ye) 4.0本質是基於(yu) “信息物理係統”實現“智能工廠”

　　工業(ye) 4.0，其實就是實現“智能工廠”。第一次工業(ye) 革命始於(yu) 18世紀後半期由蒸汽機實現工廠的機械化；第二次工業(ye) 革命始於(yu) 19世紀後半期用電力來實現大規模化批量生產(chan) ；第三次工業(ye) 革命始於(yu) 20世紀後半期通過電氣和信息技術實現製造業(ye) 的自動化。

　　工業(ye) 4.0將在前三次工業(ye) 革命的基礎上進一步進化，基於(yu) 信息物理係統（Cyber Physical System）實現新的製造方式。信息物理係統是指通過傳(chuan) 感網緊密連接現實世界，將網絡空間的高級計算能力有效運用於(yu) 現實世界中，從(cong) 而在生產(chan) 製造過程中，與(yu) 設計、開發、生產(chan) 有關(guan) 的所有數據將通過傳(chuan) 感器采集並進行分析，形成可自律操作的智能生產(chan) 係統。

　　工業(ye) 4.0核心是動態配置的生產(chan) 方式

　　工業(ye) 4.0報告中描述的動態配置的生產(chan) 方式主要是指從(cong) 事作業(ye) 的機器人（工作站）能夠通過網絡實時訪問所有有關(guan) 信息，並根據信息內(nei) 容，自主切換生產(chan) 方式以及更換生產(chan) 材料，從(cong) 而調整成為(wei) 最匹配模式的生產(chan) 作業(ye) 。動態配置的生產(chan) 方式能夠實現為(wei) 每個(ge) 客戶、每個(ge) 產(chan) 品進行不同的設計、零部件構成、產(chan) 品訂單、生產(chan) 計劃、生產(chan) 製造、物流配送，杜絕整個(ge) 鏈條中的浪費環節。與(yu) 傳(chuan) 統生產(chan) 方式不同，動態配置的生產(chan) 方式在生產(chan) 之前或者生產(chan) 過程中，都能夠隨時變更最初的設計方案。

　　例如，目前的汽車生產(chan) 主要是按照事先設計好的工藝流程進行的生產(chan) 線生產(chan) 方式。盡管也存在一些混流生產(chan) 方式，但是生產(chan) 過程中，一定要在由眾(zhong) 多機械組成的生產(chan) 線上進行，所以不會(hui) 實現產(chan) 品設計的多樣化。管理這些生產(chan) 線的MES（製造執行管理係統）原本應該帶給生產(chan) 線更多的靈活性，但是受到構成生產(chan) 線的眾(zhong) 多機械的硬件製約，無法發揮出更多的功能，作用極為(wei) 有限。

　　同時，在不同生產(chan) 線上操作的工人分布於(yu) 各個(ge) 車間，他們(men) 都不會(hui) 掌握整個(ge) 生產(chan) 流程，所以也隻能發揮出在某項固定工作上的作用。這樣一來，很難實時滿足客戶的需求。

　　工業(ye) 4.0描繪的智能工廠中，固定的生產(chan) 線概念消失了，采取了可以動態、有機地重新構成的模塊化生產(chan) 方式。

　　例如，生產(chan) 模塊可以視為(wei) 一個(ge) “信息物理係統”，正在進行裝配的汽車能夠自律在生產(chan) 模塊間穿梭，接受所需的裝配作業(ye) 。其中，如果生產(chan) 、零部件供給環節出現瓶頸，能夠及時調度其他車型的生產(chan) 資源或者零部件，繼續進行生產(chan) 。也就是為(wei) 每個(ge) 車型自律性選擇適合的生產(chan) 模塊，進行動態的裝配作業(ye) 。在這種動態配置的生產(chan) 方式下，可以發揮出MES原本的綜合管理功能，能夠動態管理設計、裝配、測試等整個(ge) 生產(chan) 流程，既保證了生產(chan) 設備的運轉效率，又可以使生產(chan) 種類實現多樣化。

　　工業(ye) 4.0首要目標是工廠標準化

　　德國工業(ye) 影響力的一個(ge) 側(ce) 麵就是“標準化”。PLC編程語言的國際標準IEC 61131-3（PLCopen）主要是來自德國企業(ye) ；通信領域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都誕生於(yu) 德國。

　　工業(ye) 4.0工作組認為(wei) ，推行工業(ye) 4.0需要在8個(ge) 關(guan) 鍵領域采取行動。其中第一個(ge) 領域就是“標準化和參考架構”。標準化工作主要圍繞智能工廠生態鏈上各個(ge) 環節製定合作機製，確定哪些信息可被用來交換。為(wei) 此，工業(ye) 4.0將製定一攬子共同標準，使合作機製成為(wei) 可能，並通過一係列標準（如成本、可用性和資源消耗）對生產(chan) 流程進行優(you) 化。

　　以往，我們(men) 聽到的大多是“產(chan) 品的標準化”，而德國工業(ye) 4.0將推廣“工廠的標準化”，借助智能工廠的標準化將製造業(ye) 生產(chan) 模式推廣到國際市場，以標準化提高技術創新和模式創新的市場化效率，繼續保持德國工業(ye) 的世界領先地位。

　　目前，工信部等部委也正在借鑒德國經驗，編製《中國製造2025》，力求促使中國成為(wei) 工業(ye) 強國。筆者認為(wei) ，德國工業(ye) 4.0受到了空前的重視，但是如何借鑒工業(ye) 4.0尤其是工業(ye) 4.0中的標準化問題，值得我們(men) 深入思考。