在未來的智能工廠中，產品信息都將被輸入到產品零部件本身，它們會根據自身生產需求，直接與生產系統和設備溝通，發出下一道生產工序指令。這種自主生產模式能夠滿足每位用戶的定制需求。

　　德國在工業4.0的理念思考和創新實踐方面已經走在了世界的最前列，中國作為世界第一制造大國與德國在這個領域建立對話和合作，能使我們直面工業4.0的機遇與挑戰，跟上制造業轉型升級的步伐，繼而確保我國在未來全球制造業更高水準的競爭格局中能占據有利地位。

　　工業4.0是指以蒸汽機、大規模流水線生產和電氣自動化為標志的前三次工業革命之后的第四次工業革命。其特點是通過充分利用嵌入式控制系統，即物理信息融合系統，實現制造業向智能化轉型。

　　德國學術界和產業界積極推動工業4.0。他們認為，全球經濟正處於第四次工業革命的開端，工業1.0是蒸汽機時代，工業2.0是電氣化時代，工業3.0是信息化時代，工業4.0則是利用基於信息物理融合系統的智能化來促進產業變革的時代。

　　智能制造時代的新思維

　　為了使德國成為智能化生產系統領先國家，引領新工業革命，德國政府在德國高技術戰略2020中把工業4.0確定為十大未來項目之一。該項目由德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯手投入2億歐元。其研發主題包括：智能工廠，重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現；“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。

　　由德國三大工業協會起草的《工業4.0白皮書》提出了關於工業4.0”中人、技術及組織的17個重要命題，展現了一幅全新的工業藍圖。

　　從人的角度來看，工作組織設計將以人為本，體現了自組織性和自主性；工業4.0”將為工人擴大工作范圍、增強自身技能、學習更多知識、擴大行動空間創造機會；工作工具可輔助學習，實踐社群將大大提高教學效率，信息技術技能培訓份額日益增加；學習工具不僅適用，而且能自動向使用者發揮功用。

　　從技術角度看，“工業4.0”系統簡單易用，安全可靠，并能輔助學習；簡單易用、普遍適用的問題解決方案范本使其他人也能參與工業4.0系統的設計和運行；產品和經營過程網絡化、個性化會導致復雜性增加，同時解決問題的可能性更大，分析所有可能性并找到解決辦法的速度會更快；資源利用效率受到持續規劃、落實、監督和自動優化；智能產品在整個產品生命周期內可尋址、可識別；系統組件可尋址、可識別，支持對生產過程和生產系統虛擬規劃；新的系統組件能夠完全替代舊的系統組件，并且功能兼容；各系統組件發揮功用，為其他系統組件服務；新的安全文化要求“工業4.0”系統可信賴、有彈性且社會可接受。

　　從組織角度來看，新的價值創造網融合產品、生產和服務，使勞動分工更加靈活；合作和競爭會導致產生新的經濟和法律組織；系統構架和業務流程符合可適用的法律框架，且新的法律解決方案會促成新的合同模式；在新興市場將存在調節地域附加值的機會。

　　制造業發展的新趨勢

　　從生產手段看，數字化、智能化技術和裝備將貫穿產品的全生命周期。隨著信息技術的發展以及信息化普及水平的提高，數字技術、網絡技術和智能技術日益滲透融入到產品研發、設計、制造的全過程，推動產品的生產過程產生了重大變革。

　　從發展模式看，綠色化、服務化日漸成為制造業轉型發展新趨勢。生態環境與生產制造的矛盾日益激化，推動了全球工業設計理念的革新和傳統技術的改造升級，以實現資源能源的高效利用和對生態環境破壞的最小化。歐美的綠色供應鏈低碳革命、日本的零排放等新的產品設計理念不斷興起，綠色制造等清潔生產過程日益普及，節能環保產業、再制造產業等靜脈產業鏈不斷完善，都表明制造業的綠色化發展目標已經成為制造業的共識。

　　從組織方式看，內部組織扁平化和資源配置全球化已成為制造業培育競爭優勢的新途徑。在企業內部管理方面，傳統的工業化思維以層級結構管理企業的內部運行，以串聯結構與上下游企業共同形成產業鏈條，強調管理組織等級分明，強調企業業務大而全，難于適應市場和產品的多樣化需求。而當前的互聯網思維強調開放、協作與分享，要求減少企業管理的內部層級結構，在產業分工中注重專業化與精細化，企業的生產組織更富有柔性和創造性。

　　從發展格局看，比較優勢動態變化將重塑全球制造業版圖。以往通常認為，全球制造業發達國家掌握著世界制造業的發展方向和最核心的技術，是世界制造業技術發展方向的引領者；中國、印度、巴西等新興國家生產成本相對較低，擁有巨大的消費市場，成為生產基地；拉美等處于工業化初期的國家，原材料豐富、工業基礎薄弱、缺少技能工人，是原材料和能源的供應者。然而，隨著新興國家勞動力工資的提升、土地價格的上漲等因素的不斷影響，制造業生產成本的地區分布發生了明顯變化。

　　從國家層面上看，應把信息化和網絡化作為推動制造業企業轉型升級的主攻方向。當前全球制造業發展越來越呈現數字化、網絡化和智能化的新特征，美國提出工業互聯網戰略、德國提出工業4.0戰略，主要意圖就是搶占智能制造這一未來產業競爭制高點。

　　從企業層面看，應把實施互聯網戰略作為企業提升競爭力的關鍵環節。互聯網不再只是企業生產的工具和手段，已成為支撐企業成長的關鍵要素和支撐平臺。基于互聯網思維下的企業轉型升級，推動了眾多制造業新業態的崛起，已經成為當前制造業發展新的亮點，更是當前經濟形勢下難得的發展機遇。

　　未來的工廠將變得更智能

　　自首臺工業機器人應用已經有40年，如今它開始走向與人類的融合。ABB中國區副總裁李剛介紹稱，第一代機器人基本按照所編的程序工作，第二代機器人是帶有傳感器的智能機器人，可以完成協作式的工作。第三代機器人將是那些可以完全自主行動，像人類一樣根據環境作出調整的機器人，目前還沒有出現。

　　西門子曾這樣描述未來工廠你會看到傳送帶安靜而迅速地將工件運送到整潔的機器旁邊。身形小巧、動作敏捷的運輸機器魔幻般地在車間過道上穿梭往來，搬運物料，運送零件到倉庫，焊接機器人快速做者焊接的工作。

　　除了機器人，量身定制模式成為這種智能化應用的特征之一。德國的工業4.0國家項目的宗旨便是利用互聯網和傳感器，在最佳的時間點生產最佳的產品。在未來的智能工廠中，產品信息都將被輸入到產品零部件本身，它們會根據自身生產需求，直接與生產系統和設備溝通，發出下一道生產工序指令。這種自主生產模式能夠滿足每位用戶的定制需求。

　　工業4.0還預示著工業正在向著使用最新科技和創新理念的智能工廠轉變。工廠智能設備的數量以及這些設備所提供的信息正在急劇增加。其一個重要焦點是個性化產品的市場趨勢。SAP便提供自ERP企業數據到車間數據的離散制造業流線型解決方案，縱向集成從企業業務層到車間機器的所有相關流程。

　　工業4.0會催生新的機遇

　　中國目前已沒有人口紅利，從找工人、訓練工人到留工人，都變得很難，同時工資正以每年15%-20%的幅度增長，人力成本越來越大。在這種趨勢下，工廠只有朝著更智能化的方向發展，才會更具有競爭力。未來的工廠除了要智能化，還要可視化。臺達將在能源管理、智能綠生活方面加大大陸市場布局，參加工博會和這兩個主題都有關。

　　工業4.0會催生出很多小型工廠。現在的工廠一般規模都比較大，但隨著電腦、自動化機器、3D打印等要素的融合，以后可以做出很多個性化商品，工廠規模也會往小型化發展。

　　現在美國、德國的制造業都重新起來了，里面很大一個原因就是工業4.0。借助電腦設計和電腦制造，很多少量多樣的商品已經轉移到美國國內制造，因為這樣可以賣個好價錢。比如廣東東莞的很多家具廠，不少已把一些個性化家具產品（如家庭餐椅）轉移到美國制造，而一些規模化的產品還是留在大陸以及人工比較便宜的地方制造。

　　所以從國家角度來說，工業4.0是自然的發展過程。企業為了求生存，一定會朝著這個方向走。今年工博會上也可以看出，目前大陸做工業自動化的廠商已經非常多了，不過需要時間要讓大家習慣人和機器如何協同做事。

　　中德合作的理想價值觀

　　未來二十年，工業4.0是符合中國和德國企業的發展趨勢。以中德各自的優勢，二國企業是實現工業4.0最優質的合作伙伴。為實現優質聯盟，雙方必須關注下面的七個問題。

　　1.技術背后的價值觀。德國要解決勞動力稀缺和昂貴，中國要保障充分就業。以人機一體的“augmentedoperators”為例，智能軟件和可視硬件可以像指導外科醫生臨床開刀一樣給操作工發動作指令。它既可以解放勞動力，也可以變成對勞動力的智能奴役；既可以減少專業技術人員，也能夠提高低級技工的工作機會。國情決定價值觀。

　　2.信息的歸屬和使用權。到工業4.0的階段，簡單信息沒有價值。有核心價值的是流程信息、資產信息（Assetinformation）和事件信息（eventinformation）。這就像寫《九陰真經》的字符沒有價值，是戰斗中總結出來的拳法、套路、搏擊應對的選擇最有價值，它們共同組合成最后的經文（軟硬件系統）。中國企業的經驗數據為系統DNA的一部分，具有超凡的價值。因此，系統開發商和應用企業要有等價交換的規則。

　　3.發展方向、路徑選擇和決策標準。目前，工業4.0只是一個藍圖。具體到廠房設備層次的感應器和執行器（Actuators）、控制程序邏輯（PLC）、流程管理人機界面（HMI）、生產執行系統（MES）和企業資源規劃（ERP），各個層次在未來20年中都可以有多項發展的選擇。關于發展的路線圖和策略目標，中國企業要有話語權。一矣成型，只能路徑依賴。

　　4.套裝嵌入式生產裝備的主次關系。受法本化學公司（IGFarben）、“羅意威理念”（LoeweNorm）的歷史影響，從生產來復槍的羅意威兄弟公司開始，德國企業就大力推廣可以互換的多用途機械零件，進而形成德國工業標準設計（DIN）和德國電子標準設計（VDE）。它們幫助德國企業設計和制造像變形金剛一樣的組合型工業母機。進入工業4.0，組合的原則是最大的政治，因為套裝嵌入式系統（ddedsystems）設計事關相互依賴和友好套牢。防止單方面依賴是自主靈活的關鍵。

　　5.接口、界面、平臺標準決定分布式生產網絡的控制權。硬件背后，工業4.0有四大軟件子系統：智能預測分析、自組織的維修保養、數字生產流程、智能物流。每個子系統內部又包含不同的軟硬件組合。每個環節的連接接口都是戰略要地。它的設計和標準影響系統內部和之間的兼容。因此，接口將是友商競爭的聚焦點，然后是界面和平臺。

　　6.聯合開發，共同制造的聯盟策略。工業4.0還是一個成長中的有機體。它需要中德之間的高度合作。它不能成為一方向另一方營銷新技術設備的“特洛伊木馬”。太陽能產業的歷史教訓不能忘，不能讓歐洲企業通過標準和技術更新，刻意制造出中國企業對新設備的需求。如果在同一塊石頭上絆倒兩次，那只能怨自己太笨。

　　7.教育、培訓、后續創新的知識管理系統的合作。管理方法隨生產方式而改變。20世紀初的工業流水線標準化生產激發出泰勒管理方式。工業4.0必然帶來全新的管理理念和創新機會。掌握第一手信息的先進企業有義務向產業生態環境中的利益相關者開放源代碼，方便兼容創新。一個公平合理的知識與技術轉讓平臺也有利于產業生態的繁榮昌盛。

　　總的來說，工業4.0涉及到以下要件：理想價值觀，產業與市場的權力分配，工業標準化的話語體系，數字機床等實物符號，歸屬與結盟的儀式，人機互動的日常活動，以及對立面（與之競爭的系統）。套用馬克思的句式表達，工業4.0是未來工業社會關系的總和。