2014年6月第三輪中德政府磋商後公布的《中德合作行動計劃:* *塑料創新》中，工業4.0是合作內容之壹。該綱要的發布，進壹步引發了國內業界對工業4.0的新壹輪熱議。
產業發展的選擇
工業4.0是德國政府為保持德國制造業全球領先地位而提出的願景。工業4.0描繪了制造業的未來願景，提出在蒸汽機的應用、大規模生產、電子信息技術的應用等三次工業革命之後，人類將迎來以高度數字化、網絡化、自組織生產為標誌的基於信息物理系統(CPS)的第四次工業革命。
工業4.0在中國引起廣泛關註，是因為在勞動力成本上升、原材料價格波動、信息技術對行業影響加深的背景下，中國制造業面臨轉型。而且工業4.0的很多概念與中國提出的“兩化”融合戰略不謀而合。
“工業4.0是行業的大勢所趨，可能是工業發展的唯壹選擇。”SAP高級副總裁、全球R&D網絡和快速增長戰略市場總裁科曼認為，“中國不僅是工業4.0或物聯網發展的受益者，也是重要的推動者。”壹方面是因為中國本身是壹個工業大國，正處於工業轉型升級的關鍵時刻，而工業4.0幫助中國工業提高效率，降低生產成本，提高生產柔性，滿足消費者的個性化需求；另壹方面，由於中國擁有大量的高科技公司，以及潛力巨大的移動互聯網和電子商務行業，為工業4.0的落地提供了技術基礎。
SAP大中華區總裁季認為，僅僅解放生產力是遠遠不夠的。工業4.0要解決中國制造業面臨的更深層次的問題。中國制造企業的角色將逐漸轉變為服務提供商，不僅銷售設備，還提供包括維修在內的全方位服務。因此，服務創新將是制造企業的下壹個戰略高地。工業4.0不局限於生產線，還與物聯網技術緊密相連，為中國制造企業攀登戰略高峰創造了新的機遇。
據了解，為了將工業4.0的概念推廣到工程實踐，同濟大學中德工程學院與德國鳳凰電氣公司於去年共建了國內首個工業4.0實驗室。
不僅僅是智能工廠。
位於德國費斯托的哈雷戴維森摩托車生產中心利用SAP智能工廠解決方案實現了混合生產，將定制摩托車的生產周期從265，438+0天縮短至6小時。如果客戶在白天下單，晚上就會收到個性化的哈雷摩托車。
這是工業4.0的典型案例，也是工業4.0的核心——智能工廠的壹個體現。所謂智能工廠，就是工廠在整個生產過程中需要的每壹個部件都可以通過傳感器與生產設備互聯，使得同壹條生產線同時生產完全不同的產品。過去，通常同壹條生產線只能生產壹種型號的產品。
紀認為，小批量、多批次、差異化生產將是未來制造業的發展趨勢。SAP位於波茨坦的創新中心的開放式集成工廠充分展示了這種生產模式:通過整合世界壹流的制造技術和IT系統，車間內的同壹條生產線可以生產任意訂單和任意數量的不同產品，不僅擺脫了對生產線控制者的依賴，還可以靈活處理訂單變更、產品組合和流程調整等工作。
很多業內人士認為，智能工廠就是工業4.0。這個觀點有點偏頗。作為德國工業4.0的重要參與者，SAP和西門子都不這麽認為。這壹點如果觀察工業行業的變化就可以理解了。
近日，商城創始人、董事長兼CEO劉公開表示，冰箱要完全免費，通過背後的數據和服務賺錢。比如用戶冰箱裏沒有飲料，冰箱就會推送JD。COM的購買信息，壹鍵購買。JD.COM還為此成立了專門的智能硬件公司。
可見制造業不再是過去的制造業，工業也不再是過去的工業。在工業4.0時代，我們應該采取完全不同的心態和生產運營模式。預測性維護和智能物流也被認為是工業4.0的重要特征。
與以往基於設備和產品運行時間的定期維護不同，在工業4.0時代，維護人員可以根據傳感器傳回的設備運行信息，提前了解設備的性能狀態，並對信息進行分析，從而更加靈活高效地對設備和產品進行有針對性的維護。據悉，SAP在歐洲已經幫助風電企業降低了維護和保養成本，節約了資源，提高了風力發電機的性能和工作性能。吉孟兵認為，通過使用可以報告自身性能的智能設備，制造商可以收集海量數據，然後使用SAPHANA等分析工具分析這些數據，建立預測性維護服務平臺。從長遠來看，廠商的角色會逐漸向服務商轉變，不僅僅是賣機器，還會提供全方位的服務和使用模式。這樣，客戶就可以直接使用產品，而不用擔心產品的維護。
科爾曼認為，物流智能可以分為內部物流和外部物流。以內部物流為例，物流公司可以根據安裝在貨船所載集裝箱上的傳感器傳遞的信息，預測貨船的到達時間，合理安排貨船的到達時間，從而減少貨船的等待時間，緩解碼頭的擁堵。德國漢堡港的裝卸能力為65，438+40萬噸，可裝卸5，500輛卡車。此前，為了合理安排每天5500輛卡車進出港口，漢堡港不得不做大量的協調和調度工作。現在，漢堡港通過與船舶的信息交換，根據貨船的到達時間或貨船裝載貨物的特點，對貨車的到達和離開時間進行排序。這樣貨車平均在港口停留30分鐘就可以完成工作，大大緩解了港口交通擁堵的狀態。漢堡港也希望未來連接所有的交通領域，從水路到公路到鐵路。對於外部物流，比如車輛制造商可以預測車輛生產需要多長時間，從而合理安排貨運，減少貨車等待時間。
夯實信息化基礎
國家新材料產業發展戰略咨詢委員會副主任邵近日在壹次公開會議上表示，歐美已經開啟了工業4.0革命，而中國還在為淘寶買賣廉價劣質產品沾沾自喜，因此即將到來的工業革命很可能拋棄中國。此番言論引起業內熱議。
工業4.0看起來很美，但離我們確實顯得有些遙遠。記者在近幾年的采訪中，走訪了很多工廠，發現國內雖然有很多非常先進的工業企業，但是很多工廠的自動化水平比較低，信息化應用水平還比較低。甚至可以說，壹些工業企業可能還處於工業2.0時代。
中國工程院院士、中國互聯網協會理事長吳在2014舉辦的中國國際工業博覽會上坦言，中國的工廠千差萬別，在實施工業4.0的過程中，關鍵的難點是壹些工廠內部數據共享非常困難，更不用說企業之間開放信息孤島了。
擁抱工業4.0是否為時過早？
事實並非如此。現實正在推動中國的產業轉型。BostonConsultingGroup最近的壹項研究發現，中國勞動力的工資在過去十年中增長了4倍多，人民幣升值使中國的制造成本幾乎與美國持平。勞動力成本低已經不能作為中國制造在全球市場的優勢標簽。中國制造企業應該最大限度地利用資源，提高生產效率；要盡可能縮短上市時間，更快地響應市場，快速滿足客戶不斷變化的需求；還需要快速實現各個環節的柔性變化，讓生產更加靈活。
擁抱被普遍視為工業發展方向的工業4.0，無疑是壹條可行之路。德國工業4.0示範工廠——德國安貝格電子工廠西門子成都工廠的復制，為中國制造業改革的未來方向提供了很好的借鑒。數據顯示，通過數字化工廠規劃，產品上市時間至少可以縮短30%；通過優化計劃質量，制造成本可降低13%。
來自西門子的數據顯示，數字化企業平臺是數字化制造的載體，可以實現從產品設計、生產計劃、生產工程到生產執行和服務的高效運作。西門子成都工廠應用的數字化企業平臺涵蓋五個層次:第壹層次是指PLM軟件和ERP系統構建的企業頂層架構，用於提供統壹的生產數據、工藝路線、設計清單等。；第二管理層，主要包括MES(制造執行系統)等生產管理軟件，用於控制重要數據流和生產管理；第三操作層主要包括西門子分布式數據系統(DCS)數據采集與監控(SCADA)系統的設備狀態管理系統，用於監控生產過程和設備狀態；第四現場控制層主要包括西門子可編程邏輯控制器(PLC)；第五層，設備控制層。第四層和第五層為上層MES和其他系統提供各種數據並進行交換。
但對於大多數傳統制造企業來說，要達到西門子成都工廠的水平並不容易。SAP中國研究院院長李瑞成近日撰文指出，工業4.0的實現不是壹個短期的過程，而是壹個長期的、漸進的過程。這個過程中，軟件是最重要的。目前，現有制造系統的基礎技術和核心價值需要調整，以滿足工業4.0的具體要求。
由此可見，對於中國制造來說，目前走向智能制造和工業4.0非常重要，即在信息化方面參考西門子成都工廠的五層架構查漏補缺，最終構建完善的數字化企業平臺。
中國電子信息產業發展研究院院長Tam在《工業4.0對中國的啟示》壹文中指出，德國工業4.0戰略與中國提出的工業化與現代化深度融合有很多相似之處，中國應以工業化與現代化深度融合為主要著力點。
從某種角度來說，工業4.0是由新技術驅動的，所以在邁向工業4.0的過程中，新技術的引入非常重要。
重視標準和平臺建設
工業4.0強調從集中控制到分散增強控制模式的轉變，從而建立高度靈活、個性化和數字化的產品和服務生產模式，這需要大量新技術作為支撐。科爾曼認為，大數據、雲計算和移動互聯網在工業4.0中將大有作為:海量終端互聯後，需要大數據技術存儲、分析和處理海量結構化數據；雲計算是通過同壹組數據連接不同利益相關者的最佳方式；移動互聯網技術可以將具有可預測特征的維修信息推送到終端，也可以幫助用戶通過移動終端實時了解工廠的運行情況，而不壹定是在工廠的控制中心。
科爾曼補充道，工業4.0要想成功，需要滿足以下七個因素:解決網絡安全問題，制定相關安全政策；制定數據傳輸的國際統壹標準；對社會交往的影響做好準備，積累相關技能和才能；應對復雜性帶來的挑戰；完善工業領域的帶寬基礎設施；法律框架和監管體系調整；以開放的心態面對信息交流和互動。
李瑞成說，未來的制造業將和服務業建立在同壹個“底盤”上。人與人、人與機器、機器與機器將有對話與合作，工廠生產將從高度自動化轉向智能化生產。
“同壹機箱”使得橫向和縱向數據集成變得更加重要。怎樣才能真正做到融合？得到廣泛認可和采用的規則和標準尤為重要。
事實上，為了保證工業4.0的順利實現，德國將標準化列在工業4.0八大行動之首，並提出在工業4.0的平臺下成立工作組，處理標準化和參考架構的問題。2013 13年2月，德國電氣電子信息技術研究所發布了德國首個工業4.0標準化路線圖。
中德合作行動計劃:* *塑料創新指出，工業4.0在全球的成功取決於國際通行的規則和標準。中國和德國將在標準方面密切合作，並將工業4.0問題納入中德標準化合作委員會。雙方將繼續加強在中德標準化合作委員會框架下的現有合作，致力於更加系統化和戰略性的合作。
為此，Tam建議，我國在推進“工業化與現代化”深度融合的具體實踐中，也應高度重視標準化對工業發展的引領作用，及時制定發布“工業化與現代化”深度融合標準化路線圖，指導企業推進信息化建設。同時，要努力使標準國際化，使我國制定的標準在國際上被廣泛采用，從而在未來的產業競爭中搶占制高點和話語權。
科爾曼透露，全面參與中國工業4.0建設的SAP非常重視這壹點。作為中國物聯網協會的主要成員，SAP中國研究院將參與中國相關行業標準的制定。
從國家層面，Tam還建議提前部署和建設國家信息物理系統網絡平臺。信息物理系統將改變人類與物理世界的交互方式，實現能量、材料和信息的高度融合，對未來產業產生革命性影響，對未來世界產生深遠影響。他指出，美國、德國等世界工業強國高度重視信息物理空間建設，加強戰略前瞻性部署，取得積極研究進展。為了贏得未來的競爭，中國必須率先建設信息物理系統網絡平臺:壹方面，在新的國家信息發展戰略中加強CPS的總體布局，研究制定CPS建設的戰略目標、重點任務、發展路徑和政策措施。同時，在制造業發展、智慧城市建設、國家網絡和信息安全等方面加強前瞻性部署和應用推廣。另壹方面，可以借鑒美國成立“國家制造業創新網絡中心”的做法，組建壹批國家信息物理系統網絡平臺，承擔基礎理論研究，組織力量開發突破CPS軟件、傳感器、移動終端設備的工具和設備，推動重點行業企業的開發應用。
其實業內還有壹種說法，中國比其他國家更容易落地工業4.0。這是因為我國政府的推動力大於其他國家。