『 導讀：互hu聯lian網wang與yu信xin息xi技ji術shu的de高gao速su發fa展zhan正zheng迅xun速su影ying響xiang著zhe整zheng個ge世shi界jie。人ren們men發fa現xian，生sheng活huo中zhong的de幾ji乎hu每mei一yi個ge領ling域yu都dou受shou到dao互hu聯lian網wang的de影ying響xiang，呈cheng現xian新xin的de業ye態tai與yu發fa展zhan形xing勢shi。』

   工業4.0zuijinhenhuo，yuanyinzhiyizaizheshigaoduanzhizaodaguodedeguotichudegainian
，qishizhishixinxiwulianwanghefuwuhulianwangyuzhizaoyederonghechuangxin。shishishang，meiguorenzai2005年末就提出了異曲同工的概念
，山姆大叔稱之為虛擬網絡-實體物理係統（CPS）。

　　其實，叫什麼並不重要，關鍵在於，工業4.0與CPS代dai表biao的de新xin一yi代dai智zhi能neng生sheng產chan方fang式shi可ke能neng就jiu是shi大da規gui模mo定ding製zhi化hua的de生sheng產chan方fang式shi的de初chu級ji階jie段duan，而er這zhe將jiang帶dai來lai生sheng產chan方fang式shi和he製zhi造zao模mo式shi的de變bian革ge。在zai這zhe樣yang的de背bei景jing下xia
，工gong業ye4.0將為德國乃至整個歐洲帶來什麼？德國與美國這兩個製造大國的製造業未來如何發展？中國製造
、上海製造又該走向哪裏
？　　

   互hu聯lian網wang與yu信xin息xi技ji術shu的de高gao速su發fa展zhan正zheng迅xun速su影ying響xiang著zhe整zheng個ge世shi界jie。人ren們men發fa現xian
，生sheng活huo中zhong的de幾ji乎hu每mei一yi個ge領ling域yu都dou受shou到dao互hu聯lian網wang的de影ying響xiang

，呈cheng現xian新xin的de業ye態tai與yu發fa展zhan形xing勢shi。尤其是在消費領域，網絡消費模式重新定義了人們的購買方式，也推進了消費理念與偏好的升級。個性化消費需求的傾向正越來越明顯。如今
，大規模大批量標準化生產模式正越來越難以滿足消費者的個性化需要，於是新工業革命的到來順理成章。

　　製造模式變革：“工業4.0”與CPS的核心戰略

　　“工業4.0”是2011年德國提出的新概念。在經過兩年的發酵後已經在德國本土
、歐洲其他地區、美國乃至全球引發了熱烈的討論。“工業4.0”與CPS的核心戰略究竟是什麼？

　　1.互聯網技術與製造設備融合戰略

　　2011年
，在漢諾威工業博覽會開幕式致辭中，德國人工智能研究中心負責人和執行總裁Wolfgang Wahlster教授首次提出“工業4.0”這一詞。2013年
，德國成立了“工業4.0”工作組，並於同年4月在漢諾威工業博覽會上發布了最終報告《保障德國製造業的未來：關於實施“工業4.0”戰略的建議》。這份報告認為“工業4.0”的核心就是下一代工業革命是信息物聯網和服務互聯網與製造業的融合創新。報告指出
，“工業4.0”會將智能技術和網絡投入到工業應用中，從而進一步鞏固德國作為生產地以及製造設備供應國和IT業務解決方案供應國的領先地位。

　　美國於2005年末2006年初曾對信息物聯網和服務互聯網與製造業的融合做出綜合性的概括，稱之為虛擬網絡——實體物理係統（Cyber-Phsysical System，CPS）。美國與德國麵對製造業未來雖然提出的概念不同
，但“工業4.0”與CPS本質上是異曲同工的。

　　2.戰略核心：製造智能化

　　“工業4.0”與CPS想實現的是通過物聯網
、xinxitongxunjishuyudashujufenxi，babutongshebeitongguoshujujiaohulianjiedaoyiqi，ranggongchangneibu，shenzhigongchangzhijiandounengchengweiyigezhengti，zaizidonghuazhishang，xingchengzhizaodezhinenghua。zheyizhinenghuayoubaohanliangdazhuti：智能工廠與智能生產。

　　智能工廠主要關注智能化生產係統及過程，以及網絡分布式生產設施的實現。未來
，各個工廠將具備統一的機械、電器和通信標準。以物聯網和服務互聯網為基礎，配備有感測器、無線和RFID通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)化(hua)監(jian)控(kong)。由(you)此(ci)，智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)能(neng)夠(gou)自(zi)行(xing)運(yun)轉(zhuan)，且(qie)工(gong)廠(chang)間(jian)零(ling)件(jian)與(yu)機(ji)器(qi)可(ke)以(yi)相(xiang)互(hu)交(jiao)流(liu)。結(jie)合(he)大(da)數(shu)據(ju)技(ji)術(shu)，智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)還(hai)能(neng)對(dui)生(sheng)產(chan)與(yu)修(xiu)理(li)作(zuo)出(chu)可(ke)能(neng)的(de)提(ti)示(shi)。這(zhe)使(shi)得(de)工(gong)廠(chang)設(she)備(bei)脫(tuo)離(li)固(gu)有(you)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)束(shu)縛(fu)，可(ke)以(yi)不(bu)斷(duan)做(zuo)出(chu)智(zhi)能(neng)的(de)調(tiao)整(zheng)
，從(cong)而(er)使(shi)得(de)一(yi)次(ci)性(xing)生(sheng)產(chan)的(de)產(chan)品(pin)也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)頗(po)具(ju)收(shou)益(yi)的(de)方(fang)式(shi)製(zhi)造(zao)出(chu)來(lai)
，打(da)破(po)了(le)標(biao)準(zhun)化(hua)生(sheng)產(chan)的(de)成(cheng)本(ben)優(you)勢(shi)。

　　智能生產是在智能工廠的基礎上進一步加入了人的要素
，同時強調生產過程本身，主要涉及整個企業的生產物流管理
、人機互動、3D打(da)印(yin)以(yi)及(ji)增(zeng)材(cai)製(zhi)造(zao)等(deng)技(ji)術(shu)在(zai)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)等(deng)。目(mu)前(qian)大(da)部(bu)分(fen)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)都(dou)采(cai)用(yong)集(ji)中(zhong)式(shi)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)，在(zai)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)機(ji)器(qi)上(shang)獨(du)立(li)地(di)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)
，工(gong)人(ren)主(zhu)要(yao)負(fu)責(ze)監(jian)控(kong)維(wei)修(xiu)控(kong)製(zhi)機(ji)器(qi)。未(wei)來(lai)的(de)智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)是(shi)以(yi)人(ren)為(wei)中(zhong)心(xin)的(de)基(ji)於(yu)信(xin)息(xi)物(wu)理(li)係(xi)統(tong)為(wei)智(zhi)能(neng)輔(fu)助(zhu)係(xi)統(tong)創(chuang)造(zao)更(geng)優(you)秀(xiu)的(de)人(ren)機(ji)互(hu)動(dong)模(mo)式(shi)。

　　3.製造模式變革：產品、設備與管理設想

　　工業4.0與CPS希xi望wang通tong過guo智zhi能neng工gong廠chang與yu智zhi能neng生sheng產chan的de建jian設she，最zui終zhong實shi現xian的de是shi製zhi造zao模mo式shi的de變bian革ge。每mei一yi個ge產chan品pin將jiang承cheng載zai其qi整zheng個ge供gong應ying鏈lian和he生sheng命ming周zhou期qi中zhong所suo需xu的de各ge種zhong信xin息xi。設she備bei將jiang由you整zheng個ge生sheng產chan價jia值zhi鏈lian所suo繼ji承cheng，可ke實shi現xian自zi組zu織zhi。管guan理li能neng夠gou根gen據ju當dang前qian的de狀zhuang況kuang，靈ling活huo決jue定ding生sheng產chan過guo程cheng。具ju體ti可ke以yi用yong6C來進一步說明，6C為連接（Connection
，傳感器和網絡），雲（Cloud，任何時間及需求的數據），虛擬網絡（Cyber，模式與記憶）

，內容（Content，相關性和含義），社群（Community，分享和交際）
，與定製化（Customization
，個性化服務與價值）。6C條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)產(chan)品(pin)本(ben)身(shen)，將(jiang)成(cheng)為(wei)信(xin)息(xi)的(de)載(zai)體(ti)。產(chan)品(pin)能(neng)夠(gou)自(zi)動(dong)記(ji)錄(lu)其(qi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)一(yi)切(qie)。同(tong)時(shi)，它(ta)還(hai)能(neng)夠(gou)輔(fu)助(zhu)操(cao)作(zuo)步(bu)驟(zhou)與(yu)監(jian)測(ce)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)。比(bi)如(ru)一(yi)款(kuan)產(chan)品(pin)出(chu)廠(chang)情(qing)況(kuang)會(hui)根(gen)據(ju)溫(wen)度(du)與(yu)濕(shi)度(du)的(de)變(bian)化(hua)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)
，產(chan)品(pin)還(hai)會(hui)自(zi)動(dong)提(ti)示(shi)監(jian)事(shi)人(ren)員(yuan)自(zi)己(ji)還(hai)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)什(shen)麼(me)樣(yang)的(de)額(e)外(wai)調(tiao)整(zheng)措(cuo)施(shi)。

　　6C條件下的工廠可以實現全產業鏈的智能生產
，實現生產的自我調整。2013年

，蔡司（Zeiss）集團在歐洲機床上展出的PiWeb係統正是這一理念的現實反映。該係統能把分布在不同地區、butongchanyelianhuanjiedegongchangjiqiceliangshujuhuizong。weilai，zhexiehuizongxinxinenggouzidongtongguoxitongfenxichutiaozhengjieguo，zhongxinfanhuigegegongchangshixianshishizhinenghuatiaozheng。

　　6C條件下的管理可以實現透明化生產，預測性製造。目前的製造中，存在許多無法定量的因素，包括加工過程中的性能下降、零件的偶發失效
、廢品的返工、整zheng體ti設she備bei的de效xiao率lv下xia降jiang等deng。通tong過guo透tou明ming化hua
，也ye就jiu是shi一yi種zhong闡chan述shu並bing量liang化hua那na些xie不bu確que定ding因yin素su，以yi使shi生sheng產chan組zu織zhi者zhe能neng客ke觀guan地di估gu計ji自zi身shen製zhi造zao和he裝zhuang備bei狀zhuang態tai的de能neng力li，通tong過guo管guan理li實shi現xian預yu測ce性xing製zhi造zao，做zuo到dao維wei修xiu成cheng本ben的de降jiang低di，運yun行xing效xiao率lv的de提ti高gao，產chan品pin質zhi量liang的de改gai進jin。

　　“工業4.0”與CPS的實現路徑

　　美國與德國各自不同的優勢所在
，兩者推進新一輪工業革命的實現路徑有所不同，各有側重（見表1）。

　　1.德國：國家戰略下合作探索“工業4.0”智能工廠

　　德國提出“工業4.0”這(zhe)一(yi)概(gai)念(nian)本(ben)身(shen)帶(dai)有(you)國(guo)家(jia)的(de)反(fan)思(si)。德(de)國(guo)稱(cheng)得(de)上(shang)是(shi)一(yi)個(ge)高(gao)端(duan)製(zhi)造(zao)的(de)大(da)國(guo)，製(zhi)造(zao)業(ye)作(zuo)為(wei)其(qi)經(jing)濟(ji)增(zeng)長(chang)的(de)動(dong)力(li)

，使(shi)其(qi)在(zai)歐(ou)債(zhai)危(wei)機(ji)中(zhong)長(chang)期(qi)保(bao)持(chi)堅(jian)挺(ting)。但(dan)他(ta)們(men)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)始(shi)終(zhong)以(yi)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)。他(ta)們(men)一(yi)直(zhi)在(zai)反(fan)思(si)，為(wei)什(shen)麼(me)自(zi)己(ji)的(de)產(chan)品(pin)隻(zhi)有(you)生(sheng)產(chan)功(gong)能(neng)的(de)價(jia)值(zhi)
，而(er)沒(mei)有(you)服(fu)務(wu)的(de)價(jia)值(zhi)。為(wei)此(ci)通(tong)過(guo)互(hu)聯(lian)
、數字、智能化的融合
、智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)建(jian)設(she)
，可(ke)能(neng)是(shi)未(wei)來(lai)的(de)方(fang)向(xiang)。基(ji)於(yu)自(zi)身(shen)較(jiao)強(qiang)的(de)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)工(gong)業(ye)，在(zai)國(guo)家(jia)戰(zhan)略(lve)下(xia)合(he)作(zuo)建(jian)設(she)互(hu)聯(lian)的(de)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)路(lu)徑(jing)，使(shi)得(de)德(de)國(guo)成(cheng)為(wei)第(di)四(si)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)的(de)先(xian)行(xing)者(zhe)。

　　Detlef Zuehlk教授所在的德國人工智能研究中心創新工廠係統部協同10家德國企業，建立了世界上首個反映“工業4.0”願景的工廠模型。借助這個被稱為smartfactory的項目，10個ge合he作zuo夥huo伴ban各ge自zi建jian立li了le一yi個ge係xi統tong模mo塊kuai，或huo者zhe提ti供gong相xiang關guan跨kua應ying用yong的de技ji術shu。這zhe個ge工gong廠chang模mo型xing展zhan示shi了le不bu同tong領ling域yu的de創chuang新xin性xing企qi業ye相xiang互hu合he作zuo，共gong同tong工gong作zuo
，使shi概gai念nian轉zhuan化hua成cheng商shang品pin

，把ba願yuan景jing實shi現xian為wei現xian實shi的de過guo程cheng。這zhe一yi模mo型xing示shi範fan了le6C下的組織生產的一種實現。

　　在2014年，主題為“融合的工業——下一步”的漢諾威工業博覽會上，各個德國企業還展示了自己的“工業4.0”構想生產線。西門子展示在其生產線上
，車體與機器人一邊“對話”一yi邊bian進jin行xing組zu裝zhuang。博bo士shi力li士shi樂le和he薩sa博bo分fen別bie展zhan示shi了le一yi條tiao能neng在zai同tong一yi條tiao生sheng產chan線xian上shang生sheng產chan兩liang種zhong產chan品pin和he六liu種zhong斷duan路lu器qi的de概gai念nian靈ling活huo裝zhuang配pei線xian。薩sa博bo展zhan示shi了le一yi台tai可ke以yi生sheng產chan16種不同產品，並對它們進行區分的設備裝置。

　　2.美國：依托矽穀模式搶占軟件技術優勢
，發展先進生產方式

　　meiguoshizuizaotichuxinxiwulianxitongdeguojia
，meiguorenweizhizaoguochengdexiayibuyouhua，shitouminghuanaxiebukejiandeyinsu，congershishengchannengzaiwanquandexinxixiajinxing，yejiushitouminghuashengchanheyucexingzhizao。zaiCPS係統研究的初級階段，製造業並未脫離原有的製造模式，而是在生產信息係統層麵進行相應的改革。

　　隨著CPS係(xi)統(tong)概(gai)念(nian)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)與(yu)進(jin)化(hua)，美(mei)國(guo)對(dui)透(tou)明(ming)化(hua)生(sheng)產(chan)的(de)認(ren)識(shi)逐(zhu)步(bu)上(shang)升(sheng)到(dao)工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)層(ceng)麵(mian)。工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)的(de)是(shi)由(you)一(yi)個(ge)產(chan)品(pin)製(zhi)造(zao)流(liu)程(cheng)或(huo)者(zhe)一(yi)個(ge)工(gong)業(ye)體(ti)係(xi)帶(dai)出(chu)的(de)數(shu)據(ju)。工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)使(shi)得(de)產(chan)品(pin)帶(dai)來(lai)更(geng)高(gao)的(de)價(jia)值(zhi)
，每(mei)一(yi)個(ge)出(chu)產(chan)的(de)產(chan)品(pin)最(zui)後(hou)都(dou)能(neng)回(hui)饋(kui)信(xin)息(xi)至(zhi)生(sheng)產(chan)者(zhe)手(shou)中(zhong)，從(cong)而(er)反(fan)過(guo)來(lai)影(ying)響(xiang)之(zhi)後(hou)的(de)生(sheng)產(chan)者(zhe)決(jue)策(ce)與(yu)行(xing)為(wei)，也(ye)能(neng)提(ti)前(qian)為(wei)生(sheng)產(chan)者(zhe)應(ying)對(dui)突(tu)發(fa)情(qing)況(kuang)做(zuo)出(chu)提(ti)示(shi)，使(shi)得(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)再(zai)存(cun)在(zai)不(bu)確(que)定(ding)的(de)信(xin)息(xi)。工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)的(de)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)對(dui)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)的(de)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，逐(zhu)步(bu)成(cheng)為(wei)新(xin)一(yi)代(dai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)裝(zhuang)備(bei)或(huo)工(gong)廠(chang)。

　　工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)及(ji)其(qi)配(pei)套(tao)的(de)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)與(yu)矽(gui)穀(gu)模(mo)式(shi)相(xiang)結(jie)合(he)

，使(shi)得(de)美(mei)國(guo)可(ke)以(yi)在(zai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)類(lei)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)構(gou)件(jian)上(shang)取(qu)得(de)領(ling)先(xian)。美(mei)國(guo)目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)構(gou)建(jian)出(chu)一(yi)套(tao)創(chuang)新(xin)性(xing)的(de)預(yu)測(ce)工(gong)具(ju)

，能(neng)將(jiang)數(shu)據(ju)係(xi)統(tong)所(suo)收(shou)集(ji)的(de)內(nei)容(rong)加(jia)工(gong)成(cheng)解(jie)釋(shi)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)的(de)信(xin)息(xi)，使(shi)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)做(zuo)出(chu)更(geng)多(duo)“知情”的決定，實現部分的透明化生產。這一套工具中包含了整合平台
、預測分析工具和可視化工具。例如軟件Watchdog AgentTM中，算法被分為四個部分：信號處理和特征提取

、健康評估
、性能預測和故障預測。利用雷達圖、故障圖、風險圖和健康退化曲線，有效地傳達工廠設備的信息，從而做到智能化的生產。

　　“工業4.0”與CPS的戰略本質

　　1.大規模定製化生產方式正逐步實現

　　“工業4.0”與CPSjiqidaibiaodexinyidaizhinengshengchanfangshikenengjiushidaguimodingzhihuadeshengchanfangshidechujijieduan。yinweixiaofeizhegexinghuaxuqiuruguoshixian，yifangmianxuyaogongyingshangnenggoushengchantigongfuhexiaofeizhegexingpianhaodechanpinhuofuwu，yifangmianxuyaoshehuitigongxiaofeizheyougexinghuaxiaofeidekongjianyuguocheng。youyuxiaofeizhezhongduo，meigerendexuqiubutongdaozhixuqiudejutixinxiyebutong，jiashangxuqiudebuduanbianhua，jiugouchenglegongyingshangdedashuju。duizhexieshujujinxingchuli，jinerchuandigeizhinengshebei，jinxingyunsuan，shebeitiaozheng，cailiaozhunbeiyuzidongjiagongdengbuzhou，cainengshengchanchufuhegexinghuaxuqiudechanpin。

　　“工業4.0”與CPS所suo體ti現xian的de進jin步bu技ji術shu包bao括kuo物wu聯lian網wang，信xin息xi技ji術shu，大da數shu據ju處chu理li技ji術shu，與yu個ge性xing化hua產chan品pin製zhi造zao所suo需xu的de技ji術shu十shi分fen相xiang似si
，相xiang對dui來lai說shuo缺que少shao了le在zai消xiao費fei者zhe層ceng麵mian采cai集ji數shu據ju的de環huan節jie。但dan通tong過guo工gong廠chang層ceng麵mian的de設she備bei革ge新xin
，產chan業ye鏈lian協xie作zuo
，大da數shu據ju處chu理li，產chan品pin能neng夠gou具ju有you服fu務wu價jia值zhi
，從cong而er使shi得de智zhi能neng製zhi造zao設she備bei根gen據ju處chu理li後hou的de信xin息xi，進jin行xing判pan斷duan
、分析

、自我調整、自動驅動生產加工

、品質保持，直至最後的產出步驟。可以說，智能工廠已經為最終的製造業大規模定製生產做好了準備。

　　2.消費性大數據與生產性大數據處理的結合

　　在“工業4.0”或CPSdegongchangzhong，xiaofeizhexuqiuyuxingweichanshengdedashujuchulefankuizhishengchanshebei

，jinxingchanpinshengchandetiaozhengwai，haijiangduishengchanbenshenjinxingjinyibudejiankong。ershengchansuochanshengdeshujutongyangjingguokuaisuchuli
、傳遞，反饋至生產過程及其涉及的產業鏈的鏈條中，從而使得生產過程高品質的進行。

　　liruzaiguoqu，zaishebeiyunxingdeguochengzhong，ziranmosunbenshenhuishichanpindepinzhifashengyidingdebianhua。suizhegexinghuashengchandetuijin
，chanpinshengchansuoshejideziranhuanjingyinsu
、突發因素、shebeitiaojiandengbianlianghuijinyibuzengduo
，zhezhongmosunduizhenggeshengchandailaideyingxianghuibeifangda。tongguoxinxichulijishujihulianjishu
，shengchanguochengzhongdezhexieyinsucainengbeijingquekongzhi，congerzhenzhengshixianshengchandezhinenghua。yidingchengdushang
，zheyigongyedashujudechulijishuzhijiejuedingle“工業4.0”與CPS所要求的智能化設備的智能水平。

　　3. 新一代智能製造工廠的未來

　　消費需求的個性化要求傳統製造業突破現有的生產方式與製造模式


，根據消費需求海量數據與信息，進行大數據處理與傳遞；而在進行這些非標準化產品生產過程中產生的生產信息與數據也是大量的，需要及時收集、處理和傳遞。這兩方麵大數據信息流最終通過互聯網在智能製造設備交彙
，由智能製造設備進行分析、判斷、決策
、調整
、控製開展智能製造過程
，確保生產出高品質個性化產品。這就決定了互聯網、信息技術與製造母機融合後，最終形成新一代互聯的智能製造工廠（係統）以替代今天的生產體係。

　　“工業4.0”與CPS瞄(miao)準(zhun)的(de)都(dou)是(shi)這(zhe)個(ge)方(fang)向(xiang)。為(wei)了(le)應(ying)對(dui)這(zhe)個(ge)變(bian)革(ge)的(de)趨(qu)勢(shi)，我(wo)國(guo)應(ying)該(gai)更(geng)加(jia)注(zhu)重(zhong)製(zhi)造(zao)業(ye)高(gao)端(duan)標(biao)準(zhun)與(yu)技(ji)術(shu)的(de)確(que)立(li)
，尋(xun)找(zhao)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)與(yu)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)融(rong)合(he)性(xing)的(de)突(tu)破(po)，大(da)數(shu)據(ju)建(jian)立(li)與(yu)分(fen)析(xi)應(ying)用(yong)的(de)突(tu)破(po)，做(zuo)到(dao)互(hu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)的(de)升(sheng)級(ji)，培(pei)養(yang)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)與(yu)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)複(fu)合(he)人(ren)才(cai)。

　　上海準備：建立麵向未來新型產業體係的戰略思路

　　所謂“工業4.0”與CPSsuirangainianbutongdanshizhidoushizhenduixiaofeizhegexinghuaxiaofeixuqiudexinyidaizhinengzhizaoshengchanfangshi
，zheyixindeshengchanfangshidaibiaoleweilaigongyehuozhezhizaoyefazhandeweilai。deguoyumeiguoyijingjiucigongyexinjishubianhua、新生產模式開始了積極的準備
，而且各自利用自己原來在工業裝備

、信息技術、互聯網物聯網方麵的強大基礎與實力
，希望在新一代製造業信息
、數字
、智能三個方麵融合謀求全球領先，成為未來製造業的領導者
，進而控製全球製造業發展。為此，我們必須對“工業4.0”和CPS有更清醒的認識，我們要有自己的戰略與對策
，開始我們的行動
，即上海準備。

　　1.上海準備的現實意義：抓住曆史重大機遇

　　“工業4.0”或CPSkenengshihulianwangjishuyuwulianwangjishuzaishengchanzhizaofangmiandexinfazhanyuxinyingyong。zhijinweizhisuoyoudehulianwanggongsihuotamendeshangyemoshi，jibenshangdoushizaixinxishoujichuliyujiaohuan、商品或服務發現與交易、娛yu樂le遊you戲xi平ping台tai，或huo者zhe是shi人ren際ji溝gou通tong與yu社she會hui交jiao流liu等deng方fang麵mian的de發fa展zhan，這zhe些xie已yi經jing給gei人ren類lei社she會hui帶dai來lai巨ju大da的de便bian利li與yu成cheng本ben節jie約yue，雖sui然ran互hu聯lian網wang提ti供gong的de信xin息xi商shang品pin交jiao易yi等deng也ye影ying響xiang消xiao費fei和he生sheng產chan，但dan還hai不bu是shi直zhi接jie與yu生sheng產chan製zhi造zao過guo程cheng連lian接jie，對dui現xian行xing生sheng產chan製zhi造zao方fang式shi沒mei有you根gen本ben性xing的de改gai變bian的de要yao求qiu，我wo們men現xian在zai的de生sheng產chan製zhi造zao仍reng然ran是shi大da規gui模mo大da批pi量liang標biao準zhun化hua生sheng產chan。前qian文wen的de分fen析xi已yi經jing證zheng明ming德de國guo、美國倡導的“工業4.0”或CPS實shi在zai是shi基ji於yu互hu聯lian物wu聯lian的de智zhi能neng生sheng產chan係xi統tong，是shi互hu聯lian網wang與yu物wu聯lian網wang技ji術shu的de融rong合he形xing成cheng了le一yi種zhong新xin的de生sheng產chan方fang式shi，即ji智zhi能neng大da規gui模mo個ge性xing化hua定ding製zhi生sheng產chan方fang式shi。這zhe樣yang一yi種zhong生sheng產chan方fang式shi是shi全quan新xin的de劃hua時shi代dai的de。德de國guo與yu美mei國guo看kan到dao了le這zhe個ge大da趨qu勢shi，開kai始shi積ji極ji謀mou篇pian布bu局ju，希xi望wang未wei來lai繼ji續xu保bao持chi在zai製zhi造zao業ye的de世shi界jie領ling先xian地di位wei。

　　“工業4.0”或CPS描(miao)繪(hui)了(le)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)互(hu)聯(lian)物(wu)聯(lian)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)能(neng)

，這(zhe)對(dui)中(zhong)國(guo)與(yu)上(shang)海(hai)來(lai)說(shuo)既(ji)是(shi)機(ji)遇(yu)也(ye)是(shi)挑(tiao)戰(zhan)，因(yin)為(wei)
，如(ru)果(guo)我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)抓(zhua)住(zhu)機(ji)遇(yu)通(tong)過(guo)創(chuang)新(xin)研(yan)究(jiu)不(bu)但(dan)跟(gen)上(shang)他(ta)們(men)的(de)研(yan)究(jiu)甚(shen)至(zhi)還(hai)能(neng)夠(gou)有(you)領(ling)先(xian)部(bu)分(fen)，那(na)麼(me)是(shi)我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)製(zhi)造(zao)水(shui)平(ping)與(yu)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)實(shi)質(zhi)性(xing)趕(gan)超(chao)，反(fan)之(zhi)
，如(ru)果(guo)我(wo)們(men)應(ying)對(dui)不(bu)佳(jia)，那(na)麼(me)我(wo)們(men)與(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)在(zai)先(xian)進(jin)製(zhi)造(zao)業(ye)方(fang)麵(mian)的(de)差(cha)距(ju)就(jiu)會(hui)進(jin)一(yi)步(bu)拉(la)大(da)。例(li)如(ru)

，上(shang)海(hai)的(de)互(hu)聯(lian)網(wang)經(jing)濟(ji)與(yu)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)與(yu)北(bei)京(jing)、深(shen)圳(zhen)有(you)較(jiao)大(da)的(de)差(cha)距(ju)，加(jia)上(shang)上(shang)海(hai)現(xian)行(xing)的(de)產(chan)業(ye)體(ti)係(xi)及(ji)其(qi)結(jie)構(gou)等(deng)諸(zhu)多(duo)問(wen)題(ti)
，應(ying)該(gai)說(shuo)製(zhi)約(yue)了(le)上(shang)海(hai)經(jing)濟(ji)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)健(jian)康(kang)發(fa)展(zhan)
，也(ye)製(zhi)約(yue)了(le)上(shang)海(hai)向(xiang)全(quan)球(qiu)城(cheng)市(shi)過(guo)渡(du)與(yu)轉(zhuan)型(xing)。

　　筆者認為：在全球新一輪產業與技術變革即將到來的今天
，“工業4.0”的變革浪潮中，上海應當有所準備
，應該考慮新技術、新模式、新產業、新業態以求產業結構的轉型和升級，建立與城市發展相匹配的產業體係
，以求在新一代互聯網物聯網產業與技術、在智能互聯物聯生產製造係統研發應用方麵占得先機。

　　2.上海準備的關鍵因素：深化體製機製改革

　　上shang海hai在zai提ti升sheng城cheng市shi創chuang新xin能neng力li，加jia快kuai創chuang新xin驅qu動dong發fa展zhan過guo程cheng中zhong
，十shi分fen重zhong視shi高gao技ji術shu工gong業ye產chan業ye的de培pei育yu和he發fa展zhan，並bing積ji極ji營ying造zao高gao新xin技ji術shu成cheng果guo轉zhuan化hua的de政zheng策ce環huan境jing，努nu力li探tan索suo城cheng市shi自zi主zhu創chuang新xin的de運yun行xing機ji製zhi。經jing過guo多duo年nian積ji累lei，上shang海hai高gao技ji術shu工gong業ye產chan業ye的de產chan值zhi規gui模mo
、創新投入迅速膨脹，均位居全國前列，應該說有實施開發“工業4.0”發展先進製造業的基礎與條件。然而
，與北京
、廣東、江蘇等省市相比

，上海高技術工業產業發展近年來卻呈現“大而不強”、“投而低效”dejumian，gaojishugongyechanyedezhilianghexiaoyi，budanmeiyoumingxiantisheng，fanerchengxianbutongchengdudejianhuanhexiajiang，gaojishugongyechanyefazhanhoujinkanyou。jutilaishuo：

　　(1）產值總量大但經濟效益不高。上海高新技術產業在總產值
、出口產值、產值增長率方麵均明顯高於北京，雖然產值利潤率也稍高

，但利潤率總體上是下降的，由2000年的9.18%，下降到2012年的3.06%。

　　(2）yanfanengliqiangdankejichengguochanyehuashuipingdi。shanghaimeinianhuodeshouquandezhuanlichengguoyaobibeijingduochujinsanfenzhiyi，dankejihetongshuliangjinyoubeijingdeyiban。ciwai
，shanghaigaoxinjishuchanyechanzhizaigaoyubeijingdetongshi，xinchanpinchanzhiquejinweibeijingdeyibanzuoyou。yincishanghaigaoxinjishugongyechanyehuashuipingjidaitigao，yeyouhendadetishengkongjian。

　　(3）從cong業ye人ren員yuan數shu量liang多duo但dan科ke技ji活huo動dong人ren員yuan數shu量liang少shao。上shang海hai市shi高gao技ji術shu工gong業ye產chan業ye的de從cong業ye人ren員yuan數shu量liang相xiang當dang於yu北bei京jing的de兩liang倍bei
，但dan科ke技ji活huo動dong人ren員yuan數shu量liang卻que隻zhi有you北bei京jing一yi半ban，這zhe種zhong人ren才cai格ge局ju將jiang不bu利li於yu上shang海hai高gao新xin技ji術shu產chan業ye未wei來lai快kuai速su發fa展zhan而er產chan生sheng的de對dui高gao技ji術shu人ren才cai的de需xu求qiu。

　　(4）yanfafeiyongtourubuzu。shanghaishigejijigoumeinianzaiyanjiuyushiyanfangmiandetouru，jinweibeijingdesanfenzhier，zhekenengdaozhiweilaiyanfajingzhenglidexiajiang，congershiquchanyejiazhilianweixiaoquxianzuoduandeyanfashejiyoushi，bingzhijieyingxianggaoxinjishuchanyedejingzhengli。

　　這些問題的背後究竟是什麼原因，我們認為這可能與上海高技術工業產業的主體主要是國有企業有關
，而國有企業的創新動力不強、效xiao率lv低di下xia一yi定ding是shi與yu現xian行xing體ti製zhi機ji製zhi有you重zhong要yao關guan係xi，所suo以yi本ben輪lun上shang海hai國guo資zi國guo企qi深shen化hua改gai革ge我wo認ren為wei是shi非fei常chang必bi要yao的de，通tong過guo混hun合he所suo有you製zhi改gai變bian企qi業ye的de股gu權quan結jie構gou與yu治zhi理li機ji製zhi這zhe是shi一yi方fang麵mian，通tong過guo企qi業ye管guan理li層ceng薪xin酬chou製zhi度du改gai革ge形xing成cheng新xin的de激ji勵li機ji製zhi這zhe是shi一yi方fang麵mian，商shang業ye模mo式shi創chuang新xin業ye態tai創chuang新xin管guan理li創chuang新xin又you是shi另ling外wai一yi方fang麵mian，這zhe三san者zhe缺que一yi不bu可ke。

　　3.上海準備的總體戰略思路：構建新型產業體係

　　上(shang)海(hai)正(zheng)在(zai)確(que)立(li)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)城(cheng)市(shi)的(de)宏(hong)偉(wei)目(mu)標(biao)，然(ran)而(er)全(quan)球(qiu)城(cheng)市(shi)一(yi)定(ding)與(yu)全(quan)球(qiu)領(ling)先(xian)的(de)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)分(fen)不(bu)開(kai)。我(wo)們(men)認(ren)為(wei)，上(shang)海(hai)未(wei)來(lai)產(chan)業(ye)體(ti)係(xi)及(ji)其(qi)結(jie)構(gou)升(sheng)級(ji)的(de)總(zong)體(ti)思(si)路(lu)應(ying)該(gai)是(shi)圍(wei)繞(rao)建(jian)設(she)全(quan)球(qiu)城(cheng)市(shi)的(de)長(chang)遠(yuan)目(mu)標(biao)，以(yi)打(da)造(zao)具(ju)有(you)全(quan)球(qiu)影(ying)響(xiang)力(li)的(de)要(yao)素(su)配(pei)置(zhi)中(zhong)心(xin)、科技創新中心為基本途徑，以發展新一代科學技術與產業為重要手段
，充分發揮市場的主導作用
，建立與全球城市地位相匹配的
、具有綜合性服務平台功能的、新型產業體係。

　　第di一yi，上shang海hai未wei來lai的de產chan業ye體ti係xi應ying當dang與yu全quan球qiu城cheng市shi的de發fa展zhan目mu標biao相xiang一yi致zhi。全quan球qiu城cheng市shi的de首shou要yao特te征zheng就jiu是shi具ju有you全quan球qiu領ling導dao力li，而er產chan業ye實shi力li是shi城cheng市shi領ling導dao力li的de基ji礎chu。未wei來lai上shang海hai的de產chan業ye體ti係xi也ye應ying當dang與yu城cheng市shi地di位wei相xiang匹pi配pei，具ju有you全quan球qiu領ling導dao力li和he影ying響xiang力li。產chan業ye的de領ling導dao力li主zhu要yao體ti現xian在zai占zhan據ju全quan球qiu產chan業ye體ti係xi的de核he心xin地di位wei
，具ju有you引yin領ling產chan業ye發fa展zhan方fang向xiang、配pei置zhi資zi源yuan要yao素su的de能neng力li。產chan業ye發fa展zhan是shi經jing濟ji進jin步bu的de基ji礎chu，而er經jing濟ji進jin步bu又you是shi文wen化hua繁fan榮rong的de根gen本ben保bao證zheng。因yin此ci，建jian設she具ju有you全quan球qiu領ling導dao力li和he影ying響xiang力li的de產chan業ye體ti係xi是shi建jian設she具ju有you經jing濟ji硬ying實shi力li和he文wen化hua軟ruan實shi力li的de全quan球qiu城cheng市shi的de必bi然ran要yao求qiu。

　　dier
，yidazaojuyouquanqiuyingxianglideyaosupeizhizhongxinhekejichuangxinzhongxinweijibentujing，buduantishengshanghaichanyedejingzhenglihelingdaoli。zaidangjinshehui，shengchanyaosubujinbaokuoziben、勞動力和土地，信息、技術
、rencaiyechengweilebukehuoquedeziyuanyaosu。muqianshanghaichengshiyuchanyefazhandefangxiangshidazaosigezhongxin，chanyefazhanmubiaozaiyutishengshanghaizaihuobizibenheshangpinmaoyizhongdeyingxianglihejingzhengli。raner，suizhexinyilungongyegeminghe“工業4.0”的進一步發展
，資本和貿易在產業發展中的地位和作用逐漸下降，信息、技術作為未來產業發展不可或缺的生產要素
，越來越發揮著基礎性和引領性作用。未來上海產業發展重點應從資本、商品的中心逐漸向信息
、技術、rencaizhongxinguodu

，zhangkongweilaijingjihechanyefazhandejichuxingyaosu，congertishengshanghaichanyezaiquanqiuchanyetixideyingxianglihelingdaoli。tongshi，kejichuangxinnenglishichangqibaochiyaosupeizhinenglidejuedingxingyinsu。dazaokejichuangxinzhongxin
，yuyaosupeizhizhongxinxietongfazhan，yixinxi
、人才配置支持科技創新，以科技創新帶動技術要素進一步集聚，共同形成上海未來產業體係的核心競爭力。

　　disan，yifazhanxinyidaikexuejishuyuchanyeweizhongyaoshouduan，daidongshanghaiyaosupeizhizhongxinhekejichuangxinzhongxindejianshe。yaosupeizhizhongxinhekejichuangxinzhongxindejianshezuizhuyaodeshiduixinxiziyuan
、技術資源、基礎能源和基礎材料的控製，而信息、技術
、能源、cailiaodekongzhilibukaixinyidaikexuejishuyuchanyedezhichi。fazhangongyehulianwulianwangweidaibiaodexinyidaixinxichanye，weixinxiziyuandehuoquhejiaoliudiandingchanyejichu；發展大數據技術和雲計算技術，為信息的處理和知識的交流搭建良好的平台；以此，構建“工業4.0”即(ji)智(zhi)能(neng)互(hu)聯(lian)物(wu)聯(lian)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)。加(jia)上(shang)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye)和(he)新(xin)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)，為(wei)整(zheng)個(ge)產(chan)業(ye)體(ti)係(xi)的(de)建(jian)立(li)奠(dian)定(ding)能(neng)源(yuan)和(he)材(cai)料(liao)基(ji)礎(chu)。以(yi)此(ci)形(xing)成(cheng)未(wei)來(lai)新(xin)型(xing)產(chan)業(ye)體(ti)係(xi)的(de)基(ji)本(ben)架(jia)構(gou)，推(tui)動(dong)產(chan)業(ye)的(de)融(rong)合(he)發(fa)展(zhan)，創(chuang)新(xin)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)，從(cong)而(er)吸(xi)引(yin)和(he)集(ji)聚(ju)信(xin)息(xi)資(zi)源(yuan)和(he)科(ke)技(ji)資(zi)源(yuan)

，帶(dai)動(dong)要(yao)素(su)配(pei)置(zhi)中(zhong)心(xin)和(he)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)中(zhong)心(xin)的(de)建(jian)設(she)。

　　第四，充分發揮市場的主導作用和政府的引導作用。要充分發揮產業升級過程中市場的主導作用,讓rang市shi場chang篩shai選xuan有you競jing爭zheng力li的de技ji術shu和he產chan業ye價jia值zhi鏈lian環huan節jie。相xiang關guan研yan究jiu證zheng明ming，限xian製zhi政zheng府fu在zai資zi源yuan配pei置zhi中zhong的de作zuo用yong
，更geng大da程cheng度du發fa揮hui市shi場chang作zuo用yong，對dui提ti高gao整zheng個ge經jing濟ji的de運yun行xing效xiao率lv具ju有you重zhong要yao意yi義yi
，市shi場chang應ying該gai成cheng為wei資zi源yuan配pei置zhi的de決jue定ding力li量liang。上shang海hai需xu要yao通tong過guo保bao障zhang市shi場chang的de開kai放fang性xing與yu競jing爭zheng的de公gong平ping性xing，提ti升sheng市shi場chang效xiao率lv，引yin領ling產chan業ye結jie構gou轉zhuan型xing升sheng級ji，實shi現xian未wei來lai產chan業ye體ti係xi的de建jian設she。為wei此ci

，政zheng府fu的de重zhong點dian是shi規gui範fan與yu監jian管guan,促進市場建立起規範的秩序,結合自身實際和城市發展階段製定統一的產業結構與空間布局的城市發展規劃,做到產業體係與城市發展格局的協調
、有序

、可持續發展
，從而實現產業發展與全球城市發展的協同。

　　4.上海準備的路徑策略：城市與產業協同發展

　　上海向全球城市的發展是一個長期而漫長的過程，大致可以劃分為四個階段:工業城市階段、綜合性城市階段
、國際城市階段和全球城市階段（見圖1）。前兩個階段主要體現在三次產業總量的變化：工業城市階段工業產值比重高
；綜合性城市階段第三產業產值比重上升，占據主導。後兩個階段是城市影響力和領導力提升的過程：國際城市是城市逐漸融入世界的一個階段
，在一個或幾個領域具有國際影響力
，成為國際化大都市；全quan球qiu城cheng市shi是shi城cheng市shi展zhan現xian領ling導dao力li的de一yi個ge階jie段duan，主zhu要yao體ti現xian在zai引yin領ling城cheng市shi的de發fa展zhan方fang向xiang，領ling導dao產chan業ye的de轉zhuan型xing升sheng級ji。全quan球qiu城cheng市shi的de領ling導dao力li核he心xin是shi成cheng為wei全quan球qiu的de資zi源yuan要yao素su配pei置zhi中zhong心xin和he科ke技ji創chuang新xin中zhong心xin

，領ling導dao要yao素su分fen配pei和he技ji術shu進jin步bu。

　　目前，上海正處於綜合性城市的初期階段,第三產業比重雖然超過60%,但是地位不穩固,現代服務業的比重還比較低，經濟社會正在經曆艱難的轉型，城市的綜合服務能力有待進一步提高。

　　未wei來lai，國guo際ji城cheng市shi和he全quan球qiu城cheng市shi將jiang成cheng為wei上shang海hai發fa展zhan的de長chang期qi方fang向xiang。然ran而er，上shang海hai未wei來lai新xin型xing產chan業ye體ti係xi發fa展zhan與yu上shang海hai城cheng市shi的de發fa展zhan階jie段duan是shi緊jin密mi相xiang連lian的de，既ji是shi城cheng市shi發fa展zhan的de原yuan動dong力li，同tong時shi又you受shou製zhi於yu城cheng市shi的de發fa展zhan階jie段duan。因yin此ci，未wei來lai上shang海hai新xin型xing產chan業ye體ti係xi及ji其qi結jie構gou升sheng級ji的de階jie段duan性xing目mu標biao應ying充chong分fen考kao慮lv城cheng市shi發fa展zhan階jie段duan的de現xian實shi，與yu城cheng市shi發fa展zhan階jie段duan的de目mu標biao相xiang匹pi配pei。

　　上海作為我國最重要的經濟重鎮，長三角經濟帶的龍頭，能否在本輪新技術革命與新工業革命中順勢而為，尤其在“工業4.0”方麵創新領先，在全球科技創新方麵，發揮上海的優勢，抓住機遇

，超越自我，筆者個人充滿期待！■

　　(作者係複旦大學教授。複旦大學管理學院博士生肖勰
、張群
、黃舒對本文亦有貢獻。)