新一代信息通信技術的發展，催生了移動互聯網、大數據
、雲計算、工(gong)業(ye)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)等(deng)的(de)創(chuang)新(xin)和(he)應(ying)用(yong)
，推(tui)動(dong)了(le)製(zhi)造(zao)業(ye)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)和(he)發(fa)展(zhan)模(mo)式(shi)的(de)深(shen)刻(ke)變(bian)革(ge)。在(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，盡(jin)管(guan)德(de)國(guo)擁(yong)有(you)世(shi)界(jie)一(yi)流(liu)的(de)機(ji)器(qi)設(she)備(bei)和(he)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)
，尤其在嵌入式係統和自動化工程領域德國更是處於領軍地位，但德國工業麵臨的挑戰及其相對弱項也顯而易見。一方麵，機械設備領域的全球競爭日趨激烈

，不僅美國積極重振製造業
，亞洲的機械設備製造商也正在奮起直追
，威脅德國製造商在全球市場的地位。另一方麵，互聯網技術是德國工業的相對弱項。為了保持作為全球領先的裝備製造供應商以及在嵌入式係統領域的優勢，麵對新一輪技術革命的挑戰，德國推出“工業4.0”戰略，其目的就是充分發揮德國的製造業基礎及傳統優勢，大力推動物聯網和服務互聯網技術在製造業領域的應用，形成信息物理網絡（CPS），以便在向未來製造業邁進的過程中先發製人，與美國爭奪新一輪工業革命的話語權。

meiguoshiliyonghulianwangyoushi
，xiangweilaizhizaoyejinhua。deguoshijiyuzhizaoyejichu，xiangweilaihulianwangronghe。suoyishuo，deguozonglimokeerqinzibuyuyulidituidong“工業4.0”，其實還有其背後的用意——德國政府在未來的科技戰略中之所以最重視“工業4.0”是因為與美國的競爭。

從某種意義上說
，“工業4.0”是(shi)德(de)國(guo)希(xi)望(wang)阻(zu)止(zhi)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)不(bu)斷(duan)融(rong)入(ru)製(zhi)造(zao)業(ye)之(zhi)後(hou)帶(dai)來(lai)的(de)支(zhi)配(pei)地(di)位(wei)。一(yi)旦(dan)製(zhi)造(zao)業(ye)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)都(dou)被(bei)雲(yun)計(ji)算(suan)接(jie)管(guan)，那(na)麼(me)製(zhi)造(zao)業(ye)還(hai)是(shi)製(zhi)造(zao)業(ye)嗎(ma)
？所(suo)以(yi)，“工業4.0”希望用“信息物理係統”升級“智能工廠”中的“生產設備”
，使生產設備因信息物理係統而獲得智能，使工廠成為一個實現自律分散型係統的“智能工廠”。那時
，雲計算不過是製造業中的一個使用對象，不會成為掌控生產製造的中樞所在。

所以說，德國的技術領先主要體現於“在製造業中部署信息物理係統”

，升(sheng)級(ji)現(xian)有(you)的(de)電(dian)子(zi)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)
，使(shi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)透(tou)明(ming)化(hua)管(guan)理(li)，滿(man)足(zu)未(wei)來(lai)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)特(te)殊(shu)需(xu)求(qiu)。通(tong)過(guo)強(qiang)化(hua)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)融(rong)合(he)，依(yi)靠(kao)信(xin)息(xi)物(wu)理(li)係(xi)統(tong)
，開(kai)創(chuang)新(xin)的(de)製(zhi)造(zao)方(fang)式(shi)，通(tong)過(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)物(wu)聯(lian)網(wang)緊(jin)密(mi)連(lian)接(jie)物(wu)理(li)現(xian)實(shi)世(shi)界(jie)
，將(jiang)網(wang)絡(luo)空(kong)間(jian)的(de)高(gao)級(ji)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)有(you)效(xiao)運(yun)用(yong)於(yu)現(xian)實(shi)世(shi)界(jie)中(zhong)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)“智能工廠”，使得在生產製造過程中，設計、開發
、shengchanyouguandesuoyoushujujiangtongguochuanganqicaijibingjinxingfenxi
，xingchengkezilvcaozuodezhinengshengchanxitong，shixianshengchanzhizaoguochengdechuangxintupo，zengqiangshengchandelinghuoxing。bingtongguoquanmianrongruhulianwang
，shishixiangyingzhongduoxiaofeizhedexuqiu
，shixianguimojingjihexiaoyong，zaiquanqiushichangzhongkaituoxindeshichangjiyu（圖1）。

圖1 工業4.0的技術領先

出處：《工業4.0(圖解版)：通向未來工業的德國製造2025》

其次，德國製造的技術領先還將體現於價值網絡的整合。對不同價值創造階段、生命周期產品
、產(chan)品(pin)範(fan)圍(wei)和(he)相(xiang)應(ying)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)網(wang)絡(luo)協(xie)同(tong)式(shi)的(de)整(zheng)合(he)。尤(you)其(qi)是(shi)，將(jiang)中(zhong)小(xiao)企(qi)業(ye)整(zheng)合(he)到(dao)新(xin)的(de)價(jia)值(zhi)網(wang)絡(luo)中(zhong)，增(zeng)強(qiang)中(zhong)小(xiao)企(qi)業(ye)的(de)活(huo)力(li)，帶(dai)動(dong)產(chan)業(ye)結(jie)構(gou)整(zheng)體(ti)上(shang)的(de)調(tiao)整(zheng)。

那麼
，會涉及哪些技術的領先呢？德國信息產業、電信和新媒體協會（BITKOM）與弗勞恩霍夫應用研究促進學會（Fraunhofer）的研究報告中的一幅圖描繪了德國“工業4.0”所涉及的技術（圖2）。

圖2 工業4.0的創新方程式

出處：德國信息產業、電信和新媒體協會（BITKOM）

從中也可以看出，“工業4.0”戰略中的智能製造處處與信息技術相關聯。“工業4.0”本質是基於“信息物理係統”實現“智能工廠”。在生產設備層麵，通過嵌入不同的傳感器進行實時感知。通過寬帶網絡，通過數據對整個過程進行精確控製；在生產管理層麵，通過互聯網技術、雲計算、大數據、寬帶網絡、工業軟件、管理軟件等一係列技術構成服務互聯網，實現物理設備的信息感知

、網絡通信、精確控製和遠程協作。

德國“工業4.0”希望通過技術領先，從三個方麵強化競爭力。首先是，提高生產率。生產效率是製造企業首先會考慮的問題。在具體生產流程方麵
，“工業4.0”對企業的意義在於，它能夠將各種生產資源

，包括生產設備、工廠工人

、業務管理係統和生產設施形成一個閉環網絡
，進而通過物聯網和係統服務應用
，實現貫穿整個智能產品和係統的價值鏈網絡的橫向、縱向的鏈接和端對端的數字化集成，從而提高生產效率, 最終實現智能工廠。

其次是，縮短產品上市時間。通過智能工廠製造係統在分散價值網絡上的橫向連接，就可以在產品開發、生產
、銷售
、物流
、服務的過程中
，借助軟件和網絡的監測、交流溝通，根據最新情況，靈活
、實時地調整生產工藝，而不再是完全遵照幾個月或者幾年前的計劃。

從而，實現靈活性的提升。“工業4.0”通過CPS係統將不同設備通過數據交互連接到一起，讓工廠內部
、外部構成一個整體。而這種“一體化”其實是為了實現生產製造的“分散化”。“工業4.0”中
，生產模式將從“由集中式中央控製向分散式增強控製”轉變

，“分散化”後的生產將變得比流水線的自動化方式更加靈活（圖3）。

圖3 工業4.0的創新方程式

出處：《工業4.0(圖解版)：通向未來工業的德國製造2025》