未来的制造业—工业4.0

信息通信技术方兴未艾，使得生产领域有功能强大但价廉物美的传感器和执行器可供使用。实时信息的使用由此进入生产领域。工业4.0变成一个时髦词，对此公众探讨的是由智能、可自我操控物体所组成的生产环境。网络物理系统的组成部分有设备、容器、产品和材料。[1]一旦这种概念得到大范围实施，订单将会自动通过整个价值创造链条，自动预订加工机器和材料，自动组织向客户供货。[2]

让这些成为可能的是分散在各处的智能系统，它们通过工业级别的（无线电）互联网连线形成一个大规模和可支付的工业基础设施。当然，这些系统通过运用分散式调控原则（比如多智能体系统）来进行链接，这可以参照众所周知的“物联网”[3]。这样，就能将现实世界和虚拟世界关联在一起。产品、设备和物品用嵌入式软件形成一个配货、功能集成和反馈的系统。

由于信息通信技术的运用，生产、知识和服务相关的领域早已出现了翻天覆地的变化。电脑、互联网和手机的大范围使用，使新的工作方式不断出现。有关智能手机和平板电脑在生产中使用的讨论非常引人关注。现在移动装置仅被少量应用于物流、维修和维护领域，人们认为这些新技术将会在生产领域中有更多直接的运用。[4]

图1-4描述了第四次工业革命对相关工业行业的影响以及之前三次工业革命的情况。生产设备在技术上的成熟加上员工、客户和产品使用者融为一体，会产生崭新的商业模式。对此，斯帕特教授这样说：“按照4.0原则的生产创造条件，用可灵活配置的服务提供方式和互联互动的合作决策机制取代传统的建立在中央决策机制和各个价值创造步骤之间有严格界限的生产架构。”

图1-4　工业革命的四个阶段[5]

研发联盟作为德国联邦政府中心创新咨询委员会之一，主要为政府在高科技战略方面提供未来课题，以帮助德国解决面对全球挑战时的问题，占据领头羊的地位。据研发联盟称，德国只有成功参与由互联网驱动的第四次工业革命，研发出自主的、自控的、基于知识和传感器的生产体系，销售并运行它，才能成功保住工业生产强国的地位。[6]

从现在的角度来看，要想按照上述原则安排生产还有一大段路要走。工业生产也不会在一夜之间发生完全转变。但是工业4.0还是为未来的转变提供了很多有益的方案，虽然革命这个概念内涵很泛泛。德国联邦机械设备协会（VDMA)下属的电气自动化和软件专业协会会长莱纳·格拉兹对目前的冲突状况总结得很好：“以前出现的工业革命从未被预言到，只能在回顾时能确定其成因。现在我们能够预言一场革命，这是从未有过的事情。我们能够称之为一场革命，这是重要的一句话。如果各自为政的话，应该将其称之为进化。如果是这样的话，革命在目前是很难实现的。革命对于我们来说，意味着要制定未来的远景，并为之努力。”

[1]　参看斯帕特等，2012年。

[2]　该定义为本书内部对工作的定义。

[3]　有关物联网请参看布林格、滕•霍恩佩尔，2007年。

[4]　该定义是专为此书编制的内部工作定义。

[5]　图1-4由施利克、斯特凡、崔尔克提供，2012年。

[6]　经济和科技研发联盟通信，2012年。