關于實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議培訓資料

1、 工業(yè) 44.0 工作組組最終報報告保障德國國制造業(yè)業(yè)的未來來關于于實施工工業(yè) 44.0 戰(zhàn)略的的建議工業(yè)和信信息化部部國際經(jīng)經(jīng)濟技術術合作中中心 編譯20133 年 10 月目錄 HYPERLINK l 內(nèi)容提要 內(nèi)容提要要 11、引言言 6 HYPERLINK l 保障德國制造業(yè)的未來 保障德國國制造業(yè)業(yè)的未來來 66 HYPERLINK l 在制造業(yè)中利用物聯(lián)網(wǎng)及服務互聯(lián)網(wǎng) 在制造業(yè)業(yè)中利用用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)及服務務互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng) 82、 HYPERLINK l 愿景景：工業(yè)業(yè)作為智智能、互互聯(lián)世界界的一部部分 愿景：工業(yè) 4.00 作為為智能、互聯(lián)世世界的一一部分 1332.1 HYPERLINK

2、l 塑造工業(yè)的愿景 塑造工工業(yè) 44.0 的愿景景 1442.2 HYPERLINK l 實施工業(yè)戰(zhàn)略的德國未來如何？ 實施工工業(yè) 44.0 戰(zhàn)略的的德國未未來如何何？ 162.3 HYPERLINK l 新的商業(yè)機會和模式 新的商商業(yè)機會會和模式式 182.4 HYPERLINK l 工業(yè)場所的新型社會基礎設施 工作場場所的新新型社會會基礎設設施 2202.5 HYPERLINK l 新型的以服務為基礎的實時CPS平臺 新型的的以服務務為基礎礎的實時時 CPPS 平平臺 212.6 HYPERLINK l 德國工業(yè)戰(zhàn)略實現(xiàn)之路 德國工工業(yè) 44.0 戰(zhàn)略實實現(xiàn)之路路 2333、 HYPERL

3、INK l 雙重重戰(zhàn)略：成為領領先的市市場和供供應商 雙重重戰(zhàn)略：成為領領先的市市場和供供應商 283.1 HYPERLINK l 領先的供應商戰(zhàn)略 領先的的供應商商戰(zhàn)略 2283.2 HYPERLINK l 領先的市場戰(zhàn)略 領先的的市場戰(zhàn)戰(zhàn)略 2293.3 HYPERLINK l 雙重戰(zhàn)略以及其主要特征 雙重戰(zhàn)戰(zhàn)略以及及其主要要特征 3304、 HYPERLINK l 研究究要求 研究究要求 3355、 HYPERLINK l 首要要行動領領域 首要行行動領域域 3385.1 HYPERLINK l 標準化和為參考結構而開放標準 標準化化和為參參考結構構而開放放標準 3395.2 HYPER

4、LINK l 對復雜系統(tǒng)的管理 對復雜雜系統(tǒng)的的管理 4455.3 HYPERLINK l 為工業(yè)提供綜合的寬帶基礎設施 為工業(yè)業(yè)提供綜綜合的寬寬帶基礎礎設施 4995.4 HYPERLINK l 安全是確保工業(yè)順利實施的重要保障 安全是是確保工工業(yè) 44.0 順利實實施的重重要保障障 5505.5 HYPERLINK l 數(shù)字工業(yè)時代的工作組織和工作設計 數(shù)字工工業(yè)時代代的工作作組織和和工作設設計 660 5.6 HYPERLINK l 培訓和持續(xù)的專業(yè)發(fā)展 培訓和和持續(xù)的的專業(yè)發(fā)發(fā)展 6655.7 HYPERLINK l 規(guī)章制度 規(guī)章制制度 685.8 HYPERLINK l 資源效率

5、資源效效率 736、 HYPERLINK l 德國國如何與與世界其其他國家家相匹敵敵？ 德國如如何與世世界其他他國家相相匹敵？ 8807、 HYPERLINK l 前景景 前景景 990 內(nèi)容提要要德國制造造業(yè)是世世界最具具競爭力力的制造造業(yè)之一一，尤其其是裝備備制造業(yè)業(yè)在全球球處于領領先地位位。這在在很大程程度上源源于德國國在創(chuàng)新新性制造造技術方方面的研研究、開開發(fā)和生生產(chǎn)，以以及復雜雜工業(yè)過過程管理理的專業(yè)業(yè)性。德德國擁有有強大的的機器和和設備制制造業(yè)，在信息息技術領領域表現(xiàn)現(xiàn)出很高高的水平平和能力力，在嵌嵌入式系系統(tǒng)和自自動化工工程方面面也頗有有建樹，這些因因素共同同奠定了了德國在在制造

6、工工程行業(yè)業(yè)中的領領軍地位位。因此此，德國國能以其其得天獨獨厚的優(yōu)優(yōu)勢開拓拓新型工工業(yè)化的的潛能：工業(yè) 4.00。前三次工工業(yè)革命命的發(fā)生生，分別別源于機機械化、電力和和信息技技術。如如今，將將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)及服務務引入制制造業(yè)正正迎來第第四次工工業(yè)革命命。不久久的將來來，企業(yè)業(yè)能以 CPSS（Cyyberr-PhhysiicallSysstemms ，信息物物理系統(tǒng)統(tǒng))的形形式建立立全球網(wǎng)網(wǎng)絡，整整合其機機器、倉倉儲系統(tǒng)統(tǒng)和生產(chǎn)產(chǎn)設施。在制造造業(yè)領域域，這些些 CPPS 包包括能自自主交換換信息的的智能機機器、存存儲系統(tǒng)統(tǒng)和生產(chǎn)產(chǎn)設施，它們能能獨立運運行和相相互控制制。這有有利于從從根本上上改善工

7、工業(yè)過程程，包括括制造、工程、材料使使用、供供應鏈和和生命周周期管理理。智能能工廠現(xiàn)現(xiàn)在似乎乎已開始始采用一一種全新新的方式式來生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品。智能產(chǎn)產(chǎn)品有唯唯一的特特征被識識別，在在任何時時候都能能被定位位，我們們知道它它的發(fā)展展歷程，了解它它當前狀狀況，以以及實現(xiàn)現(xiàn)其目標標狀態(tài)的的方式。從通過過出口物物流下訂訂單的那那一刻起起，縱向向與工廠廠和公司司業(yè)務流流程聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，橫向向連接則則可實時時管理衍衍生價值值體系，這二者者共同構構建了嵌嵌入式制制造系統(tǒng)統(tǒng)。此外外，這些些指令都都要求啟啟用終端端間工程程（模式式）流經(jīng)經(jīng)整個價價值鏈。工業(yè) 44.0 擁有巨巨大的潛潛力。智智能工廠廠讓客戶戶個性化化的定

8、制制需求得得以滿足足，這也也意味著著，即使使產(chǎn)品只只生產(chǎn)一一次，也也能通過過頗具收收益的方方式制造造出來。在工業(yè)業(yè) 4.0 中中，以供供應商為為例，動動態(tài)業(yè)務務和工程程流程能能幫他們們根據(jù)生生產(chǎn)需要要最終做做出相應應改變，并靈活活應對生生產(chǎn)中斷斷和故障障。現(xiàn)在在，制造造過程中中已經(jīng)能能夠提供供端到端端的透明明化，以以促進決決策優(yōu)化化。工業(yè)業(yè) 4.0 將將會開發(fā)發(fā)出創(chuàng)造造價值的的新方法法和新的的商業(yè)模模式。特特別是，它將給給初創(chuàng)公公司和小小企業(yè)的的發(fā)展帶帶來機會會，下游游服務也也能從中中受益。此外，工工業(yè) 44.0 將正視視和解決決某些當當今世界界面臨的的挑戰(zhàn)，如資源源能源利利用效率率、城鎮(zhèn)鎮(zhèn)化

9、、人人口結構構變化等等。工業(yè)業(yè) 4.0 能能持續(xù)帶帶來覆蓋蓋整個價價值網(wǎng)絡絡的資源源生產(chǎn)率率和效率率的增益益。它能能將人口口結構變變化和社社會因素素考慮在在內(nèi)，以以適合的的方式組組織生產(chǎn)產(chǎn)。智能能輔助系系統(tǒng)讓工工人從單單調(diào)、程程序化的的工作中中解放出出來，能能把精力力集中在在創(chuàng)新和和增值業(yè)業(yè)務上。鑒于熟熟練工短短缺的問問題，工工業(yè)4.0 允允許老工工人延長長職業(yè)生生涯，從從而長久久地保持持生產(chǎn)力力。靈活活的工作作組織形形式使工工人們能能夠更好好地整合合自己的的工作，私人生生活和持持續(xù)的職職業(yè)生涯涯發(fā)展變變得更有有效率，在工作作和生活活之間找找到了更更好的平平衡點。制造工程程領域的的全球競競爭變

10、得得愈加激激烈，德德國不是是唯一一一個認識識到在制制造業(yè)部部署物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)及服服務是大大勢所趨趨的國家家。而且且，并非非只有亞亞洲的競競爭對手手對德國國工業(yè)造造成威脅脅，美國國也在采采取措施施，通過過推進“高端制制造業(yè)”計劃反反對“去工業(yè)業(yè)化”。為了實現(xiàn)現(xiàn)工業(yè)生生產(chǎn)向工工業(yè) 44.0 的轉(zhuǎn)變變，德國國需要采采取雙重重策略。德國裝裝備制造造業(yè)應尋尋求穩(wěn)固固在全球球市場的的領導地地位，一一如既往往地把信信息通信信技術與與其傳統(tǒng)統(tǒng)的高科科技戰(zhàn)略略進行整整合，使使自己成成為智能能制造技技術的主主要供應應商。與與此同時時，還有有必要為為CPSS 技術術和產(chǎn)品品創(chuàng)建新新的領先先市場，并為之之服務。要實現(xiàn)現(xiàn)上述

11、CCPS 雙重策策略的目目標，以以下工業(yè)業(yè) 4.0 的的基本特特征應該該得到落落實：（1）通通過價值值網(wǎng)絡實實現(xiàn)橫向向集成（2）工工程端到到端數(shù)字字集成橫橫跨整個個價值鏈鏈（3）垂垂直集成成和網(wǎng)絡絡化的制制造系統(tǒng)統(tǒng)邁向工業(yè)業(yè) 4.0 之之路，德德國要在在研發(fā)上上投入巨巨大的精精力。為為實施雙雙重策略略，所進進行的研研究得實實現(xiàn)“制造系系統(tǒng)的橫橫向、縱縱向集成成”和“工程端端到端的的集成”。此外外，出于于對工業(yè)業(yè) 4.0 系系統(tǒng)的要要求和著著眼于 CPSS 技術術的持續(xù)續(xù)發(fā)展，工作場場所中新新的社會會基礎設設施應該該得到更更多關注注。若工業(yè) 4.00 得以以成功實實現(xiàn)，研研發(fā)活動動將需要要與之適

12、適應的工工業(yè)政策策的支持持。工業(yè)業(yè) 4.0 工工作組認認為，需需要在以以下 88 個關關鍵領域域采取行行動：（1）標標準化和和參考架架構: 工業(yè) 4.00 會涉涉及聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，并通通過價值值網(wǎng)絡集集成幾家家不同的的公司。如果開開發(fā)出一一攬子共共同標準準，這種種合作伙伙伴關系系將成為為可能。由此，需要一一個參考考架構來來描述這這些標準準，并促促進它們們的實現(xiàn)現(xiàn)。 （2）復復雜系統(tǒng)統(tǒng)的管理理: 生生產(chǎn)和制制造系統(tǒng)統(tǒng)正日益益變得復復雜，適適當?shù)挠嬘媱澓徒饨忉屝阅ＤＰ湍転闉楣芾磉@這些復雜雜的系統(tǒng)統(tǒng)打下基基礎。因因此，工工程師們們應該備備有開發(fā)發(fā)出這些些模型的的方法和和工具。（3）一一套綜合合的工業(yè)業(yè)寬帶基

13、基礎設施施: 毋毋庸臵疑疑，高質(zhì)質(zhì)量的綜綜合通訊訊網(wǎng)絡是是工業(yè) 4.00 的關關鍵要求求。無論論是在德德國國內(nèi)內(nèi)，還是是在德國國與其他他伙伴國國之間，寬帶網(wǎng)網(wǎng)絡基礎礎設施也也因此需需要進一一步大規(guī)規(guī)模拓展展。（4）安安全和安安保: 安全和和安保對對智能制制造系統(tǒng)統(tǒng)的成功功至關重重要。確確保生產(chǎn)產(chǎn)設施和和產(chǎn)品本本身對人人或者環(huán)環(huán)境不造造成任何何危險，這點非非常重要要。同時時，生產(chǎn)產(chǎn)設施和和產(chǎn)品，尤其是是它們所所包含的的數(shù)據(jù)和和信息，都需要要加以保保護，防防止被濫濫用和未未經(jīng)授權權的訪問問（5）工工作的組組織和設設計: 在智能能工廠，雇員的的角色將將發(fā)生引引人注目目的改變變。越來來越多的的實時導導

14、向的控控制，將將改變工工作內(nèi)容容、工作作流程和和工作環(huán)環(huán)境。工工作組織織以一種種社會-技術方方法實現(xiàn)現(xiàn)，將為為員工提提供承擔擔重大責責任和促促進個人人發(fā)展的的機會。這一旦旦成為現(xiàn)現(xiàn)實，部部署合作作的工作作設計、終身學學習的措措施，以以及啟動動參考模模型課題題將變得得尤為重重要。（6）培培訓和持持續(xù)的職職業(yè)發(fā)展展: 工工業(yè) 44.0 將從根根本上改改變?nèi)藗儌兊墓ぷ髯骱蛯I(yè)業(yè)能力。實施適適當?shù)呐嗯嘤柌呗月圆⒁耘嗯囵B(yǎng)學習習的方式式組織工工作因此此變得尤尤為必要要，可借借此實現(xiàn)現(xiàn)終身學學習和基基于工作作地點的的個人發(fā)發(fā)展。為為達成這這一目標標，示范范項目和和“最佳實實踐網(wǎng)絡絡”應該推推廣，數(shù)數(shù)字化學學

15、習技術術也應投投入研究究。 （7）監(jiān)監(jiān)管框架架: 在在工業(yè) 4.00 下建建立新的的制造流流程和橫橫向業(yè)務務網(wǎng)絡架架構時，必須遵遵守法律律；而現(xiàn)現(xiàn)有法律律也同樣樣應在需需要時，考慮到到創(chuàng)新的的影響進進行調(diào)整整。面臨臨的挑戰(zhàn)戰(zhàn)包括保保護企業(yè)業(yè)數(shù)據(jù)、責任問問題、處處理個人人數(shù)據(jù)和和貿(mào)易限限制。這這將不僅僅對立法法，也對對其他有有商業(yè)性性質(zhì)的活活動提出出了要求求制度度將作為為一個涵涵蓋面廣廣泛的適適用工具具而存在在，其內(nèi)內(nèi)容包括括指導方方針、合合同范本本和公司司集體協(xié)協(xié)議，或或者自我我監(jiān)管的的舉措如如審計。（8）資資源效率率: 撇撇開成本本高不說說，僅制制造業(yè)在在原材料料和能源源上的大大量消耗耗就給

16、環(huán)環(huán)境和安安全供應應帶來諸諸多風險險。工業(yè)業(yè) 4.0將帶帶來資源源生產(chǎn)力力和效率率的提高高。對企企業(yè)來說說，權衡衡“需要投投資在智智能工廠廠中的額額外資源源”與“帶來的的潛在節(jié)節(jié)約”之間的的利弊非非常必要要。通向工業(yè)業(yè) 4.0，將將是一個個漸進的的過程。為了適適應制造造工程的的特殊需需求，現(xiàn)現(xiàn)有的基基本技術術和經(jīng)驗驗必須加加以改變變，還必必須探索索針對新新地點和和新市場場的創(chuàng)新新解決方方案。如如果成功功，工業(yè)業(yè) 4.0 將將提升德德國的全全球競爭爭力，并并保持其其國內(nèi)制制造業(yè)繼繼續(xù)發(fā)展展。 HYPERLINK l 目錄 【返回目目錄】一、引言言保障障德國制制造業(yè)的的未來德國國的制造造業(yè)是世世界

17、上最最具競爭爭力的產(chǎn)產(chǎn)業(yè)部門門之一。這歸功功于德國國制造業(yè)業(yè)能夠管管理復雜雜的工業(yè)業(yè)生產(chǎn)過過程,不不同任務務由位于于不同地地點的合合作伙伴伴完成。近二三三十年來來,德國國制造業(yè)業(yè)已成功功地利用用信息通通信技術術(ICCT)實實現(xiàn)對工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)過程的的管理如今今,大約約90%的工業(yè)業(yè)生產(chǎn)過過程已應應用ICCT技術術。在過過去三十十年甚至至更早以以前,IIT革命命使我們們生活和和工作的的世界發(fā)發(fā)生了徹徹底改變變,其影影響力可可媲美分分別成就就前兩次次工業(yè)革革命的機機械和電電力。隨著個人人電腦向向智能設設備演變變,一種種新的趨趨勢開始始顯現(xiàn):越來越越多的IIT基礎礎設施和和服務通通過智能能網(wǎng)絡(云計

18、算算)來提提供。伴伴隨微型型化和互互聯(lián)網(wǎng)的的持續(xù)發(fā)發(fā)展,這這一趨勢勢宣告了了人們期期盼的普普適計算算已成為為現(xiàn)實。通過無無線,越越來越多多功能強強大的、自主的的微型電電腦(嵌嵌入式系系統(tǒng))實實現(xiàn)了與與其他微微型電腦腦和互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的互互聯(lián)。這這意味著著物理世世界和虛虛擬世界界(網(wǎng)絡絡空間)以信息息-物理理系統(tǒng)(CPSS)的形形式實現(xiàn)現(xiàn)了融合合。新的的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議IIPv66于20012年年推出后后,目前前已經(jīng)有有足夠多多的IPP地址可可供智能能設備通通過互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)直接聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。于于是,網(wǎng)網(wǎng)絡資源源、信息息、物體體和人之之間能實實現(xiàn)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)及服服務互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。這這也將擴擴展至工工業(yè)領域域:在制制造業(yè)

19、中中,這種種技術演演化可以以描述為為“第四四階段的的工業(yè)化化”或“工業(yè)44.0”。 圖11 工業(yè)業(yè)革命的的四個階階段188世紀工工業(yè)化的的進程,始于機機械制造造設備的的出現(xiàn)。那時候候,紡織織機一類類的機器器大大改改變了生生產(chǎn)產(chǎn)品品的方式式。第一一次工業(yè)業(yè)革命之之后,在在勞動分分工的基基礎上,20世世紀的第第二次工工業(yè)革命命實現(xiàn)了了電力驅(qū)驅(qū)動的規(guī)規(guī)?；a(chǎn)。之之后,便便是從220世紀紀70年年代初直直到現(xiàn)在在的第三三次工業(yè)業(yè)革命。第三次次工業(yè)革革命利用用電子和和信息技技術(IIT)提提高了制制造過程程的自動動化程度度,機器器取代了了相當一一大部分分的“體體力勞動動”和一一部分“腦力勞勞動”。德

20、國國應充分分利用其其作為世世界領先先的制造造設備供供應商及及在嵌入入式系統(tǒng)統(tǒng)領域的的優(yōu)勢,通過利利用物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)及服服務互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)向制制造領域域擴展這這一趨勢勢,在向向第四階階段工業(yè)業(yè)化邁進進的過程程中先發(fā)發(fā)制人。工業(yè)業(yè)4.00的部署署不僅將將增強德德國的競競爭地位位,而且且有助于于應對全全球挑戰(zhàn)戰(zhàn)(如資資源和能能效)和和國內(nèi)挑挑戰(zhàn)(如如人口結結構的變變化)。然而而,在對對技術創(chuàng)創(chuàng)新進行行考慮時時,結合合社會文文化語境境是至關關重要的的,因為為文化和和社會的的變化同同樣也是是在他們們各自領領域中創(chuàng)創(chuàng)新的主主要動力力。 HYPERLINK l 目錄錄 【返返回目錄錄】比如如,人口口結構的的變化擁擁有改

21、變變我們社社會所有有關鍵領領域的潛潛力,如如組織學學習的方方式、工工作的性性質(zhì)、健健康(隨隨著人們們活的越越來越長長)和社社區(qū)的基基礎設施施。這又又將反過過來對德德國生產(chǎn)產(chǎn)力造成成顯著的的影響。通過優(yōu)優(yōu)化技術術和社會會創(chuàng)新過過程的關關系,我我們能夠夠為提升升德國經(jīng)經(jīng)濟的競競爭力和和生產(chǎn)力力做出重重要貢獻獻。在制造業(yè)業(yè)中利用用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)及服務務互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)及服服務互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)能夠夠創(chuàng)造一一個包含含全部生生產(chǎn)過程程的網(wǎng)絡絡,將工工廠轉(zhuǎn)變變成為一一個智能能環(huán)境。信息物物理生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)由由智能機機器、倉倉儲系統(tǒng)統(tǒng)、生產(chǎn)產(chǎn)設備組組成。該該生產(chǎn)系系統(tǒng)是數(shù)數(shù)字化的的,基于于ICTT技術實實現(xiàn)了端端到端的的整合從

22、運運入物流流到生產(chǎn)產(chǎn),再到到營銷、運出物物流和服服務(維維修)。信息物物理生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)不不僅使生生產(chǎn)能夠夠得到更更加靈活活的配置置,也能能夠充分分利用差差異化管管理和流流程控制制所提供供的機會會。除了了優(yōu)化現(xiàn)現(xiàn)有基于于IT的的流程,工業(yè)44.0還還將釋放放對具體體流程和和全球范范圍內(nèi)整整體效應應進行更更多差異異化跟蹤蹤的潛力力。這些些都是目目前難以以實現(xiàn)的的。工業(yè)業(yè)4.00還將使使商業(yè)伙伙伴(如如供應商商和客戶戶)、員員工之間間的關系系更加緊緊密,并并提供更更多互惠惠互利的的新機遇遇。作為為世界領領先的制制造設備備供應商商,德國國需要發(fā)發(fā)掘新形形式工業(yè)業(yè)化的潛潛力,以以與其獨獨特的地地位相匹匹配

23、。德德國的全全球市場場領導者者包括許許多提供供專業(yè)解解決方案案的“隱隱形冠軍軍”(即即小而強強的公司司)德國前前1000名中小小企業(yè)中中有222家是機機械和設設備制造造商,其其中3家家排名在在前100位之內(nèi)內(nèi)。許多多德國機機械和設設備制造造領域的的領軍人人物都認認為,他他們的主主要競爭爭對手是是國內(nèi)廠廠商。機機械設備備與汽車車、化學學品同為為德國主主要的出出口產(chǎn)品品之一。此外外,德國國的機械械和設備備制造商商都希望望保持其其在未來來的領先先地位:60%的德國國機械設設備制造造商都相相信,他他們的技技術競爭爭優(yōu)勢在在未來五五年內(nèi)會會得到提提高,只只有不到到40%的制造造商希望望維持當當前的競競爭

24、地位位。然而而,機械械制造領領域的全全球競爭爭正在日日趨激烈烈。在亞亞洲同行行日益威威脅著德德國制造造商的同同時,美美國的對對手也在在采取措措施,通通過一系系列方案案對抗工工業(yè)退化化,大力力推進“先進制制造業(yè)”。 物物聯(lián)網(wǎng)和和服務互互聯(lián)網(wǎng)正正在進入入制造業(yè)業(yè)領域事實實上,工工業(yè)4.0將設設計信息息-物理理系統(tǒng)(CPSS)與制制造業(yè)和和物流業(yè)業(yè)的技術術整合,以及在在工業(yè)生生產(chǎn)過程程中使用用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)及服務務互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)。這將將對價值值發(fā)明、商業(yè)模模式、下下游服務務和工作作組織產(chǎn)產(chǎn)生廣泛泛的影響響。此外外,制造造業(yè)也在在變得更更加具有有活力、也更加加復雜。比如,激光燒燒結技術術的進步步意味著著目前在在幾

25、小時時內(nèi)已經(jīng)經(jīng)能夠“打印”出高質(zhì)質(zhì)量的、復雜的的3D結結構。這這引起了了全新商商業(yè)模型型和服務務的產(chǎn)生生,終端端消費者者變得更更為密切切相關消費費者能夠夠創(chuàng)造自自己的設設計,之之后發(fā)送送電子郵郵件到一一家“復復印店”,他們們也可以以讓一些些物品被被掃描和和“復印印”。 HYPERLINK l 目錄 【返回回目錄】“工工業(yè)4.0為德德國提供供了進一一步加強強和鞏固固其作為為制造中中心、制制造設備備供應商商和ITT解決方方案提供供商這一一地位的的機會?？吹降碌聡杏械睦嬉嫦嚓P者者目前都都在通過過工業(yè)44.0平平臺緊密密合作,推動其其實現(xiàn),是十分分令人鼓鼓舞的?！盚ennninng KKagee

26、rmaann博博士(德德國國家家科學和和工程院院教授、工業(yè)-科學研研究聯(lián)盟盟(FUU)通信信推動工工作組發(fā)發(fā)言人、工業(yè)44.0工工作組聯(lián)聯(lián)合主席席)根據(jù)據(jù)工業(yè)-科學研研究聯(lián)盟盟的倡議議,工業(yè)業(yè)4.00平臺的的參與者者制定了了其工作作目標實施施政府確確保德國國工業(yè)競競爭力的的戰(zhàn)略舉舉措。工業(yè)業(yè)4.00擁有巨巨大的潛潛力:(11)滿足足用戶的的個性化化需求工業(yè)業(yè)4.00能夠在在設計、配置、排序、規(guī)劃、制造和和運行等等階段中中納入個個性化的的、用戶戶特定的的標準,并能夠夠合并最最后的修修改。通通過工業(yè)業(yè)4.00,即使使生產(chǎn)一一次性項項目和極極小的生生產(chǎn)量(批量大大小為一一)也可可以實現(xiàn)現(xiàn)獲利。(22

27、)靈活活性基于于CPSS的特別別網(wǎng)絡,使業(yè)務務流程的的不同方方面(如如質(zhì)量、時間、任務、穩(wěn)健性性、價格格和生態(tài)態(tài)友好性性)實現(xiàn)現(xiàn)動態(tài)配配置。這這有助于于材料和和供應鏈鏈的持續(xù)續(xù)“調(diào)整整”。這這也意味味著工程程流程能能夠變得得更加靈靈活,制制造流程程可以被被改變,暫時性性短缺(比如由由于供應應問題)能夠被被彌補,并且在在短時間間內(nèi)實現(xiàn)現(xiàn)產(chǎn)量的的大幅提提高。(33)優(yōu)化化決策 HYPERLINK l 目錄 【返回回目錄】為了了在全球球市場獲獲得成功功,采取取正確的的決策(往往在在沒有事事先通知知的情況況下)變變得越來來越重要要。工業(yè)業(yè)4.00能夠提提供實時時的、端端到端的的透明度度,使工工程領域域

28、的設計計決策得得到提早早驗證,并且能能夠?qū)p損壞做出出更加靈靈活的反反應,同同時對生生產(chǎn)領域域中一家家公司的的所有工工廠進行行全局優(yōu)優(yōu)化。(44)資源源生產(chǎn)率率和效率率工業(yè)業(yè)生產(chǎn)流流程的首首要戰(zhàn)略略目標仍仍然適用用于工業(yè)業(yè)4.00:用定定量的資資源實現(xiàn)現(xiàn)最高的的產(chǎn)量(資源生生產(chǎn)率)和用最最少的資資源實現(xiàn)現(xiàn)特定的的產(chǎn)量(資源效效率)。CPSS使制造造流程在在個案基基礎上實實現(xiàn)整個個價值網(wǎng)網(wǎng)絡的優(yōu)優(yōu)化。此此外,無無需停止止生產(chǎn),系統(tǒng)能能夠在生生產(chǎn)期間間對資源源和能源源消耗進進行持續(xù)續(xù)優(yōu)化,減少其其排放量量。(55)通過過新服務務創(chuàng)造價價值機遇遇工業(yè)業(yè)4.00為價值值創(chuàng)造提提供了新新途徑,也促成成了

29、就業(yè)業(yè)的新形形式。比比如,智智能算法法能通過過智能設設備用于于大量的的不同數(shù)數(shù)據(jù)(即即大數(shù)據(jù)據(jù)),從從而產(chǎn)生生新型的的服務。這對于于為工業(yè)業(yè)4.00開發(fā)BB2B服服務的中中小企業(yè)業(yè)和初創(chuàng)創(chuàng)型企業(yè)業(yè)而言,是個巨巨大的機機遇。(66)應對對勞動力力的人口口結構變變化連同同工作組組織和能能力發(fā)展展計劃,人類和和技術系系統(tǒng)的交交互合作作將為企企業(yè)提供供將人口口結構變變化轉(zhuǎn)變變?yōu)槠鋬?yōu)優(yōu)勢的新新途徑。面對技技術勞動動力的短短缺和日日益多元元化(年年齡、性性別、文文化背景景),工工業(yè)4.0將促促成多樣樣的、靈靈活的職職業(yè)道路路,使人人們能夠夠持續(xù)工工作,并并在更長長的一段段時間內(nèi)內(nèi)保持生生產(chǎn)力。(77)生活

30、活和工作作的平衡衡 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄錄】應用用CPSS將使公公司的工工作組織織形式變變得更加加靈活,這意味味著公司司能夠更更好的滿滿足員工工對于平平衡工作作和個人人生活、個人發(fā)發(fā)展和持持續(xù)職業(yè)業(yè)發(fā)展的的需求。比如,智能輔輔助系統(tǒng)統(tǒng)提供了了一個靈靈活性的的新標準準,在滿滿足公司司要求的的同時也也能夠滿滿足員工工的個人人需求,從而為為工作的的組織提提供了新新機遇。隨著勞勞動力規(guī)規(guī)模的下下降,該該系統(tǒng)將將在招募募最佳員員工的時時候使CCPS公公司獲得得更多優(yōu)優(yōu)勢。(88)高工工資經(jīng)濟濟仍擁有有競爭力力工業(yè)業(yè)4.00的雙重重策略將將使德國國增強其其作為領領先供應應商的地地位,

31、并并使其成成為工業(yè)業(yè)4.00解決方方案的領領先市場場。然而而,工業(yè)業(yè)4.00對于相相關行業(yè)業(yè)而言,并不會會構成一一個專業(yè)業(yè)的技術術或ITT相關的的挑戰(zhàn)。不斷變變化的技技術將引引起深遠遠的、廣廣泛的影影響,為為開發(fā)新新的業(yè)務務和企業(yè)業(yè)模型、促進更更大規(guī)模模的就業(yè)業(yè)提供新新的機會會。在二二十世紀紀80年年代,德德國通過過將可編編程序控控制器(PLSS)整合合到制造造技術,實現(xiàn)了了更加靈靈活的自自動制造造,同時時通過一一種基于于社會伙伙伴關系系的措施施對勞動動力的影影響進行行管理,從而成成功地實實施了第第三次工工業(yè)革命命(工業(yè)業(yè)3.00)。德德國雄厚厚的工業(yè)業(yè)基礎、成功的的軟件工工業(yè)和語語義技術術領

32、域的的專業(yè)技技能,都都意味著著德國處處于實施施工業(yè)44.0的的極其有有利地位位。當前前的障礙礙是可以以克服的的,比如如技術接接受問題題、勞動動力市場場中技術術工人的的短缺問問題等。然而而,只有有所有利利益相關關者密切切合作起起來,釋釋放物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)及服服務互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)對于于制造業(yè)業(yè)的潛力力,才能能確保德德國工業(yè)業(yè)的未來來。 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄錄】自220066年以來來,德國國政府就就一直通通過高技技術戰(zhàn)略略推動物物聯(lián)網(wǎng)和和服務互互聯(lián)網(wǎng)。目前已已經(jīng)成功功推出一一些技術術項目。工業(yè)-科學研研究聯(lián)盟盟目前在在跨行業(yè)業(yè)的層面面上,推推動工業(yè)業(yè)4.00項目的的進展。該項目目實施的的下一步

33、步是工業(yè)業(yè)4.00平臺的的建立。該平平臺的秘秘書處由由專業(yè)協(xié)協(xié)會德國國信息技技術、電電信和新新媒體協(xié)協(xié)會(BBITCCOM)、德國國機械設設備制造造商聯(lián)合合會(VVDMAA)和德德國電子子電氣制制造商協(xié)協(xié)會(ZZVEII)組成成。下一一步任務務將是為為關鍵主主題確定定研發(fā)路路線圖。保障德國國制造業(yè)業(yè)的未來來這這是工業(yè)業(yè)4.00平臺所所有參與與者為他他們自己己設定的的目標。該平臺臺邀請所所有利益益相關者者繼續(xù)探探索工業(yè)業(yè)4.00提供的的機遇,這樣我我們可以以一起推推動并確確保其革革命愿景景的成功功實現(xiàn)。2、愿景景:工業(yè)業(yè)4.00作為智智能、互互聯(lián)世界界的一部部分在一一個“智智能互聯(lián)聯(lián)的世界界”中

34、,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)和服務務互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的影響響將遍布布各個關關鍵領域域。這一一轉(zhuǎn)變將將導致能能源供應應領域中中智能電電網(wǎng)、可可持續(xù)的的移動策策略(智智能移動動、智能能物流)和醫(yī)療療保健領領域中智智能醫(yī)療療的出現(xiàn)現(xiàn)。在制制造領域域中,端端到端工工程的垂垂直網(wǎng)絡絡、以及及囊括越越來越多多智能產(chǎn)產(chǎn)品和系系統(tǒng)的整整個價值值鏈的平平行整合合,將引引領我們們進入工工業(yè)化的的第四階階段“工業(yè)業(yè)4.00”。工業(yè)業(yè)4.00以創(chuàng)造造智能產(chǎn)產(chǎn)品、程程序和流流程為重重點。智智能工廠廠也是工工業(yè)4.0的一一個關鍵鍵特征。智能工工廠能夠夠勝任管管理的復復雜度,對損壞壞具有更更強的承承受力,且生產(chǎn)產(chǎn)效率更更高。在在智能工工廠中,人類、

35、機器和和資源能能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)互相通通信,就就像社交交網(wǎng)絡中中一樣自自然。智智能產(chǎn)品品“知道道”他們們?nèi)绾伪槐恢圃斐龀鰜淼募毤毠?jié),也也知道他他們的用用途。他他們將主主動地對對制造流流程提供供支持,回答諸諸如“我我什么時時候被制制造的?”、“對我進進行處理理應該使使用哪種種參數(shù)?”、“我應該該被傳送送到何處處”等問問題。它它的界面面與智能能移動、智能物物流和智智能電網(wǎng)網(wǎng)一起,將使智智能工廠廠成為未未來智能能基礎設設施的關關鍵組成成部分。這將引引起傳統(tǒng)統(tǒng)價值鏈鏈的轉(zhuǎn)變變,以及及新型業(yè)業(yè)務模式式的出現(xiàn)現(xiàn)。 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄錄】因此此,工業(yè)業(yè)4.00在孤立立中是無無法實現(xiàn)現(xiàn)的,它它

36、應該被被視為一一系列需需要采取取行動的的關鍵領領域。因因此,工工業(yè)4.0應該該通過一一種跨學學科的方方式且通通過與其其他關鍵鍵領域的的緊密合合作來實實現(xiàn)。2.1 塑塑造工業(yè)業(yè)4.00的愿景景實現(xiàn)現(xiàn)工業(yè)44.0所所需要的的思維模模式轉(zhuǎn)移移是一項項長期的的項目?？v觀這這一流程程,確保?，F(xiàn)有制制造體系系價值得得到保持持是十分分重要的的。有必必要提出出從早期期階段(詳見第第3章和和5.44節(jié))便便能體現(xiàn)現(xiàn)優(yōu)勢的的遷移策策略。然然而,在在一些個個別部門門,創(chuàng)新新造成的的產(chǎn)量差差距可能能還會擴擴大。圖22工業(yè)44.0和和智能工工廠作為為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)和服務務互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的一部部分德國國工業(yè)的的生存和和發(fā)展,需要在在

37、第四次次工業(yè)革革命中發(fā)發(fā)揮積極極作用,也有必必要借鑒鑒以下德德國工業(yè)業(yè)和研究究的傳統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)勢:(11)機械械和工廠廠制造業(yè)業(yè)的市場場領導者者(22)全球球強勢IIT產(chǎn)業(yè)業(yè)集群(33)嵌入入式系統(tǒng)統(tǒng)和自動動化工程程領域的的創(chuàng)新先先鋒(44)具備備高技能能和充滿滿干勁的的勞動力力(55)供應應商和用用戶之間間較密切切的合作作(66)優(yōu)秀秀的研究究和培訓訓設施實施施德國工工業(yè)4.0戰(zhàn)略略的目的的是依靠靠德國勞勞動力的的技能、表現(xiàn)和和專長進進行系統(tǒng)統(tǒng)創(chuàng)新,通過利利用現(xiàn)有有的技術術和經(jīng)濟濟潛力,打造最最佳經(jīng)濟濟體。德德國工業(yè)業(yè)4.00戰(zhàn)略將將主要關關注以下下方面:(11)通過過價值網(wǎng)網(wǎng)絡實現(xiàn)現(xiàn)橫向一一體化

38、(22)整個個價值鏈鏈工程的的端對端端數(shù)字一一體化(33)垂直直一體化化及網(wǎng)絡絡化制造造系統(tǒng)以上上內(nèi)容在在第3章章中有更更為詳盡盡的闡述述。2.2實施施工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略的德德國未來來如何?德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略將更更具靈活活性,也也更強勁勁,在工工程、規(guī)規(guī)劃、制制造、運運營和物物流流程程中實施施最高標標準。這這將催生生動態(tài)的的、實時時優(yōu)化、自我組組織的價價值鏈,并可通通過一系系列標準準(如成成本、可可用性和和資源消消耗)進進行優(yōu)化化.這一一價值鏈鏈還需要要適當?shù)牡谋O(jiān)管框框架、標標準化接接口和統(tǒng)統(tǒng)一的業(yè)業(yè)務流程程。以下下是德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略的愿愿景:(11)它的的最大特特點是制制造業(yè)中

39、中所有參參與者及及資源的的高度社社會技術術互動?；又髦饕獓@繞制造資資源網(wǎng)絡絡(制造造機械、機器人人、輸送送機和倉倉儲系統(tǒng)統(tǒng)及生產(chǎn)產(chǎn)設施)進行,這些網(wǎng)網(wǎng)絡獨立立自主,在不同同情況下下能自我我管理,自我配配置,還還裝備了了傳感器器,分散散安裝,并融入入了相關關規(guī)劃及及管理系系統(tǒng)。作作為這一一愿景的的關鍵組組成部分分,智能能工廠將將被納入入公司內(nèi)內(nèi)部價值值網(wǎng)絡,它的特特點是包包括制造造過程和和制造產(chǎn)產(chǎn)品的端端對端工工程,實實現(xiàn)數(shù)字字和物理理世界的的無縫銜銜接。智智能工廠廠將使不不斷復雜雜的制造造流程便便于管理理,并能能同時確確保生產(chǎn)產(chǎn)過程的的吸引力力、生產(chǎn)產(chǎn)效益以以及工廠廠在市區(qū)區(qū)環(huán)境的的可持續(xù)

40、續(xù)性發(fā)展展。(22)德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略中的的智能產(chǎn)產(chǎn)品可明明確識別別,并有有可能隨隨處可見見。即使使還在生生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié),其自自身制造造流程的的所有細細節(jié)均可可被控。這意味味著,在在某些領領域,智智能產(chǎn)品品可以控控制各生生產(chǎn)階段段,進行行半自主主生產(chǎn)。此外,這還能能確保成成品了解解自身發(fā)發(fā)揮最優(yōu)優(yōu)性能的的參數(shù),并辨別別生命周周期中發(fā)發(fā)生磨損損和毀壞壞的標記記。這些些數(shù)據(jù)可可集合使使用,以以便優(yōu)化化智能工工廠的物物流、布布局、維維護以及及與業(yè)務務管理應應用程序序的整合合。 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄錄】(33)德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略實施施后,將將有可能能把個人人客戶和和產(chǎn)品的

41、的獨特特特性融入入到設計計、配置置、訂購購、計劃劃、生產(chǎn)產(chǎn)、運營營和回收收階段。它甚至至可以在在制造和和運營之之前最后后一分鐘鐘或進行行中提出出改變的的請求,這將使使生產(chǎn)一一件定制制產(chǎn)品和和小批量量產(chǎn)品也也能產(chǎn)生生利潤。(44)德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略的實實施,將將使員工工能根據(jù)據(jù)具體情情況進行行控制、監(jiān)管和和配置智智能制造造資源網(wǎng)網(wǎng)絡和制制造步驟驟。員工工再也無無需完成成例行任任務,他他們可以以更多地地關注創(chuàng)創(chuàng)新和具具有附加加值的活活動。因因此,他他們在確確保產(chǎn)品品質(zhì)量方方面將起起到關鍵鍵作用。同時,靈活的的工作條條件也將將他們的的工作和和個人需需求更好好地結合合起來。(55)德國國工業(yè)44

42、.0戰(zhàn)戰(zhàn)略的實實施,需需要進一一步擴展展相關的的網(wǎng)絡基基礎設施施,并通通過服務務水平協(xié)協(xié)議進一一步規(guī)范范網(wǎng)絡服服務質(zhì)量量。這將將有望滿滿足大流流量數(shù)據(jù)據(jù)應用程程序和服服務供應應商的高高帶寬需需求,以以保證關關鍵應用用程序的的運行時時間。“物物聯(lián)網(wǎng)及及其服務務蘊藏著著制造業(yè)業(yè)創(chuàng)新的的巨大潛潛力。如如果能成成功地把把基于WWeb的的服務融融入德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略中,其潛能能將變得得無可估估量。”約約翰內(nèi)斯斯?海爾爾比格博博士(供供職于德德國郵政政公司,工業(yè)科科學研究究聯(lián)合會會通信行行業(yè)促進進組成員員)2.3新的的商業(yè)機機會和模模式德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略將催催生更好好滿足個個人、“最后一一分鐘

43、”用戶要要求的新新業(yè)務和和合作模模式。這這些模式式也將讓讓中小企企業(yè)有條條件使用用服務和和軟件系系統(tǒng),而而這些服服務和軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)是他們們在現(xiàn)行行許可和和商業(yè)模模式下無無法負擔擔的。新新的商業(yè)業(yè)模式將將提供很很多問題題的解決決方案,如需考考慮到客客戶和競競爭對手手情況的的動態(tài)定定價,并并努力確確保在價價值鏈中中的所有有利益相相關者均均分利潤潤。更多多的監(jiān)管管要求,如減少少二氧化化碳排放放(詳見5.8節(jié)),應納納入到這這些商業(yè)業(yè)模式中中,使商商業(yè)網(wǎng)絡絡中所有有合作伙伙伴能同同時滿足足這些要要求(圖圖3)。圖33橫向價價值網(wǎng)絡絡德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略使用用案例情情境(如如有關“聯(lián)網(wǎng)制制造”,“自

44、組組織自適適應物流流”和“以客戶戶為中心心的工程程”)需需要商業(yè)業(yè)模式的的實施主主體是一一個高度度動態(tài)的的商業(yè)網(wǎng)網(wǎng)絡而不不是一家家單一的的公司。這將引引發(fā)有關關融資、開發(fā)、可靠性性、風險險、責任任、知識識產(chǎn)權及及專業(yè)保保護等一一系列問問題。就就組織網(wǎng)網(wǎng)絡及服服務差異異化而言言,確保保商業(yè)網(wǎng)網(wǎng)絡中各各方的責責任將至至關重要要,需簽簽署具有有約束力力的文件件。商業(yè)業(yè)模式的的實時詳詳細監(jiān)測測,也將將在記錄錄處理步步驟和系系統(tǒng)狀態(tài)態(tài)上發(fā)揮揮重要作作用,以以顯示其其合約性性。業(yè)務務流程的的各個步步驟在任任何時候候都將被被跟蹤,并提供供相應的的證據(jù)(詳見55.7節(jié)節(jié))。為為確保有有效提供供個人服服務,有有

45、必要精精準地測測算相關關服務的的生命周周期,確確保承諾諾的實現(xiàn)現(xiàn)以及加加入該商商業(yè)網(wǎng)絡絡的新合合作方(特別是是中小企企業(yè))的的許可模模式和條條件。 HYPERLINK l 目錄 【返回目目錄】鑒于上述述情況,德國工工業(yè)4.0戰(zhàn)略略極有可可能產(chǎn)生生意想不不到的全全球影響響,創(chuàng)造造極富動動態(tài)的環(huán)環(huán)境。新新技術的的破壞性性本質(zhì),以及它它們對法法律問題題的影響響(例如如,敏感感的企業(yè)業(yè)數(shù)據(jù)、負債、數(shù)據(jù)保保護、貿(mào)貿(mào)易限制制、密碼碼使用等等)可能能對現(xiàn)行行立法的的執(zhí)行構構成威脅脅。創(chuàng)新新周期的的縮短,要求監(jiān)監(jiān)管框架架的不斷斷更新,也會造造成執(zhí)法法上的不不斷失誤誤。因此此,有必必要采取取一種新新方法,在技術

46、術開發(fā)之之前或過過程中就就對技術術與法規(guī)規(guī)的兼容容性進行行測試(詳見55.7節(jié)節(jié))。德德國工業(yè)業(yè)4.00戰(zhàn)略成成功的另另一因素素是安全全問題(詳見55.4節(jié)節(jié))。這這一問題題也需要要一項更更加積極極主動的的措施。此外,安全設設計不單單純局限限于功能能組件這這一理念念非常重重要。2.4 工作場場所的新新型社會會基礎設設施德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略將為為正處于于人口變變化的德德國帶來來眾多創(chuàng)創(chuàng)新。德德國人口口的老齡齡化程度度在全球球排名第第二，僅僅次于日日本，許許多德國國制造公公司勞動動力的平平均年齡齡在四十十多歲。年輕員員工的數(shù)數(shù)量在不不斷減少少，已經(jīng)經(jīng)出現(xiàn)熟熟練勞動動力和學學徒工短短缺的現(xiàn)現(xiàn)象。

47、為為了確保保人口的的變化不不以犧牲牲當前生生活水平平為代價價，德國國應更好好地利用用現(xiàn)有勞勞動力，同時保保持和提提升勞動動力生產(chǎn)產(chǎn)效率。增加就就業(yè)人口口中的老老年人和和婦女比比例尤其其重要。最新新研究表表明，個個人生產(chǎn)產(chǎn)力不在在于一個個人的年年齡，而而和他們們在一個個崗位上上所呆的的時間長長短，他他們的工工作組織織方式和和他們的的工作環(huán)環(huán)境有關關。如果果在延長長工作時時間的過過程中要要保持和和提高生生產(chǎn)率，就有必必要協(xié)調(diào)調(diào)和改造造工作場場所的方方方面面面，包括括健康管管理和工工作組織織，終身身學習和和職業(yè)路路徑模式式，團隊隊結構和和知識管管理。這這一挑戰(zhàn)戰(zhàn)不僅需需要企業(yè)業(yè)的努力力，還特特別需要

48、要教育系系統(tǒng)的努努力。 HYPERLINK l 目錄 【返回目目錄】因此此，決定定德國未未來競爭爭力的，不僅包包括新技技術、商商業(yè)和法法律因素素，還有有工業(yè)44.0工工作場所所中的新新社會基基礎設施施，這些些基礎設設施能讓讓工人更更廣泛地地參與到到創(chuàng)新過過程中。此外外，工業(yè)業(yè)4.00戰(zhàn)略所所帶來的的人類技技術和人人類環(huán)境境互動的的范式也也將發(fā)揮揮重要作作用，因因為新形形式的協(xié)協(xié)作工廠廠讓虛擬擬工作和和移動工工作場所所成為現(xiàn)現(xiàn)實。多多模式、用戶友友好界面面的智能能輔助系系統(tǒng)將協(xié)協(xié)助員工工的工作作。除了了全面的的培訓和和進修，工作的的組織和和設計模模型將成成為受勞勞動者歡歡迎的成成功轉(zhuǎn)型型的關鍵鍵

49、。這些些模型應應與高度度自我調(diào)調(diào)節(jié)的自自主領導導和管理理方法相相結合，員工應應該有更更大的決決策自由由，更加加積極地地參與和和調(diào)節(jié)自自己的工工作量。在進進一步認認識到創(chuàng)創(chuàng)新過程程中人類類活動重重要性的的基礎上上，工業(yè)業(yè)4.00戰(zhàn)略中中的社會會技術方方法將為為亟需創(chuàng)創(chuàng)新提供供新的發(fā)發(fā)展?jié)摿αΑ?.5 新新型的以以服務為為基礎的的實時CCPS平平臺德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略將催催生新型型CPSS平臺，旨在支支持協(xié)作作工業(yè)流流程和智智能工廠廠以及智智能產(chǎn)品品生命周周期相關關的業(yè)務務網(wǎng)絡。這些平平臺所提提供的服服務和應應用程序序?qū)讶巳?、物和和系統(tǒng)相相連接（圖4），并具具有以下下特點：（11）服務務和應

50、用用業(yè)務流流程的快快速和簡簡單帶來來靈活性性，包括括CPSS軟件（22）參照照應用商商店模式式對業(yè)務務流程的的簡單分分配和部部署（33）對整整個業(yè)務務流程提提供全面面、安全全、可靠靠的支持持（44）從傳傳感器到到用戶界界面，1100%的安全全可靠（55）支持持移動終終端設備備（6）支支持業(yè)務務網(wǎng)絡中中的協(xié)同同制造、服務、分析和和預測流流程 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄錄】在業(yè)業(yè)務網(wǎng)絡絡中，共共享CPPS平臺臺特別需需要服務務和應用用業(yè)務流流程的IIT開發(fā)發(fā)工作，因為這這是工業(yè)業(yè)業(yè)務流流程中CCPS、應用、服務水水平和垂垂直一體體化具體體要求的的體現(xiàn)（見5.1節(jié)）。對德德國工業(yè)業(yè)4

51、.00戰(zhàn)略來來說， “業(yè)務流流程”一詞的的定義比比在網(wǎng)絡絡服務中中更寬泛泛。它應應明確包包括公司司間協(xié)作作流程和和業(yè)務網(wǎng)網(wǎng)絡中共共享服務務和應用用的建立立。安全全、保密密、可靠靠性、使使用、操操作者模模式趨同同、實時時分析和和預測等等問題都都需進行行審查，不僅為為了業(yè)務務流程，也為后后續(xù)高效效、可靠靠、安全全地操作作協(xié)同制制造和服服務流程程，以及及CPSS平臺上上動態(tài)業(yè)業(yè)務流程程的執(zhí)行行。這還還包括應應對大量量不同數(shù)數(shù)據(jù)源和和終端設設備所帶帶來的挑挑戰(zhàn)。上述述要求當當前只在在普通云云計算基基礎設施施得到一一個基本本的滿足足。ITT、軟件件及服務務提供商商和用戶戶所形成成的公司司間CPPS平臺臺

52、將需要要一個德德國工業(yè)業(yè)4.00戰(zhàn)略架架構，能能考慮到到ICTT和制造造業(yè)等不不同方面面（見55.1節(jié)節(jié)）。為為這些CCPS平平臺開發(fā)發(fā)新的應應用和服服務將需需要模型型化的方方式，以以管理日日益功能能化、個個性化、動態(tài)化化和合作作化所帶帶來的復復雜性（見5.2節(jié)）。一個個安全高高效且高高帶寬的的網(wǎng)絡基基礎設施施將成為為安全數(shù)數(shù)據(jù)交換換的必要要保障（見5.3節(jié)）。2.6 德德國工業(yè)業(yè)4.00戰(zhàn)略實實現(xiàn)之路路德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略愿景景的實施施，將是是一個不不斷演進進的過程程，不同同公司和和行業(yè)演演進的速速度各不不相同。今年初初，BIITKOOM、VVDMAA和ZVVEI開開展的關關于“德國工工

53、業(yè)4.0戰(zhàn)略略前景”的調(diào)查查再次證證實了德德國工業(yè)業(yè)競爭力力的重要要性，以以及對更更全面和和有針對對性信息息的需求求（圖55）。在在調(diào)查中中，477的公公司表示示它們已已經(jīng)積極極參與到到工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略中；18的公司司表示它它們正參參與德國國工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略的研研究工作作；而112的的公司聲聲稱它們們已把該該戰(zhàn)略付付諸實踐踐。實施施工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略愿景景中碰到到的三大大挑戰(zhàn)，分別是是標準化化、工作作組織和和產(chǎn)品可可用性。除了了積極參參與工作作組，參參與調(diào)查查公司所所提出的的扶持措措施還包包括舉辦辦有針對對性的研研討會，他們可可以在研研討會上上分享經(jīng)經(jīng)驗和獲獲得信息息。專業(yè)業(yè)協(xié)會將將在確保

54、保順暢溝溝通，與與社會合合作方、學術圈圈和公眾眾的緊密密聯(lián)系方方面發(fā)揮揮重要作作用。約約50的受訪訪企業(yè)表表示，他他們已經(jīng)經(jīng)從專業(yè)業(yè)協(xié)會收收到有關關工業(yè)44.0戰(zhàn)戰(zhàn)略的相相關信息息。此外，工工作組認認為以下下措施有有助于企企業(yè)平穩(wěn)穩(wěn)向工業(yè)業(yè)4.00轉(zhuǎn)型： HYPERLINK l 目錄 【返回回目錄】（11）實時時CPSS解決方方案的實實施，將將在空間間、技術術質(zhì)量和和可靠性性方面對對服務可可用性和和網(wǎng)絡基基礎設施施提出很很高要求求。為了了確保德德國的國國際競爭爭力，應應呼吁出出臺服務務規(guī)范和和商業(yè)模模式的國國際標準準（見55.1和和5.33節(jié)）。（22）目前前，制造造業(yè)的業(yè)業(yè)務流程程往往是是靜

55、態(tài)的的，并僅僅通過極極不靈活活的軟件件系統(tǒng)實實施。不不過，不不能在一一夜之間間將它們們替換成成服務型型系統(tǒng)。在舊系系統(tǒng)上融融入新技技術（反反之亦然然）非常常重要，舊系統(tǒng)統(tǒng)需要通通過實時時功能系系統(tǒng)進行行更新。（33）在物物聯(lián)網(wǎng)和和服務化化的背景景下，制制造業(yè)新新商業(yè)模模式的發(fā)發(fā)展速度度將接近近互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)本身的的發(fā)展速速度和活活力。（44）員工工將參與與到工作作組織、CPDD（Coontiinuiing Proofesssioonall Deevellopmmentt）和技技術開發(fā)發(fā)的創(chuàng)新新性社會會技術設設計的早早期階段段工作中中（見55.5節(jié)節(jié)）。（55）為了了成功過過渡到工工業(yè)4.0，IICT

56、產(chǎn)產(chǎn)業(yè)（習習慣上認認為創(chuàng)新新周期短短）應和和機械、設備制制造商以以及機電電系統(tǒng)供供應商（傾向于于認為創(chuàng)創(chuàng)新周期期較長）密切配配合，以以開發(fā)出出所有合合作伙伴伴都能接接受的商商業(yè)模式式。應用用例子11：在車車輛組裝裝流水線線不開工工時減少少其能源源消耗目前前，機械械對于能能源效率率的要求求很高。能夠達達到這個個要求的的一個促促成因素素是在生生產(chǎn)間歇歇期間把把不工作作的部分分斷電。工業(yè)44.0通通過將生生產(chǎn)設備備的計劃劃和操作作更系統(tǒng)統(tǒng)地整合合來實現(xiàn)現(xiàn)這個功功能?，F(xiàn)在在：目前前，許多多生產(chǎn)線線在其他他部分沒沒有生產(chǎn)產(chǎn)任務時時，如生生產(chǎn)間歇歇期間，或在周周末持續(xù)續(xù)運轉(zhuǎn)，消耗大大量能量量。例如如：一條

57、條使用激激光焊接接技術的的車輛組組裝線的的全部能能源消耗耗的122%都是是在生產(chǎn)產(chǎn)間歇期期間消耗耗的。生生產(chǎn)線一一周運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)5天，輪3次次崗。雖雖然這個個復雜的的機器在在周末不不工作，但是它它還是保保持電源源的開啟啟狀態(tài)以以便在周周末結束束后能夠夠立即投投入生產(chǎn)產(chǎn)。在生生產(chǎn)間歇歇期間，90%的電力力消耗中中：遙控控裝置（占200%到330%），抽煙煙機（占占35%到1000%），激光光器及其其冷卻系系統(tǒng)（占占0到550%）。 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄錄】在未未來，遙遙控裝置置（roobotts）在在生產(chǎn)的的間歇期期間將被被斷電。在生產(chǎn)產(chǎn)的較長長的間歇歇期間，遙控裝裝置將進進入一

58、種種叫做WWakee-Onn-LAAN的待待命模式式。抽煙煙機將使使用可以以按照需需求進行行調(diào)節(jié)速速度的發(fā)發(fā)電機，而不再再使用不不能夠按按照需求求進行調(diào)調(diào)節(jié)的發(fā)發(fā)電機。對于激激光器 (laaserr soourcces)來說，只有使使用全新新的系統(tǒng)統(tǒng)才是唯唯一的提提升途徑徑。未來來：總的的來說，這些措措施能夠夠減少112%的的總的能能源消耗耗（大約約從4550000kWhh/w降降到4000000kWhh/w），并且且在生產(chǎn)產(chǎn)的間歇歇期間能能夠減少少90%的能源源消耗。在設計計物理網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)的初級級階段就就應該把把能源效效率這一一因素考考慮進去去。 HYPERLINK l 目錄 【返返回目錄

59、錄】3. 雙雙重戰(zhàn)略略：成為為領先的的市場和和供應商商第四四次工業(yè)業(yè)變革對對于德國國制造業(yè)業(yè)意義重重大。CCPS能能夠提高高國內(nèi)生生產(chǎn)效率率，它在在工廠的的逐漸部部署將加加強德國國制造業(yè)業(yè)。與此此同時，物理網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)技術的的發(fā)展將將為出口口技術和和產(chǎn)品提提供無限限機會。工業(yè)44.0的的執(zhí)行，應該致致力于通通過采用用雙重戰(zhàn)戰(zhàn)略來釋釋放市場場潛力，這個雙雙重戰(zhàn)略略包括在在制造業(yè)業(yè)中部署署物理網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)，另外外一個是是物理網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)的營銷銷，以便便加強德德國制造造設備產(chǎn)產(chǎn)業(yè)。3.1 領領先的供供應商戰(zhàn)戰(zhàn)略領先先的供應應商應從從設備供供應產(chǎn)業(yè)業(yè)的視角角，強調(diào)調(diào)工業(yè)44.0的的潛力。德國設設備供應

60、應商提供供制造業(yè)業(yè)與世界界領先的的技術解解決方案案，所以以在工業(yè)業(yè)4.00產(chǎn)品的的開發(fā)、生產(chǎn)和和國際營營銷方面面處于有有利地位位。問題題的關鍵鍵是如何何選出一一個明智智的方法法，將領領先的技技術解決決方案同同信息技技術提供供的新潛潛力融合合在一起起，以便便實現(xiàn)創(chuàng)創(chuàng)新的巨巨大突破破。就是是這種信信息通信信技術和和傳統(tǒng)的的高技術術戰(zhàn)略的的系統(tǒng)融融合，才才使得市市場迅速速變化、使得管管理越來來越復雜雜的全球球市場變變?yōu)榭赡苣?，企業(yè)業(yè)才能夠夠為自己己在其中中開拓新新的市場場機遇?，F(xiàn)有有的基礎礎電子信信息技術術需要被被改進，以滿足足制造業(yè)業(yè)的特殊殊需求，并且在在繼續(xù)開開發(fā)的過過程中還還要時刻刻注意這這一