德國信息技術(shù)、電信和新媒體協(xié)會(huì)(BITKOM)：德國工業(yè)40實(shí)施戰(zhàn)略報(bào)告

1、3 德國科學(xué)顧問委員會(huì)的課題德國科學(xué)顧問委員會(huì)由16位來自生產(chǎn)與自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)、法學(xué)和社會(huì)學(xué)這幾個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的教授組成。該委員會(huì)為工業(yè)4.0平臺提供與當(dāng)前研究緊密相關(guān)的、科技和編程方面的研究課題。德國科學(xué)顧問委員會(huì)在2014年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上(2014年4月3日)公開發(fā)表了相關(guān)的課題，這些課題還公布在工業(yè)4.0平臺的網(wǎng)站上。以下引用的課題按照人類、技術(shù)、組織三個(gè)方面進(jìn)行劃分：人類1.很可能能建立以人為為本的工作組組織形式，這這種工作組織織形式也可稱稱為自組織和和自治。尤其其有可能出現(xiàn)現(xiàn)適合老年人人的工作組織織形式。2.工業(yè)44.0作為一一套社會(huì)技術(shù)術(shù)系統(tǒng)，為拓拓展員工的工工作范圍、提提高員

2、工的素素質(zhì)和技能、大大幅提高員工工的知識水平平提供了機(jī)會(huì)會(huì)。3.促進(jìn)學(xué)學(xué)習(xí)的工作設(shè)設(shè)備(學(xué)習(xí)工工具)和有利利于溝通的工工作方式(實(shí)實(shí)踐社區(qū))會(huì)會(huì)提高教學(xué)效效率；而員工工不斷提高信信息技術(shù)能力力有助于在繼繼續(xù)教育中補(bǔ)補(bǔ)充新內(nèi)容。4.把簡單單易用且能促促進(jìn)學(xué)習(xí)的設(shè)設(shè)備作為學(xué)習(xí)習(xí)工具，能夠夠自然而然地地把設(shè)備的功功能傳授給用用戶。技術(shù)5.工業(yè)44.0的系統(tǒng)統(tǒng)對于用戶來來說簡單易用用而且操作直直觀。這些系系統(tǒng)可以促進(jìn)進(jìn)學(xué)習(xí)并給出出可靠的反饋饋。6.通用的的、公開的解解決方案模板板允許多個(gè)參參與者共同設(shè)設(shè)計(jì)、實(shí)施和和操作工業(yè)44.0系統(tǒng)(基于設(shè)計(jì)的的工業(yè)4.00)。7.產(chǎn)品和和業(yè)務(wù)流程的的網(wǎng)絡(luò)化和個(gè)個(gè)性

3、化會(huì)帶來來復(fù)雜性?？煽梢酝ㄟ^建模模、仿真、自自組織對這種種復(fù)雜性進(jìn)行行管理，更快快速的分析可可以擴(kuò)大求解解空間，并更更快地確定解解決方案。8.能夠?qū)Y源有效性性和資源效率率進(jìn)行持續(xù)的的規(guī)劃、實(shí)施施、監(jiān)控和自自動(dòng)優(yōu)化。9.智能產(chǎn)產(chǎn)品是良好的的信息載體，能能對各個(gè)生命命周期階段進(jìn)進(jìn)行定位和識識別。10.同樣樣，系統(tǒng)組件件可在內(nèi)部對對生產(chǎn)資料進(jìn)進(jìn)行尋址和識識別。工業(yè)44.0的系統(tǒng)統(tǒng)組件支持生生產(chǎn)系統(tǒng)和生生產(chǎn)流程的虛虛擬規(guī)劃。11.新型型的系統(tǒng)組件件是可更換的的，并且具有有功能兼容性性。12.系統(tǒng)統(tǒng)組件提供的的功能本身作作為一種服務(wù)務(wù)，可供外部部訪問。13.只有有創(chuàng)造一種新新型的安全文文化，才能最最

4、終建立可靠靠、靈活、受受歡迎的“工工業(yè)4.0”系系統(tǒng)。組織14.新的的和現(xiàn)有的價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)通過過集成產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過過程和服務(wù)過過程獲得增值值，并使分工工得以動(dòng)態(tài)調(diào)調(diào)整。15.合作作和競爭促使使企業(yè)管理和和法律發(fā)生結(jié)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變。16.有效效的法律框架架反映了對應(yīng)應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程程。新的法律律解決方案將將可能產(chǎn)生新新的協(xié)議模式式。17.工業(yè)業(yè)4.0的發(fā)發(fā)展有利于協(xié)協(xié)調(diào)區(qū)域性的的和發(fā)展中市市場的價(jià)值創(chuàng)創(chuàng)造。為了開展上上述課題的研研究，工業(yè)44.0平臺在在2014年年漢諾威工業(yè)業(yè)博覽會(huì)上發(fā)發(fā)表的工業(yè)業(yè)4.0研發(fā)發(fā)課題白皮書書介紹了上上述多個(gè)課題題領(lǐng)域及其內(nèi)內(nèi)容和目標(biāo)。另另外還粗略制制定了完成

5、這這些課題的時(shí)時(shí)間計(jì)劃。課課題領(lǐng)域及其其時(shí)間計(jì)劃(詳見第4章章和第5章)有工業(yè)4.0平臺工作作小組擬定。4 工業(yè)4.0實(shí)施戰(zhàn)略略為了加強(qiáng)德德國的經(jīng)濟(jì)地地位，工業(yè)44.0平臺制制定了工業(yè)44.0的實(shí)施施戰(zhàn)略。一方方面制定出工工業(yè)4.0技技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、商商業(yè)模式和組組織模式等方方面的跨部門門實(shí)施方法；另一方面，加加強(qiáng)大學(xué)和研研究機(jī)構(gòu)與中中小企業(yè)和工工業(yè)企業(yè)的緊緊密合作，推推動(dòng)工業(yè)4.0的實(shí)施。實(shí)施工業(yè)44.0的目標(biāo)標(biāo)是，創(chuàng)造新新的價(jià)值鏈和和價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，并并不斷加強(qiáng)它它們的數(shù)字化化程度，最終終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化化。圖1列出出工業(yè)4.00實(shí)施戰(zhàn)略的的核心模塊和和相關(guān)課題領(lǐng)領(lǐng)域，其中核核心模塊包括括： 研究究與創(chuàng)新

6、 參考考體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化系統(tǒng)的安安全性 建立立法律框架除“建立法法律框架”以以外，其他核核心模塊的相相關(guān)內(nèi)容由工工業(yè)4.0平平臺的具體工工作組擬定。而而“建立法律律框架”模塊塊的工作則是是由德國工業(yè)業(yè)聯(lián)合會(huì)(BBDI)工作作組來承擔(dān)。在“研究與與創(chuàng)新”這個(gè)個(gè)核心模塊，工工業(yè)4.0平平臺與德國科科學(xué)顧問委員員會(huì)共同制定定了實(shí)施工業(yè)業(yè)4.0所需需的“研究與與創(chuàng)新路線圖圖”，并從德德國工業(yè)的視視角出發(fā)協(xié)調(diào)調(diào)和推動(dòng)創(chuàng)新新和研究活動(dòng)動(dòng)。以下是幾幾個(gè)最重要的的相關(guān)課題領(lǐng)領(lǐng)域(詳見第第5章)： 價(jià)值值網(wǎng)絡(luò)的橫向向集成：這個(gè)個(gè)領(lǐng)域的重點(diǎn)點(diǎn)在于加強(qiáng)跨跨企業(yè)的合作作(包括供應(yīng)應(yīng)商、中小企企業(yè)、

7、制造企企業(yè)等)，其其中包括建立立新商業(yè)模式式的各個(gè)方面面和各種方法法。 全生生命周期工程程的連貫性：這個(gè)領(lǐng)域的的中心課題是是“基于產(chǎn)品品生命周期管管理(PLMM)的工程”。在在這個(gè)課題中中，要將產(chǎn)品品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)計(jì)結(jié)合起起來，從而實(shí)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)價(jià)價(jià)值創(chuàng)造過程程的持續(xù)支持持。這就要求求對系統(tǒng)工程程、建模和仿仿真中的技術(shù)術(shù)要素進(jìn)行綜綜合性的考慮慮。 縱向向集成與網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化的生產(chǎn)系系統(tǒng)：這個(gè)領(lǐng)領(lǐng)域的中心課課題是生產(chǎn)的的網(wǎng)絡(luò)化，而而生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化能否實(shí)現(xiàn)現(xiàn)往往取決于于能否滿足實(shí)實(shí)時(shí)的要求。課課題重點(diǎn)包括括：確保必要要的應(yīng)變能力力和生產(chǎn)技術(shù)術(shù)的安全性(例如，通過過信息冗余和和容錯(cuò)達(dá)到安安全要求)。這這既需

8、要進(jìn)一一步開發(fā)相關(guān)關(guān)組件和系統(tǒng)統(tǒng)(例如傳感感器網(wǎng)絡(luò))，還還需要深入研研究預(yù)測性分分析等方法。工作中的的新型社會(huì)性性基礎(chǔ)設(shè)施：“人”永遠(yuǎn)遠(yuǎn)是工業(yè)4.0成功的決決定性因素。因因此，積極推推動(dòng)工作場所所的變革，給給予所有參與與者(包括工工會(huì)和雇主組組織)支持和和鼓勵(lì)，都具具有重大的意意義。除了改改革和完善培培訓(xùn)和繼續(xù)教教育方面，還還需要在技術(shù)術(shù)方面作出改進(jìn)，如如采用新型的的人機(jī)系統(tǒng)和和通用的輔助助系統(tǒng)。 不斷斷開發(fā)通用技技術(shù)：為了實(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，需要為為實(shí)施各種技技術(shù)創(chuàng)造條件件，確切來講講是需要在工工業(yè)應(yīng)用中結(jié)結(jié)合不同技術(shù)術(shù)。重要的技技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通訊、寬帶帶網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)分分析、網(wǎng)絡(luò)安安全

9、、安全的的終端設(shè)備，以以及機(jī)對機(jī)的的解決方案(包括語義學(xué)學(xué))。“參考體系系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)”這這個(gè)核心模塊塊的目標(biāo)是在在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用用和制定的基基礎(chǔ)上，構(gòu)建建一個(gè)適用于于所有解決方方案的參考體體系結(jié)構(gòu)。(詳見第6章章)在“網(wǎng)絡(luò)化化系統(tǒng)的安全全性”這個(gè)核核心模塊中，應(yīng)應(yīng)該在示范性性價(jià)值鏈的基基礎(chǔ)上，研究究用于保證橫橫向網(wǎng)絡(luò)(客客戶和供應(yīng)商商)和縱向網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(企業(yè)內(nèi)內(nèi)部)中信息息技術(shù)安全的的概念。這將將有助于確定定一般性的安安全要求和信信息安全原則則(詳見第77章)。要成成功設(shè)計(jì)出迭迭代的流程，涉涉及到研究和和標(biāo)準(zhǔn)化兩個(gè)個(gè)方面，而創(chuàng)創(chuàng)建工業(yè)4.0參考體系系結(jié)構(gòu)正好促促進(jìn)了這兩方方面的發(fā)展。“法律框

10、架架”這個(gè)核心心模塊中的課課題主要解決決如何合法地地建立新生產(chǎn)產(chǎn)流程和橫向向業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的的問題。其中中，合同法(自動(dòng)化價(jià)值值鏈中動(dòng)態(tài)的的合同締結(jié))、企業(yè)數(shù)據(jù)據(jù)保護(hù)、數(shù)字字資產(chǎn)的處理理、賠償責(zé)任任問題以及個(gè)個(gè)人信息處理理都是極具挑挑戰(zhàn)性的課題題。5.研究與創(chuàng)新新5.1 序言工業(yè)4.00平臺致力于于將工業(yè)4.0領(lǐng)域的研研究活動(dòng)進(jìn)行行梳理和整合合，并據(jù)此對對研究議程進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和和優(yōu)先級排序序。本章將以以上述工業(yè)44.0平臺擬擬定的研究議議程作為依據(jù)據(jù)，闡述工業(yè)業(yè)4.0研究究路線圖的相相關(guān)內(nèi)容。另另外，工業(yè)44.0平臺將將可能為隨后后的研究工作作提供充足且且具有國際競競爭力的資金金預(yù)算。這可可以為參與

11、其其中的企業(yè)提提供更多資源源，同時(shí)為有有針對性地解解決實(shí)施工業(yè)業(yè)4.0過程程中遇到的問問題創(chuàng)造重要要條件。此外，政府府必須通過適適當(dāng)?shù)拇胧┖秃腿谫Y工具(頂尖集群、示示范實(shí)驗(yàn)室、示示范設(shè)施、示示范工廠等等等)支持、投投資和規(guī)范企企業(yè)與研究機(jī)機(jī)構(gòu)之間、不不同規(guī)模的企企業(yè)之間以及及不同部門之之間的進(jìn)一步步聯(lián)網(wǎng)和合作作。由于不同的的企業(yè)對不同同的領(lǐng)域感興興趣并且有不不同的期望，很很難確定單一一確切的工業(yè)業(yè)4.0愿景景。因此，在在國家主導(dǎo)下下實(shí)施預(yù)設(shè)的的路線圖并不不能最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工業(yè)4.00。確切地說說，一系列具具體應(yīng)用場景景的實(shí)現(xiàn)(包包括對實(shí)施工工業(yè)4.0的的效益和價(jià)值值創(chuàng)造潛力進(jìn)進(jìn)行分析)將將帶來漸進(jìn)

12、式式發(fā)展，而工工業(yè)4.0將將會(huì)是這些發(fā)發(fā)展的結(jié)果。理理想情況下，德德國聯(lián)邦政府府應(yīng)該考慮對對更為務(wù)實(shí)的的計(jì)劃給予支支持。這些支支持有助于確確立完整的創(chuàng)創(chuàng)新路徑：從從探討新方法法和新技術(shù)，到到利用大學(xué)附附近的演示設(shè)設(shè)備，再到建建設(shè)試點(diǎn)工廠廠。本章將以德德國科學(xué)顧問問委員會(huì)的課課題為基礎(chǔ)概概述工業(yè)4.0的“研究究與創(chuàng)新”這這個(gè)核心模塊塊。早在20014年的漢漢諾威工業(yè)博博覽會(huì)上，這這些課題的初初步成果便被被發(fā)表于工工業(yè)4.0研研發(fā)課題白皮皮書之中。在在此之后還針針對指定的相相關(guān)課題開展展進(jìn)一步的研研究工作。隨隨后，在20015年2月月發(fā)布了修訂訂版(修訂工工作由工業(yè)44.0平臺負(fù)負(fù)責(zé)，修訂版版中對

13、各個(gè)課課題領(lǐng)域進(jìn)行行了更詳細(xì)的的介紹，而本本報(bào)告僅涉及及當(dāng)中的部分分內(nèi)容)。同同時(shí)在20115年的上半半年也出版了了工業(yè)4.0研發(fā)課題題白皮書的的新版本，當(dāng)當(dāng)中更詳細(xì)地地探討了這些些課題。下面簡要概概括所有的課課題，包括：(1)研究究與創(chuàng)新的內(nèi)內(nèi)容概述；(2)預(yù)期成成果；(3)主要的里程程碑。5.2 課題領(lǐng)域：價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的的橫向集成橫向集成是是指對用于支支持或?qū)嵤┎徊煌瑑r(jià)值創(chuàng)造造過程(比如如生產(chǎn)、物流流、營銷、管管理、服務(wù))的不同信息息技術(shù)系統(tǒng)的的集成。橫向向集成是制造造企業(yè)內(nèi)部和和不同企業(yè)之之間一種普遍遍適用的解決決方案。5.2.11 課題：創(chuàng)建新商業(yè)業(yè)模式的方法法 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容商業(yè)模

14、式簡簡要描述了一一家企業(yè)如何何運(yùn)作和如何何進(jìn)行價(jià)值創(chuàng)創(chuàng)造，即抽象象地描述這家家企業(yè)和哪些些合作伙伴、在在哪些市場、針針對哪些顧客客群、怎樣獲獲得收入等問問題。在工業(yè)業(yè)4.0背景景下，由于新新的價(jià)值創(chuàng)造造過程催生了了新業(yè)務(wù)，也也由于價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中分工的的變化，新的的商業(yè)模式將將在企業(yè)中產(chǎn)產(chǎn)生。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 進(jìn)入入市場策略(GTMs) 分析析需求、創(chuàng)造造需求和評估估潛力的方法法 支付付模式與結(jié)算算模式 針對對網(wǎng)絡(luò)中的每每個(gè)參與者的的效益評估與與風(fēng)險(xiǎn)評估 法律律方面 激勵(lì)勵(lì)與認(rèn)可制度度 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果人們一致認(rèn)認(rèn)為，商業(yè)模模式是可持續(xù)續(xù)地發(fā)揮跨企企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的潛潛力的先決條條

15、件。創(chuàng)建新新商業(yè)模式的的方式方法應(yīng)應(yīng)相互結(jié)合并并加以完善，尤尤其應(yīng)該系統(tǒng)統(tǒng)化地理解和和掌握不同部部門得出的最最佳實(shí)踐和經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，然后將將其轉(zhuǎn)化到生生產(chǎn)上，并且且分析由此產(chǎn)產(chǎn)生的效果。在在此過程中，應(yīng)應(yīng)仔細(xì)觀察價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中的的不同角色。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 根據(jù)據(jù)最佳實(shí)踐擬擬定示范性的的、針對價(jià)值值網(wǎng)絡(luò)中不同同供應(yīng)商角色色的進(jìn)入市場場策略 根據(jù)據(jù)實(shí)施工業(yè)44.0的需求求，從價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方方面考慮創(chuàng)建建新商業(yè)模式式的適用方法法 示范范性的支付、結(jié)結(jié)算和許可模模式 評估估工業(yè)4.00典型效益和和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的的指南 法律律方面的指南南，除此以外外還應(yīng)明確軟軟件即服務(wù)(SaaS)和平臺即服服務(wù)

16、(PaaaS)的服務(wù)務(wù)水平協(xié)議(SLA)所涉及的責(zé)責(zé)任問題。 主主要的里程碑碑5.2.22 課題：價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的的框架 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容價(jià)值網(wǎng)絡(luò)是是以各個(gè)價(jià)值值創(chuàng)造階段及及相應(yīng)技術(shù)之之間的關(guān)系為為基礎(chǔ)建立的的系統(tǒng)。每個(gè)個(gè)價(jià)值創(chuàng)造階階段都由自主主、合法且獨(dú)獨(dú)立的價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參與者完完成。他們通通過自身所處處的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)絡(luò)形成了復(fù)雜雜的、相互的的緊密關(guān)系，同同時(shí)他們建立立起了一個(gè)價(jià)價(jià)值創(chuàng)造伙伴伴關(guān)系的利益益共同體，這這一共同體致致力于獲得可可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)增值。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 新型型價(jià)值網(wǎng)絡(luò)形形成的前提條條件、驅(qū)動(dòng)力力與結(jié)果 信息息物理融合系系統(tǒng)平臺在增增值中扮演重重要角色，即即作為價(jià)

17、值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的集成者者 業(yè)務(wù)務(wù)上潛在的問問題以及由此此造成的后果果 價(jià)值值網(wǎng)絡(luò)的組織織形式、不同同的組成部分分及其角色，還還有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的合理實(shí)施施2 研究與與創(chuàng)新的預(yù)期期成果在客戶、供供應(yīng)商、合作作伙伴和市場場加強(qiáng)參與價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的背背景下，為了了闡明諸如(新)商業(yè)戰(zhàn)戰(zhàn)略、商業(yè)模模式與商業(yè)流流程這樣的課課題，應(yīng)擬定定實(shí)施價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的方案并并且將其應(yīng)用用在試點(diǎn)項(xiàng)目目中。為此，應(yīng)應(yīng)該制定具體體的示范性商商業(yè)計(jì)劃，并并收集相關(guān)的的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)。這這些商業(yè)計(jì)劃劃和經(jīng)驗(yàn)將被被公布，而這這正是構(gòu)建支支持價(jià)值網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的信息物理理融合系統(tǒng)平平臺所必需的的。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 在生生產(chǎn)中靈活地地集成價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

18、 從價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)伙伴伴及其客戶的的角度，提出出分析和評估估經(jīng)濟(jì)潛力與與技術(shù)潛力的的方法 動(dòng)員員中小企業(yè)參參與到價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的合作中中 發(fā)掘掘新商機(jī) 建立立雙贏的價(jià)值值網(wǎng)絡(luò)伙伴關(guān)關(guān)系以及可持持續(xù)的、“集集成”的商業(yè)業(yè)模式 主主要的里程碑碑5.2.33 課題：價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的的自動(dòng)化 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容價(jià)值創(chuàng)造過過程的自動(dòng)化化可使橫向集集成的自動(dòng)化化程度得到提提高。其中需需要重點(diǎn)研究究價(jià)值創(chuàng)造過過程中可以實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的的階段，即可可以與“數(shù)字字世界”融合合的階段。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 信息息流的連貫性性 運(yùn)用用建模、計(jì)算算、仿真和優(yōu)優(yōu)化的方法 對產(chǎn)產(chǎn)品生命周期期管理(PLLM)、先進(jìn)進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃

19、與與調(diào)度(APPS)、制造造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、供供應(yīng)鏈管理(SCM)和和企業(yè)資源規(guī)規(guī)劃(ERPP)這些系統(tǒng)統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行行集成 全員員參與，作為為全球價(jià)值流流中的創(chuàng)造性性實(shí)踐者 構(gòu)建建人機(jī)界面 培訓(xùn)訓(xùn)措施和遷移移過程的關(guān)系系 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果價(jià)值創(chuàng)造過過程應(yīng)該有效效、靈活并且且具有較高的的可預(yù)見性，而而人們應(yīng)該從從毫無創(chuàng)造性性的工作中解解放出來。達(dá)達(dá)到這個(gè)目標(biāo)標(biāo)的關(guān)鍵是生生產(chǎn)率、資源源效率以及自自動(dòng)化程度的的提高。通過過不斷提高復(fù)復(fù)雜規(guī)劃過程程中每一環(huán)節(jié)節(jié)的自動(dòng)化程程度，可根據(jù)據(jù)全球目標(biāo)對對價(jià)值鏈、價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)和業(yè)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化化。在此過程程中，應(yīng)顧及及到其中的各各種關(guān)系并達(dá)達(dá)到協(xié)同效應(yīng)應(yīng)

20、。最終，通通過集成分層層的流程以及及使部分流程程實(shí)現(xiàn)同步或或自主運(yùn)行來來實(shí)現(xiàn)上述目目標(biāo)。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 得出出能夠直接或或者間接描述述所有業(yè)務(wù)流流程的關(guān)系和和相關(guān)性的方方法論(業(yè)務(wù)務(wù)流程包括企企業(yè)資源計(jì)劃劃、產(chǎn)品生命命周期管理、先先進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃劃與調(diào)度、制制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)等)。 建立立統(tǒng)一的目標(biāo)標(biāo)層次體系。所所有根據(jù)該全全球目標(biāo)開展展的活動(dòng)和流流程所產(chǎn)生的的影響將以此此為參照。 根據(jù)據(jù)上述目標(biāo)層層次體系，從從達(dá)成最佳全全球目標(biāo)的角角度出發(fā)，設(shè)設(shè)計(jì)與組織最最優(yōu)的流程與與活動(dòng)。 易于于應(yīng)用與集成成且能夠自我我描述的模塊塊。 可以以通過簡單、直直觀的演示和和連續(xù)仿真的的能力來支持持用戶的

21、工具具和程序。 主主要的里程碑碑5.3 課題題領(lǐng)域：全生生命周期工程程的連貫性產(chǎn)品生命周周期指的是一一個(gè)產(chǎn)品的開開發(fā)過程以及及與生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)有關(guān)的工程程。產(chǎn)品由生生產(chǎn)系統(tǒng)負(fù)責(zé)責(zé)生產(chǎn)，然后后交付用戶使使用，最終被被回收。人們們應(yīng)該將整個(gè)個(gè)生命周期中中有關(guān)產(chǎn)品的的所有信息聯(lián)聯(lián)系起來。5.3.11 課題：現(xiàn)實(shí)世界與與虛擬世界的的結(jié)合 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容現(xiàn)實(shí)世界與與虛擬/數(shù)字字世界的相互互作用是工業(yè)業(yè)4.0的核核心。所有物物體都有一個(gè)個(gè)數(shù)字化的映映像(模型)。在模型中中，我們通常常用亟待解決決的問題及其其決策過程的的特征來刻畫畫現(xiàn)實(shí)世界。虛虛擬/數(shù)字世世界的要素是是仿真模型、規(guī)規(guī)劃模型和解解釋模型。此

22、此外，協(xié)同建建模能夠在不不同的尺度上上對兩個(gè)世界界的界面進(jìn)行行觀察。從根本上講講，規(guī)劃模型型是構(gòu)建復(fù)雜雜系統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。人們借助助解釋模型分分析這些復(fù)雜雜系統(tǒng)并將分分析轉(zhuǎn)化為最最終的解決方方案和決策。就就這方面而言言，虛擬世界界通過上述兩兩個(gè)模型對現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的構(gòu)構(gòu)建具有重大大影響。與此此同時(shí)，構(gòu)建建模型時(shí)需要要估計(jì)現(xiàn)實(shí)世世界的客觀條條件、要求和和目標(biāo)并且評評估其對虛擬擬世界產(chǎn)生的的影響。在機(jī)械設(shè)備備制造中，需需要有與生產(chǎn)產(chǎn)建模理論相相關(guān)的科學(xué)基基礎(chǔ)。經(jīng)過驗(yàn)驗(yàn)證的、結(jié)合合了計(jì)算機(jī)科科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)術(shù)的理論、描描述方式和方方法將通過適適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、拓拓展和結(jié)合，便便能廣泛應(yīng)用用到各種工藝藝中，從而得得到進(jìn)

23、一步加加強(qiáng)。在這個(gè)個(gè)過程中，對對現(xiàn)有的、針針對特定領(lǐng)域域的工作方法法與軟件工具具進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡募善鸬疥P(guān)關(guān)鍵作用。這個(gè)課題需需考慮的方面面包括： 在構(gòu)構(gòu)建建模理論論的基礎(chǔ)時(shí)，需需要回答下列列問題：“什什么是好的模模型?”(包包括不確定性性評估)、“我我怎么能找到到適合的模型型?”、“我我在數(shù)字世界界中和現(xiàn)實(shí)世世界中各能實(shí)實(shí)現(xiàn)什么?”和和“如何在虛虛擬世界和現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界之間間搭建界面?”。另外，現(xiàn)現(xiàn)有模型也必必須納入考慮慮范圍之內(nèi)。 在建建模理論中，必必須在已定義義語義的基礎(chǔ)礎(chǔ)上把概念和和指導(dǎo)思想確確定下來，例例如：抽象概概念、普遍性性、視角、相相關(guān)性、類型型和案例、模模塊化、深度度建模和模型型驅(qū)動(dòng)

24、的體系系結(jié)構(gòu)。 建模模的經(jīng)濟(jì)可行行性：除了因因建模過程本本身的成本，還還應(yīng)考慮在全全生命周期中中使用模型的的成本。人們們對模型如何何能在其生命命周期內(nèi)“共共同成長”這這一問題十分分感興趣。此此外，通過保保留參考數(shù)據(jù)據(jù)增加現(xiàn)有數(shù)數(shù)據(jù)源有利于于日后持續(xù)對對相關(guān)方面的的系統(tǒng)歸納。 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果在生產(chǎn)領(lǐng)域域中，建模的的長期目標(biāo)是是通過建立反反映生產(chǎn)企業(yè)業(yè)能力的、有有針對性的、雙雙向的經(jīng)濟(jì)模模型，使虛擬擬世界的要素素能夠在較高高的語義層面面上、跨學(xué)科科地與真實(shí)世世界聯(lián)系，從從而大幅提高高內(nèi)部指令處處理的效率和和決策的安全全性。為此，人人們對機(jī)械制制造、電氣工工程和計(jì)算機(jī)機(jī)科學(xué)的模型型有一致的

25、理理解是必要的的基礎(chǔ)。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 建模模理論包括由由(自動(dòng)化的的所有層面上上的)工具、數(shù)數(shù)據(jù)流或信息息流衍生出來來的要求 證明明經(jīng)濟(jì)可行性性和進(jìn)行案例例研究的方法法 可行行的建模規(guī)則則 有工工具支持的一一般性元模型型 主主要的里程碑碑5.3.22 課題：系統(tǒng)工程 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容系統(tǒng)工程是是用于技術(shù)系系統(tǒng)開發(fā)的、通通用的跨領(lǐng)域域?qū)W科(涉及及各個(gè)方面)。系統(tǒng)工程程主要用于開開發(fā)跨學(xué)科系系統(tǒng)，它體現(xiàn)現(xiàn)了所有研發(fā)發(fā)活動(dòng)的整體體水平。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 對產(chǎn)產(chǎn)品、流程以以及生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行綜合開開發(fā)。從開發(fā)發(fā)的最初階段段就必須考慮慮到各個(gè)方面面緊密的相互互作用，并在

26、在市場周期中中不斷完善產(chǎn)產(chǎn)品。 在早早期階段對設(shè)設(shè)計(jì)決策進(jìn)行行測試與驗(yàn)證證，同時(shí)要考考慮到哪些預(yù)預(yù)期的機(jī)械化化和電氣化功功能隨后會(huì)由由硬件、軟件件或者服務(wù)實(shí)實(shí)現(xiàn)。 所有有相關(guān)數(shù)據(jù)和和流程可用于于不同系統(tǒng)(子系統(tǒng)、機(jī)機(jī)器/流程、生生產(chǎn)設(shè)備、工工廠)和不同同企業(yè)，從而而為建立可擴(kuò)擴(kuò)展的系統(tǒng)做做好準(zhǔn)備。 設(shè)備備與系統(tǒng)的模模塊化和再利利用有助于管管理日益增加加的復(fù)雜性和和可擴(kuò)展性。 設(shè)備備和系統(tǒng)被用用于開發(fā)、工工程或操作的的過程，應(yīng)通通過這個(gè)使用用過程收集經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。 使用用系統(tǒng)工程的的方法有助于于形成具有互互操作性的工工程鏈。該工工程鏈可以安安全地用于工工程系統(tǒng)、仿仿真系統(tǒng)和企企業(yè)目前使用用的各類系統(tǒng)統(tǒng)

27、(例如用作作數(shù)據(jù)交換、演演示模型和訪訪問方式)。該該工程鏈還可可以形成不同同的版本，應(yīng)應(yīng)用于各種商商業(yè)模式中(例如授權(quán)許許可、結(jié)算系系統(tǒng))。 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果系統(tǒng)工程的的目標(biāo)是把跨跨學(xué)科整體設(shè)設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)的方法融入入到機(jī)械、電電子、軟件、設(shè)設(shè)備制造和工工藝等相關(guān)技技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)有有的開發(fā)方法法和工具環(huán)境境中，最終實(shí)實(shí)現(xiàn)對這些開開發(fā)方法和工工具環(huán)境的改改進(jìn)。企業(yè)，尤其其是中小企業(yè)業(yè)應(yīng)該廣泛采采用系統(tǒng)工程程來提高協(xié)作作能力，以便便管理工業(yè)44.0系統(tǒng)日日益增加的復(fù)復(fù)雜性。這使使人們能夠在在工程網(wǎng)絡(luò)與與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中中高效且有效效地開展項(xiàng)目目。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 制定定統(tǒng)籌兼顧的的方法

28、，形成成協(xié)調(diào)的工具具鏈和開發(fā)環(huán)環(huán)境 工具具的利用不受受系統(tǒng)與地點(diǎn)點(diǎn)的限制 應(yīng)用用接口的語義義 對復(fù)復(fù)雜系統(tǒng)中的的需求進(jìn)行跨跨學(xué)科的、持持續(xù)的管理 主主要的里程碑碑5.4 課題題領(lǐng)域：縱向向集成和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化的生產(chǎn)系系統(tǒng)縱向集成是是指對一個(gè)生生產(chǎn)系統(tǒng)中不不同層面(例例如促發(fā)器和和傳感器層面面、控制層面面、生產(chǎn)管理理層面、制造造執(zhí)行層面、企企業(yè)規(guī)劃層面面)的信息技技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行行集成，從而而形成通用的的解決方案。5.4.11 課題：傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò) 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容分析傳感器器數(shù)據(jù)的主要要目的在于不不斷記錄(技技術(shù))流程的的信息，這些些信息要么作作為控制和管管理流程的基基礎(chǔ)，要么用用于診斷或警警告等。例

29、如如，可以通過過訪問流程參參數(shù)對其進(jìn)行行調(diào)整；或通通過診斷預(yù)報(bào)報(bào)機(jī)器故障。其中，主要要的挑戰(zhàn)是如如何把這些傳傳感器連接起起來并對它們們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行評估(特別是在臨臨界的實(shí)時(shí)條條件下)。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 在實(shí)實(shí)踐中，如何何通過大量的的傳感器采集集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)? 哪里里能進(jìn)行有效效的數(shù)據(jù)處理理? 如何何確定被測值值與所產(chǎn)生效效果之間的定定性和定量的的關(guān)系，并將將其轉(zhuǎn)化為(狀態(tài))模型型? 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果在工業(yè)4.0的場景中中，應(yīng)該建立立一個(gè)框架，以以便于實(shí)施對對不同狀態(tài)的的監(jiān)測和控制制。對負(fù)責(zé)傳傳感器數(shù)據(jù)處處理的主要組組件(層面)的訪問應(yīng)盡盡可能標(biāo)準(zhǔn)化化。如果能夠夠建立一個(gè)

30、軟軟件架構(gòu)，就就不必掌握傳傳感器物理層層面的知識也也能夠訪問傳傳感器，尤其其是在接入無無線傳感器時(shí)時(shí)。應(yīng)該通過過即插即用的的方式實(shí)現(xiàn)圖圖像化和交互互式的調(diào)試和和配置。即使使不對每個(gè)應(yīng)應(yīng)用進(jìn)行單獨(dú)獨(dú)開發(fā)，也能能使用更多的的傳感器數(shù)據(jù)據(jù)流，從而實(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合合。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的高度自主主性，應(yīng)豐富富傳感器的語語義描述(開開發(fā)語義傳感感網(wǎng)絡(luò)技術(shù))。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 擴(kuò)展展和完善用于于確定系統(tǒng)/生產(chǎn)狀態(tài)的的模型，這種種模型用于推推導(dǎo)有效的行行動(dòng)建議 生產(chǎn)產(chǎn)流程的在線線管理需要根根據(jù)流程中循循環(huán)的、有關(guān)關(guān)流程產(chǎn)出質(zhì)質(zhì)量的實(shí)時(shí)數(shù)數(shù)據(jù) 為了了保證質(zhì)量，采采用針對具體體情況的、自自適應(yīng)的

31、測量量戰(zhàn)略 建立立一個(gè)跨領(lǐng)域域的社區(qū) 主主要的里程碑碑5.4.22 課題：智能、柔性性、可變性 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容智能生產(chǎn)系系統(tǒng)是自適應(yīng)應(yīng)的，也就是是說這些系統(tǒng)統(tǒng)基于集成模模型知識與它它們的環(huán)境相相互作用并自自主地適應(yīng)環(huán)環(huán)境。這些系系統(tǒng)非常強(qiáng)大大，能夠在不不斷變化的環(huán)環(huán)境中應(yīng)付系系統(tǒng)開發(fā)者沒沒有考慮到的的意外情況，并并且效率絲毫毫不受影響。這這些系統(tǒng)還具具有前瞻性，它它們能根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)知識預(yù)測測在不同影響響因素下將產(chǎn)產(chǎn)生的結(jié)果。最最后，這些系系統(tǒng)也是便于于使用的，它它們不僅考慮慮到用戶的不不同行為，還還考慮到了不不同的信息需需求并自主適適應(yīng)這一切。柔柔性的意思是是，流程或系系統(tǒng)中預(yù)設(shè)且且有限的

32、路徑徑中被事先考考慮過了，因因此能滿足各各種不同的要要求。在生產(chǎn)產(chǎn)環(huán)境中，這這意味著在生生產(chǎn)不同產(chǎn)品品時(shí)人員、機(jī)機(jī)器、生產(chǎn)系系統(tǒng)的協(xié)作?？煽勺冃允侵福ㄍㄟ^調(diào)整柔性性路徑的邊界界，能夠變更更或者重組流流程與系統(tǒng)中中結(jié)構(gòu)性的步步驟。在生產(chǎn)產(chǎn)環(huán)境中，這這意味著可以以輕松地重組組一臺機(jī)器制制造新產(chǎn)品及及其變體的過過程，或改變變生產(chǎn)系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 識別別、形式化和和描述對全球球目標(biāo)有直接接和間接影響響的柔性和可可變性特征 對接接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，從而能能夠運(yùn)用生產(chǎn)產(chǎn)單元(模塊塊)建立靈活活可變的生產(chǎn)產(chǎn)流程 社會(huì)會(huì)、倫理、生生態(tài)以及人體體工程學(xué)方面面的影響在生生產(chǎn)環(huán)境中對對

33、自治系統(tǒng)實(shí)實(shí)施工程和測測試時(shí)，要求求自治系統(tǒng)的的開發(fā)人員必必須接受過相相關(guān)的教育和和培訓(xùn)。2 研究與與創(chuàng)新的預(yù)期期成果智能使產(chǎn)品品和生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)能夠發(fā)揮新新功能并減輕輕用戶的負(fù)擔(dān)擔(dān)：開發(fā)、工工程、維護(hù)和和生命周期管管理等方面得得以改進(jìn)；產(chǎn)產(chǎn)品和生產(chǎn)系系統(tǒng)的可靠性性、安全性和和可用性得以以提高；資源源(比如能源源和材料)將將被更高效地地利用；生產(chǎn)產(chǎn)流程與生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)也具有有極高的柔性性和可變性。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 識別別自治、可再再用的生產(chǎn)單單元(模塊)，并分析實(shí)實(shí)施這些模塊塊對工作模式式的要求和影影響 通過過強(qiáng)大而可靠靠的算法獲得得集中的和分分散的智能 智能能系統(tǒng)在生產(chǎn)產(chǎn)環(huán)境中協(xié)作作的

34、策略 直觀觀人機(jī)交互的的相關(guān)技術(shù)和和應(yīng)用實(shí)例 通過過遷移策略實(shí)實(shí)現(xiàn)柔性可變變的生產(chǎn) 主主要的里程碑碑5.5 課題領(lǐng)域：工作中的新新型社會(huì)基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施工業(yè)4.00平臺工作組組3(AG33)根據(jù)自身身的能力與經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，僅能從從技術(shù)的角度度提出研發(fā)要要求。因此，本本章內(nèi)容由德德國科學(xué)顧問問委員會(huì)撰寫寫。5.5.11 課題：多模式輔助助系統(tǒng) 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容該課題是關(guān)關(guān)于以人為本本的人機(jī)交互互界面的設(shè)計(jì)計(jì)原則。人與與技術(shù)交互方方式的改變是是工業(yè)4.00的內(nèi)容之一一：機(jī)器將適適應(yīng)人，而不不是反過來由由人適應(yīng)機(jī)器器。多模式的的、界面友好好的智能工業(yè)業(yè)輔助系統(tǒng)能能夠支持員工工的工作，并并且將數(shù)字化化學(xué)習(xí)技術(shù)

35、直直接帶到工作作場所中去。在設(shè)計(jì)人機(jī)機(jī)交互界面時(shí)時(shí)需要考慮的的因素包括： 輸入入/輸出的清清晰度 在惡惡劣環(huán)境下的的能見度 可識識別性，確保保不發(fā)生混淆淆 適應(yīng)應(yīng)任務(wù)的能力力 自我我描述能力 可控控性 符合合預(yù)期的可能能性 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果在工廠里，應(yīng)應(yīng)該在智能輔輔助系統(tǒng)的支支持下形成協(xié)協(xié)作式的新型型工作模式。增增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、二二維現(xiàn)實(shí)和同步步多維現(xiàn)實(shí)的的方法和技術(shù)術(shù)(即傳感器器驅(qū)動(dòng)的、語語義的工廠模模型與真實(shí)工工廠實(shí)時(shí)同步步)使高度復(fù)復(fù)雜的組件能能夠進(jìn)行協(xié)作作式的遠(yuǎn)程操操作(如故障障排除)。因因此，工作模模式將發(fā)生根根本上的改變變。例如，借借助自適應(yīng)的的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和和社交媒體，員員工可以突

36、破破企業(yè)和受教教育程度的限限制進(jìn)行合作作和協(xié)作。因因?yàn)樵谙到y(tǒng)開開發(fā)過程中針針對特定目標(biāo)標(biāo)員工群體進(jìn)進(jìn)行了個(gè)性化化設(shè)計(jì)，所以以這些適應(yīng)性性強(qiáng)的交互系系統(tǒng)能夠考慮慮到不同員工工的差異。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 運(yùn)用用集成虛擬人人體模型來支支持機(jī)械化生生產(chǎn)流程的仿仿真 提供供必要條件支支持員工利用用和獲得經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)知識，這些些條件也是穩(wěn)穩(wěn)定的系統(tǒng)操操作的前提 確保保系統(tǒng)狀態(tài)對對員工透明可可見 保證證所有員工能能夠接受培訓(xùn)訓(xùn) 促進(jìn)數(shù)數(shù)字化學(xué)習(xí)技技術(shù)的使用 進(jìn)一步步開發(fā)數(shù)字化化學(xué)習(xí)技術(shù) 主主要的里程碑碑5.5.2 課題：技技術(shù)的接受度度與工作設(shè)計(jì)計(jì) 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容生產(chǎn)員工接接受工業(yè)4.0的前提在

37、在于：工業(yè)44.0為員工工提供靈活的的工作環(huán)境并并能支持他們們發(fā)展創(chuàng)造與與學(xué)習(xí)的能力力。“多模式式輔助系統(tǒng)”將將為此創(chuàng)造技技術(shù)方面的前前提條件。這這一課題的其其他研究重點(diǎn)點(diǎn)還包括：技技能發(fā)展和工工作組織，適適應(yīng)工業(yè)4.0系統(tǒng)的工工作工具的設(shè)設(shè)計(jì)。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 對工工業(yè)4.0的的基本理解如如下：它是一一個(gè)社會(huì)技術(shù)術(shù)系統(tǒng)，在這這個(gè)系統(tǒng)中，技技術(shù)、組織以以及人員必須須系統(tǒng)地相互互協(xié)調(diào)。 工作作設(shè)計(jì)應(yīng)使員員工獲得能力力的發(fā)展并擁擁有舒適健康康的工作環(huán)境境，從而接受受工業(yè)4.00 員工工和工會(huì)的工工作小組應(yīng)參參與決策過程程 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果企業(yè)應(yīng)擴(kuò)大大員工的職責(zé)責(zé)范圍，同時(shí)時(shí)

38、應(yīng)完善他們們獲得知識的的途徑，從而而提升他們的的素質(zhì)和技能能。這樣做的的發(fā)點(diǎn)是為了了能夠形成協(xié)協(xié)作式的新型型生產(chǎn)工作模模式。此外，工工業(yè)4.0可可以增加生產(chǎn)產(chǎn)工作的吸引引力和應(yīng)對未未來技能人才才短缺的問題題。最后，通通過工作設(shè)計(jì)計(jì)方面的措施施，可以較好好地解決勞動(dòng)動(dòng)力老化的問問題。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 提出出對生產(chǎn)活動(dòng)動(dòng)和任務(wù)進(jìn)行行設(shè)計(jì)的概念念，這一概念念可以確保員員工獲得能力力的發(fā)展并擁擁有舒適健康康的工作環(huán)境境，從而接受受工業(yè)4.00 有關(guān)關(guān)整合工作場場所中計(jì)劃、組組織、執(zhí)行和和控制等一系系列活動(dòng)的建建議 建立立模型，用于于在要求較低低的例行任務(wù)務(wù)和要求較高高的問題求解解任務(wù)之間

39、取取得適當(dāng)平衡衡 開發(fā)發(fā)促進(jìn)學(xué)習(xí)且且能支持工作作組織的工作作工具 建立立模型，用于于展現(xiàn)相關(guān)員員工和企業(yè)工工會(huì)參與實(shí)施施工業(yè)4.00的過程 主主要的里程碑碑5.6 課課題領(lǐng)域：工工業(yè)4.0的的通用技術(shù)本章的通用用技術(shù)列表并并不是詳盡無無遺的，而是是可擴(kuò)展的。為為了技術(shù)進(jìn)一一步發(fā)展，必必須分別強(qiáng)調(diào)調(diào)各項(xiàng)通用技技術(shù)在工業(yè)44.0中的重重要性。5.6.11 課題：工業(yè)4.00場景中的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容這一課題研研究信息物理理融合系統(tǒng)(CPS)包包含的各個(gè)固固定組件和移移動(dòng)組件之間間的網(wǎng)絡(luò)通信信。正是在企企業(yè)車間和后后臺系統(tǒng)的組組件、服務(wù)系系統(tǒng)和生產(chǎn)系系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)據(jù)在相連的供供應(yīng)鏈和生命

40、命周期各階段段進(jìn)行交換。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 根據(jù)據(jù)需求在辦公公室和車間中中利用無線通通信 不同同的無線和有有線通信系統(tǒng)統(tǒng)和個(gè)人專屬屬系統(tǒng)的共存存 不同同無線通信系系統(tǒng)的互操作作性 在變變化的系統(tǒng)配配置中進(jìn)行預(yù)預(yù)測性的效果果分析 產(chǎn)品品被用于全球球可用的生產(chǎn)產(chǎn)線上 對有有關(guān)帶寬、確確定性和實(shí)時(shí)時(shí)性的要求進(jìn)進(jìn)行管理 在可可互操作的工工程鏈中可擴(kuò)擴(kuò)展和一般性性的應(yīng)用 信息息安全和作業(yè)業(yè)安全 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果為了滿足工工業(yè)4.0生生產(chǎn)場景應(yīng)用用中的所有要要求，應(yīng)該開開發(fā)和評估跨跨領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化和網(wǎng)絡(luò)接接入解決方案案。另外，發(fā)發(fā)送功率、穩(wěn)穩(wěn)定性、保密密性、安全性性和可靠性的的要求，

41、以及及經(jīng)濟(jì)可行性性和國際部署署能力，都是是這個(gè)課題的的目標(biāo)。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 通過過標(biāo)準(zhǔn)化的解解決方案提高高工業(yè)4.00的成效和被被接受程度，這這些解決方案案的標(biāo)準(zhǔn)考慮慮到了互操作作性、可擴(kuò)展展性、成本敏敏感性(例如如減少昂貴傳傳感器的使用用)和要求的的可接受性等等目標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)通過一定的的機(jī)制評定，可可用于一般的的開發(fā)流程，不不需要高成本本的認(rèn)證(既既非技術(shù)驅(qū)動(dòng)動(dòng)也非空間驅(qū)驅(qū)動(dòng))，比如如使用盡可能能開放的認(rèn)證證方法(例如如歐共體CEE認(rèn)證的“制制造商自行申申報(bào)”)。 對目目前和未來的的潛力進(jìn)行評評估 工業(yè)44.0場景中中的開放網(wǎng)絡(luò)絡(luò) 無線局局域(WLAAN)技術(shù)和和備選技術(shù)方方案

42、，如藍(lán)牙牙技術(shù) 工業(yè)44.0場景中中的近場技術(shù)術(shù) 明確確特定的需求求 無線電電技術(shù)、開放放網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)、專用用解決方案以以及備選方案案的確定 建筑、工工藝技術(shù)或基基礎(chǔ)設(shè)施(能能源、水、交交通運(yùn)輸)等等應(yīng)用領(lǐng)域 主主要的里程碑碑5.6.22 課題：微電子技術(shù)術(shù) 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容在工業(yè)4.0中，信息息物理融合系系統(tǒng)用于智能能地識別、監(jiān)監(jiān)測和操控生生產(chǎn)與物流過過程，而微電電子技術(shù)是信信息物理融合合系統(tǒng)硬件的的基礎(chǔ)。微電電子技術(shù)為逐逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)業(yè)4.0奠定定基礎(chǔ)。在此此，微電子技技術(shù)具有特殊殊意義，它既既代表了“摩摩爾定律”，也也代表了“超超越摩爾”。在在微電子技術(shù)術(shù)的發(fā)展過程程中，系統(tǒng)集集成

43、技術(shù)(例例如：圓晶級級芯片的3DD集成、自我我診斷功能、能能源效率)起起到關(guān)鍵作用用。該課題的研研究重點(diǎn)包括括： 含傳傳感器和促動(dòng)動(dòng)器的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS) 芯片片上的嵌入式式系統(tǒng)，包括括：專用處理理器、專用實(shí)實(shí)時(shí)微控制器器、最低功耗耗的高性能高高科技多核架架構(gòu)存儲(chǔ)器 用于于高性能促動(dòng)動(dòng)器系統(tǒng)的工工業(yè)電子技術(shù)術(shù) 無線線電通信(低低功耗、低延延遲) 能源源收集帶來盡盡可能高的收收益 系統(tǒng)統(tǒng)集成 嵌入入式信息技術(shù)術(shù)安全體系結(jié)結(jié)構(gòu) 魯棒棒性與耐用性性 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果微電子技術(shù)術(shù)是工業(yè)4.0中的關(guān)鍵鍵技術(shù)之一，有有助于實(shí)現(xiàn)提提高靈活性和和生產(chǎn)率以及及降低成本的的目標(biāo)。而專專用電子硬件件和智

44、能軟件件之間的優(yōu)化化組合是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)上述目標(biāo)的的必要前提。唯唯有開發(fā)出適適用的微電子子組件和系統(tǒng)統(tǒng)，才能滿足足工業(yè)4.00場景的具體體需求，因此此需要持續(xù)地地研發(fā)微電子子技術(shù)。 主主要的里程碑碑5.6.3 課題：作業(yè)業(yè)安全與信息息安全研究與與創(chuàng)新的內(nèi)容容“信息安全全”是指保證證工業(yè)4.00設(shè)備與系統(tǒng)統(tǒng)中信息的可可用性、完整整性和機(jī)密性性。因此，保保證信息安全全是為了阻擋擋對設(shè)備及其其功能產(chǎn)生影影響的威脅，尤尤其是別有動(dòng)動(dòng)機(jī)的攻擊。所所有功能的信信息安全都應(yīng)應(yīng)得到保障既指操作作功能，也指指監(jiān)測功能和和保護(hù)功能(例如作業(yè)安安全功能)。“作業(yè)安全全”則是指“功功能性安全”，即即系統(tǒng)采取適適當(dāng)?shù)拇胧┦故箼C(jī)

45、器或設(shè)備備的功能不會(huì)會(huì)對人或環(huán)境境產(chǎn)生危害?！白髯鳂I(yè)安全”屬屬于保護(hù)功能能的一部分，旨旨在保證機(jī)器器或設(shè)備的可可靠性。工業(yè)4.00的產(chǎn)品、組組件和設(shè)備涉涉及下列安全全性目標(biāo)： 可用用性和完整性性 可靠靠性 專有有技術(shù)保護(hù) 數(shù)據(jù)據(jù)保護(hù)在工業(yè)4.0背景中，通通過身份證明明保證安全性性十分重要。這個(gè)課題需需要考慮的方方面包括： 擬定定評估潛在威威脅和風(fēng)險(xiǎn)的的方法，包括括安全措施的的成本效益分分析 保護(hù)護(hù)對外和對內(nèi)內(nèi)的接口 保護(hù)護(hù)生產(chǎn)設(shè)備中中的通信系統(tǒng)統(tǒng) 信息息安全漏洞對對設(shè)備可靠性性的損害 在數(shù)數(shù)據(jù)保護(hù)中，法法律法規(guī)與信信息安全的相相互作用 基于于設(shè)計(jì)的信息息安全 長期期適用的安全全解決方案 對攻攻

46、擊進(jìn)行檢測測和分析同時(shí)還應(yīng)考考慮下列幾點(diǎn)點(diǎn)： 對相相關(guān)的水平和和垂直價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全全評估 對具具體用例進(jìn)行行研究并將其其盡快轉(zhuǎn)化成成可應(yīng)用的成成果，以表明明研究的實(shí)用用性 應(yīng)考考慮到與“人人”有關(guān)的方方面：透明度度、可用性、用用戶接受度、數(shù)數(shù)據(jù)保護(hù) 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果如今有各種種各樣安全標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，然然而目前為止止，它們很少少被應(yīng)用到工工業(yè)環(huán)境中。其其原因是多方方面的，但最最根本的原因因在于，自動(dòng)動(dòng)化解決方案案的主要目的的不在于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)信息安全功功能。對于供供應(yīng)商而言，用用于保證信息息安全的流程程會(huì)增加開發(fā)發(fā)和制造的成成本，并且不不能使用現(xiàn)成成的知識。另另外，為操作作人員設(shè)計(jì)的的安全

47、方案往往往由于成本本和接受度的的問題而無法法落實(shí)。為了提高各各方面對安全全方案的接受受度，并最終終落實(shí)便于用用戶使用的方方案，方案開開發(fā)者應(yīng)該提提供能夠輕松松、高效地進(jìn)進(jìn)行信息安全全評估的方法法。以下為這個(gè)個(gè)課題的預(yù)期期成果： 易于于操作和使用用的信息安全全方法 可擴(kuò)擴(kuò)展的工業(yè)信信息安全基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施 開發(fā)發(fā)出簡單易用用的方法和程程序，用以評評估工業(yè)4.0設(shè)備及其其組件的信息息安全屬性。可可考慮采用即即插即用的方方法和自治、動(dòng)動(dòng)態(tài)的配置 考慮慮到目前的信信息安全水平平無法抵御作作業(yè)安全方面面的殘留風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)，應(yīng)采取動(dòng)動(dòng)態(tài)檢測和評評估設(shè)備作業(yè)業(yè)安全功能的的方法。 為信信息安全的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化做好準(zhǔn)準(zhǔn)備 擬定定

48、合理的安全全措施目錄，以以便應(yīng)對安全全漏洞帶來的的威脅，例如如參考“計(jì)算算機(jī)安全應(yīng)急急響應(yīng)組”(CERT)的方法 主主要里程碑有關(guān)“信息息安全與作業(yè)業(yè)安全”課題題長期規(guī)劃的的里程碑，即即該課題涉及及的方法論、解解決方案和前前提條件尚未未提出。5.6.4 課題：數(shù)數(shù)據(jù)分析 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容數(shù)據(jù)分析的的主要目的包包括兩方面：一方面是數(shù)數(shù)據(jù)分析可能能產(chǎn)生(新)知識；另一一方面是數(shù)據(jù)據(jù)分析可以得得出“可操作作的”建議，有有助于支持人人們的決策和和機(jī)器的自主主決策(在什什么時(shí)候?qū)κ彩裁慈颂峁┦彩裁葱畔?，這這將幫助企業(yè)業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量和生產(chǎn)效效率并能夠盡盡早發(fā)現(xiàn)潛在在的不利趨勢勢。這一切都都是新商業(yè)

49、模模式的基礎(chǔ)。為為此，人們將將采用預(yù)測性性分析方法，該該方法運(yùn)用統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)據(jù)挖掘等基礎(chǔ)礎(chǔ)技術(shù)。當(dāng)前前和歷史的測測量值以及來來自社交網(wǎng)絡(luò)絡(luò)等來源的“非非結(jié)構(gòu)化”數(shù)數(shù)據(jù)將得到分分析，由此揭揭示目前尚不不為人所知的的事物之間的的聯(lián)系(描述述性分析)，同同時(shí)可以據(jù)此此評估未來系系統(tǒng)行為及其其影響(預(yù)測測性分析)。最最終，新獲得得的知識不僅僅能用于評估估不同的行動(dòng)動(dòng)備選方案，還還能用于不斷斷優(yōu)化系統(tǒng)、流流程和策略(規(guī)范性分析析)。然而，在在數(shù)據(jù)分析的的基礎(chǔ)上提出出行動(dòng)建議或或是直接措施施才是重大挑挑戰(zhàn)。這個(gè)課題需需要考慮以下下幾個(gè)方面： 數(shù)據(jù)據(jù)處理 狀態(tài)態(tài)檢測 預(yù)測測性評估 提出出建議

50、研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果應(yīng)擬定進(jìn)行行數(shù)據(jù)分析所所需的標(biāo)準(zhǔn)目目錄，以便于于實(shí)施下列規(guī)規(guī)則： 在不不了解具體(物理)來源源的情況下(封裝或虛擬擬化)允許訪訪問數(shù)據(jù) 采取取即插即用的的方法，通過過標(biāo)準(zhǔn)化接口口集成新的數(shù)數(shù)據(jù)源 利用用跨領(lǐng)域價(jià)值值網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)數(shù)據(jù) 應(yīng)建建立廣泛且能能持續(xù)擴(kuò)展的的工藝基礎(chǔ)，從從而促使新應(yīng)應(yīng)用場景的產(chǎn)產(chǎn)生 提供供法律保障(什么人對什什么數(shù)據(jù)以及及由此產(chǎn)生的的知識有什么么權(quán)利)另外，軟件件架構(gòu)和相應(yīng)應(yīng)的接口應(yīng)能能夠處理多個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)流(即即實(shí)現(xiàn)元層面面的數(shù)據(jù)融合合)，而不必必針對各個(gè)應(yīng)應(yīng)用場景進(jìn)行行單獨(dú)開發(fā)。為為此，應(yīng)該擬擬定和實(shí)施相相應(yīng)的規(guī)則： 解釋釋模型可用于于描述當(dāng)前狀狀態(tài)和

51、判斷未未來狀態(tài) 應(yīng)該該開發(fā)能夠高高效且有效的的應(yīng)用程序和和算法，用以以分析不斷增增加的大量數(shù)數(shù)據(jù) 主主要里程碑5.6.5 課題：工工業(yè)4.0的的句法和語義義 研研究與創(chuàng)新的的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)工業(yè)44.0場景的的前提是操作作主體(如：人員、軟件件工具、軟件件智能體、控控制系統(tǒng)、軟軟件服務(wù))能能夠?qū)⑴c對對象(例如機(jī)機(jī)器、機(jī)械零零件、產(chǎn)品和和產(chǎn)品說明或或是數(shù)字工廠廠相關(guān)資源)進(jìn)行解釋，也也就是說，操操作主體能夠夠識別并理解解參與對象。為為此，必須以以信息模型為為基礎(chǔ)描述參參與對象的相相關(guān)特征，例例如在模型中中設(shè)定相關(guān)的的屬性或符合合對象角色的的任務(wù)。人們們需要生產(chǎn)環(huán)環(huán)境中的(數(shù)數(shù)據(jù))模型、系系統(tǒng)模型、解解

52、釋模型、規(guī)規(guī)劃模型和組組件模型，才才能在計(jì)算機(jī)機(jī)中完成上述述過程。在這里，句句法中包含了了描述文件與與數(shù)據(jù)的有效效符號(如字字母、數(shù)字、特特殊字符、圖圖形符號)，同同時(shí)說明了這這些字符如何何正確地相互互連接成符號號鏈。語義則通過過給符號鏈或或數(shù)據(jù)賦予意意義，建立符符號與模型之之間的關(guān)系，這這樣我們才能能從數(shù)據(jù)中得得出信息。例例如，協(xié)議就就是這樣一種種關(guān)系。一個(gè)個(gè)協(xié)議文件中中的某個(gè)字符符串描述模型型中的某個(gè)屬屬性，協(xié)議文文件還確切指指出這些模型型屬性描述的的是哪些特征征，以及這些些特征可能有有哪些體現(xiàn)。 研研究與創(chuàng)新的的預(yù)期成果該課題旨在在為工業(yè)4.0場景開發(fā)發(fā)一套形式化化的、計(jì)算機(jī)機(jī)可處理的通

53、通用語義，用用以在應(yīng)用層層面解釋特定定領(lǐng)域的“語語言”，從而而使所有對象象和主體及其其結(jié)合過程(即流程、通通信網(wǎng)絡(luò)和價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò))能能夠運(yùn)用這些些“語言”。這這樣做的目的的是確保價(jià)值值鏈上和價(jià)值值鏈間的信息息流暢通無阻阻，以及消除除現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中的漏洞。 語義義和句法是數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳傳輸和處理過過程中實(shí)現(xiàn)跨跨企業(yè)互操作作性的基本前前提。 標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化的語義描描述能夠支持持價(jià)值鏈的自自優(yōu)化和自動(dòng)動(dòng)化 通用用語義的開發(fā)發(fā)使生命周期期各階段模型型的結(jié)合成為為可能(可對對工程中的產(chǎn)產(chǎn)品、流程和和資源進(jìn)行語語義描述) 有了了句法和語義義，就可以創(chuàng)創(chuàng)建一般的工工具或功能 語義義和句法支持持工業(yè)4.00組件的“即

54、即插即生產(chǎn)”功功能，并使其其具備靈活性性和適應(yīng)性這個(gè)課題中中的挑戰(zhàn)包括括：一方面，要要盡快開發(fā)出出工業(yè)4.00的句法和語語義；同時(shí)，應(yīng)應(yīng)盡可能擴(kuò)大大其應(yīng)用范圍圍。 主主要里程碑5.7 課題之間的的關(guān)系不同的研究究課題并不是是孤立存在，而而是相互關(guān)聯(lián)聯(lián)的。因此，一一個(gè)研究領(lǐng)域域的最新成果果將會(huì)影響另另一研究領(lǐng)域域的活動(dòng)。目目前，工業(yè)44.0平臺工工作組3和德德國科學(xué)顧問問委員會(huì)運(yùn)用用Gauseemeierr教授的場景景分析法，合合作分析課題題之間的相關(guān)關(guān)性。分析結(jié)結(jié)果將于今年年公布，不過過目前已經(jīng)能能夠確定，下下列課題的研研究成果對其其他研究的成成果有巨大的的影響： “智智能、柔性、可可變性”

55、“傳傳感器網(wǎng)絡(luò)” “價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的框框架” “信信息安全與作作業(yè)安全”6.參考體系結(jié)結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化化與標(biāo)準(zhǔn)本章是多個(gè)個(gè)機(jī)構(gòu)2的合作研究究成果，其中中概括了工業(yè)業(yè)4.0的參參考體系結(jié)構(gòu)構(gòu)，闡明了標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的必要性。在合作研究究過程中，工工業(yè)4.0平平臺負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)調(diào)大量子工作作組的活動(dòng)，并并確保不同組組織和協(xié)會(huì)協(xié)協(xié)同行動(dòng)。以以下介紹的大大量研究成果果是確保德國國工業(yè)競爭力力的重要一步步。6.1 引言工業(yè)4.00參考體系結(jié)結(jié)構(gòu)其中一個(gè)個(gè)基本思路就就是在一個(gè)共共同的模型當(dāng)當(dāng)中體現(xiàn)不同同的方面。工工廠內(nèi)的縱向向集成是指生生產(chǎn)資料的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化，例如如自動(dòng)化設(shè)備備或服務(wù)的聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。產(chǎn)品和和工件是在工工業(yè)4.0的

56、的背景下必須須考慮的新方方面，相關(guān)的的模型必需反反映這一點(diǎn)。工工業(yè)4.0還還涉及第二個(gè)個(gè)方面，價(jià)值值鏈的整體工工程意味著：在整個(gè)價(jià)值值鏈中，有關(guān)關(guān)一臺生產(chǎn)設(shè)設(shè)備或一個(gè)工工件的所有技技術(shù)、管理和和商業(yè)數(shù)據(jù)都都被持久地保保存，并且隨隨時(shí)可以通過過網(wǎng)絡(luò)訪問。工工業(yè)4.0的的第三個(gè)方面面就是價(jià)值網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的橫向集集成，即跨越越單個(gè)工廠的的界限，動(dòng)態(tài)態(tài)地組成價(jià)值值網(wǎng)絡(luò)，并且且在一個(gè)共同同的模型中體體現(xiàn)上述這些些方面。在這這個(gè)模型中，控控制回路以毫毫秒為周期進(jìn)進(jìn)行采樣，從從商業(yè)問題求求解的角度，描描述共同的價(jià)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中多多個(gè)工廠之間間的動(dòng)態(tài)協(xié)作作。也就是說說，要從不同同應(yīng)用領(lǐng)域的的視角去理解解，抓住其本本質(zhì)并

57、統(tǒng)一體體現(xiàn)在一個(gè)模模型中。在研究工業(yè)業(yè)4.0參考考體系結(jié)構(gòu)模模型(RAMMI4.0)的具體工作作開始之前，有有必要大致了了解現(xiàn)有的路路徑和方法。我我們很快就發(fā)發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有有一系列可用用的路徑，但但它們通常只只是針對工業(yè)業(yè)4.0的局局部內(nèi)容，而而不能從上述述工業(yè)4.00完整視角出出發(fā)。下面我我們具體地探探討各個(gè)路徑徑：通信層的實(shí)實(shí)現(xiàn)路徑： 過程程控制標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)統(tǒng)一框架(OOPC UAA)：基于IIEC 622541信息層的實(shí)實(shí)現(xiàn)路徑： 國際際電工委員會(huì)會(huì)“通用數(shù)據(jù)據(jù)詞典”(CCDD)(IIEC 611360系列列/ISO 135844-42) 參考考eCIsss的屬性、分分類和工具 電子子設(shè)備描述(

58、EDD) 現(xiàn)場場設(shè)備工具(FDT)功能和信息息層的實(shí)現(xiàn)路路徑： 現(xiàn)場場設(shè)備集成(FDI)作作為集成技術(shù)術(shù)整體工程的的實(shí)現(xiàn)路徑： AuutomattionMLL PrroSTEPP iViP eCCIss(屬性)第一步是對對上述路徑作作基礎(chǔ)測試，看看是否符合本本章接下來介介紹的參考體體系結(jié)構(gòu)。本本質(zhì)上，上述述路徑都是值值得肯定的，但但對具體概念念和方法還需需要進(jìn)一步研研究。6.2 工業(yè)4.0參參考體系結(jié)構(gòu)構(gòu)在工業(yè)4.0的討論中中會(huì)涉及到各各種不同的利利益群體：從從流程自動(dòng)化化到工廠自動(dòng)動(dòng)化，不同產(chǎn)產(chǎn)業(yè)采用不同同的標(biāo)準(zhǔn)、信信息通信技術(shù)術(shù)和自動(dòng)化技技術(shù)；不同的的協(xié)會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組織制定出出各種標(biāo)準(zhǔn)，例例

59、如：不同的的協(xié)會(huì)包括德德國信息技術(shù)術(shù)、電信和新新媒體協(xié)會(huì)(BITKOOM)、德國國機(jī)械設(shè)備制制造業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)(VDMAA)、德國電電子電氣制造造商協(xié)會(huì)(ZZVEI)、德德國工程師協(xié)協(xié)會(huì)(VDII)；不同的的標(biāo)準(zhǔn)組織包包括國際電工工委員會(huì)(IIEC)、國國際標(biāo)準(zhǔn)化組組織(ISOO)以及它們們在德國的分分支機(jī)構(gòu)德國電氣電電工信息技術(shù)術(shù)委員會(huì)(DDKE)和德德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)學(xué)會(huì)(DINN)。為了就“哪哪些標(biāo)準(zhǔn)和用用例在工業(yè)44.0中是必必不可少的?”這個(gè)問題題達(dá)成共識，必必須建立一個(gè)個(gè)統(tǒng)一的參考考體系結(jié)構(gòu)模模型，才能在在此基礎(chǔ)上討討論各種關(guān)系系和細(xì)節(jié)。這項(xiàng)工作的的最終成果就就是工業(yè)4.0參考體系系結(jié)構(gòu)(R

60、AAMI4.00)。它包含了工工業(yè)4.0的的重要方面，補(bǔ)補(bǔ)充了IECC 622664的層次結(jié)結(jié)構(gòu)：在底層層補(bǔ)充了產(chǎn)品品/工件層；在頂層補(bǔ)充充了超越單個(gè)個(gè)工廠的“互互聯(lián)世界”層層面。橫軸表表示設(shè)備或產(chǎn)產(chǎn)品的生命周周期，也體現(xiàn)現(xiàn)了原型和實(shí)實(shí)物之間的區(qū)區(qū)別。在六個(gè)個(gè)層面之上，最最后結(jié)構(gòu)化地地描述了工業(yè)業(yè)4.0組件件中代表信息息技術(shù)的部分分。因此，工業(yè)業(yè)4.0參考考體系結(jié)構(gòu)模模型的主要特特點(diǎn)把生命周周期和價(jià)值鏈鏈以分層結(jié)構(gòu)構(gòu)的方式結(jié)合合，用于定義義工業(yè)4.00組件。此外外，這個(gè)模型型中的層次結(jié)結(jié)構(gòu)還體現(xiàn)了了工業(yè)4.00環(huán)境中極高高的柔性，并并允許對各種種功能進(jìn)行封封裝。參考體系結(jié)結(jié)構(gòu)模型為描描述和實(shí)施