工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計劃。該項目由德國聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術部聯(lián)合資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學術界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成，并已上升為國家級戰(zhàn)略，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。
　　德國所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡稱CPS)將生產(chǎn)中的供應，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達到快速，有效，個人化的產(chǎn)品供應。
　　工業(yè)4.0已經(jīng)進入中德合作新時代，中德雙方簽署的《中德合作行動綱要》中，有關工業(yè)4.0合作的內(nèi)容共有4條，第一條就明確提出工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化就是“工業(yè)4.0”對于未來中德經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。雙方認為，兩國政府應為企業(yè)參與該進程提供政策支持。
　　一、背景
　　德國政府提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，并在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出，其目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領先機。該戰(zhàn)略已經(jīng)得到德國科研機構和產(chǎn)業(yè)界的廣泛認同，弗勞恩霍夫協(xié)會將在其下屬6－7個生產(chǎn)領域的研究所引入工業(yè)4.0概念，西門子公司已經(jīng)開始將這一概念引入其工業(yè)軟件開發(fā)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)。
　　二、內(nèi)涵
　　“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的活動領域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。
　　德國學術界和產(chǎn)業(yè)界認為，“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術和網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem)相結合的手段，將制造業(yè)向智能化轉型。
　　“工業(yè)4.0”項目主要分為三大主題：
　　一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡化分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)；
　　二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用等。該計劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術的創(chuàng)造者和供應者；
　　三是“智能物流”，主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務匹配，得到物流支持。
　　三、目標
　　德國制造業(yè)是世界上最具競爭力的制造業(yè)之一，在全球制造裝備領域擁有領頭羊的地位。這在很大程度上源于德國專注于創(chuàng)新工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開發(fā)，以及對復雜工業(yè)過程的管理。德國擁有強大的設備和車間制造工業(yè)，在世界信息技術領域擁有很高的能力水平，在嵌入式系統(tǒng)和自動化工程方面也有很專業(yè)的技術，這些因素共同奠定了德國在制造工程工業(yè)上的領軍地位。通過工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施，將使德國成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術（即信息物理系統(tǒng)）的供應國和主導市場，會使德國在繼續(xù)保持國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的前提下再次提升它的全球競爭力。
　　四、面臨的挑戰(zhàn)
　　缺乏足夠的技能來加快第四次工業(yè)革命的進程
　　企業(yè)的IT部門有冗余的威脅
　　利益相關者普遍不愿意改變
　　五、商業(yè)模式
　　商業(yè)模式對制造業(yè)來說至關重要。那么，在工業(yè)4.0時代，未來制造業(yè)的商業(yè)模式是以解決顧客問題為主。所以說，未來制造企業(yè)將不僅僅進行硬件的銷售，而是通過提供售后服務和其他后續(xù)服務，來獲取更多的附加價值，這就是軟性制造。而帶有“信息”功能的系統(tǒng)成為硬件產(chǎn)品新的核心，意味著個性化需求、批量定制制造將成為潮流。制造業(yè)的企業(yè)家們要在制造過程中盡可能多的增加產(chǎn)品附加價值，拓展更多、更豐富的服務，提出更好、更完善的解決方案，滿足消費者的個性化需求，走軟性制造+個性化定制道路。
　　六、發(fā)展現(xiàn)狀
　　工業(yè)自動化是德國得以啟動工業(yè)4.0的重要前提之一，主要是在機械制造和電氣工程領域。目前在德國和國際制造業(yè)中廣泛采用的“嵌入式系統(tǒng)”，正是將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內(nèi)部，是一種特定應用設計的專用計算機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示，這種“嵌入式系統(tǒng)”每年獲得的市場效益高達200億歐元，而這個數(shù)字到2020年將提升至400億歐元。
　　有專家預計，不斷推廣的工業(yè)4.0將為德國的西門子、ABB、通快（Trumpf）等機械和電氣設備生產(chǎn)商，以及菲尼克斯電氣（PhoenixContact）、浩亭（Harting）以及魏德米勒（Weidmuller）等中小企業(yè)帶來大量訂單。
　　工業(yè)4.0是涉及諸多不同企業(yè)、部門和領域，以不同速度發(fā)展的漸進性過程，跨行業(yè)、跨部門的協(xié)作成為必然。同樣是在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上，由德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）、德國電氣和電子工業(yè)聯(lián)合會（ZVEI）以及德國信息技術、通訊、新媒體協(xié)會（BITKOM）三個專業(yè)協(xié)會共同建立的工業(yè)4.0平臺正式成立。
　　七、標準制定
　　根據(jù)德國DE雜志對該問題的解釋，“安全”在這里有兩層含義：一方面，人們所獲取的數(shù)據(jù)必須可信的，另一方面他們必須具有安全防盜功能，可以免遭外部的竊取或損害，如黑客攻擊、間諜。為保證安全的數(shù)據(jù)轉換，需要有新的標準來實際有效地執(zhí)行新的解決方案。
　　標準化的缺失實際上是德國工業(yè)4.0項目推行過程中所遭遇的另一個困難。設備不僅必須會說話，而且必須講同一種語言，即通向數(shù)據(jù)終端的“接口”。
　　德國正致力成為這個標準的制定者和推廣者。德國總理默克爾認為，德國可成為工業(yè)4.0標準的推動者，并在歐洲甚至全球推行這些標準。
　　德國官方并沒有透露這些標準的相關內(nèi)容，但據(jù)悉，標準的制定工作正在緊鑼密鼓地進行當中。近日，工業(yè)4.0平臺剛剛發(fā)布了一個工業(yè)數(shù)據(jù)空間，訪問者可以通過該空間獲取世界上所有工業(yè)的信息。這個空間有著統(tǒng)一的“接口”標準，并且允許所有人對其進行訪問。
　　探索標準化的還有他人。事實是，為了應對去工業(yè)化、將物聯(lián)網(wǎng)和智能服務引入制造業(yè)的國家并不止德國一個。盡管提法不同，但內(nèi)容卻類似，如美國的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”等。而中國制造業(yè)頂層設計—“中國制造2025”也已經(jīng)在今年上半年推出。
　　2014年11月李克強總理訪問德國期間，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動綱要：共塑創(chuàng)新》，宣布兩國將開展工業(yè)4.0合作，該領域的合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。而借鑒德國工業(yè)4.0計劃，是“中國制造2025”的既定方略。
　　德國聯(lián)邦貿(mào)易與投資署中國事務專家ChristinaOtte在接受時代周報記者書面采訪時認為，中國工業(yè)轉型在中國轉變經(jīng)濟增長模式的過程中扮演著重要角色。中國政府試圖重新去平衡經(jīng)濟發(fā)展，即減少以投資和出口為基礎的增長，尋求更多的來自內(nèi)需驅動的增長。為了實現(xiàn)這一目標，中國需要實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化。為了保持GDP在一個穩(wěn)定的增長水平上，它需要從勞動密集型生產(chǎn)模式切換至高效的高科技生產(chǎn)模式。勞動力成本急劇上漲，并且在將來仍會繼續(xù)擴大。中國將在不久的將來面臨合格人才的短缺。從長期來看，只有那些進入高端制造業(yè)的企業(yè)才有機會留在市場里。這種由現(xiàn)代化所帶來的壓力將影響到中國幾乎所有的行業(yè)，而工業(yè)自動化和新一代信息技術的集成是關鍵。
　　隨著中國的加入，德國對工業(yè)4.0標準的制定或將加速。