“工业4.0”的目标是——制造业向智能化的方向转型

信息技术领域从来不缺乏新概念和新理念，但真正能够被各界广泛认可并快速传播的发展理念屈指可数。在新一代的信息技术正在广泛普及并推进生产方式变革时，各国纷纷提出数字化制造、工业互联网、能源互联网等制造业发展新理念时，德国作为欧洲传统的工业强国，需要一个既能继承传统工业发展思想、又能启发未来工业趋势的新理念，抢占发展理念的制高点，并引领德国工业继续保持全球领导地位。

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正是在这一背景下，德国“工业4.0”的概念出现了，这一概念最大的成功在于它把几百年工业发展的历史与现代信息技术趋势进行了完美的集成，它是继承性与创新性的统一、理论性与通俗化的统一、严肃性与时尚性的统一，其传播的速度、广度、深度也超过了德国人的预期。

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“工业4.0”这一概念的提出，寓意人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。所谓“工业4.0”是通过虚拟生产结合现实的一种生产途径，未来制造业将实现更高的工程效率、灵活性以及更短的上市时间，工业1.0～4.0发展历程及复杂程度如图6-1所示。在“工业4.0”时代，虚拟全球将与现实全球相融合。通过计算、自主控制和联网，人、机器和信息能够互相联接，融为一体，这正是“工业4.0”所描绘的工业愿景。

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在2014年的汉诺威工业博览会上，汉诺威工业博览会负责人柯克勒提出的一个概念，第四次工业革命，或叫“工业4.0”。他当时认为，“在未来10～15年，制造业的综合整合将对全球产业产生巨大的影响。第四次工业革命的到来已为时不远”，第四次工业革命的核心就是人工智能。

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“工业4.0”最初的想法只是通过物联网等媒介来提高德国制造业水平。在两年后的汉诺威工业博览会上，由“产官学”组成的德国“工业4.0”工作组发表了题为《德国工业4.0战略计划实施建议》。

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在《德国工业4.0战略计划实施建议》中对“工业4.0”有详细描述：在一个“智能、网络化的世界”里，物联网和服务网（the Internet of Things and Services）将渗透到所有的关键领域，在智能电网能源供应领域、可持续移动通信战略领域（智能移动、智能物流），以及医疗智能健康领域中融合。

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在整个制造领域中，信息化、自动化、数字化贯穿整个产品生命周期、端到端工程、横向集成（协调各部门间的关系），成为工业化第四阶段的引领者，也即“工业4.0”，“工业4.0”的概念有三个支撑点：

1）制造本身的价值化，不仅是做好一个产品，而且是把产品生产制造过程做到浪费最少、制造过程与设计者配合。

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2）在制造过程中，根据加工产品的差异、加工状况的改变能自动作出调整，达到具有所谓的“自省”能力，也就是整个系统，包括设备机器本身，在设计制造过程中能根据变化的情况及时作出调整。

3）在整个制造过程中达到零故障、零忧虑、零意外、零污染，至少要低忧虑、低污染，使制造过程达到最小忧虑化，这就是制造业的最高境界。