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　　2013年4月，德國機械及制造商協(xié)會，德國信息技術、通信與新媒體協(xié)會，德國電子電氣制造商協(xié)會合作設立了“工業(yè)4.0平臺”，并向德國政府提交了平臺工作組的最終報告《保障德國制造業(yè)的未來——關于實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》。報告提出，德國向工業(yè)4.0轉變需要采取雙重策略，即德國要成為智能制造技術的主要供應商和CPS(信息物理系統(tǒng))技術及產品的領先市場。報告還展望了德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的發(fā)展前景。

　　工業(yè)4.0本質是實現(xiàn)“智能工廠”

　　在工業(yè)4.0描繪的智能工廠中，固定的生產線概念消失了，采取了動態(tài)的、有機的模塊化生產方式。

　　工業(yè)4.0，其實就是實現(xiàn)“智能工廠”。第一次工業(yè)革命始于18世紀后半期，由蒸汽機實現(xiàn)工廠的機械化;第二次工業(yè)革命始于19世紀后半期，用電力來實現(xiàn)大規(guī)模批量化生產;第三次工業(yè)革命始于20世紀后半期，通過電氣和信息技術實現(xiàn)制造業(yè)的自動化。

　　工業(yè)4.0將在前三次工業(yè)革命的基礎上進一步進化，基于信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical System)實現(xiàn)新的制造方式。信息物理系統(tǒng)是指通過傳感網緊密連接現(xiàn)實世界，將網絡空間的高級計算能力有效運用于現(xiàn)實世界中，從而在生產制造過程中，與設計、開發(fā)、生產有關的所有數(shù)據(jù)將通過傳感器采集并進行分析，形成可自律操作的智能生產系統(tǒng)。

　　工業(yè)4.0報告中描述的動態(tài)配置的生產方式主要是指從事作業(yè)的機器人(工作站)能夠通過網絡實時訪問有關信息，并根據(jù)信息內容，自主切換生產方式以及更換生產材料，從而調整成為最匹配模式的生產作業(yè)。動態(tài)配置的生產方式能夠實現(xiàn)為每個客戶、每個產品采取不同的設計、零部件構成、產品訂單、生產計劃、生產制造、物流配送，杜絕整個鏈條中的浪費環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)生產方式不同，動態(tài)配置的生產方式在生產之前或者生產過程中，都能夠隨時變更最初的設計方案。

　　例如，目前的汽車生產主要是按照事先設計好的工藝流程進行的生產線生產方式。盡管也存在一些混流生產方式，但是在生產過程中，一定要在由眾多機械組成的生產線上進行，所以不會實現(xiàn)產品設計的多樣化。管理這些生產線的MES(制造執(zhí)行管理系統(tǒng))原本應該帶給生產線更多的靈活性，但是受到構成生產線的眾多機械的硬件制約，無法發(fā)揮出更多的功能，作用極為有限。同時，在不同生產線上操作的工人分布于各個車間，他們不掌握整個生產流程，所以也只能發(fā)揮出在某項固定工作上的作用。這樣一來，很難實時滿足客戶的需求。

　　在工業(yè)4.0描繪的智能工廠中，固定的生產線概念消失了，采取了可以動態(tài)、有機地重新構成的模塊化生產方式。

　　例如，生產模塊可以視為一個“信息物理系統(tǒng)”，正在進行裝配的汽車能夠自律地在生產模塊間穿梭，接受所需的裝配作業(yè)。其中，如果某車型的零部件供給環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸，系統(tǒng)能夠及時調度其他車型的生產資源或者零部件，繼續(xù)進行生產。也就是為每個車型自律性地選擇適合的生產模塊，進行動態(tài)地裝配作業(yè)。在這種動態(tài)配置的生產方式下，可以發(fā)揮出MES原本的綜合管理功能，能夠動態(tài)管理設計、裝配、測試等整個生產流程，既保證了生產設備的運轉效率，又可以使生產種類實現(xiàn)多樣化。

　　工業(yè)4.0首要目標是工廠標準化

　　以往，我們聽到的大多是“產品的標準化”，而德國工業(yè)4.0將推廣“工廠的標準化”。

　　德國工業(yè)影響力的一個側面就是“標準化”。PLC編程語言的國際標準IEC61131-3(PLCopen)主要是來自德國企業(yè);通信領域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都誕生于德國。

　　工業(yè)4.0工作組認為，推行工業(yè)4.0需要在8個關鍵領域采取行動。其中第一個領域就是“標準化和參考架構”。標準化工作主要圍繞智能工廠生態(tài)鏈上各個環(huán)節(jié)制定合作機制，確定哪些信息可被用來交換。為此，工業(yè)4.0將制定一攬子共同標準，使合作機制成為可能，并通過一系列標準(如關于成本、可用性和資源消耗的標準)對生產流程進行優(yōu)化。

　　以往，我們聽到的大多是“產品的標準化”，而德國工業(yè)4.0將推廣“工廠的標準化”，借助智能工廠的標準化，將制造業(yè)生產模式推廣到國際市場，以標準化提高技術創(chuàng)新和模式創(chuàng)新的市場化效率，繼續(xù)保持德國工業(yè)的世界領先地位。

　　德國工業(yè)4.0受到了空前的重視，但是如何借鑒工業(yè)4.0，尤其是工業(yè)4.0中的標準化問題，值得我們深入思考。