進入21世紀以來，信息與通信技術取得了突破性進展。特別互聯(lián)網(wǎng)技術的迅猛發(fā)展給社會和工業(yè)帶來了深遠的影響，2006年美國國家基金會（NSF）科學家Helen Gill提出了信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical System,簡稱CPS）概念，將網(wǎng)絡化的世界與智能化物理世界融合起來。信息物理融合系統(tǒng)是集成計算、通信與控制于一體的下一代智能系統(tǒng)，是計算進程和物理進程的統(tǒng)一體。CPS 包含了無處不在的環(huán)境感知、嵌入式計算、網(wǎng)絡通信和網(wǎng)絡控制等系統(tǒng)工程,使物理系統(tǒng)智能化具有計算、通信、精確控制、遠程協(xié)作和自適應功能。德國工業(yè)4.0將CPS運用到制造和物流的技術集成，通過與物聯(lián)網(wǎng)及服務網(wǎng)的融合，進而產(chǎn)生了創(chuàng)新的工廠系統(tǒng) -- 智能工廠( SmartFactory )。
在工業(yè) 4.0 時代，每個工廠企業(yè)都將建立 “數(shù)字企業(yè)平臺”，通過開放接口將虛擬環(huán)境與基礎架構融為一體，從而形成生產(chǎn)制造模式變革為核心的網(wǎng)絡物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)（CPPS）。智能工廠系統(tǒng)完全不同于傳統(tǒng)的工廠自動化系統(tǒng)。智能工廠采用面向服務的體系架構，它是人、機器與產(chǎn)品互聯(lián)互通的一個智能網(wǎng)絡。這一智能網(wǎng)絡成為設計和制造智能工廠的理論基礎。
CPS的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)采用了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術；生產(chǎn)制造系統(tǒng)采用CPPS信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)；傳統(tǒng)的企業(yè)監(jiān)控管理級成為了采用服務互聯(lián)網(wǎng)提供的服務的安全可靠和可信的云網(wǎng)絡�；谇度胧絀nternet技術的P2M（產(chǎn)品對機器通信）以公共無線網(wǎng)絡為接入手段，為客戶提供產(chǎn)品到機器的通信解決方案，滿足客戶對生產(chǎn)過程監(jiān)控、指揮調度、遠程數(shù)據(jù)采集和測量、遠程診斷等方面的信息化需求。P2M不是簡單的數(shù)據(jù)在產(chǎn)品和機器之間的傳輸，它是生產(chǎn)制造之間的一種智能化、交互式通信，即使人們沒有實時發(fā)信號，機器也會根據(jù)產(chǎn)品的信息主動進行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析智能化地做出選擇，對相關設備發(fā)出正確的指令。新型的工業(yè)控制以傳統(tǒng)的自動控制金字塔為基礎逐步實現(xiàn)智能化、遠程化和實時化，通過IP網(wǎng)絡支持以及泛在移動性的P2M通信提供了更佳的承載基礎。按照Edward A. Lee教授的定義：“信息物理生產(chǎn)制造系統(tǒng)（CPPS）是計算過程和物理過程的集成系統(tǒng)，利用嵌入式計算機和網(wǎng)絡對物理過程進行監(jiān)測和控制，并通過反饋環(huán)實現(xiàn)計算過程和物理過程的相互影響。”基于CPS系統(tǒng)的智能工廠是一種網(wǎng)絡型嵌入式系統(tǒng)，它將打破PC機時代建立的傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)的體系架構，從而全面實現(xiàn)分布式智能。
德國推進智能工廠動因
除了技術背景，德國政府實施智能工廠的主要原因，還是想將互聯(lián)網(wǎng)技術、信息和通信技術集成到傳統(tǒng)的制造業(yè)，以維持其全球市場領導地位，并為推廣CPS技術和產(chǎn)品建立和培育新的市場，成為智能制造技術的主要供應大國。
從根本上說，德國作為世界上最重要的生產(chǎn)制造國家，面臨著互聯(lián)網(wǎng)時代制造領域升級轉型的巨大挑戰(zhàn)。目前IT行業(yè)對于傳統(tǒng)制造業(yè)的大舉進攻，對于傳統(tǒng)制造領域技術開發(fā)的大量投資，使得德國政府不斷提醒德國的企業(yè)家們必須抱有保持德國在制造行業(yè)領先地位的深刻危機意識。如果德國制造業(yè)不能及時進行創(chuàng)新性革命，總有一天Google、微軟、蘋果等會成為生產(chǎn)制造的新巨頭�？梢哉f，互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展對于產(chǎn)品乃至企業(yè)生命周期的影響，猛烈地沖擊著德國制造強國的地位。所以德國必須通過新的創(chuàng)新、變革才能從制造強國提升為超級制造強國，從而保持它在機械制造領域的領先地位。而推動智能工廠和智能生產(chǎn)是實現(xiàn)這一目標的重要手段。
德國大力推進智能工廠的原因，具體而言，第一個因素是互聯(lián)網(wǎng)時代對于傳統(tǒng)制造業(yè)的強烈沖擊。最近十多年來技術特別是IT信息通信技術的迅猛發(fā)展，已成為所有行業(yè)和應用領域的重要創(chuàng)新驅動器�；ヂ�(lián)網(wǎng)技術已對人類社會的發(fā)展帶來了深刻的影響。制造業(yè)若仍按照原來的設計制造生產(chǎn)和規(guī)劃方法運行，已遠遠不能適應市場、客戶和技術發(fā)展的需要。如何將互聯(lián)網(wǎng)及IT技術應用于傳統(tǒng)工業(yè)已成為當務之急。因此，如果德國想在全球裝備制造領域繼續(xù)保持領頭羊的地位，不僅必須繼續(xù)發(fā)揚一貫專注于創(chuàng)新和創(chuàng)造的精神，而且要通過工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施，將互聯(lián)網(wǎng)技術與傳統(tǒng)行業(yè)有機結合在一起，對傳統(tǒng)行業(yè)進行變革以符合新的營銷理念、新的市場需求和新的技術發(fā)展的要求，再度提升其全球競爭力，成為互聯(lián)網(wǎng)時代工業(yè)制造技術的供應者和領先者，并將這種系統(tǒng)工程推向全世界，保持其全球生產(chǎn)制造行業(yè)掌門領袖的地位。
第二個因素是世界經(jīng)濟全球化對于產(chǎn)品生命周期的影響。由于互聯(lián)網(wǎng)時代帶來了世界經(jīng)濟的扁平化，帶來了工業(yè)產(chǎn)業(yè)如何保持持續(xù)發(fā)展的新挑戰(zhàn)，帶來了由信息的開放性和傳播的快速性造成的產(chǎn)品生命周期的根本性變化。所以制造工廠的設計和建造需要滿足生產(chǎn)制造布局全球性、制造方式靈活性、產(chǎn)品生命周期縮短和企業(yè)發(fā)展持續(xù)性的需求。這些需求就是工業(yè)4.0戰(zhàn)略在所有工業(yè)領域要解決的問題。 而智能工廠的目的就是要產(chǎn)生一種新型的生產(chǎn)制造模式。從單純生產(chǎn)產(chǎn)品的技術角度來講，這種新型的生產(chǎn)制造模式要能適應產(chǎn)品生命周期的新變化。在過去十多年里，機械制造行業(yè)的專家們做了不少努力來提高生產(chǎn)效率，加大生產(chǎn)的靈活性，如機電一體化、管控一體化、CIMS、數(shù)字工廠、虛擬工廠等等，都沒有很好地解決以上問題，在實踐和發(fā)展中，人們慢慢認識到這些問題的解決并不是單單通過改造生產(chǎn)制造方式就可以實現(xiàn)的。這種變革需要融合產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、市場、服務、運行及回收各階段的動態(tài)管理。這恰恰是建設智能工廠的首要任務。
第三個因素是推動智能制造以鞏固德國在制造領域的領先地位。德國在推動工業(yè)4.0這一國策時將重點放在智能工廠上，這關系到德國如何繼續(xù)占領傳統(tǒng)工業(yè)領域的制高點，打造國家制造業(yè)競爭新優(yōu)勢。老牌工業(yè)強國德國期望通過以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命來實現(xiàn)德國的工業(yè)制造由自動化向智能化和網(wǎng)絡化方向升級的目的，實施智能工廠和智能生產(chǎn)兩大戰(zhàn)略，通過不同層面的智能化變革實現(xiàn)全局的智能化。
德國強調第四次革命的重點是生產(chǎn)制造模式上的改變，這也與德國制造業(yè)在德國經(jīng)濟中有著舉足輕重的地位分不開。德國擁有強大的設備和機床制造能力，推動智能工廠建設，可以全方位地提升德國工業(yè)界的整體實力，引發(fā)整個制造產(chǎn)業(yè)鏈（信息技術的引用、生產(chǎn)物流管理技術、自動化控制技術、機電一體化技術、工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開發(fā)、3D技術、復雜工業(yè)過程的管理技術、電子嵌入式系統(tǒng)技術等等）的顛覆性變化。同時這一項目也可以動員和吸引整個工業(yè)制造行業(yè)鏈上大量中小企業(yè)參與，舉一綱而萬目張，解一卷而眾篇明，成為“全民項目”，使得中小企業(yè)都成為智能工廠生產(chǎn)技術的參與者、開發(fā)者、使用者和受益者，從而繼續(xù)保持德國在整個產(chǎn)業(yè)鏈的領先地位。
德國智能工廠架構體系
工業(yè)4.0提倡的智能工廠是實現(xiàn)一種新型生產(chǎn)制造模式的載體。其核心是為了適應產(chǎn)品生命周期新的變化。它能夠找到應付產(chǎn)品快速更新?lián)Q代、產(chǎn)品種類多而批量少、價格競爭和成本壓力、投資回報率時間縮短以及資源優(yōu)化和能源效率的解決方法。其架構體系是按照RAMI4.0 （工業(yè)4.0的參考架構模型）來設計的。
RAMI 4.0 提出了從四個側面來設計智能工廠， 即生產(chǎn)制造流程、生產(chǎn)制造設備、管理軟件和工程工藝（生產(chǎn)工藝、制造工藝、產(chǎn)品開發(fā)工藝及流程工藝）。同時RAMI4.0又將這四個側面歸納為三個維度， 即產(chǎn)業(yè)制造鏈、產(chǎn)品周期鏈和企業(yè)管理鏈，形成一個三維的工業(yè)4.0參考架構模型。按照這個模型，我們用生產(chǎn)制造周期、自適應生產(chǎn)制造自動化系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)為導向的工廠管理系統(tǒng)三方面來構造智能工廠的基本特性及方法。
實現(xiàn)智能工廠要分多步進行
智能工廠要掌握產(chǎn)品生命周期，制訂靈活多樣的生產(chǎn)制造周期。實際上，產(chǎn)品從誕生到消失的生命周期在市場上銷售量需求有一定的規(guī)律。它要經(jīng)歷研發(fā)期、試用期、發(fā)展期、成熟期、飽和期到退出期。在不同的時期中市場對于產(chǎn)品的數(shù)量要求也是不同的。如在研發(fā)期、試用期所需要的產(chǎn)品數(shù)量是有限的，發(fā)展期、成熟期、飽和期所需要的產(chǎn)品數(shù)量由市場推廣的力度及市場合理的定位來確定預測的范圍，而在退出期則需要按回報率、更新?lián)Q代的速度和開發(fā)新產(chǎn)品的投入力度來規(guī)劃產(chǎn)品不同的生產(chǎn)數(shù)量和功能。
S型曲線是典型的產(chǎn)品生命周期曲線，產(chǎn)品經(jīng)過培育期、成長期、成熟期、衰退期，直至結束產(chǎn)品生命。這條S型曲線代表了以傳統(tǒng)的方式來思考一個產(chǎn)品生命周期的各個階段與企業(yè)在此產(chǎn)品上的收入（效益）的關系。
而在產(chǎn)品生命周期的管理下，產(chǎn)品生命周期曲線可以被重新塑造，在產(chǎn)品生命周期的各個階段都會產(chǎn)生相應的作用，從總體上為企業(yè)帶來巨大的效益。同時極大地影響不同階段對于產(chǎn)品的需求數(shù)量，當然對于生產(chǎn)制造的規(guī)模、回報率和研發(fā)周期的制定起了決定性的作用。
這是產(chǎn)品管理的基本原則，所不同的是在過去的年代里，整個的產(chǎn)品生命周期比較長，一般可以按8年到10年計算，所以一般研發(fā)期、試用期的資本投入可以忽略不計。以開發(fā)機械結構產(chǎn)品為例，初期的研發(fā)費用、模具費用甚至加工機械設備的費用可以分攤在整個產(chǎn)品的數(shù)量上。比較長的產(chǎn)品生命周期產(chǎn)生巨大的銷售量保證了初期投入及時地獲得回報。而如今隨著技術的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代的加速，產(chǎn)品生命周期大大縮短。這種現(xiàn)象首先出現(xiàn)在民用產(chǎn)品上，使用周期從過去的三四年縮短到一二年，甚至更短。這種趨勢也影響了工業(yè)產(chǎn)品的生命周期的長短。
產(chǎn)品生命周期短、產(chǎn)品數(shù)量少同時數(shù)量要求的突變性，必然需要一種靈活多樣的生產(chǎn)制造模式來快速響應這些變化。實現(xiàn)智能工廠的第一步就是要建立這樣的具有自適應功能的生產(chǎn)制造模式。目前德國推動智能工廠的一項重要任務就是設計和規(guī)范按照市場對產(chǎn)品需求的不同時間段而實現(xiàn)不同生產(chǎn)方式的靈活多樣的生產(chǎn)制造發(fā)展周期。
智能工廠要滿足產(chǎn)品制造周期的自適應生產(chǎn)制造模式。多工作方法的生產(chǎn)制造模式是智能工廠滿足客戶和產(chǎn)品特殊需求的基礎,將客戶和市場的需求及時地與生產(chǎn)制造模式有機地整合在一起，及時調整生產(chǎn)的方法來平衡成本與投資，降低成本，提高響應速度。提高產(chǎn)品的競爭能力是智能工廠的基本設計思想。要實現(xiàn)人工、半自動和全自動三位一體的生產(chǎn)制造模式，我們首先要考慮到這種混合生產(chǎn)制造模式的實施成本問題，生產(chǎn)方式切換時產(chǎn)生的停機時間問題，調試維護安裝操作難度提高的問題，運行人員的技術水平培養(yǎng)問題，系統(tǒng)規(guī)劃預算的復雜性問題等等。 針對這些問題，必須解決：產(chǎn)品數(shù)量的響應性；生產(chǎn)規(guī)劃的長期性；生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性；技術發(fā)展的連續(xù)性；制造成本的競爭性；員工創(chuàng)新的主導性。這六個性能構成了智能工廠生產(chǎn)制造模型的特征。
智能工廠必須具備將人工、半自動和全自動三位一體的適應性生產(chǎn)制造模式的控制系統(tǒng)的基本方法人工、半自動和全自動三位一體的適應性生產(chǎn)制造模式是構成生產(chǎn)價值鏈軸/生產(chǎn)管理軸的集合。針對產(chǎn)品的高柔性化生產(chǎn)和客戶定制的發(fā)展趨勢，建立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，由于引入了各種新的技術特別是互聯(lián)網(wǎng)技術，產(chǎn)生以生產(chǎn)制造為導向的交叉領域和創(chuàng)新理念，創(chuàng)造出新價值，傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈將被重組。適應性的生產(chǎn)制造模式針對產(chǎn)品制造周期自適應生產(chǎn)制造模式提出了基本的設計規(guī)范，核心是將IT信息技術、工業(yè)以太網(wǎng)絡技術與工業(yè)自動化技術有機結合起來。對所需的信息和應用信息要求數(shù)字化；保證產(chǎn)品在不同時刻或階段需求量不同，對于生產(chǎn)峰值有及時的應對能力； 應用互聯(lián)網(wǎng)及IT技術將生產(chǎn)制造、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)控制和生產(chǎn)管理結合在一起；采用分散智能化裝備組件使得生產(chǎn)模式功能擴展得更加方便；采用網(wǎng)絡物理系統(tǒng)的概念達到數(shù)字工廠與實際對象的一致性。 當然成本的優(yōu)化、操作的方便性等等因素都在設計的大綱中體現(xiàn)出來。
根據(jù)這些現(xiàn)實及未來發(fā)生的問題，研究智能工廠的路徑圖得以提出。智能工廠是信息化技術發(fā)展的產(chǎn)品，是在數(shù)字化工廠的基礎上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術和設備監(jiān)控技術加強信息管理和服務。智能工廠規(guī)劃、設計和運行專家們不僅要了解自己的產(chǎn)品即生產(chǎn)裝備及技術，同時也應該清楚掌握產(chǎn)銷流程、即時正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理編排生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)進度。為了提高生產(chǎn)過程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工干預、在設計的過程中必須將生產(chǎn)管理、生產(chǎn)流程及生產(chǎn)效率統(tǒng)一于生產(chǎn)制造模式中，從而構建一個高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的現(xiàn)代化工廠。它主要采用的技術核心如下：A) 采用數(shù)字工廠/虛擬工廠的技術；B)智能分散型機電控制一體化的功能模塊；C) IT技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、應用實現(xiàn)三位一體化的適應性生產(chǎn)制造系統(tǒng)。
智能工廠還須具備融合互聯(lián)網(wǎng)技術的企業(yè)管理系統(tǒng)。為了實現(xiàn)“工業(yè)4.0”概念的智能工廠，在注重新的生產(chǎn)線高度自動化的同時，必須首先在制造的主要環(huán)節(jié)實現(xiàn)信息化控制與集成，以支撐生產(chǎn)過程管理與監(jiān)控以及制造執(zhí)行環(huán)節(jié)的信息主動獲取和集成。為此，智能工廠必須以生產(chǎn)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的主動獲取、應用和集成為主線，設計出智能制造過程管理與控制軟件子系統(tǒng)（以下簡稱子系統(tǒng)）。
該子系統(tǒng)主要分為三個層面：信息集成與服務層、智能制造車間管理層以及設備層。在智能工廠的企業(yè)管理層必須與互聯(lián)網(wǎng)相結合。整個軟件框架體系中，頂層信息集成與服務層通過云服務與其他工廠進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)制造服務化；生產(chǎn)制造管理層作為制造執(zhí)行控制功能，對制造過程進行控制與數(shù)據(jù)分析，主要包括制造執(zhí)行控制模塊、庫存與物流控制模塊、多源過程數(shù)據(jù)獲取與分析模塊、設備通訊模塊等關鍵業(yè)務功能以及系統(tǒng)基礎支撐模塊。各層間通過數(shù)據(jù)服務中心進行數(shù)據(jù)交互。智能工廠的IT設施建立在云計算網(wǎng)絡基礎上，云計算的本質是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的服務模式，它類似于遠程數(shù)據(jù)中心�？刂剖铱梢岳斫鉃樗接性疲紤]到控制的可靠性要求非常高，為CPPS信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)提供服務的Apps平臺建立在工廠企業(yè)的私有云上。但是一些營運和生產(chǎn)管理,例如PLM、SCM、CRM、QMS、ERP、以及MES的一些功能可以通過云計算網(wǎng)絡提供服務。這樣可以降低創(chuàng)建和優(yōu)化基礎架構的成本，提升生產(chǎn)管理的智能化水平，高效地跨地域協(xié)同以及提高快速響應市場需求的能力。
德國正加緊實踐工業(yè)4.0和智能工廠
實際上，工業(yè)4.0提出的智能工廠的概念，是與德國工業(yè)界遇到的最大瓶頸緊密地聯(lián)系在一起的，無論所宣傳的CPS系統(tǒng)將人、產(chǎn)品和機器用互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，還是用個性化生產(chǎn)來描述滿足市場日益?zhèn)�性化的產(chǎn)品需求，其隱含著最大的目的是建立一個與互聯(lián)網(wǎng)融合的智能化先進制造方式，提高效率，降低成本和加快反應速度。根據(jù)德國專家的分析，這個目標的實現(xiàn)至少要十多年，所以存在著現(xiàn)實與未來、方式與模式矛盾的問題。
然而，在過去的幾年里，德國大多數(shù)企業(yè)和工程人員也搞不清工業(yè)4.0到底要干什么，智能工廠到底應該如何來建造，基本上處于觀望狀態(tài)。從2015年開始，德國政府意識到這個問題，必須將實踐與理論相結合，將概念轉化為現(xiàn)實。德國副總理、經(jīng)濟部長Gabriel明確要求各企業(yè)公司必須加快研發(fā)步伐，盡快將研發(fā)成果應用到實踐，成為可復制的樣板工程，同時要盡快確定新業(yè)務的模式。所以，2015年5月，由德國經(jīng)濟部和教育研究部牽頭重組了工業(yè)4.0平臺，并著重于工業(yè)4.0標準化的制定工作。2015年11月，德國發(fā)布了工業(yè)4.0第二版，并將其確定為德國標準，上報到IEC委員會。同時，強調了實踐的重要性。在很短時間內(nèi)制定了工業(yè)4.0實施示范分布圖，共記錄了202個以工業(yè)4.0為導向的示范項目，人們可以通過網(wǎng)站直接閱讀。
值得一提的是，通過觀察和分析，我們可以看到目前所有的項目并不是想象中的“智能工廠、數(shù)字工廠、自適應工廠”，更多的是技術改革，深度的自動化技術的應用。其目的不在于做秀給別人參觀， 而是用務實的創(chuàng)新精神來解決針對互聯(lián)網(wǎng)時代中產(chǎn)品快速需求性、產(chǎn)品生命周期不斷縮短、多品種小批量生產(chǎn)制造模式的問題，在實踐中通過增加工藝流程和生產(chǎn)制造模式的靈活性，特別是通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡技術使業(yè)務流程的不同方面(如質量、時間、任務、穩(wěn)健性、價格和生態(tài)友好)實現(xiàn)動態(tài)配置，加快對材料和供應鏈的持續(xù)調整。同時，這也意味著工程流程能夠變得更加靈活，制造流程可以隨時被改變，暫時性短缺(比如供應問題)能夠快速彌補，并且在短時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)量的大幅提高。
而且，工業(yè)4.0建立產(chǎn)品數(shù)字化的標準，使得人們在設計、配置、排序、規(guī)劃、制造和運行等階段中納入數(shù)字化產(chǎn)品的標準，進行及時的適應性的修改。通過生產(chǎn)制造方式的靈活性、研究開發(fā)的適應性和市場客戶快速響應性，使得智能工廠的生產(chǎn)制造模式能夠解決由于產(chǎn)品生命周期不斷縮短造成的制造成本和響應速度的問題，提高資源利用率來得到足夠獲利能力。
如果我們從這個新的思路出發(fā)重新認識智能工廠的真正含義和推進路徑，無論是位于德國巴伐利亞州東部城市安貝格的西門子工廠還是寶馬公司全生產(chǎn)線，盡管我們沒有感受到許多新的技術，也沒有非常震撼的感覺，但是解決產(chǎn)品的制造成本、提高生產(chǎn)制造的靈活性恰恰處于演變之中。同樣，202個示范項目中的每個項目都對自動化提出了挑戰(zhàn)。因為它可以給整個供應鏈帶來自動化附加值，它的功能、高品質、經(jīng)濟回報還有生產(chǎn)效率都可以通過互聯(lián)網(wǎng)的介入而進一步提升。
綜上所述，在當今互聯(lián)網(wǎng)時代，面臨美國提出的“第三次革命”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略，德國沒有隨風而動，跟隨美國人進行制造領域顛覆性的改變，而是按照自身國情、本國工業(yè)領域面臨的挑戰(zhàn)和瓶頸，提出了符合自己生產(chǎn)制造模式改進的策略，乃至上升為國家戰(zhàn)略。德國沒有將工業(yè)4.0戰(zhàn)略僅僅限制在智能工廠、智能制造上，而是通過將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)有效地運用到工業(yè)革命之中，進行生產(chǎn)制造模式的變革，并制定了長期的戰(zhàn)略規(guī)劃圖，將現(xiàn)實與未來有機結合，將方式與模式的改變有機結合，走出德國自身的發(fā)展工業(yè)之路。
中國創(chuàng)新性智能制造戰(zhàn)略必須結合中國國情
《中國制造2025》也為我國工業(yè)發(fā)展提出了綱領性的方針與政策。我們必須按照這個方針，找出我們工業(yè)目前發(fā)展碰到的瓶頸和挑戰(zhàn)，一步一步地解決難點問題，而不是回避問題，人為轉型。
當今我國工業(yè)領域遇到許多瓶頸：產(chǎn)能過剩、經(jīng)濟下行壓力大、資源浪費、環(huán)境污染等，但與此同時，創(chuàng)新性不夠、產(chǎn)品質量不高仍然是我們最大的問題。目前提高質量的關鍵因素是實現(xiàn)生產(chǎn)制造自動化，特別是工廠制造自動化。只有質量提高了，我們才能提高效率，通過有效的管理手段來實現(xiàn)流程執(zhí)行的最優(yōu)化。因此，自動化技術的應用是實現(xiàn)“中國制造2025”的必要條件，而數(shù)字化技術是實現(xiàn)“中國制造2025”的充分條件。通過運用自動化技術達到產(chǎn)品質量的一致性， 為經(jīng)過生產(chǎn)管理做出決策提供最好的可靠的依據(jù)。如果生產(chǎn)過程中，人為的因素比重過大，導致產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，那么再好的管理方法、管理理念也無法解決質量問題。由于我國工業(yè)制造水平極不平衡，整體制造業(yè)格局并未完全適應目前數(shù)字化、智能化的改造需求，我們必須依照“工業(yè)2.0補課，工業(yè)3.0普及，工業(yè)4.0示范”策略,從實際出發(fā)，因地制宜，制定企業(yè)戰(zhàn)略目標。具體做法是：作為產(chǎn)品生產(chǎn)商或制造產(chǎn)品設備商，要根據(jù)自身情況，從生產(chǎn)制造自動化、流程管理數(shù)字化、企業(yè)信息網(wǎng)絡化到智能制造云端化，一步一步實現(xiàn)智能工廠的戰(zhàn)略。
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本文標題：德國智能工廠建設路徑
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