當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)是由全球競爭和快速調(diào)整生產(chǎn)以適應(yīng)不斷變化的市場需求所驅(qū)動的。這些要求只能通過當(dāng)前制造技術(shù)的徹底進步來滿足。

工業(yè)4.0是一種很有前途的方法，它基于業(yè)務(wù)和制造過程的集成，以及公司價值鏈中所有參與者(供應(yīng)商和客戶)的集成。通過將網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的一般概念應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，解決了這些需求的技術(shù)方面。因此，工業(yè)4.0“執(zhí)行系統(tǒng)”是基于CPS構(gòu)建模塊的連接。

這些模塊是具有分散控制和先進連接的嵌入式系統(tǒng)，收集和交換實時信息，目標(biāo)是識別、定位、跟蹤、監(jiān)視和優(yōu)化生產(chǎn)流程。此外，為了實現(xiàn)制造和業(yè)務(wù)流程的無縫集成，還需要廣泛的軟件支持，這些支持基于分散的和經(jīng)過調(diào)整的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)版本。第三個重要方面是處理從過程、機器和產(chǎn)品中收集的大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通常存儲在云存儲中。這些數(shù)據(jù)需要大量的分析，從“原始”數(shù)據(jù)到有用的信息，最后到支持自適應(yīng)和不斷自我優(yōu)化的工業(yè)生產(chǎn)過程的具體行動。

由于這一轉(zhuǎn)變對一個國家在全球市場中地位的重要性，一些由政府主導(dǎo)的倡議在世界各地被引進，以支持這一轉(zhuǎn)變。工業(yè)4.0，作為第一個這樣的倡議和其他倡議的靈感，來自德國，將在本文中詳細(xì)論述。其他國家提出的類似概念不久將在后續(xù)部分介紹。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念是由通用電氣公司于2012年底在北美提出的。它被視為物理世界和數(shù)字世界的緊密結(jié)合，結(jié)合了大數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)。隨著工業(yè)4.0的到來，這一概念的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛，涵蓋了發(fā)電和配電、醫(yī)療保健、制造業(yè)、公共部門、交通運輸和礦業(yè)。據(jù)估計，在由通用電氣(General electric)和其他一些公司成立的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet consortium)中，46%的全球經(jīng)濟可以受益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

在法國，“未來工業(yè)”的概念被作為法國未來工業(yè)政策的核心提出。工業(yè)和科學(xué)合作的基礎(chǔ)上,建立在五個支柱:(1)前沿技術(shù)包括加法制造、虛擬工廠,物聯(lián)網(wǎng),和增強現(xiàn)實技術(shù),(2)支持法國公司,尤其是小門牙,適應(yīng)新技術(shù),(3)廣泛的員工培訓(xùn),(4)加強國際合作在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和(5)促進法國工業(yè)未來的。effiar AR工業(yè)云平臺

2015年也推出了類似的“中國制造2025”。它是由中國工業(yè)和信息化部與中國工程院的許多專家合作發(fā)起的。這一倡議的主要目標(biāo)是通過直接借鑒德國工業(yè)4.0的理念，并使之適應(yīng)中國的需要，全面提升中國的工業(yè)水平。制造業(yè)轉(zhuǎn)型要創(chuàng)新驅(qū)動。此外，可持續(xù)發(fā)展和綠色能源等其他因素也被考慮在內(nèi)。從信息技術(shù)、機器人和自動化機床開始，確定了10個優(yōu)先部門。長期目標(biāo)是改革中國制造業(yè)，從大量低成本產(chǎn)品轉(zhuǎn)向高質(zhì)量產(chǎn)品，并在2035年之前取代德國和日本在制造業(yè)的主導(dǎo)地位，直到2049年成為工業(yè)世界超級大國。lw