1、工业4.0概念

2011年，德国汉诺威工业博览会上，工业 4.0 概念首次被提出，旨在于通过广泛应用服务网络、物联网等媒介来，掀起一场以智能工厂和智能生产为主导的第四次工业革命。

回顾世界工业革命的发展史，工业4.0是在机械化的工业1.0、自动化的工业2.0、信息化的工业3.0的基础上，通过工业物联网、云计算、工业大数据等技术手段，推动工业向智能化方向发展。具体而言，工业4.0是一种新的工业发展模式，是将信息技术和制造业相结合发展到一定阶的产物。工业4.0并没有引进新的技术，只不过是更好的利用了网络资源和计算机资源，并且通过与物理设备融合，从而建立一种高度协同的互联互通关系，是以智能制造为主导的革命性生产方法。从本质上来说，工业4.0是将制造业向智能化转型，基于信息物理系统(CPS)实现新的生产方式。

2、工业4.0特征

1)通过价值网络实现制造业的横向集成。即把机器、产品与人紧密联系起来，企业生产、运输、销售各环节实现数据共享，实现产品的全生命周期和全制造流程的数字化。总结起来，核心就是实现协同与共享。

2)工程端到数字端集成横跨整个价值链。即这种整合不同于一般的产品生产整合，是在所有终端实现数字化的前提下，达到基于价值链与不同公司之间的一种创新整合，在整合期间，客户可以根据消费者反馈及时进行更改，自由配置各个功能的组件，实现个性化生产。

3)垂直集成和网络化的制造系统。即在智能工厂中，制造结构将不是固定的，信息技术组合规则在不同情况下自动形成特定结构。这样可以确保调节器和传感器通讯顺畅，有一点需要注意，就是领导者和操作者需要接受一系列培训，才能熟练操作此系统。

3、工业4.0的主要内容

工业4.0主要内容概括而言包括“一大系统”、“两大主题”、“三大集成”和“八大行动计划”。

“一大系统”：即信息物理系统，是实现工业4.0的技术基础，能够实现实体的物理系统与虚拟的网络世界之间的有效融合。

“两大主题”：为智能生产和智能工厂，智能生产是指在企业的生产制造过程中，应用人机互动、3D打印技术、智能生产物流管理等新一代智能制造技术等;而智能工厂则侧重于研究智能化生产系统、智能化生产设施的分布。

“三大集成”：即实现价值链网络的横向集成、网络化制造系统的垂直集成以及横跨整个价值链的端对端数字集成。

“八大计划”

1)标准化和参考架构

工业4.0涉及系统集成和价值网络集成，因此需要构建一系列共同标准和参考结构作为基础实现条件。

2)复杂系统的管理

工业4.0将构建复杂的生产制造系统，且要实现系统集成，因此需要构建解释性模型和计划等进行管理。

3)建立工业宽带基础设施

互联网是实现工业4.0的技术基础，因此需要大规模品质高、可靠性高的综合通讯网络。

4)安全和安保

工业4.0的实现需要一定的保障，因此安全和安保问题至关重要，需要防治网络信息和数据被滥用和非法访问，且还需要确保生产涉及和产品不会对社会和环境构成威胁。

5)工作的组织和设计

随着工作环境、流程和内容的改变，部署合作的工作设计、终身学习的措施将变得尤为重要。

6)培训和持续的职业发展

工业4.0将带动技术的更新，对员工的专业能力和工作技巧提出新的要求，因此需要组织适当的培训并以培养学习的方式实现员工的个人发展和终身学习。

7)监管框架

工业4.0的实现面临着数据保护、责任分配等挑战，因此需要采用一定的监管措施进行监管。

8)资源利用效率

制造业的进一步发展将会带来相应的资源和环境问题，因此需要权衡“投资在智能工厂中的额外资源”与“带来的潜在节约”之间的利弊。

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