原创《德国工业4.0本质其展望》：这是一篇与展望论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：2013年德国政府正式推出“德国工业4.0”计划,本文从提出背景、内容框架、技术基础、核心本质、关键特征和关键措施等几个方面对“德国工业4.0”进行了系统阐述,揭示了“德国工业4.0”的本质,对于“中国制造”具有重要的借鉴意义.
关键词：德国；工业4.0；本质
一、德国工业4.0的提出背景
在全球制造业竞争加剧的背景下,自20世纪80年代初开始,世界发达国家掀起了一股“再工业化”浪潮.为了应对21世纪全球化的挑战,巩固德国制造业的传统优势,增强德国工业的竞争力,自2006年德国政府便开始着手制定“德国高技术战略”,至2010年7月德国政府正式发布了《思想·创新·增长——德国高技术战略2020》.在2011年4月举办的汉诺威国际工业博览会上,以德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔为代表的德国企业界首次提出了“工业4.0”的概念,探讨在制造业领域通过广泛应用“物及服务联网（Internet of Things and Services）”以提升德国制造业的竞争力.2011年11月,德国政府特别提出把“德国工业4.0”作为《德国高技术战略2020》的重心（十大未来发展项目之一）,即“支持工业领域中制造技术的革命性研发和创新[1]”,从而将“德国工业4.0”上升成为德国国家战略.在2013年4月举办的汉诺威国际工业博览会上,德国联邦教育和研究部“工业4.0工作组”正式推出《保障德国制造业的未来：德国工业4.0战略实施建议》（以下简称《实施建议》） [2][3].2013年12月,德国电气电子和信息技术协会发表了《德国工业4.0标准化路线图》.
在《实施建议》中提出了历次工业革命的划分,如图1所示：
(一)第一次工业革命（工业1.0）
以1784年第一台纺织机为标志,开启了以水力和蒸汽机为动力的机器生产时代.
(二)第二次工业革命（工业2.0）
以1870年辛辛那提屠宰场第一条生产线为标志,开启了以劳动分工为基础、以电力为动力的大规模生产时代.
(三)第三次工业革命（工业3.0）
以1969年第一台可编程控制器（PLC）Modicon084为标志,开启了以采用电子和信息技术实现制造自动化的时代.
(四)第四次工业革命（工业4.0）
以信息物理系统/信息物理融合系统（Cyber-Physical System,简称CPS系统）的应用为标志,开启了将“物及服务联网”扩展到制造业领域的时代,即“工业4.0”时代.
二、德国工业4.0的内容框架
在《实施建议》中,“德国工业4.0”的内容包括7个部分,即引言、愿景、双重策略、需求研究、优先行动领域、德国如何和世界其它国家竞争、展望,具体的内容框架如图2所示.
从中可以看出,“德国工业4.0”的内容可以概括为“一个愿景”、“一个核心”、“双重策略”、“三大集成”和“八项措施”.
(一)一个愿景
“德国工业4.0”的愿景是在一个“智能、网络化的世界”里,工业4.0作为这个世界的一部分,“物及服务联网”将渗透到所有的关键领域.
(二)一个核心
“德国工业4.0”的核心是“智能+网络化”,即通过CPS系统构建智能工厂,实现智能制造的目的.
(三)双重策略
“德国工业4.0”的实现需要采取双重策略：1、领先的供应商策略：即德国要成为智能制造技术的主要供应商；2、领先的市场策略：即有必要为CPS技术及产品建立和培育新的主导市场.
(四)三大集成
“德国工业4.0”的实现需要将三大集成的特征加以落实：1、通过价值网实现横向集成；2、贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成；3、网络化制造系统和垂直集成.
(五)八项措施
“德国工业4.0”的实现需要在八个关键领域采取行动：标准化和参考架构、管理复杂系统、为工业建立全面宽频的基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、规章制度、资源利用效率.
三、德国工业4.0的技术基础
“德国工业4.0”是以信息和通信技术（ICT）的发展及其在各个领域的应用为技术基础的,主要包括以下几个方面：
(一)ICT技术的发展
随着信息时代的到来,信息技术革命给世界带来了根本性的变革.在过去30年的时间里,出现了数据（仓）库、互联网、无线网络、物联网、云计算、大数据、智能传感器、高性能芯片等一大批信息技术.其中,新一代互联网协议IPv6的出现,提供了大量的地址空间和端到端的通信特性为“物及服务联网”的发展创造了良好的网络通信条件和通信能力的拓展；智能传感器技术以及无线网络的发展推动了“机器对机器（M2M）”通信技术的进步,进而推动了“物及服务联网”的出现[4].
(二)在服务领域的应用
随着射频技术、全球定位系统（GPS）、条形码（二维码）、计算机视觉、数字证书等信息技术的发展,加快了电子商务、数字支付等领域的发展,并推动了现代物流业的数字化.
(三)在制造领域的应用
随着信息技术的发展,以数字化控制技术为代表的信息技术逐渐渗透到制造领域.在硬件方面,嵌入式系统、可编程逻辑控制器（PLC）等技术的发展,推动了制造设备的数字化,出现了数控机床、机器人/机器手、增材制造设备、柔性制造系统（FMS）、加工中心等计算机辅助制造（CAM）设备,使得数字化制造水平不断提高；在软件方面,计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）等技术的发展,使得数字化设计水平不断提高.
(四)在管理领域的应用
展望论文参考资料：
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