如何評價「德國工業 4.0」？

11-16

工業4.0（第四次工業革命）_百度百科
相關問題：如何看待「工業 4.0」？

（至少暫時還是）賣概念罷了。

工業4.0的核心辭彙是Cyber-Physical System (CPS)。
我phd的領域就是CPS，參加過多次領域頂會並發過多篇論文。
我從學術小兵的角度來回答這個問題。

德國工業4.0里的核心思想其實並不新鮮，
在中國製造2025和美國製造業振興計劃里都提到了，
只不過沒有造出那麼漂亮的詞而已。

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其實所謂CPS並沒有看起來那麼玄乎，
本質上就是許多經典研究領域的自然延伸和交叉。

比如說，傳統機器人領域有很多motion planning演算法，
傳統的分散式系統領域早就做過許多分布計算系統。
CPS的研究無非是把兩者結合一下搞出一個「分散式的多機器人路徑規劃系統」。
這玩意很容易忽悠美國政府，只要套上一個「無人攻擊機群」之類的題目就能騙很多經費~~

還有別的例子。
經典控制論有很多魯棒控制的演算法，保證物理系統相對給定的參考點誤差維持在一定範圍。
經典的program verification / formal method領域有很多演算法能夠自動的檢測一段code是否滿足設計要求。
很多CPS的研究者乾的就是兩者的結合：你給我一個物理系統和一段控制程序，我的演算法告訴你這段程序控制下的整個物理系統是不是滿足安全性要求。
用這個演算法，理論上監管部門只要各個公司提供產品的物理模型和控制代碼就能立刻發現安全隱患。

又比如，在機器學習領域早就各種classifier演算法滿天飛了，
和雲計算一結合，就成了「大數據」分析。

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然而這並沒有什麼卵用。

當前的研究基本上停在紙上談兵和看上去很美的階段，
離真正的應用還有很大的距離。
最終必須等到整個產業發現使用最新研究成果能夠掙錢的時候，
真正先進的cyber-physical system才能如雨後春筍。

舉個例子，德國的Bosch和日本的豐田都有專門的CPS研發部門，
裡面的研究人員經常出現在CPS領域的各種會議上。
聊聊天才知道，他們部門很被重視，也有不少成果。
但是幾乎都沒有什麼成果真正用到生產中創造利潤。
其實所有研究都是這樣，高風險高回報。

那什麼時候CPS能掙錢呢？
我理解的CPS的本質就是用計算和網路代替人工，
代替一個單位的人工需要的計算量和信息量其實是極其龐大的。
當帶寬和處理器的成本極低的時候，上面說的CPS研究就真正能應用了。

上面的其他答案都在大談工業4.0如何提高製造效率，
至少在現在，這還是個偽命題。

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我感覺中國在這個領域的研究實力不強，不過聽說國內是很關注這個領域的。
我覺得這樣就夠了，「後發優勢」就是這麼用的。
印度在這個領域倒是論文不少，然而並沒有什麼卵用。

如上文所說，工業4.0要真正實現需要的是等待時機成熟。
中國大力發展寬頻基礎設施，投資自主CPU，大力宣傳大國重器，這些政策都是對路的。

歸根結底，工業革命要靠實實在在的產業實現，學界只是幫個忙。
中國的製造業和信息產業整體來看都是很強大的（除了比起美國差得多點）。
我個人覺得國內最落後的是兩個領域，晶元製造和programming language。
只要這兩個領域在這幾年能跟上歐美，中國就不會錯過工業4.0這班車。

很喜歡一個答案的觀點，用來結束：

一個理念從被提出到被實現是一個很漫長的過程，甚至到了最後出現的東西已經完全不是最初設想的東西。而更為更重要的是：
人類的需求不是可以被強加的，而是隨著時間自然而然積累的結果。

之前對這個問題有所研究，所以寫個專欄來回答一下。
審慎面對工業4.0 - 大石頭路73號 - 知乎專欄

工業4.0是現在一個很熱的話題，我和導師去年正好寫了兩篇關於這個問題的文章，但由於尚未完全發表，所以就先不貼出來了。在這裡我結合著我們的文章，談一下我個人對工業4.0的看法。

這個概念是德國在2011年提出的，即第四次工業革命，具體是什麼，網上已經說了很多，這裡就不再贅述。

這裡說一下工業4.0提出的背景：根據德國政府的報告《未來圖景「工業4.0」》（Zukunftsbild ?Industrie 4.0「），工業4.0提出的外部原因有兩個，一是美國等發達國家的「再工業化」帶來的刺激，二是以中國為首的新興國家的崛起使得德國產品在國際市場上的地位受到挑戰。因此工業4.0的提出並不完全是德國製造業領先的體現，也是被競爭對手逼出來的應對計劃。內部原因是，德國本來就是製造業強國，需要保持並提高自己的優勢。這種優勢體現在兩個方面，一個是技術水平處在較高的水平，二是高效率的創新體系。

工業4.0並非孤立提出，它是德國「國家高科技戰略」的一部分，2006年和2010年德國政府提出《高科技戰略2006-2009》和《高科技戰略2020》兩個全國性的高科技政策，旨在提高高科技領域的競爭力，工業4.0是《高科技戰略2020》的重要組成部分。這一措施提出的前提就是，德國的製造業已經進入工業3.0時代並處於領先地位，自動化和信息化在生產製造過程中已廣泛應用。工業4.0是製造業與信息技術結合發展的必然趨勢，說它是「革命性」我認為有點言過其實，它的意義是比不上第一次工業革命中蒸汽機帶來的顛覆性影響的。

工業4.0從去年開始成規模的在中國媒體上出現，到今年年初變成了十分熱門的話題，我想應該和中國也提出了類似的概念如「中國製造2025」以及「互聯網+」有關，另外中德兩國同為製造業大國，德國的經驗對中國也有借鑒意義。但是我認為我們還是要更加審慎的看待「工業4.0」計劃，具體說來有以下幾點：

1）工業4.0在德國也還處在一個初始階段，工業4.0的實現還存在諸多障礙，還只能被稱作一個「未來願景」。

一些大型跨國企業可能已經部分實現了智能化生產，但對於中小企業來說還有些距離。這不僅僅是國家支持就能解決的，工業4.0是個系統性工程，創新體系中的各個主體以及各種配套都要跟上，還要有運用智能化數字化生產的意識。去年德國某研究所的一位科研人員告訴我，之前他們對德國企業做的調查顯示，很多中小企業根本不知道什麼是工業4.0 。

2）不要過於誇大工業4.0的意義，也不要低估中國的製造業水平。

中國之前已經對智能化、信息化的工業生產方式有所準備，我們以前提出的「兩化融合」就有「工業4.0」的影子。中國的製造業近年來發展迅速，早已跨過了只會生產襯衣襪子的時代。雖然在中高端製造業上與德國日本橫向比較還有差距，但縱向來看，中國製造業的水平比前些年已經有了質的飛躍。我們的中端機電產品在世界上佔有重要地位，這兩年在中國對德國的出口產品中，機電產品佔比已經超過40%。在通訊技術的發展上中國至少已經不遜色於德國；在移動互聯網領域，我認為中國已經超過德國。

之前網上有篇文章，說德意志銀行某經濟學家認為，工業4.0會完爆淘寶。我不知道這篇文章的內容是否屬實，但我對這個觀點無法贊同。一是因為這兩樣完全是不同領域不同時代的東西，如何進行比較。你說亞馬遜完爆淘寶或者淘寶完爆亞馬遜可以，但說汽車完爆電腦似乎不太妥吧。另外淘寶的模式已經成熟，而工業4.0還只是個概念，要想實現少則五年多則十幾年。五年以後淘寶發展成什麼樣誰也說不清，拿未來的概念和現在的東西比較恐怕也不合適。二是這位經濟學家恐怕低估了互聯網的價值。按照熊彼特的分類，創新共有五種，淘寶雖然不生產實際產品，但作為電子商務平台也是組織形式的創新，還有支付寶這樣在中國管制嚴格的市場下的支付形式的創新，這樣的創新怎麼就不值得讚賞呢？

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註：2015.6.22修改：

最近有人問關於德意志銀行這位經濟學家的言論，鏈接如下：

工業革命4.0 全世界不帶中國玩

我今天又仔細讀了一下這篇文章，發現我上面寫的「工業4.0會完爆淘寶」是有問題的，原文中並沒有這個意思，是我誤解了，特此更正並表示道歉。另外這裡還有一篇他今年的新聞：

蔡洪平：中國有錢任性鼓勵所有人向工業4.0進軍

原文的意思主要是想強調中國應該重視製造業，這點我很贊同。

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3）對於進入新的製造業生產階段也不可有過高的期望。

雖然上面說了中國製造業近年來取得了不錯的成績，但我們也要認清現實，即中國現在是否有進入工業4.0的條件。媒體很喜歡熱炒某一個新的概念，弄得好像我們即將走進一個新時代。工業4.0很美好，但我們還是要遵循經濟發展的規律，跨越式發展、一擁而上式的發展還是要謹慎，我們已經吃了不少虧了。這裡我想引用國務院副總理馬凱在剛剛結束的德國漢諾威消費電子、信息及通信博覽會（Cebit）上的一番話：「……德國已完成工業3.0，而中國工業化發展歷史不長，大部分還沒有自動化和數字化，尚處在工業2.0階段，部分達到3.0水平……」。

工業4.0是德國製造業經過多年的積累提出的計劃，是根據德國自身的發展水平、發展階段和軟硬體條件量身打造的。它對我們有借鑒意義，但還是要謹慎面對，認清自身所處的發展階段對症下藥才是上策。

談這個問題之前，先說這樣一個現象：

留德這段時間，感觸較深的便是德國的計劃能力。新年伊始，一切企業單位便早早列出全年計劃，然後有條不紊的進行。這麼做固然有著很多缺陷，因為如此一來萬一出現有悖計劃的事情根本沒法周全應變。加上德國人素愛早早定好休假，就會出現員工做好了計劃內的工作然後就攜妻帶子撒歡兒跑出去玩，工作出了問題又找不到人於是就乾脆這麼耽誤著。但是他們敢這麼做，是因為他們可以這麼做。

因為他們掌握著未來技術的決定權。

工業化時代，行業標準就是制空權。對於一片空白的領域，掌握了標準也就制定了遊戲規則，後來者只能疲於奔命地追趕。我國4G通信現在為TD還是FDD的爭吵付出了昂貴的代價，就是因為沒有提前控制標準。高端製造業是德國近現代長盛不衰的穩固保障，在這個逆水行舟的時代，想要不被淘汰，就必須搶佔制高點。

為什麼是德國？
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@Sven 大神已經詳細解釋了4.0的目的，其中之一便是減少人力成本。
因為德國的人力成本相比第三世界國家太昂貴了。工人的工資牢牢鉗住了德國製造的成本，這也是工會的成就。最近鬧得沸沸揚揚的德鐵罷工已經讓德國老百姓苦不堪言了，就是為了漲工資和減工時。但是德國目前尚有技術優勢，其他國家的廉價勞動力在缺乏技術的情況下暫時不會衝擊德國高端產業。但是一旦等到這些國家擁有了成熟的技術，德國造的優勢便蕩然無存。

這樣的事情是真實發生過的，相機行業在50年代本是德國造的天下，但是20年之內就被日本相機徹底打垮，眾多公司不得不被迫轉戰更精密的光學儀器市場。日本尚且如此，如果是中國這樣龐大的製造輸出能力擁有了近似甚至同等的技術水平，那麼德國市場將會承受什麼樣的打擊自然可想而知。
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德國的優勢
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工業4.0其實並不存在太高的技術壁壘，與其說是革命，不如說是整合。將無數已經成熟的小模塊整合成為一個大模塊。在晶元設計中，模塊化的一個重要元素便是介面。在工業體系中，這個介面就是工業標準。

工業標準的統一大大降低了產品從一級生產到下一級生產的成本。比如甲長生產的螺絲恰好可以被乙廠的螺絲刀擰進丙廠生產的螺母，那麼這顆螺絲的每一個尺寸都需要完全符合標準。這樣乙廠就不用準備各種型號的螺絲刀，而丙廠也不需要提供不同尺寸的螺母。

德國的工業標準是由德國標準化學會制定的DIN標準(德國標準化學會)，這一標準的權威不亞於國際標準ISO。

截至1998年底，共制定發布了 2.5萬個標準，每年大約制定 1 500個標準。其中80%以上已為歐洲各國所採用

這些標準中從大到小面面俱到，細到什麼程度呢？
剛來德國的時候我發現德國無論小學大學還是各單位的檔案管理部門，所有的紙質文件均是用打孔器打孔並用雙孔文件夾整理，一開始我還以為是某種約定俗成的習慣，後來發現這居然是被寫入DIN中的標準之一。( Locher Wikipedia )孔徑的位置確保了無論紙張是橫板還是豎版，甚至從中間裁切之後都是正中位置。而小學生從入學伊始便被要求掌握用這種方法整理文件。

這樣精細的標準以及嚴格的執行確保了工業4.0在成型過程中的暢通無阻。無論是工業原件的規格，還是設備額定電壓的配置，或是通信協議的制訂等等等等，德國工業4.0的推進勢必將從中受益匪淺。
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工業4.0會帶來什麼
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在我很小的時候看過一套叫做《大耳靈漫遊科學世界》的書，裡面其中一冊是機器人部分。當時那本書里對未來進行了諸多有趣的幻想，彷彿人類徹底告別體力勞動，一切靠機器生產，全局電腦控制的時代彷彿就在眼前。

工業4.0的出現將實現很多人類夢寐以求的幻想，設想你買了一套房子，然後房子的設計圖馬上就被傳入你的電腦，你可以在電腦前按照自己的設想裝修並置配傢具，然後用不了多久，3D印表機器人就會進入你的房間進行裝修，而你選擇的傢具已經被快遞到了裝修好的房子中。整個過程涉及移動通信、物業公司、裝修公司、網路購物、物流、電子商務，而整個過程中幾乎不需要消耗大量的人工成本就能將信息或實體進行傳遞並配置。

這只不過是我的一個設想而已，沒人可以預言當工業輔以互聯網的力量之後會獲得出什麼。

但是一個理念從被提出到被實現是一個很漫長的過程，甚至到了最後出現的東西已經完全不是最初設想的東西。而更為更重要的是：

人類的需求不是可以被強加的，而是隨著時間自然而然積累的結果。

站在一個時間點，一切的幻想終歸是有局限性的。就像100年前人們幻想今天的我們一樣。下面是一組1900年的科幻插畫，設想了100年後今天的樣子。(100年前插畫，這是科幻還是預言？)

機器用來建築，而建築物還是木頭加石頭，人可以自由飛翔，但動力還是螺旋槳，更有趣的是畫中的中國人甚至還留著辮子。

因此4.0可以帶來什麼，我不敢妄加預言，那麼就拭目以待吧。

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我們的4.0會遇到什麼
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這樣一個美好的未來，我想勤勞的中國人是值得擁有的。我國已經開始了4.0的腳步，但是我們的道路卻註定更加艱辛。

首先便是前文提到的標準。我國的各行各業到目前都還存在著萬國博覽會的局面。國產的，美國的，德國的，日本的，能引進的我們都引進了，但是卻沒有制訂良好的工業標準。因此在開始4.0進程之前，我們急需一套完整的工業標準做好鋪路石。但問題在於工業標準的制定不是大家坐下來商量商量一拍大腿就能決定下來的，這需要在實踐中不斷積累經驗，尤其是失敗的經驗才能獲得一個可靠的標準。

這就成了一個兩難的局面，為了4.0我們需要標準，而標準又需要再實踐中才能提煉出來。這意味著我們的4.0要麼還是大規模引進，要麼就要繳昂貴的學費。

再一個問題便是產品質量，一個龐大的系統中任何一個環節的失誤都有可能引發大規模的故障。但整體的故障率卻是由質量最差的環節所決定的。而我國由於經濟水平欠佳，購買產品時價格因素往往高於質量因素，從消費層就沒有給高質量產品留下太大的空間。當然還有國外產品競爭的壓力。

最後的問題更要命，前面的是技術問題，努努力終歸是可以解決的。但德國的工業4.0是為了緩解勞動力的匱乏，而我國的勞動力是富裕的。真讓機器做了一切，工業化轉為技術密集，就業問題將更加嚴重。

但是有問題不代表就要放棄，試點還是可以有的，只要在小範圍之內實現一定的技術進步，其他答案中已經有人說過了，大規模的投入並不惜付出代價只有擁有強有力領導集團的大國才能實現。曾經的京杭運河是，現在的天宮是，將來的4.0一樣如此，這便是我們最有利的優勢。

對這個問題關注一段時間，有點自己的想法。雖然身處汽車製造鏈內，但畢竟離技術已稍遠，且對很多東西只是一知半解，以下內容還請各位不吝指正。

典型的工業製造至少存在三種有較大差別的模式。

少品種大批量大規模生產，是早期汽車主機廠的常見生產模式。隨著單一車型的多配置方案的普及，隨著柔性生產系統的發展，目前純粹的這種生產模式相對減少了。
多品種小批量大規模生產，多見於在一種定型產品的基礎上衍生多個品種的產品。有多個同類型客戶標準/非標產品的供應商，比如電子線束生產企業，經常是這種生產模式。
少品種小批量小規模生產。此類生產通常是複雜產品，且可靠性要求極高，所以雖然品種少批量小，但工作量並無顯著減少，型式試驗、樣品驗證通常和最終產品驗收合為一體。航天航空、軌道交通、大型安全設備設施等都屬此類。

每一種模式都有較為關鍵的管理點，或者較為適合的作業特色，以往是難以融合的，所以在ISO9001質量管理體系的基礎上，就各種模式的質量管理系統形成了多種標準/技術規範，如ISO/TS16949, IRIS, AS9100, GJB9001等。隨著工業技術的進步，生產模式不再單一，而在前中後端均呈現逐步混合的趨勢，即從大批量生產轉向柔性自動化生產，進而再轉向高效、敏捷與集成經營生產方式，而這一切的基礎，是各類標準的統一化，平台的統一化，介面的統一化，信息的一體化。而且，隨著現在網路信息傳送的速度呈現指數級的提升，各類數據吞吐交換程度也大幅提升，為以上統一/一體化打下了堅實的基礎，從而實現全過程的智能設計、生產、管理。

一直以來，德國都是標準制定和輸出標準的大國，其中以 DIN 德國標準化學會（Deutsches Institut für Normung）和 VDA 德國汽車工業協會（VERBAND DER AUTOBOMIL INDUSTRIE）為龍頭，對外輸出。以我相對較為熟悉的汽車行業來說，VDA 的標準覆蓋面之廣、之細、之權威，已成為推崇 ISO/TS16949 的組織的重要參考資料，特別是 VDA6.3 過程審核和 VDA6.5 產品審核，基本上成為組織應用的事實（指定）標準。

VDA1: 汽車製造商及其供方存檔責任件
VDA2: 供方質量保證(供方的選擇/樣品檢驗/批量生產件的績效)
VDA3.1/3.2: 汽車製造商及其供方的可靠性體系
VDA4.1: 批量投產前質量保證--夥伴式合作/流程/方法
VDA4.2: 批量投產前質量保證--系統FMEA
VDA4.3: 批量投產前質量保證--項目策劃
VDA5: 檢測過程的能力
VDA6: 質量審核的基本準則—審核和認證
VDA6.1: 質量管理體系審核—有形產品
VDA6.2: 體系審核--服務
VDA6.3: 過程審核
VDA6.4: 體系審核--生產工裝設備
VDA6.5: 產品審核—有形產品
VDA6.6: 產品審核--服務
VDA7: 交流質量數據基礎—質量數據的處理--信息
VDA8: 挂車，車身和裝箱製造廠質量保證指南
VDA9: 排放和耗油

產品標準就更不用說，DIN每年輸出/更新約1,500個標準，而80%能為歐洲各國所使用，凡是進入歐盟的產品也必須符合這些標準。這在實際上擴大了德系標準的影響力。而這影響力直接/間接地使除了產品之外的很多基礎性工作，比如設計平台，比如數據介面，比如數據記錄要求內容，軟體硬體都開始向著統一化、標準化、模塊化集中，這是未來智能化生產車間的基礎條件。

在泛物流概念上，這幾十年發展過程中主要有兩個大的流派。一是以日系企業為代表的JIT (Just-In-Time, 準時制生產方式，又稱一個流)，JIS (Just-In-Sequence, 準時化順序供應) 生產/供貨模式，強調拉動式的生產，強調過程的快速反應和快速支援（比如多能工），儘管也有多個系統和數據的支持，但對人的依賴程度更高。
而以德國製造為代表的歐系則更強調通過系統、數據來進行自動化控制，也一直把這個理念貫穿到了整個物流和製造過程中，比如AGV自動小車代替人工送貨至線邊，比如更多地使用焊裝機器人取代手工焊。
當然，現在的工廠總體來說是越來越同質化的，但總體而言，歐美系的工廠自動化程度仍普遍高一些。

以上的種種基礎和前期工作，雖然投入巨大，但是形成規模後，將大大提高過程管控的精度，這將是非常領先的模式。至少，我個人感覺，優秀的企業，在供、產、銷三個分支的整個過程管理上已有雛形。比如JIT, JIS相結合，有效運用 Milk Run 的取貨/配送系統，建立在更加精準地滿足，適當引導前提下的客戶需求連動生銷的長程計劃等，都非常有技術含量。這一切的建立和實現，還在於互聯網/物聯網的迅速發展，大量數據的傳送、存儲、系統性分析和即時處理也有了質的提高。

初步研究之後，我認為工業4.0這個概念絕不是一個噱頭，它的基礎已經基本成熟，隨著科技發展而不斷完善並且形成了正向的循環，未來很可能加速發展。可能的阻礙在於世界並不是集權的，多個利益團體基於自身的考慮，所採取的策略可能會延緩，甚至扭曲這一進程，但是，如同工業革命一樣，真正先進的技術終將淘汰舊有技術，智能化/自動化的生產過程會越來越佔主流。

但是，這是否是革命性的變化呢？個人認為未必。人類歷史上的三次技術革命的主要標誌，

第一次18世紀60年代蒸汽機的廣泛應用
第二次19世紀70年代電力的廣泛應用
第三次20世紀四五十年代在原子能、電子計算機、微電子技術、航天技術、分子生物學和遺傳工程等領域取得的重大突破

其核心均是能源應用模式的根本性變化，而工業4.0的概念也暫時僅限於/基於現有技術的優化和發展，但它一定是最先進生產力的主要發展方向之一。這一進程，也許將持續幾十年，才能達到初步完善，然後，我個人認為將很有可能在兩個方向 - 量子層面的各類應用，或生物技術的整合方面進行突破。

答完了，我腦洞開得還是蠻大的。哈哈哈。

本答案是寫給工科學生們的。請外行，額，偉大的萬事都能無師自通的未來領袖們切勿觀看。

德國工業4.0，是推廣Siemens的ProfiNet，以及PLM，MES等技術的營銷口號。

如果大家要投身自動化的電氣專業，記得學好西門子PLC編程，而硬體設計以後會因為工業乙太網的普及而簡化，不用花太多精力。

學軟體的同學，則可以考慮多了解一點工業生產，將來也許可以去這個細分領域工作。不及熱門方向收入高，但也許穩定一些。

就是這樣，陽光之下無新事。有些東西，是給非專業人士看的，因為他們的意見很重要。

至於我國zf應當如何應對，各位，想了也沒用。

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2016年5月補充，中國zf的應對，是華為在開發基於5G的工業網路和民用網路融合的基礎設施。如果中國不出大問題，以後西門子之類的公司都是幫華為做做末端執行設備的，整個體系在華為手裡。

我是希望他們做成的，這樣外企里中國人話語權會更大一點。

喊口號，佔先機。幾年前德國是新能源最大的推手，卻紅火了沒幾年，最後還便宜了中國的太陽能電池製造商。做為歐洲的帶頭人，雖然經濟這幾年不錯，但是政府也不想悶聲發大財，要找新的機會出聲，正好看到Bosch提出這個工業4.0，估計是某個lobbyist鑽營，賣給了政府拿。一喊工業4.0，立馬旗幟就拉起來，政府高大上的形象就樹立起來了。

我看這東西挺虛的，就是個概念，不過虛的也好，進可功，退可守，這才是運營的最高境界啊。

謝邀

第一次工業革命是機械化，第二次電氣化，第三次自動化直到現在。這三次工業革命都大幅度的提高了生產力。

而所謂的工業4.0，則是基於CPS（Cyber-Physical System）上的一個對於未來工業發展的設想。計劃的提出者Prof. Henning Kagermann希望藉此實現第四次工業革命。

CPS，中文翻譯成：網宇實體系統。指的是一個通過機械和電子零件，運用信息化技術的整合控制系統。與傳統的控制系統相比，CPS更加強調的是他的通信功能。

現在的設計雛形有所謂的Smart Factory（智能工廠）。

智能工廠的本質是通過信息系統來控制產品的生產。降低成本的同時大幅度的提高生產效率和精度。除去這些老生常談的點之外，智能工廠最關鍵的就是可以：

智能工廠的本質是通過信息系統來控制產品的生產。降低成本的同時大幅度的提高生產效率和精度。除去這些老生常談的點之外，智能工廠最關鍵的就是可以：提高生產的靈活性。

怎麼提高呢？

通過信息技術將客戶與產品連接起來。也就是說我們可以將物品數字化，通過數字化的管理來安排物品的生產，提升機器與機器之間的互聯性，從而減少人在生產中的參與。

而德國的工業4.0則是建立在德國的傳統生產優勢之上的。德國希望通過對智能系統的投入和集中研發進而在將來輸出工廠的智能系統。

當然，這當中的難點非常之多，需要大量的跨專業的技術整合。將來的人才也需要更高的
t-shaped skills

除去專業的深度之外，也需要人才有很強的跨專業基礎知識。也就是說智能工廠在將來需要大量的跨專業複合型人才。

參考材料：http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/21752/Umsetzungsempfehlungen_Industrie_4.0_final_2012-10-02.pdf?command=downloadContentfilename=Umsetzungsempfehlungen_Industrie_4.0_final_2012-10-02.pdf

工業4.0的概念就不多說了，我拿身邊的例子來介紹一下德國人是怎麼讓工業4.0落地的。
德國的亞琛工大專門有一個精英集群在做相關的工作，有大概25個研究所involve進來，企業界的合作方包括西門子，通快等。精英集群的名字就叫integrative production in high wage countries，為什麼會叫這個名字呢，因為他們也知道在生產中，發達國家人力成本是很高的，為了進一步提升產品競爭力，就需要對於工業過程進一步的集成化，注意，這裡的集成更多的是工藝層面的集成。請看，這個精英集群下面有四個subtopics，分別是個性化生產，虛擬生產，自適應生產，物聯集成系統。
怎麼個性化生產？
怎麼虛擬生產？
怎麼自適應生產？
怎麼做物聯集成系統？
每一個課題都極其深刻，想用一兩頁篇幅說清楚是不現實的，我的感受就是人家就是一板一眼，雖說題目取的挺大，但裡面確實沒有什麼天馬行空的東西，所有研究問題的提出都是為了產生更大的效益，而不是為了4.0而4.0。
掃了一遍答案基本都是在描述工業4.0會如何如何，機器一買，介面一調，就工業4.0了？這不扯蛋么。無論一個理念再怎麼革新，它最終的價值所在都是要落地到take more profit上的，這才是搞工業的人更應該思考的問題。

工業1.0的時候我們正在打仗。。。。。
工業2.0的時候我們還在打仗。。。。。
工業3.0的時候我們還在打仗（除了打仗，武鬥有莫有？寫到這裡我也相信我們中華民族是戰鬥民族了）。。。。。
工業4.0 的時候我們終於沒有打仗了，這次咱千萬不能錯過了，爺來了。。。。。

其實把互聯網和工業最早結合的是美帝，德國工業製造在裝備製造業方面本身就是強項，想弄個如虎添翼。那日本呢？日本人比較注重實際，不喜歡賣弄概念和理論，信奉低調就是最牛逼的炫耀。

工業4.0其實是幾個工業大國在競爭力上的角力。大家各有各的小算盤，如圖所示。

圖片為作者原創作品，轉載請註明出處。

現在和德國提出工業4.0在直接較勁的只有日本企業還有美國為主的IoT概念、因為工業標準之爭就是奠定基礎最重要的一步。現在世界製造業往往都是上游德國為主的歐洲企業和日本企業競爭、中下游是大陸、台灣、韓國追趕日本企業份額的情況。
工業4.0最魅力的一點是對工業化量產更精準的控制、工業製造往往都是量產、幾萬到幾百萬個數的製造、製造時間、供應鏈、良品率等等因為糅合在一起、有任何一個點出現問題造成的損失都可能巨大無比。特別是為了量產往往一條生產線只能對應一種零件生產、需要生產其他零件重新改造和調試的成本都很高昂。
中國要想在這一波概念之爭不落後、除了技術問題以外就是要利用現在井噴的市場需求的砝碼來敲打標準制定、讓這些標準盡量能符合未來中國的工業環境、爭取時間

加一些說明：
工業網路的一些基本概念
Field network 主要是I/O數據傳送、設備指示燈以及安全門開閉控制、一般用於簡單的生產線

主要有
profibus-dp（源於德國西門子）
DeviceNet（源於美國羅克韋爾）
CClink（源於日本三菱）

大家主要討論的是工業乙太網
Industy ethernet、可以數據讀取也可以進行信號控制、比field network 更上層、一般用於SE構架
主要的幾個：
FL-net（源於日系汽車製造商）
ethernet/IP（利用CIP協議）
profinet（西門子）
modbus/tcp（美國modicon）

對狹義工業4.0（製造業端）而言、
製造業信息化在目前體系下都要在上面這些標準間打架鬥毆

看到上面的這麼多回答，我越看越看不懂啊。尤其是我這個從事多年製造業，經歷了自己企業手工、半自動、全自動生產了歷程的人，難以想像上面這麼多人花了這麼多口水來描述一個虛構的工業4.0具體是什麼樣子，大有一種書生誤國的感覺。

工業時代的整體進步必須是以重大技術革新、生產力大幅進步為前提的。

上面講了一堆工業4.0隻是供需的智能化和信息化，製造的自動化等等，上面說來說去只是在現有商業/製造形式上做了不同的花樣來理解，對於生產力的使用效率有促進，但是對於生產力的本身是沒有提升的。
再來看一下工業1.0、2.0、3.0的定義吧：

「工業4.0」一詞是指第四次工業革命，第一次工業革命是利用水力及蒸汽的力量作動力源，第二次工業革命則使用電力為大生產提供動力，第三次工業革命則是使用電子設備及信息技術(IT)開展自動化的製造[7]。
工業4.0一詞最早是在2011年的漢諾威工業博覽會提出[8]。在2012年10月由羅伯特·博世有限公司的Siegfried Dais及德國科學院的Henning Kagermann組成的工業4.0工作小組，向德國聯邦政府提出了工業4.0的實施建議。在2013年4月8日的漢諾威工業博覽會中，工業4.0工作小組提出了最終報告[9]。

得票第一名提到的德國工業標準多少份，多麼的嚴格，其實呢這個實在沒什麼特別值得去讚歎的。如果有深入了解一個行業的標準，會發現有很多共同性的，例如國際的ISO，國內的GB標準等，他們的內容是共通的。標準的價值重點是看標準的嚴格程度、更新速度、企業的執行狀況。德國、日本、美國等工業大國是走在其他國家的前面，規範統一的標準執行，可以提升一個國家的工業整合能力，但是跟工業4.0是沒有必然聯繫的。

工業4.0還早的很，不必過於樂觀。

建議大家還是先去看看國家地理頻道的超級工廠系列、日本工業的the making系列的視頻再回來說話吧。

以上沒有一個答案提到企業製造成本的問題。任何一項重大的改變，莫不是以效率大幅提升，帶來最終成本的大幅降低為切入點的。

工業4.0很唬人，先不去討論技術上的壁壘，抑或流程和方案的落定的難題，光是看目前電視媒體的解讀，很容易陷入到一個誤區：稍有常識的人不難看出，如果我們的工業4.0繼續前進，這個螳臂擋車的落後生產線，難道阻擋的了么？

確實，阻擋不了，可還沒到這個階段。

當下的主要矛盾是，先進的4.0概念和落後的生產力之間的矛盾

當下的主要矛盾是，高昂的4.0生產成本和成本至上的消費觀念之間的矛盾。

企業家不是慈善家，如果虧錢做4.0，短期內甚至很長一段時間內看不到盈利，那麼做這個決策是對股東對中小股民的不負責任。先驅往往意味著先烈。

撇開看中小製造業，即便是豐田這樣的jit做到精緻的企業，在所謂的柔性生產條件下，更多的是在利用大數據做計劃的精準程度。————而這個計劃的精準度是：大批大批被壓著3個月賬期的配套商在主機廠門口設倉庫堆庫存堆出來的好么！供貨遲到1分鐘罰幾萬塊的案例我會亂說？

3D列印的成本短期內能降下來么？

質量可以達到量產的標準么？

涉及產線的改造的成本有核算過么，軟體、硬體、環境、工位、ISO標準化的成本？

我更關心，工業4.0生產的打火機能不能繼續賣1塊錢一個？

消費者不關心3.0還是4.0還是石器時代，在價格面前，絕大部分人會選擇選擇性的失明。

那麼誰來做工業4.0？

軍工業——納稅人買單，不計成本。正如目前很多技術，都是軍轉民而來一樣。

高端製造——定製化程度高，高利潤足以支撐

至於工業4.0的打火機，再等15年能不能用上，不好說。

工業4.0，首先要談下兩化融合的問題（自動化與信息化）。
在高鐵上不方便查資料，隨便說下。所謂工業4.0，是人為定義的大行業發展階段。大致是說製造業經歷了以機械生產為主要標誌的工業1.0，電氣化級大規模自動化流水線為標準的2.0。具有各類信息化工具進行科學決策和數字化管理的3.0。以及現在通過物聯網技術，將生產各個環節的數據自動採集，通過工業乙太網技術互聯互通各信息系統，並對收集和業務產生的數據信息進行挖掘和分析，最終將數據前饋到產品設計研發以及生產管理、質量控制。與3.0相比，主要特點有幾個：
1、智能化程度高，信息系統以及由此帶來的經驗教訓過去更多是被動式的，需要人為拉動。這也是很多企業有了先進系統但是沒人用叫的關鍵所在。4.0的狀態下，強調了數據的實時獲取導致數據質量變好，辣么根據現在的大數據分析能力和數據挖掘技術，應該可以主動的給用戶推送智能結果，告訴你設備該保養維護了，車間某個工位一小時後缺料了，某款供給a客戶的貨中因為xx工藝和yy供應商供的料有問題退回，可是我們b客戶也用了相同工藝，c客戶產品的料也是問題供應商供的，可以主動去查，減少損失
2、打通信息孤島，做到互聯互通，比如主機廠可根據crm的數據，知道車子同款哪個顏色賣更好，噴漆車間就聯動，4S店經常反應的問題提交設計研發部門的pdm，讓他們改設計。

高鐵來了，先說到這兒，我手機打字太慢了………

看到德國的工業四點零，通感到神聖羅馬帝國。。。都是既不，也不，更不句式的適用者。

浮雲一別後，還是浮雲。流水十年間，浪擲十年。

我覺得這個東西遠沒有德國人說的那麼高大上，也不至於能偉大到與工業革命相提並論的程度，無非就是德國人在應對後發展國家的技術追趕，從而想出的這麼一個辦法。
應對後來者的追趕，基本上有兩個方向，一是在高端繼續保持優勢，不斷創新的同時，回到低端和後發者搶奪市場，蘋果就是這麼乾的。另一個方向是在高端方向上繼續邁進，建造更多的護城河，美國的底特律當年就是這麼乾的。
目前看德國的方向是後者，美國的方向是前者，但後者的問題在於，從宏觀上，創新能力是勻速的，要麼你做好保密工作，要麼你就只能開外掛了。所以我並不看好，而且這套說法也是語焉不詳，只是說了個並不十分清晰的概念，但概念這東西誰都懂，中國難道就沒有在搞？目前中國的工業體系也是相當完備，產業鏈上已經具備一定優勢。德國人搞的東西只是適合德國國情的，中國的信息技術水平還差的很遠，我覺得沒必要追趕和模仿德國標準。

看了半天各位的答案，感覺這個工業4.0不就是一個完善的計劃經濟網路嗎？尼瑪這才是向共產主義邁進了一大步啊？

暑期在Bosch做Intern 3 個月
有以下幾個感受：
1. 德國企業有著老牌工業國的底蘊和極強的危機意識。
作為一個汽車零部件生產商，Bosch十分關注最新的互聯網等新興行業的動態，無數次在部門會議上把google作為假想敵，Google 的自動駕駛汽車把Bosch這樣的傳統企業嚇得不輕。但是，Bosch並沒有像某些「大象」百般阻撓這些事的發生，而是積極跟進，尋求合作和聯盟，根據自己的優勢和特長推出更優秀的產品，Bosch自己做的自動駕駛汽車是直接用現有的golf或者奧迪改裝的。不像Google汽車那樣全身各種感測器，它儘可能用微型化的感測器，使得從外形上看不出太大的區別，個人這樣讓人更容易接受，或者更利於廣泛的應用和生產。並且Bosch汽車並不是作為單獨的個體出現的，是建立在周圍車輛都是Auto-drive的基礎上的，物聯網的應用讓自動駕駛更加有可能。
2. 積極轉型。
Bosch自己新成立的子公司，Bosch Software Innovations。這家子公司專註於互聯網和軟體創新，是Bosch Internet of Things and Services (IoTS) 戰略的排頭兵。 IoTS 某種程度上是國內物聯網口號的加強版。Bosch寄希望於通過這家公司開闢新的市場更簡單的說不被物聯網或者Smart City的大潮落下。當然也希望通過建立Smart Factory讓自己現有的工業生產體系更加智能和高效。

好久之後回來繼續更新，對不住了大家

說明一下我是在新加坡的Bosch的Intern，也算是亞太的IT （corporate information）的研發中心，如果還在Bosch的知友要是用到Linux的東西也許能注意到哈哈，不過Bosch已經和微軟簽了corporation級的contract，小弟做的東西也算是Bosch在Open Source的絕唱了吧T T

大四馬上要畢業了，找到了別的工作，即使Bosch在招Junior Management Program也不準備申請了。總的來說還是覺得有些可惜，Bosch真的是一個很好的公司！

3. 在Bosch工作總的來說是一個很好的體驗。Bosch作為一個至今還沒有上市的工業巨頭，健康向上的公司文化自然是必須的。公司有著極其詳細的流程和規範，每個人都按照一定的緩慢的節奏工作著，創新也是比較緩慢的。但是創新和發展新業務從來沒有停止過。真心希望Bosch能繼續發展，繼續創新！

任何一項重大的改變，莫不是以效率大幅提升，帶來最終成本的大幅降低為切入點的。

工業4.0概念剛剛提出的時候，有很多客戶邀請我們去演講，而且參會的都是平時很難約到的大領導。領導主動要求聽咱們忽悠，太令人激動了，必須安排啊。但客戶聽完之後的反應往往是：「你們講的跟網上看到的內容沒什麼區別嘛，就是圖片比網上下載的要清楚一點。」哈哈，尷尬啊。

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以上是開場白，以下是正式回答：

工業4.0是德國的工業企業實現了大批量自動化生產之後，面臨全球市場對個性化、智能化產品的需求，從而提出的進一步升級工業體系的規劃。而信息技術的進步，使這個規劃有了實現的可能。
舉個例子，前幾年有個段子：大眾實際上只有一款車，就是寶來，縮短一點就變成了POLO，拉長一點就是帕薩特，抬高一點就是途觀，壓扁一點就是cc。這個段子其實包含了一定的真理：幾乎所有的大型汽車企業都在執行平台化戰略，而為了降低成本，不同平台之間要儘可能實現零部件共用。這種模式其實是與消費者對個性化的追求背道而馳的，但是沒辦法，在現有的業務模式，即大批量自動化生產的模式下，企業只有這麼做才能降低成本，才能在激烈的市場競爭中活下去。
但是，在工業4.0的生產模式下，這個問題有了解決方案：當世界各地的消費者提出了個性化的需求，這些需求通過企業部署在雲上的CRM、ERP等信息系統傳遞到各個部門，各部門利用自己的信息系統產生必要的輸入，提供給下游製造環節，製造部門的智能製造系統再把生產任務分配給合適的車間和機器人。零部件製造機器人、總裝機器人和物流機器人等各種智能設備之間通過無線網路實現通信，並利用人工智慧自行決定生產計劃和物流計劃，快速生產出消費者需要的產品，再通過智能化的物流體系把產品交付到消費者手中。未來企業甚至可以在每一件產品上安裝智能設備，通過物聯網更清晰及時地了解和預判消費者的需求，自動進行產品維護和升級，從而快速改進產品。
簡而言之，工業4.0的目標就是：通過廣泛應用信息技術，使得產品的生產流程更加緊湊和科學，減少人工干預帶來的不確定性，降低庫存，給市場提供滿足需求的產品，從而大幅度提升企業的生產力。隨著智能製造模式的成熟和技術的進一步發展，企業的業務流程還有可能產生更加深刻的變革。

有的回答說工業4.0隻是一個概念，這是不對的，這個流程中用到的所有的技術：互聯網、物聯網、雲計算、大數據、AI、實時無線通信、智能機器人、ERP、PLM、MES等等，基本上都是成熟技術，而且大部分已經產品化了。西門子的安貝格工廠和成都工廠，已經有了智能製造的雛形。在西門子的智能工廠中，車間工人很少，IT人員的數量已經遠遠多於工人數量，工人要做的也不是常規的生產，而是對生產線的控制。現在需要做的，就是升級企業的信息體系、物流體系、研發體系和製造體系，當然這裡面用到的不只是西門子一家的技術，而且需要時間和資金投入。我相信隨著相關技術的廣泛應用，升級到工業4.0的成本也會快速降低。

工業4.0的確是未來，但它是近在眼前的未來，而不是空中樓閣。

現在在上班，回家了再寫
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回來寫寫。
這幾天和同事談論4.0，但大家似乎熱情都不高，其實題主問這個問題我想絕大部分人（包括我）本是沒什麼資格來答的，但確實很關注4.0也做相關的工作，所以還是說兩句吧。
為什麼說沒資格呢，因為這個這個題目太大了，太超前了，對於未來的東西還很難說好還是壞，所以只能以現在預測未來的眼光進行評價。工業4.0的關鍵詞就是：標準和智能；標準的意義在於佔領先機，把標準制定好別人只能跟著你轉，用你的標準就得給你錢，你是老大那大家都得跟著你轉啊，所以德國人做這個就是想當行業的標準制定者，這就是德國人的聰明之處。智能，我首先很不同意回答排名第一說的那句「工業4.0其實並不存在太高的技術壁壘」，要我說這個壁壘大得很，根本不是現在德國人就能搞定的。大數據與物聯網技術在工業和商業中的普及度和科技度還遠遠不夠，工業4.0的智能絕不是單單是工業的問題，它和IT技術，商業模式，全球的經濟情況有極大的聯繫。就流程製造業而言現在的ERP，MES根本不能叫智能，用工業4.0的眼光看，現在的它們簡直就是傻瓜，所以從技術更新上來講還有很長的路要走，但要走多久誰也不知道，因為我們用諾基亞時候，有誰會想到現在的智能手機會有這麼多功能。我這只是說的是流程製造業，對於整個工業來講技術的更新需要的方方面面就很多了，絕不是現在能做好的。
所以我認為工業4.0現在只是概念，是個方向，德國人會把制定標準放在智能前列，因為標準可以定義，但智能就是個概念了。就像ISA制定了MES，但實際的MES根本沒有實現一樣，德國人是更想搶佔標準的制高點。但我也相信智能化也是必須的。不管怎樣，德國人提出4.0真正意義所在是什麼，德國人提出這個就已經證明了德國人的技術積累和認知程度已經走在大多數國家前列。