整潔、光亮的未來工廠在靜悄悄地高效運轉，智慧機器彼此協作，並與一支技術嫺熟的全球工作團隊相配合，他們不僅可以與工業生産鏈上下游的每一個環節智慧互聯，還能與客戶直接溝通，滿足各種多元化、個性化的産品需求；如果需要，所有生産過程中的數據都將被蒐集，情報分析系統和各種動態系統也將完美結合，資訊與生産的網際網路絡在這裡實現真正的價值。

　　“這個夢想儘管令人驚奇，但與現實的距離卻比我們想像得要近得多。”關注國外科技戰略的中國科學資訊技術研究所戰略研究中心副研究員劉潤生説。據他介紹，位於德國安貝格的西門子電子製造廠恰似這個夢境，深刻地展現數字化的魔力：這座完美的高技術工廠佔地1萬多平方米，以數字方式高效奇妙地運轉。其照單生産的定制生産過程涉及16億個零部件，每年生産5萬多種型號的産品。西門子公司向250家供應商採購大約1萬種材料，在這家工廠生産出950種不同産品。

　　“事實上早在2011年，以西門子為代表的德國先進製造廠商便聯合德國工程院、弗勞恩霍夫協會等學界倡導了‘工業4.0’（Industry 4.0）概念。”劉潤生告訴科技日報記者，“他們認為，18世紀引入機械製造設備的工業是1.0時代，20世紀初的電氣化大規模生産是2.0時代，20世紀70年代開始的資訊化是3.0時代，現在正在進入工業4.0時代，即以資訊物理融合系統為基礎的智慧化、網路化的工業時代。”

　　“這個概念描述了由集中式控制向分佈式增強型控制的基本範式轉變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化産品與服務的生産模式。”劉潤生説。

　　接下來的一段時間裏，來自産業界和學界的聲音愈加強烈，直至2012年，德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯合將“工業4.0”列入《高技術戰略2020》的十大未來項目之一，以支援工業技術領域新一代關鍵技術的研發與創新。他們堅信，創造新價值的過程會由此發生改變，産業鏈分工將被重組。

　　為推動“工業4.0”的實現，德國機械及製造商協會、德國資訊技術、通訊與新媒體協會、德國電子電氣製造商協會合作設立了“工業4.0平臺”。2013年4月，德國工程院向德國政府提交了工業4.0工作組的最終報告——《保障德國製造業的未來——關於實施工業4.0戰略的建議》。“這份報告明確提出了德國向工業4.0轉變需要採取雙重策略，即德國要成為智慧製造技術的主要供應商和CPS技術及産品的領先市場。”劉潤生説。

　　“所謂CPS，是Cyber-Physical Systems的縮寫，意為資訊物理融合系統，也是實現工業4.0最核心的技術，它是把計算與通信深深地嵌入實物過程、與實物過程密切互動，從而給實物系統添加新的能力。”劉潤生説，“基於這項技術，生産和服務方式將得到進一步‘進化’，通過傳感網，虛擬空間的高級計算能力將與現實世界緊密相連，從而在生産製造過程中，採集並分析與設計、開發、生産有關的所有數據，形成可自律操作的智慧生産系統——這就是工業4.0時代下的智慧工廠。”

　　不過，CPS技術並非只受到德國人的青睞，據劉潤生介紹，美國早在2006年2月發佈的《美國競爭力計劃》就將CPS列為重要的研究項目，而近年來CPS一直是美國政府先進製造領域和資訊技術領域的研發重點。“企業方面，美國工業巨頭通用電氣公司力推其所謂的‘工業網際網路’，其實質也是注重數字網路世界與機器世界的深度融合。該公司于2012年還發佈報告《工業網際網路：突破智慧和機器的界限》，大舉開展概念和品牌行銷攻勢。”劉潤生説，“而今年3月，AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾五家業界巨頭還創建了工業網際網路聯盟，目前其成員已經發展到了90個。”

　　“生産率增長的時代遠未過去。”通用電氣公司首席執行官傑夫·伊梅爾特（Jeff Immelt）如是評價日益升溫的智慧生産時代，“所有工業公司都不再等同於‘大鐵箱’，嶄新的製造方式將緊緊圍繞著我們的産品，數據和軟體相連，實時做出分析與判斷。工業正在前進，這絕不是什麼遙遠的未來，這已經是今日的現實。”

　　數字世界與現實世界的融合真的可以使經濟發展進入新的階段？這聽上去足以讓工業4.0值得期待。劉潤生説：“它不僅為製造業提供了巨大機遇，還為工業流程和工業服務創造了新機遇；而工業4.0的概念從傳統的製造強國——德國起步，某種意義上來説也進一步強化了‘德國製造’這個品牌。”

　　“不過，工業4.0最深層的內涵依然在於對未來製造領域的深遠影響，我們必須深刻地理解和抓牢資訊技術對工業轉型的巨大變革力量，實體物理世界和虛擬網路世界的廣泛深度融合無疑是未來不可逆轉的大趨勢。”劉潤生説。

　　（科技日報北京12月9日電）