從工業(yè)4.0的概念入手，分析了前三次工業(yè)革命對(duì)工業(yè)發(fā)展帶來的巨大作用和影響蛤织，分析探討了工業(yè)4.0的特點(diǎn)拥娄、核心和重點(diǎn)，提出了面對(duì)工業(yè)4.0瞳筏，自動(dòng)化行業(yè)在內(nèi)涵和外延延伸下稚瘾、在通訊技術(shù)、在大數(shù)據(jù)技術(shù)姚炕、在物流技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)摊欠，以與同行探討。

1　引言

2015年制造業(yè)最熱的名詞之一就是“工業(yè)4.0”柱宦⌒┙罚“工業(yè)4．0”是德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出的概念。漢諾威工業(yè)博覽會(huì)（HANNOVER MESSE）始創(chuàng)于1947年8月掸刊，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的不斷發(fā)展與完善免糕，已成為當(dāng)今規(guī)模最大的國(guó)際工業(yè)盛會(huì)，被認(rèn)為是聯(lián)系全世界技術(shù)領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域的重要國(guó)際活動(dòng)忧侧《律颍“工業(yè)4．0”概念一經(jīng)提出在歐洲乃至全球工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域都引起了極大的關(guān)注和認(rèn)同。

工業(yè)4．0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃据篇。該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助便晶，投資預(yù)計(jì)達(dá)2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平担泥，建立具有適應(yīng)性润跟、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴資源谨斥。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)鸡魁。

工業(yè)4．0簡(jiǎn)單說就是第四次工業(yè)革命，也可簡(jiǎn)稱為智慧工業(yè)蛾沪，或者簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)革命紫声，它描繪了制造業(yè)的未來愿景，提出繼蒸汽機(jī)的應(yīng)用匾瓣、規(guī)目坑ぃ化生產(chǎn)和電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后，人類將迎來以信息物理融合系統(tǒng)（CPS）為基礎(chǔ)袱耽，以生產(chǎn)高度數(shù)字化杀餐、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命朱巨。西門子作為德國(guó)最具代表性的工業(yè)企業(yè)以及全球工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的創(chuàng)新先驅(qū)史翘，也是“工業(yè)4．0”概念的積極推動(dòng)者和實(shí)踐者。第四次工業(yè)革命（工業(yè)4．0）就是將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融于工業(yè)生產(chǎn)全生命周期冀续。準(zhǔn)確地說就是：從售前服務(wù)琼讽、到采購(gòu)、到生產(chǎn)洪唐、到銷售钻蹬、到售后服務(wù)全部在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。工業(yè)4．0充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)成果凭需，推動(dòng)工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展问欠。

第一次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命發(fā)生時(shí)，中國(guó)一直處于閉關(guān)自守的封建社會(huì)粒蜈，錯(cuò)失了兩次工業(yè)革命給國(guó)家發(fā)展帶來的重大機(jī)遇顺献，但所幸第三次工業(yè)革命爆發(fā)時(shí)，新中國(guó)成立枯怖，盡管當(dāng)時(shí)中國(guó)的工業(yè)還十分弱小灭西，但我國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人和科技界前輩沒有錯(cuò)失這次機(jī)會(huì)，使得中國(guó)的工業(yè)從無到有掘楔，從小到大弹爱，從弱到強(qiáng)，特別是四個(gè)現(xiàn)代化的提出和實(shí)施骚美，使得我國(guó)的工業(yè)得到高速穩(wěn)健的發(fā)展芹倔，極大的縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。第四次工業(yè)革命來臨氨鹤，對(duì)中國(guó)的工業(yè)發(fā)展既是挑戰(zhàn)威脯，也是機(jī)遇，趕超世界先進(jìn)水平成為可望也可及的目標(biāo)何煞。

用通俗易懂的語言描述跨略，工業(yè)4．0就是將分散在不同公司的人、物柿患、系統(tǒng)連接起來烁犀。準(zhǔn)確把握前三次工業(yè)革命的核心和根本，有助于更加準(zhǔn)確的熟悉和理解工業(yè)4．0森枪。

1．1　第一次工業(yè)革命

第一次工業(yè)革命是18世紀(jì)從英國(guó)發(fā)起的技術(shù)革命视搏，是技術(shù)發(fā)展史上的一次翻天覆地的變革性革命，它首次實(shí)現(xiàn)了人類夢(mèng)寐以求的以機(jī)器代替手工工具實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的夢(mèng)想县袱。第一次工業(yè)革命以工作機(jī)的誕生為開端浑娜，以發(fā)明的蒸汽輪機(jī)作為動(dòng)力機(jī)被廣泛使用為標(biāo)志佑力。第一次工業(yè)革命可以簡(jiǎn)稱為機(jī)械化革命。

第一次工業(yè)革命從生產(chǎn)技術(shù)方面來看筋遭，就是使部分工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)器代替手工勞作打颤；從社會(huì)關(guān)系來看，第一次工業(yè)革命使得依附于落后生產(chǎn)方式的自耕農(nóng)階級(jí)消失了漓滔，小作坊和分散式手工業(yè)被大工廠式工業(yè)所代替编饺，形成了兩個(gè)新的階層：工業(yè)資產(chǎn)階級(jí)（資本家）和工業(yè)無產(chǎn)階級(jí)（工人）。毋容置疑的是响驴，這次革命透且，是生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，不僅僅解放了生產(chǎn)力豁鲤，還極大地提高了勞動(dòng)效率秽誊，顯然更是一場(chǎng)生產(chǎn)關(guān)系的重大革命。本次革命使得生產(chǎn)力極大的提高徒锄；資本主義經(jīng)濟(jì)得以迅速發(fā)展轮拼；工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性變化，同時(shí)還給社會(huì)形態(tài)帶來了革命性變革安芋，逐漸地形成了資本主義的世界體系才延，封建社會(huì)和以前的社會(huì)制度只能無可奈何花落去，讓位給資本主義社會(huì)售芳。

1．2　第二次工業(yè)革命

正是因?yàn)榈谝淮喂I(yè)革命形成的資本主義社會(huì)形態(tài)陈园，有力地促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在19世紀(jì)自然科學(xué)研究工作取得重大進(jìn)展肿犁，由此產(chǎn)生的各種新技術(shù)湘志、新發(fā)明層出不窮，并被迅速應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)整空，有力地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展羽抒。在19世紀(jì)六七十年代，陸續(xù)出現(xiàn)了一系列電氣發(fā)明偶凝，標(biāo)志性的是發(fā)電機(jī)的發(fā)明蝶锋，使得電力廣泛應(yīng)用成為可能，隨即電話機(jī)什往、電燈扳缕、電車、電鉆别威、電焊機(jī)等電氣產(chǎn)品如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來躯舔，早期的汽車、飛機(jī)等也陸續(xù)被推出省古，這標(biāo)志著第二次工業(yè)革命正式來臨粥庄。

第二次工業(yè)革命同第一次工業(yè)革命相比丧失，具有以下三個(gè)特點(diǎn)：

首先，在第一次工業(yè)革命時(shí)期飒赃，許多技術(shù)發(fā)明都來源于工匠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)利花，科學(xué)和技術(shù)尚未真正結(jié)合科侈；而在第二次工業(yè)革命期間载佳，自然科學(xué)的新發(fā)展，開始同工業(yè)生產(chǎn)緊密地結(jié)合起來臀栈，科學(xué)地推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展方面發(fā)揮了更為重要的作用蔫慧，它與技術(shù)的結(jié)合使第二次工業(yè)革命取得了巨大的成果。

其次岭蚜，第一次工業(yè)革命首先發(fā)生在英國(guó)脯阔，重要的新機(jī)器和新生產(chǎn)方法主要是在英國(guó)發(fā)明的，其他國(guó)家工業(yè)革命發(fā)展相對(duì)緩慢孝揉；而第二次工業(yè)革命幾乎同時(shí)發(fā)生在幾個(gè)先進(jìn)的資本主義國(guó)家摇值，新的技術(shù)和發(fā)明超出了一國(guó)的范圍，其規(guī)模更加廣泛垃批，發(fā)展也比較迅速茫步。

第三，第二次工業(yè)革命開始時(shí)枢竟，有些主要資本主義國(guó)家如日本尚未完成第一次工業(yè)革命拿豺，對(duì)它們來說，兩次工業(yè)革命是交叉進(jìn)行的坤搂。它們既可以吸收第一次工業(yè)革命的技術(shù)成果咱缭，又可以直接利用第二次工業(yè)革命的新技術(shù)，這些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度也比較快戒蟆。

毫無疑問俊戳，第二次工業(yè)革命對(duì)工業(yè)的影響是十分巨大和深遠(yuǎn)的，主要體現(xiàn)在如下四個(gè)方面：

首先馆匿，新能源的大規(guī)模應(yīng)用抑胎，如電力，煤炭等甜熔，這些新能源直接促進(jìn)了重工業(yè)的大踏步前進(jìn)圆恤，使大型的工廠能夠方便廉價(jià)地獲得持續(xù)有效的動(dòng)力供應(yīng)，進(jìn)而使大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)成為可能腔稀，并為之后的經(jīng)濟(jì)壟斷奠定了基礎(chǔ)盆昙。

其次，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明解決了長(zhǎng)期困擾人類的動(dòng)力不足的問題焊虏。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明又促進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)淡喜，發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明又解決了交通工具的問題秕磷，推動(dòng)了汽車、遠(yuǎn)洋輪船炼团、飛機(jī)的迅速發(fā)展澎嚣，使人類的足跡遍布了全世界，也讓各個(gè)地區(qū)的文化存妇、貿(mào)易交流更加便利男软。

第三，通訊工具的發(fā)明唉奇。自從19世紀(jì)70年代美國(guó)人貝爾發(fā)明了電話之后灯烤，人與人之間的交流就不再局限于面對(duì)面的談話。

最后闻街，化工業(yè)的迅猛發(fā)展欧蠢。炸藥的發(fā)明，大大促進(jìn)了軍工業(yè)的進(jìn)步架讳，并最終導(dǎo)致第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)榴烦。從煤炭中提取各種化合物、塑料文饱、人造纖維先后被投入實(shí)際生活绝壹。

第二次工業(yè)革命使得人類開始通過科學(xué)研究來獲得純粹的知識(shí)，然后又反過來再將所獲得的理論知識(shí)付之于實(shí)際應(yīng)用汹魁，促進(jìn)了工業(yè)的飛速發(fā)展匿党。顯而易見，第二次工業(yè)革命可以簡(jiǎn)稱為電氣化革命寓落。

1．3　第三次科技革命

第三次科技革命是人類文明史上繼機(jī)械化革命和電氣化革命之后科技領(lǐng)域里的又一次重大飛躍括丁。它以原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用為主要標(biāo)志伶选，涉及信息技術(shù)史飞、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)仰税、生物技術(shù)构资、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場(chǎng)信息控制技術(shù)革命。這次科技革命不僅極大地推動(dòng)了人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)陨簇、政治吐绵、文化領(lǐng)域的變革，也影響了人類的生活方式和思維方式河绽，使人類社會(huì)生活和生存方式的現(xiàn)代化向更高境界發(fā)展己单。正是從這個(gè)意義上講，第三次科技革命是迄今為止人類歷史上規(guī)模最大、影響最為深遠(yuǎn)的一次科技革命纹笼，是人類文明史上不容忽視的重大事件纹份。

有專家認(rèn)為，第三次科技革命之所以首先在美國(guó)興起炫允，絕非偶然現(xiàn)象培幽，而有其客觀必然性。這集中表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是由于第二次世界大戰(zhàn)后初期美國(guó)擁有雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)睛村、眾多優(yōu)秀的科技人才绎编、蓬勃向上的民族創(chuàng)新精神、優(yōu)越的地理環(huán)境和巨大的市場(chǎng)容量等方面的優(yōu)勢(shì)锚蛀，為第三次科技革命首先在美國(guó)興起創(chuàng)造了前提條件和可能性曙悠；二是戰(zhàn)后以來婿残，美國(guó)政府高度重視科技核宿，積極采取措施推動(dòng)科技事業(yè)的發(fā)展，直接促成第三次科技革命首先在美國(guó)興起襟腹。同時(shí)還應(yīng)注意到美國(guó)當(dāng)時(shí)具備如下條件：技術(shù)條件——在思維技術(shù)方面顾篡，美國(guó)的實(shí)用主義哲學(xué)開始形成；實(shí)驗(yàn)技術(shù)以軍民結(jié)合摊哟、理工結(jié)合為特色在竹；生產(chǎn)方面以電力技術(shù)和航空技術(shù)領(lǐng)先。物質(zhì)條件——美國(guó)有優(yōu)越的自然資源和人力資源梅屉，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廣大值纱，有利于規(guī)模生產(chǎn)；制度條件——美國(guó)是第一個(gè)資產(chǎn)階級(jí)民主憲政國(guó)家坯汤；文化條件——美國(guó)人來自世界各地虐唠，融合了各民族的文化傳統(tǒng)；二次大戰(zhàn)前后涌入一批優(yōu)秀的歐洲科學(xué)家惰聂，如愛因斯坦疆偿、馮·諾伊曼等；建立了各種學(xué)會(huì)組織搓幌，科研體制多元化杆故；美國(guó)在二戰(zhàn)中，利用戰(zhàn)爭(zhēng)的交往形式溉愁，爭(zhēng)奪到最多的科技人才处铛，帶動(dòng)本國(guó)人才的培養(yǎng)，因而受益最豐拐揭。因此可以認(rèn)為撤蟆，第三次工業(yè)革命源于美國(guó)具有一定的合理性和必然性。

第三次工業(yè)革命發(fā)生時(shí)間在20世紀(jì)50年代中期至70年代初期達(dá)到高潮，70年代以后進(jìn)入一個(gè)新階段譬椰。

第三次工業(yè)革命的特點(diǎn)可以簡(jiǎn)單的歸結(jié)為科學(xué)化踏蚓、群體化、智能化姚不、高技術(shù)化和產(chǎn)業(yè)化惫投。因此第三次工業(yè)革命可以簡(jiǎn)稱為智能化革命。

第二次世界大戰(zhàn)對(duì)軍工技術(shù)的刺激衷玩，有力地推動(dòng)科學(xué)技術(shù)研究的高速發(fā)展蹬谁，隨著二戰(zhàn)的結(jié)束，各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域盾倍，極大地推動(dòng)和促進(jìn)了第三次科技革命的興起癞烈。

第三次工業(yè)革命對(duì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，主要表現(xiàn)在：它引起生產(chǎn)力各要素的變革膀钝，使勞動(dòng)生產(chǎn)率有了顯著提高堕常；不僅加強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)非物質(zhì)化和生產(chǎn)過程智能化的趨勢(shì)，而且引起了各國(guó)經(jīng)濟(jì)布局和世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化萎煤；第三次科技革命以其豐富的內(nèi)容使管理發(fā)展為一門真正的科學(xué)缤弦，并實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化。

第三次科技革命不僅帶來了物的現(xiàn)代化彻磁，引起勞動(dòng)方式和生活方式的變革碍沐，而且也造就了一代新人與之相適應(yīng)，使人的觀念衷蜓、思維方式累提、行為方式、生活方式逐步走向現(xiàn)代化磁浇。

由于電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和廣泛使用斋陪，以及各種“人—機(jī)控制系統(tǒng)”的形成，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)扯夭、辦公和家庭生活的自動(dòng)化（即所謂的“三A”革命）鳍贾，預(yù)示著人類社會(huì)將從機(jī)械化、電氣化的時(shí)代進(jìn)入到另一個(gè)更高級(jí)的自動(dòng)化時(shí)代交洗；空間技術(shù)和海洋技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著人類社會(huì)已從被束縛于地球表面的“地球居民”時(shí)代進(jìn)入一個(gè)遠(yuǎn)為遼闊的陸浩锟疲空立體新時(shí)期；基因重組技術(shù)构拳、結(jié)構(gòu)化學(xué)和分子工程學(xué)的進(jìn)展使人類獲得了主動(dòng)創(chuàng)造新生物和新生命的創(chuàng)造力账菊，標(biāo)志著人類正在由“必然王國(guó)”一步步走向“自由王國(guó)”。

工業(yè)4.0給自動(dòng)化行業(yè)帶來哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)耀奠？

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大規(guī)模介入工業(yè)生產(chǎn)册吹，隨之而來的工業(yè)第四次革命將再次引起工業(yè)生產(chǎn)的大變革，從而推動(dòng)人類生產(chǎn)生活更加美好。

2 工業(yè)4.0的特點(diǎn)

我國(guó)欲在第四次工業(yè)革命中占得先機(jī)馒狡，必須準(zhǔn)確把握第四次工業(yè)革命的基本特點(diǎn)嚣褐，分析在技術(shù)層面和產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面即將面對(duì)的挑戰(zhàn)，把握帶來的機(jī)遇煮肋，嚴(yán)密策劃逸茅，才能最大限度地發(fā)揮此次革命給工業(yè)發(fā)展帶來的機(jī)遇，為實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》宏偉藍(lán)圖鋪平道路响友。

工業(yè)4．0的特點(diǎn)可以概括為五點(diǎn)：互聯(lián)详不、數(shù)據(jù)、集成扳辉、創(chuàng)新妖救、轉(zhuǎn)型。

互聯(lián)：工業(yè)4．0的核心是連接粒梦，要把設(shè)備亮航、生產(chǎn)線、工廠谍倦、供應(yīng)商塞赂、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。因此工業(yè)4．0的首要特點(diǎn)是互聯(lián)昼蛀，而當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)十分發(fā)達(dá)，為工業(yè)4．0的來臨打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)圆存。

數(shù)據(jù)：工業(yè)4．0必然帶來產(chǎn)品數(shù)據(jù)叼旋、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)沦辙、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)夫植、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)油讯、銷售數(shù)據(jù)详民、消費(fèi)者數(shù)據(jù)等等。這些龐大的數(shù)據(jù)如何發(fā)揮重大作用陌兑，將會(huì)更進(jìn)一步促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的飛速進(jìn)展却师。

集成：工業(yè)4．0將無處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)素司、智能控制系統(tǒng)程押、通信設(shè)施通過CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。通過這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)押逾，使人與人果派、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、以及服務(wù)與服務(wù)之間蟀披，能夠形成一個(gè)互聯(lián)饵朱，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成巫碍。這種程度的集成將會(huì)使工業(yè)與民生板刑，工業(yè)與人更緊密結(jié)合，對(duì)技術(shù)和市場(chǎng)的推動(dòng)作用十分巨大俊炒。

創(chuàng)新：工業(yè)4.0的實(shí)施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程邑键，制造技術(shù)、產(chǎn)品休玩、模式著淆、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新拴疤，將會(huì)層出不窮永部，從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新，到模式創(chuàng)新呐矾，再到液態(tài)創(chuàng)新苔埋，最后到組織創(chuàng)新。中國(guó)正在實(shí)施大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新戰(zhàn)略蜒犯，無疑更有利于工業(yè)4．0在中國(guó)的全面深入推廣组橄。

轉(zhuǎn)型：對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)而言，轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠罚随，從2．0玉工、3．0的工廠轉(zhuǎn)型到4．0的工廠，整個(gè)生產(chǎn)形態(tài)上淘菩，從大規(guī)模生產(chǎn)遵班，轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。實(shí)際上整個(gè)生產(chǎn)的過程更加柔性化茧音、個(gè)性化有蒲、定制化，這是工業(yè)4．0非常重要的特征盘嘉。由于中國(guó)錯(cuò)失第一次冈柑、第二次工業(yè)革命給工業(yè)帶來的巨大發(fā)展，第三次工業(yè)革命時(shí)中國(guó)處于建國(guó)初期将盾，到目前為止多梅，中國(guó)的工業(yè)仍然參差不齊，大批的工業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級(jí)再僧，只有轉(zhuǎn)型升級(jí)才能更好地迎接工業(yè)4．0帶來的重大發(fā)展機(jī)遇苏蒿。

3　工業(yè)4．0的核心與重點(diǎn)

工業(yè)4．0核心是生產(chǎn)系統(tǒng)必須和底層的設(shè)備融合成一個(gè)整體俩孽，所有的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都能采集上來，并通過上層信息系統(tǒng)的智能分析嫉鸳，來告訴企業(yè)底層的設(shè)備應(yīng)該如何運(yùn)行患达，最終實(shí)現(xiàn)無人控制。因此可以概括為兩大核心主題：智慧產(chǎn)品和智慧工廠喷聪。

智慧化是科學(xué)技術(shù)在發(fā)展進(jìn)程中先進(jìn)信息技術(shù)與工業(yè)不斷完美結(jié)合的一個(gè)過程习劫，在這個(gè)過程中，不斷更新的信息技術(shù)起著決定作用嚼隘。智慧產(chǎn)品有唯一的特征被識(shí)別诽里，在任何時(shí)候都能被定位，我們知道它的發(fā)展歷程飞蛹，了解它當(dāng)前狀況谤狡，以及實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)狀態(tài)的方式。從通過出口物流下訂單的那一刻起卧檐，縱向與工廠和公司業(yè)務(wù)流程聯(lián)網(wǎng)墓懂，橫向連接則可實(shí)時(shí)管理衍生價(jià)值體系，這二者共同構(gòu)建了嵌入式制造系統(tǒng)霉囚。此外捕仔，這些指令都要求啟用終端間工程（模式）流經(jīng)整個(gè)價(jià)值鏈。智慧產(chǎn)品不僅能夠?qū)崟r(shí)采集整個(gè)生產(chǎn)鏈必須的各種信息盈罐，還需要能夠自主做出決策榜跌，根據(jù)生產(chǎn)需要提供僅需的信息。智慧產(chǎn)品必將給工業(yè)產(chǎn)品帶來劃時(shí)代的革命暖呕。

智慧工廠是一種高能效的工廠士敬，它必須擁有基于高科技的、適應(yīng)性強(qiáng)的雾逢、符合人體工程學(xué)的生產(chǎn)線。智慧工廠的目標(biāo)是整合客戶和業(yè)務(wù)合作伙伴赴仪，同時(shí)也能夠制造和組裝定制產(chǎn)品赂阻，而且未來的智慧工廠將在生產(chǎn)效率和安全性方面具有更大的自主決策能力。工業(yè)4．0更多的是依靠機(jī)器進(jìn)行工作并解釋數(shù)據(jù)换橱，而不是依靠人類的智慧邪慧。當(dāng)然，人的因素仍然不可忽視舔躏，但人更多地是起到控制秆尝、編程和維護(hù)的作用，而不是在車間進(jìn)行作業(yè)防擎。工業(yè)4．0不僅使工廠生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化挎中，更重要的是在生產(chǎn)過程中睹沐，能夠自主決策，自主指揮生產(chǎn)磁滚，這使得工廠自動(dòng)化進(jìn)入到智慧化工廠的層次佛吓，給工業(yè)生產(chǎn)帶來歷史性變革。

工業(yè)4．0的最大特點(diǎn)是制造業(yè)中所有參與者及資源的高度社會(huì)技術(shù)互動(dòng)垂攘∥停互動(dòng)主要圍繞制造資源網(wǎng)絡(luò)（制造機(jī)械、機(jī)器人晒他、輸送機(jī)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)及生產(chǎn)設(shè)施）進(jìn)行吱型，這些網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立自主，在不同情況下能自我管理陨仅，自我配置津滞，還裝備了傳感器，分散安裝掂名，并融入了相關(guān)規(guī)劃及管理系統(tǒng)据沈。作為這一愿景的關(guān)鍵組成部分，智慧工廠將被納入公司內(nèi)部?jī)r(jià)值網(wǎng)絡(luò)饺蔑，它的特點(diǎn)是包括制造過程和制造產(chǎn)品的端對(duì)端工程锌介，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和物理世界的無縫銜接。智慧工廠將使復(fù)雜的制造流程便于管理猾警，并能同時(shí)確保生產(chǎn)過程的吸引力症旭、生產(chǎn)效益以及工廠在市區(qū)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。

工業(yè)4．0的核心必然給產(chǎn)品生產(chǎn)提出了更高的要求饲残，相應(yīng)的必須在可靠性技術(shù)秉返、安全性技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)钳舵、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)螺坟、物流管控技術(shù)五位一體展開全方位的研究和提升，賦予產(chǎn)品邓樟、生產(chǎn)過程缸秀、管理智慧化的內(nèi)涵。這五大技術(shù)的研究成果決定了工業(yè)4．0能否順利推廣實(shí)現(xiàn)役默，因而成為工業(yè)4．0毋容置疑的重點(diǎn)內(nèi)容唯碗。

4　工業(yè)4．0給自動(dòng)化行業(yè)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

中國(guó)從政府層面正在積極推動(dòng)工業(yè)4．0，但是大家要認(rèn)識(shí)到國(guó)內(nèi)從工業(yè)2．0冤牢、3．0時(shí)代跨越到工業(yè)4．0時(shí)代铐向，會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期的艱巨的過程，技術(shù)支撐面臨的挑戰(zhàn)巨大丙者，還需要加倍努力复斥，但同時(shí)也是一個(gè)傳統(tǒng)企業(yè)向智能企業(yè)轉(zhuǎn)型的紅利十年营密，企業(yè)轉(zhuǎn)型需要大量的技術(shù)、人力以及相關(guān)部門的參與永票。所以卵贱，為企業(yè)轉(zhuǎn)型提供咨詢、管理侣集、技術(shù)键俱、設(shè)備、商業(yè)模式設(shè)計(jì)以及培訓(xùn)等世分，技術(shù)市場(chǎng)機(jī)遇巨大编振。

對(duì)于自動(dòng)化行業(yè)來說，工業(yè)4．0在技術(shù)層面提出了更高的要求臭埋，但也帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇踪央，簡(jiǎn)要分析如下。

4．1　工業(yè)4．0使自動(dòng)化行業(yè)的內(nèi)涵和外延得以延伸

首先工業(yè)4．0使得自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的橫向連接更加廣闊瓢阴。通過全集成自動(dòng)化畅蹂、集成架構(gòu)等統(tǒng)一平臺(tái)將控制、驅(qū)動(dòng)狐兴、低壓配電等系統(tǒng)深度集成血沦，在單一的編程環(huán)境中為可擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)和機(jī)器控制提供集成的平臺(tái)。這種集成可減少需要儲(chǔ)存的備件數(shù)量伦捐，而控制平臺(tái)的開放性則可確保與第三方組件輕松集成野言。此外，在每臺(tái)機(jī)器上使用的可視化及信息軟件需實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化處理方式孟庵。

其次工業(yè)4．0拓展了與下層現(xiàn)場(chǎng)傳感和數(shù)據(jù)采集層及上層企業(yè)管理系統(tǒng)的縱向連接近窟。

從機(jī)器運(yùn)行和能源使用到變量處理和材料使用，在生產(chǎn)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)中补蠢，控制器伦颊、傳感器及其它設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。來自生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)在幾年之內(nèi)就會(huì)在數(shù)量上超過公司產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)姜架。即便是現(xiàn)在响徒，也有大量的此類數(shù)據(jù)正在通過現(xiàn)場(chǎng)的PLC進(jìn)行分析。當(dāng)務(wù)之急乃是將所有來自各工廠運(yùn)行系統(tǒng)不斷劇增的數(shù)據(jù)與來自業(yè)務(wù)應(yīng)用的信息相結(jié)合梳命，從而打造運(yùn)營(yíng)智能，尤其是遠(yuǎn)程維護(hù)解決方案和基于云技術(shù)的服務(wù)状勤，以應(yīng)對(duì)持續(xù)增加的圍繞數(shù)據(jù)分析的服務(wù)需求鞋怀。如遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)可以對(duì)個(gè)別部件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析或?qū)φ麄€(gè)驅(qū)動(dòng)鏈實(shí)施在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。

內(nèi)涵和外延的延伸持搜，給自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)拓展帶來了更大的空間密似。但同時(shí)要求產(chǎn)品具有更高的可靠性焙矛、安全性，要求產(chǎn)品具有智慧化的能力残腌，因?yàn)樵诩夹g(shù)層面提出了更大的挑戰(zhàn)村斟。

4．2 工業(yè)4.0在通訊領(lǐng)域給自動(dòng)化行業(yè)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

工業(yè)4．0將使在平板電腦或智能手機(jī)上訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)成為現(xiàn)實(shí)，信息和工廠員工通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通訊實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)”并隨時(shí)隨地訪問應(yīng)用程序抛猫，很多情況下需要使用云技術(shù)處理和存儲(chǔ)來自各地的數(shù)據(jù)蟆盹，又要在各地實(shí)時(shí)地使用這些數(shù)據(jù)。移動(dòng)技術(shù)讓人變得機(jī)動(dòng)靈活闺金，人們可以隨時(shí)隨地與任何相關(guān)人事聯(lián)系逾滥，可以與全球同事交流分享經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、解決業(yè)務(wù)問題败匹。不管技術(shù)專家身在何處寨昙，呼叫中心代表都可以實(shí)時(shí)向其咨詢問題，而專家本人也可以隨地訪問世界上任意地點(diǎn)的設(shè)備服務(wù)歷史以及其它裝置的歷史遂冰，還能夠核對(duì)工廠更新和其它咨詢殉扒。

實(shí)現(xiàn)工業(yè)4．0，必須充分利用智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)则涎，借助統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施缕粗，來實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)所有設(shè)備彼此之間的相互通信。顯然纱栓，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備將得到更廣泛的應(yīng)用费抚。獨(dú)立IP的應(yīng)用可以使產(chǎn)品和設(shè)備具備可識(shí)別的獨(dú)立身份、便于追蹤韭惧、定位和監(jiān)測(cè)斟拘。此外，標(biāo)準(zhǔn)通訊可使更多的數(shù)字設(shè)備融入生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)哀姿，如攝像機(jī)拾撇、RFID讀卡器、數(shù)字平板鹰幌、安全磁卡等狂秦，以提高生產(chǎn)管理的精細(xì)化。

工業(yè)4．0的實(shí)施帶來了十分龐大的通訊數(shù)據(jù)推捐，如何實(shí)現(xiàn)如此龐大的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通訊裂问，通信過程相互干擾如何解決，在通訊容量有限的情況下如何進(jìn)一步拓展等等牛柒，在通訊技術(shù)和通訊產(chǎn)品領(lǐng)域不僅帶來技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)拓展機(jī)遇堪簿，更多的是帶來了技術(shù)突破的挑戰(zhàn)。

4．3　工業(yè)4．0在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域給自動(dòng)化行業(yè)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

過去自動(dòng)化行業(yè)實(shí)施的自動(dòng)化控制是單一的對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)施自動(dòng)化控制皮壁，數(shù)據(jù)量有限椭更，但工業(yè)4．0要求的是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品生命周期的控制哪审，因此涉及采購(gòu)、制造過程虑瀑、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)湿滓，涉及的數(shù)據(jù)不僅僅局限于生產(chǎn)過程采集的信息，還包括元器件舌狗、零部件的遠(yuǎn)程信息叽奥、銷售信息、售后服務(wù)信息等把夸。數(shù)據(jù)量十分龐大扑姆。這些數(shù)據(jù)信息如何才能更好地發(fā)揮其作用，更多地為其它領(lǐng)域提供服務(wù)尉武，對(duì)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品牌宜、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)通訊產(chǎn)品源洒、數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品帶來了更大的市場(chǎng)機(jī)遇骡眼，但如何確保如此龐大的數(shù)據(jù)信息通訊的安全性和實(shí)時(shí)性，如何拓展數(shù)據(jù)服務(wù)范圍赘眼，也給技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)晌爹。

4．4　工業(yè)4．0給物流自動(dòng)化帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

工業(yè)4．0將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)融于產(chǎn)品全生命周期，給采購(gòu)和物流帶來革命性變革发钞，采購(gòu)人員實(shí)施采購(gòu)只需要登錄工業(yè)4．0整合的信息平臺(tái)肖自，手指點(diǎn)動(dòng)即可完成。但采購(gòu)的物資必須由物流公司完成傳送鞋倔。物流公司必須在信息平臺(tái)上接單并完成相應(yīng)的工作老玲，為了高效實(shí)現(xiàn)上述要求，物流自動(dòng)化成為必然的解決途徑除呵，自動(dòng)化行業(yè)引來物流自動(dòng)化這一新的自動(dòng)化領(lǐng)域再菊。實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化，在物品識(shí)別技術(shù)颜曾、物品存儲(chǔ)期間保質(zhì)技術(shù)纠拔、運(yùn)送過程安全性和實(shí)時(shí)性技術(shù)等方面面臨巨大的挑戰(zhàn)。

5　結(jié)語

在中國(guó)實(shí)施工業(yè)4．0泛豪，對(duì)自動(dòng)化行業(yè)來說稠诲，不僅在技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)拓展方面帶來了巨大的機(jī)遇，但在解決技術(shù)方面也同時(shí)面臨巨大的挑戰(zhàn)诡曙÷来猓可靠性技術(shù)、安全性技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)匹耕、通訊技術(shù)、物流技術(shù)等領(lǐng)域必將迎來新一輪技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用熱潮荠雕。

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