工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，日益成為“制造強(qiáng)國(guó)”和“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”建設(shè)的重要支撐。
縱觀全球，許多國(guó)家正不斷加大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的投入，深化“互聯(lián)網(wǎng) +先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展。其中，德國(guó)和美國(guó)的探索頗具啟發(fā)性。
智能化制造提效率、降成本
德國(guó)的先進(jìn)設(shè)備和自動(dòng)化的生產(chǎn)線素來舉世聞名。德國(guó)人嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格以及其獨(dú)特的“學(xué)徒制”高等教育模式，使得德國(guó)制造業(yè)的風(fēng)格非常務(wù)實(shí)，理論研究與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合也十分緊密。
依靠裝備和工業(yè)產(chǎn)品的出口，德國(guó)獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。然而，德國(guó)近年來也面臨一個(gè)問題，那就是大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品本身只能賣一次，賣給一個(gè)客戶之后也就少了一個(gè)客戶。同時(shí)，隨著一些發(fā)展中國(guó)家裝備制造和工業(yè)能力的崛起，德國(guó)的市場(chǎng)也在不斷被擠壓。因此，2008年—2012年，德國(guó)工業(yè)出口幾乎沒有增長(zhǎng)。這促使德國(guó)日漸意識(shí)到，提供裝備不如提供整套解決方案，或者同時(shí)還能提供服務(wù)。
為了保持制造業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，提高生產(chǎn)效率，德國(guó)政府在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式提出了“德國(guó)工業(yè)4.0”的概念，也就是第四次工業(yè)革命，目的是建立一個(gè)與互聯(lián)網(wǎng)融合的智能化先進(jìn)制造方式，提高效率、降低成本和加快反應(yīng)速度，從而保護(hù)“德國(guó)制造”的國(guó)際領(lǐng)先地位。2016年，德國(guó)發(fā)布了 “數(shù)字化戰(zhàn)略2025”，規(guī)劃了包括強(qiáng)化工業(yè)4.0在內(nèi)的十個(gè)重點(diǎn)步驟。
總的來看，德國(guó)工業(yè)4.0的發(fā)展演進(jìn)體現(xiàn)著向智能化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型發(fā)展的連貫思路。
平臺(tái)仍面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型問題
德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)是德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施主體。整個(gè)平臺(tái)的參與者可以分成三類：政府教育科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)。政府負(fù)責(zé)提供搭建政策框架與促進(jìn)合作；教育科研機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)為工業(yè)4.0的推進(jìn)提供舉措和方向，并提供理論基礎(chǔ)；企業(yè)則是工業(yè)4.0的具體實(shí)踐者。
工業(yè)4.0平臺(tái)建設(shè)始于2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，目前已取得不少成效。比如，提供知識(shí)和信息的傳播節(jié)點(diǎn)——在線圖書館，該項(xiàng)目匯集了政府相關(guān)戰(zhàn)略文件以及平臺(tái)各工作組的研究成果等內(nèi)容。
同時(shí)，平臺(tái)還為企業(yè)開展測(cè)試提供多方面支持。平臺(tái)詳盡列出全德國(guó)500多處能夠開展相關(guān)測(cè)試的地點(diǎn)，以便于企業(yè)獲取相關(guān)資源。在德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部的支持下，平臺(tái)可以為中小企業(yè)選擇適合自己項(xiàng)目的測(cè)試點(diǎn)提供建議，并可為這些企業(yè)提供資金支持。
此外，平臺(tái)有助于廣泛開展國(guó)際合作。工業(yè)4.0平臺(tái)已與美國(guó)、中國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)家建立了聯(lián)系或提出了合作計(jì)劃，力圖讓工業(yè)4.0變成“世界性課題”，也為本土企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)提供了便利。
不過，該平臺(tái)也面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的問題。雖然德國(guó)對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標(biāo)持樂觀態(tài)度，但也清醒地認(rèn)識(shí)到，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中依然面臨著諸多挑戰(zhàn)。比如，IT建設(shè)和應(yīng)用在企業(yè)層面比較強(qiáng)，但在整個(gè)社會(huì)比較弱；中小企業(yè)缺少面向數(shù)字化時(shí)代的解決方案；商業(yè)模式創(chuàng)新方面與領(lǐng)先國(guó)家差距較大。
重視為中小企業(yè)提供公共服務(wù)
工業(yè)4.0的實(shí)際參與者是德國(guó)的制造業(yè)企業(yè)，目前已經(jīng)形成了規(guī)模效應(yīng)，在很多高端領(lǐng)域和環(huán)節(jié)具有群體性優(yōu)勢(shì)。例如西門子的“數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)”系統(tǒng)為數(shù)字制造提供了載體；寶馬集團(tuán)的虛擬手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)使得汽車制造再進(jìn)一步；大眾用機(jī)器人制造汽車實(shí)現(xiàn)了極高的人力替代效率；ABB強(qiáng)大、精細(xì)而全面的機(jī)器人產(chǎn)品在世界上有著明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；博世力推用于工廠智能化的射頻碼系統(tǒng)；SAP推動(dòng)云平臺(tái)互聯(lián)萬(wàn)物，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)支撐決策。
在工業(yè)4.0技術(shù)和產(chǎn)業(yè)變革中，不僅僅是大企業(yè)做主導(dǎo)，德國(guó)政府也尤其重視為廣大中小企業(yè)提供公共服務(wù)。以家族企業(yè)為主的中小型企業(yè)，也被稱為“工匠精神的延續(xù)者”，這些德企不追求規(guī)模，以“精而專”著稱。雖然相當(dāng)一部分德國(guó)中小企業(yè)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型還抱有懷疑或觀望態(tài)度，但是德國(guó)工業(yè)4.0保障中小企業(yè)的參與。如德國(guó)工業(yè)企業(yè)聯(lián)合會(huì)是平臺(tái)的重要參與方，同時(shí)也代表著10多萬(wàn)家企業(yè)會(huì)員的利益，德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)為中小企業(yè)提供信息、測(cè)試、資金等多方面支持，以應(yīng)用實(shí)例化解中小企業(yè)的顧慮。
此外，德國(guó)各類標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)及行業(yè)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化制度的制定、執(zhí)行與監(jiān)管，是德國(guó)制造業(yè)質(zhì)量體系的核心，為工業(yè)4.0發(fā)展提供保障。
興建制造業(yè)創(chuàng)新研究中心
在美國(guó)，“工業(yè)4.0”的概念更多被“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”所取代。盡管稱呼不同，但這兩個(gè)概念的基本理念一致，即將虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體連接，形成更具有效率的生產(chǎn)系統(tǒng)。
為應(yīng)對(duì)新科技產(chǎn)業(yè)革命，爭(zhēng)奪國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)話語(yǔ)權(quán)，美國(guó)將重振制造業(yè)作為近年最優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。金融危機(jī)后，美國(guó)政府出臺(tái)了一系列法案，著力興建制造業(yè)創(chuàng)新研究中心，希望以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，推動(dòng)美國(guó)經(jīng)濟(jì)再次走上可持續(xù)增長(zhǎng)之路。
2009年4月，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)的奧巴馬發(fā)表演講，提出將重振制造業(yè)作為美國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重大戰(zhàn)略。同12月，美國(guó)政府出臺(tái)《重振美國(guó)制造業(yè)框架》，詳細(xì)分析了重振制造業(yè)的理論基礎(chǔ)及優(yōu)勢(shì)，成為美國(guó)發(fā)展制造業(yè)的戰(zhàn)略指引。隨后奧巴馬政府從戰(zhàn)略布局、發(fā)展路徑到具體措施逐步鋪展，完成了制造業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃部署。
2011年6月，美國(guó)正式啟動(dòng)“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，旨在加快搶占21世紀(jì)先進(jìn)制造業(yè)制高點(diǎn)。2012年2月，進(jìn)一步推出“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”，通過積極政策導(dǎo)向，鼓勵(lì)制造企業(yè)回歸美國(guó)本土。上述計(jì)劃包括兩條主線，一是調(diào)整、提升傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)構(gòu)及競(jìng)爭(zhēng)力，二是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，提出發(fā)展包括先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)平臺(tái)、先進(jìn)制造工藝及設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施等先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)。
2012年3月，奧巴馬提出建設(shè)“國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”，建立最多45個(gè)研究中心，加強(qiáng)高等院校和制造企業(yè)之間的產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合。2013年1月，美國(guó)總統(tǒng)執(zhí)行辦公室、國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和高端制造業(yè)國(guó)家項(xiàng)目辦公室聯(lián)合發(fā)布 《國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)》，投資10億美元組建美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)(NNMI)，集中力量推動(dòng)數(shù)字化制造、新能源以及新材料應(yīng)用等先進(jìn)制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，打造一批具有先進(jìn)制造業(yè)能力的創(chuàng)新集群。
這一創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域包括：開發(fā)碳纖維復(fù)合材料等輕質(zhì)材料，提高下一代汽車、飛機(jī)、火車和輪船等交通工具的燃料效率、性能以及抗腐蝕性;完善3D打印技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、材料和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)利用數(shù)字化設(shè)計(jì)進(jìn)行低成本小批量的產(chǎn)品生產(chǎn);創(chuàng)造智能制造的框架和方法，允許生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)者實(shí)時(shí)掌握來自全數(shù)字化工廠的 “大數(shù)據(jù)流”，以提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化供應(yīng)鏈，并提高能源、材料的使用效率等。
“通用藍(lán)圖”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享
與德國(guó)工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)的“硬”制造不同，軟件和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的美國(guó)更側(cè)重于在“軟”服務(wù)方面推動(dòng)新一輪工業(yè)革命，希望借助網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的力量提升整個(gè)工業(yè)的價(jià)值創(chuàng)造能力。在此過程中，除了美國(guó)政府的政策扶持外，行業(yè)聯(lián)盟的率先組建成為發(fā)展的重要推手。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念最早由通用電氣于2012年提出，隨后美國(guó)五家行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)手組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，將這一概念大力推廣開來。除了通用電氣，加入該聯(lián)盟的還有IBM、思科、英特爾和AT&T等IT企業(yè)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟采用開放成員制，致力于發(fā)展一個(gè)“通用藍(lán)圖”，使各個(gè)廠商設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。該藍(lán)圖的標(biāo)準(zhǔn)不僅涉及Internet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，還包括諸如IT系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量、互聯(lián)和非互聯(lián)設(shè)備的功率大小、數(shù)據(jù)流量控制等指標(biāo)。其目的在于通過制定通用標(biāo)準(zhǔn)，打破技術(shù)壁壘，利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)工業(yè)過程，促進(jìn)物理世界和數(shù)字世界的融合。
這些標(biāo)準(zhǔn)的建立將有助于硬件和軟件開發(fā)商創(chuàng)建與物聯(lián)網(wǎng)完全兼容的產(chǎn)品，最終結(jié)果可能是實(shí)現(xiàn)傳感器、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、云計(jì)算系統(tǒng)、大型企業(yè)、車輛和數(shù)以百計(jì)的其他類型實(shí)體得以全面整合，推動(dòng)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的效率提升。（吳越 綜合自新華網(wǎng)、搜狐科技、網(wǎng)易科技、中國(guó)證券網(wǎng)）
