德国工业 4.0战略计划实施建议.pdf

德国制造业未来的保障 工业4.0 战略计划实施建议 工业4.0 工作组 德国联邦教育研究部 2013 年4 月 1 【编者按】 为了在新一轮工业革命中占领先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫 协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，“工业4.0” 项目在2013年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。这一研究项目 是2010年7月德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一 ——旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。 本文为 “德国工业4.0战略计划实施建议”的全文翻译版本，但 由于时间紧张，有部分章节没有校对完全，仅供参考。如有问题和错 误，敬请批评指正。待全部校对完成后，再提供更加准确的全文译稿。 主 编：康金城 供 稿：中国工程院咨询服务中心 联系人：郗振宇 联系方式：xzy@ 2 目 录 【编者按】 2 执行摘要 5 1 引言 9 2 愿景：工业4.0 作为智能、网络化世界的一部分 17 2.1 塑造工业4.0 愿景 18 2.2 在工业4.0 下未来会是什么样子？ 20 2.3 新型的商业机会和模式 23 2.4 工作场所的全新社会基础设施 25 2.5 全新的基于服务和实时保障的CPS 平台 26 2.6 工业4.0 之路 28 3 双重战略：成为领先的市场和供应商领域 33 3.1 领先的供应商策略 33 3.2 领先的市场策略 34 3.3 双重策略及其关键特征 36 3.3.1 价值网络的横向一体化 36 3.3.2 全价值链的端到端管理 36 3.3.3 垂直一体化和网络化制造系统 38 4 需求研究 42 5 优先行动领域 47 5.1 标准化和开放标准的一个参考体系 47 5.2 管理复杂的系统 52 5.3 为工业提供一个全面宽频的基础设施 56 5.4 安保是工业4.0 成功的重要因素 59 5.5 数字化工业时代工作的组织和设计 69 5.6 培训和持续性的职业发展 72 5.7 规章制度 78 5.8 资源效率 83 6 德国如何与世界其它地方竞争？ 91 7 展望102 背景资料：103 工业4.0 战略计划 103 工业4.0 平台 105 3 4 执行摘要 德国是全球制造业中最具竞争力的国家之一，其装备制造行 业全球领先。这是由于德国在创新制造技术方面的研究、开发和 生产，以及在复杂工业过程管理方面高度专业化使然。德国拥有 强大的机械和装备制造业、占据全球信息技术能力的显著地位以 及在嵌入式系统和自动化工程具有很高的技术水平，这些都意味 着德国确立了其在制造工程行业中的领导地位。因此，德国以其 独特的优势开拓新型工业化的潜力：工业4.0。 前三次工业革命源于机械化、电力和信息技