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工业4.0：一场“看不见的世界”里进行的“战争”

德国工业4.0、美CPS计划、我国制造2025，这些国家战略的背后有一个

共通点，那就是重视发展工业大数据和信息物理系统相关技术，并以此作为各自的工

业4.0版本的创新驱动力。

 美国辛辛那提大学特聘讲座教授、上海交通大学特聘讲座教授与先进产业技术

研究院前瞻顾问李杰，曾先后受邀参与讨论德国工业4.0国家战略和美CPS计划的

制订。日前，他在上海接受了《解放周一》的独家专访。

 制造业的新境界

 工业4.0是德国提出的口号，却是全球制造业共同的发展方向。李杰的开场白，

简洁明了。

 工业4.0是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提

出的概念：继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后，人类将

迎来以信息物理融合系统（CPS）为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为

标志的第四次工业革命。

 工业4.0概念在欧洲乃至全球工业业务领域引发关注和认同，各国纷纷出台自己

的工业4.0版本，其中包括美国的CPS战略计划、我国的我国制造2025。

 在这位2014年美家科学基金会科技创新奖获得者看来，这些规划虽然冠以

不同的名称，内容上也各有侧重，但其智能化转型的核心要义，都对各国现有的制造

业提出了新的要求。

 现有的技术、原有的经验，都不足以支撑我们迈向工业4.0这个全新的时代。李

杰说。

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 新时代的新要求，就是必须能够解决看不见的问题。

 传统的制造系统中，存在着许多无法被定量、无法被决策者掌握的不确定因

素。这些不确定因素既存在于制造过程中，也存在于制造过程之外的使用过程中。

 李杰认为，前三次工业革命主要解决的都是看得见的问题，如避免产品缺陷、

避免加工失效、提升设备效率和可靠性、避免设备故障和安全问题等。这些问题在工

业生产中由于可见、可测量，往往比较容易加以避免和解决。看不见的问题通常表现

为设备的性能下降、零部件磨损、运行风险升高等。这些因素由于很难通过测量被定

量化呈现，往往是工业生产智能不可控的风险，大部分看得见的问题都是这些看不见

的因素积累到一定程度后造成的。

 马航失联事件就给传统工业敲响了警钟。李杰说，马航MH370使用的是罗罗公

司（英国飞机发动机制造商罗尔斯罗伊斯公司）的发动机。一般来说，飞机航线是固

定的，一旦飞机偏离航线，发动机一定会有数据反映出来，这些数据应该被感知并且

被记录和传递出去，但MH370没有这方面的数据。这说明罗罗公司在发动机的数据处

理方面做得远远不够。发动机公司不再只做发动机，还应提供安全控件、航管控件、

飞航信息等服务，这就是工业4.0时代的要求。

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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