工业4.0通过智能制造引领中国制造业升级

工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的智能生产方法。其最根本的驱动力是解决当前行业中面临的各种问题，如人工成本上升，生产效率低等。其最终的目的是通过技术的整合特别是工业与信息技术的整合来提高企业、行业生产效率继而提高行业的竞争力。

图表1. 工业革命的发展历程

资料来源：德国智能研究中心2011

工业4.0利用CPS来实现智能制造的目标

工业4.0通过信息化与工业化的两化融合来完成智能工厂，智能生产以及智能物流。CPS的主要作用是将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CPS可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境。这是实现工业4.0的基础。

图表2. 物联信息系统

西门子安贝格智能工厂：德国作为工业4.0 概念的提出者第一个实践了智能工厂。其早期的智能工厂案例包括位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子智能工厂。这个全自动且基于互联网的智能工厂是由德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发的，在占地10 万平方米的厂房内仅有员工1,200 余名。历经25 年，通过持续的改善，在员工没有增加的情况下，安贝格工厂的产能提高到原来的8 倍，质量从上世纪90 年代的560 百万出错率，下降到2014年的11.5 百万出错率，质量水平达到了99.9989%。安贝格工厂的生产过程的自动化率达到75%，但更为关键的是物流的自动化与信息的自动化、生产过程的自动化相匹配，真正达到了物流、信息流及仿真的完美统一。

图表3. 安贝格智能工厂发展历程

资料来源：工业4.0新媒体

我们认为，传感器和通信网络等基础设施的发展和完善使智能制造成为可

能，智能制造的规模化又将推动网络智能化的飞速发展，其产生的海量数据

又将成为大数据技术的土壤和源头。总的来说，工业4.0 依次给上述行业带来

发展机遇，并使上述行业获得协同发展并最终实现智能制造。

图表4. 工业4.0 的层次结构

（作者：中银国际）

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