德國實施面向未來的工業技術創新項目

網絡與物理系統的融合將對工業生產與服務模式產生重要影響。為了在新工業革命中占領先機，德國聯邦部門正聯手推動《高技術戰略2020》確定的十大未來項目之一——“工業4.0”項目，支持工業技術領域新一代關鍵技術的研發與創新。

互聯網對于人們生活與工作的影響十分巨大，已成為推動經濟創新最為重要的驅動因素之一。可以預計，互聯網經濟將處于一個長期的發展過程，而現在僅僅是開始。

互聯網引起技術發展的融合。幾十年來，技術系統和設備沒有統一的通信標準。如今趨勢變了，無論是機器、消費品、家用電器還是車輛，其聯網數量都在快速增加。以往相互獨立的行業和產品領域幾乎在不經意間就產生了新的通信渠道。物聯網由此發展起來。在物聯網中，各種物體（如日常用品）可以自動地相互交換信息，也可以與人互動。物聯網在分散式控制的工業生產過程中具有應用潛力，包括對整個供應鏈狀態的實時監控。未來幾秒鐘之內就可以監控整個價值鏈網絡，并使其得到最優控制，特別是在消費方式以節約資源、提高能源利用效率和生產效率為導向時。第四次工業革命的商業潛力不僅存在于工業流程的優化，還在于其產品和服務具有眾多應用。

“工業4.0”的概念描述了由集中式控制向分散式增強型控制的基本范式轉變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化產品與服務的生產模式。在這種模式中，傳統的行業界限消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變，產業鏈分工將被重組。應用程序模式是能夠說明這一發展趨勢的常見例子。這種模式在零售市場上提供的靈活性和多樣性也將為復雜的系統和基礎設施創造額外的價值。

在網絡世界中加入新的維度對于未來發展極為重要。例如，網絡化的智能傳感器和3D技術能實現可靠的環境監測。人們可以通過互聯網聽到、看到、感覺和體驗遠處的物體和日常情況。未來越來越多的智能技術還可以使所謂的智能對象、智能服務和智能網絡能夠獨立自主地應對復雜任務。擁有認知能力的服務機器人可以成為智能助手，能獨立、安全地處理事務，并能通過互聯網進行互動。嵌入式智能技術還有新的具體應用，如產品的生命周期管理。制造商會受益于與質量相關的信息反饋，用戶可以自動獲取售后服務，如必要的維修措施、新的應用程序和新的服務。

總之，數字世界與現實世界的結合使經濟發展進入新的階段，這為加強德國制造業提供了巨大機遇，為工業流程和工業服務創造了新機遇。

德國聯邦政府制定的《高技術戰略2020》旨在奠定德國在重要關鍵技術上的國際頂尖地位，繼續加強德國作為技術經濟強國的核心競爭力。其中信息通信技術顯得尤為重要，它幾乎是所有行業和應用領域的重要創新驅動器。在《高技術戰略2020》的行動計劃中，德國聯邦政府為未來項目“工業4.0”設立了雄心勃勃的目標：德國要成為先進工業生產技術（即網絡物理融合式生產系統）的供應國和主導市場。

信息通信技術領域的研發對于確保德國未來的生產技術地位具有重要意義。德國政府實施未來項目“工業4.0”有著重要的技術、經濟和社會與政治考慮。在軟件密集型的嵌入式信息系統領域，德國已經處于領先地位，特別是在汽車和機械工程行業。網絡物理系統（CPS），即嵌入式信息系統的網絡化以及與互聯網的聯接，對于工業生產與服務的重要性加大。在工業流程的實時監控和優化中，除了更高程度的工業自動化外，智能監控和自主決策對于企業和整個價值創造網絡也很重要。生產和物流還有很大的優化潛力，創新的商業模式有待開發。此外，在高技術戰略中確定的交通、衛生以及環境和能源等重要需求領域，還要開發新的應用服務。

“工業4.0”項目由德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯手資助，聯邦政府投入達2億歐元。該未來項目主要分為兩大主題。一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現。二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。該計劃將特別注重吸引中小企業參與，力圖使中小企業成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者。