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,在嵌入式系统和自动化工程领域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、电力和信息技术。现在,将物联网和服务应用到制造业正在引发第四次工业革命。将来,企业将建立全球网络,把它们的机器、存储系统和生产设施融入到虚拟网络—实体物理系统(CPS)中。在制造系统中,这些虚拟网络—实体物理系统包括智能机器、存储系统和生产设施,能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。这有利于从根本上改善包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理的工业过程。正在兴起的智能工厂采用了一种全新的生产方法。智能产品通过独特的形式加以识别、可以在任何时候被定位、并能知道它们自己的历史、当前状态和为了实现其目标状态的替代路线。嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接,在分散的价值网络上实现横向连接,并可进行实时管理—从下订单开始,直到外运物流。此外,他们形成的且要求的端到端工程贯穿整个价值链。
工业4.0拥有巨大的潜力。智能工厂使个体顾客的需求得到满足,这意味着即使是生产一次性的产品也能获利。在工业4.0中,动态业务和工程流程使得生产在最后时刻也可以变化,也可能为供应商对生产过程中的干扰与失灵作出灵活反应。制造过程中提供的端到端的透明度有利于优化决策。工业4.0也将带来创造价值的新方式和新的商业模式。特别是,它将为初创企业和小企业提供发展良机,并提供下游服务。