篇一：工业4.0论文
工业4.0 中国如何做与之对应的决策 工业 4.0 的诞生 2011 年德国汉诺威工业博览会上，德国相关协会提出工业 4.0 的初步概念，此后德机械设备制造联合会等协会牵头，来自企业、政府、研究机构的专家成立了“工业 4.0 工作组”进一步加强工业 4.0 的研究并向德国政府进行报告，2013 年发表了工业 4.0 标准化路线图，组建设了由协会和企业参与的工业 4.0 平台，德国政府也将工业 4.0 纳入《高技术战略 2020》中，工业 4.0 正式成为一项国家战略。目前，德国正计划制订推进工业 4.0 的相关法律，把工业 4.0 从一项产业政策上升为国家法律。德国工业 4.0 在很短的时间内得到了来自党派、政府、企业、协会、院所的广泛认同，并取得一致共识，从一个来自民间的概念迅速演变国家产业战略，正从一个产业政策上升为国家法律。工业 4.0 在这么短的时间内在德国得到广泛认同，有其偶然性也有必然性，这种认识来自于德国长期以来把工业作为国家经济的基石，来自于信息通信技术给工业带来的革命性影响，也来自于新一轮科技革命中对德国工业地位的担忧。
二、工业 4.0 的本质 “工业 4.0”描绘了一幅个人、设备与产品有效联通的个性化和数字化的智能制造模式愿景。从工业技术发展角度来看，工业 4.0 是制造业发展的趋势，而这也将是中国未来的产业升级之路。人类社会经历过三次工业革命，十八世纪以机械制造设备为标志的工业 1.0，二十世纪初以电气化为标志的工业 2.0，二十世纪七十年代以大规模、大批量的标准化
简单化生产模式为标志的工业 3.0。与国际社会关于第三次工业革命的说法不同，德国学术界和产业界认为，前三次工业革命的发生，分别源于机械化、电力和信息技术。他们将 18 世纪引入机械制造设备定义为工业 1.0， 20 世纪初的电气化为 2.0，始于 20 世纪 70 年代的生产工艺自动化定义为 3.0，而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法，即“工业 4.0”。德国“工业 4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统相结合的手段，推动制造业向智能化转型。工业 4.0，用一句话来概括，就是以智能制造为主导的生产方法。它通过信息物理系统构建标准化的智能工厂，采用动态配置的方式实现智能生产。
三、面对工业 4.0，中国该做什么？
（1）清楚地认识中国制造业面临的挑战在科技和制造水平都很高的美、德等国，想要实现工业 4.0，依然有很长的路要走。作为当今世界第二大经济体，中国有着庞大的工业制造业体系，但目前制造业发展仍然以简单的扩大再生产为主要途径，面临着高端制造业总体水平不足、科技成果转化不充分、低端产能过剩等影响工业制造业转型的问题。能否通过这场工业革命实现制造业转型升级，是一项事关重大的挑战。新一轮工业革命不仅开启了工业制造业的转型升级，也为国家与国家未来的竞争角力设定了新起点。从本质上来说，是否能在这一轮工业革命中占据先机，将在很大程度上决定一个国家未来在国际经济体系中的实力序
列和话语权，乃至决定其综合国力。因此，无论是发达国家还是发展中国家，都在积极谋划部署，对高端制造业进行再调整再布局，打造国家制造业竞争新优势。未来一个时期，在工业制造业领域，国际上围绕市场、技术、资本和产业转移的竞争将更加激烈。对于西方发达国家提出的工业 4.0 等理念，我们要学习借鉴，也要采取应对策略。一方面，应该对我国当前工业制造业存在的瓶颈有更加清晰和清醒的认识，深入研究欧美各国工业制造业创新的先进理念，参考借鉴，在这场全球制造业变革中搭上便车，借势借力，通过学会生产制造过程与业务管理系统的深度集成，实现对生产要素的高度灵活配置，实现大规模生产高度定制化产品，从而让制造业紧跟时代趋势，提前迈向智能化，适应未来的国际竞争。另一方面，我们也要考虑到工业 4.0 带来的冲击和潜在竞争因素。 “先进制造业” “工业 4.0” 都是西方发达国家提出的理念，其根本目的在于提高其本国的竞争力和话语权。因此，我们必须结合中国本土实际情况，应对挑战，谋求自身战略利益，而不能盲从西方标准，满足于充当“代工厂”。改革开放以来，经过 30 多年的高速发展，我国已成为工业制造业大国，我国作为制造业大国，实际上更多的是充当“世界加工厂”的角色。在发展方式上，过去，我国在工业制造业发展上主要依靠规模扩张、投资驱动、外资导向等模式，依靠相对廉价的劳动力成本进行大批量生产，以价格优势争夺市场。时至今日，长期以来形成的“唯 GDP 论”观念，导致很多地方政府迷信“规模优先”的发展
思路，盲目的大规模批量生产造成了严重产能过剩，环境污染、资源消耗等问题日益凸显。同时，随着我国经济高速发展，劳动力成本不断上升，大量劳动密集型企业转移到成本更加低廉的东南亚、非洲等国。种种现象都表明，过去的发展模式已经难以为继，工业制造业的转型升级迫在眉睫。
（2）提出新型工业改革战略 2002 年，党的十六大提出了工业化与信息化“两化融合”战略。 “两化融合”中的“两化”即工业化与信息化，是指通过信息化的融合与渗透，对传统制造业产生革命性影响，其价值体现在降低制造业成本、提高制造业管理水平、提高制造业生产率、促进制造业生产模式的创新、加快制造业服务化的转变、提升制造业创新能力、加速制造业实现节能减排、推动制造业的全球化、催生制造业新的业态等诸多方面。对于战略新兴产业，政府不但给予资金支持，还通过补贴、减税和其他手段鼓励和刺激供需。 “十二五”期间，全国研发领域经费占 GDP 的比重突破 2%，超过了英国、加拿大等国。政策和资金的投入，带来了显著的成果。
（3）从工业大国迈向工业强国 “十二五”规划实施期间，我国工业创新取得了优异成绩，但在工业 4.0 引领的全球新一轮工业革命来袭之际，我国依然迫切需要通过智能生产、智能设备和先进制造理念来改造和提升传统制造业。在技术层面上，要积极研究部署信息物理系统平台，实现“智能工厂”的“智能制造”。在人才层面上，加快培养创新人才，建立企业、高校、科研院所
相融合的人才培养模式。加大对职业教育和技能培训的重视，大力培养掌握先进制造技术的劳动者。发展先进制造业是加快工业转型升级、打造中国经济升级版的必然要求。通过合理的战略规划和具体行动计划，中国有信心、也完全能够搭上新一轮工业革命的快车，实现在 2025 年从工业大国转型为工业强国的重大目标。当然，工业 4.0 还只在初期阶段，要进入工业 4.0 时代还需要解决好多难题，比如标准化难题，不同企业发展所需要的通讯方式、数据格式等，都需要在相同的标准下运行，这样才能将不同的工序通过互联网整合在一起。此外，还有诸如网络安全保障等也需要解决，因为工厂与外界实现联网之后，恶意软件的入侵、受到网络攻击的危险性将进一步提升，这对工业 4.0 将是致命的伤害。我相信中国科技工作者们、企业家们能够很好地解决这些问题。未来中国智能制造业在与西方同行的竞争中应该是平起平坐的，甚至是引领者，而不是被动的追赶者。中国需要更多有能力的具有创新能力的人才为中国未来的制造业带去新的力量。在工业 4.0 的浪潮中，中国应当力争上流，不落人后，成为真正的工业强国，世界大国！
篇二：2015大学形势与政策工业4.0
形势与政策之工业4.0
学校：长安大学
专业：电气工程及其自动化
班级：2012320401
学号：201232040124
姓名：王灿
工业4.0 （Industrie 4.0）是 德 国 政 府《 高 技 术 战 略 2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。
工业4.0内涵
其概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统
（Cyber-Physical System)[2]相 结 合 的手段，将 制造 业 向智能化转型。“工业4.0”项目主要分为两大主题，一是智能工厂，重点研究智能化生产系统及过程，以 及 网 络 化分布式生产 设 施 的 实现；二是智能生产，主 要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。
工业4.0目标
德国制造业是世界上最具竞争力的制造业之一，在全球制造装备领域拥有领头羊的地位。这在很大程度上源于德国专注于创新工业科技产品的科研和开发，以及对复杂工业过程的管理。德国拥有强大的设
备和车间制造工业，在世界信息技术领域拥有很高的能力水平，在嵌入式系统和自动化工程方面也有很专业的技术，这些因素共同奠定了德国在制造工程工业上的领军地位。通过工业4.0战略的实施，将使德国成为新一代工业生产技术（即信息物理系统）的供应国和主导市场，会使德国在继续保持国内制造业发展的前提下再次提升它的全球竞争力。
工业4.0拥有巨大的潜力：
（1）能满足用户的个性化需求。工业4.0能够在设计、配置、排序、规划、制造和运行等阶段中纳入个性化的、用户特定的标准，并能够合并最后的修改。通过工业4.0，即使生产一次性项目和极小的生产量（批量大小为一）也可以实现获利。
（2）具有灵活性。基于CPS的特别网络，使业务流程的不同方面（如质量、时间、任务、稳健性、价格和生态友好性）实现动态配置。这有助于材料和供应链的持续“调整”。这也意味着工程流程能够变得更加灵活，制造流程可以被改变，暂时性短缺（比如由于供应问题）能够被弥补，并且在短时间内实现产量的大幅提高。
（3）决策优化。工业4.0能够提供实时的、端到端的透明度，使工程领域的设计决策得到提早验证，并且能够对损坏做出更
加灵活的反应，同时对生产领域中一家公司的所有工厂进行全局优化。
（4）有更好的资源生产率和效率。工业生产流程的首要战略目标仍然适用于工业4.0：用定量的资源实现最高的产量（资源生产率）和用最少的资源实现特定的产量（资源效率）。CPS使制造流程在个案基础上实现整个价值网络的优化。此外，无需停止生产，系统能够在生产期间对资源和能源消耗进行持续优化，减少其排放量。
（5）通过新服务创造价值更大机遇。工业4.0为价值创造提供了新途径，也促成了就业的新形式。比如，智能算法能通过智能设备用于大量的不同数据（即大数据），从而产生新型的服务。这对于为工业4.0开发B2B服务的中小企业和初创型企业而言，是个巨大的机遇。
（6）能应对劳动力的人口结构变化。连同工作组织和能力发展计划，人类和技术系统的交互合作将为企业提供将人口结构变化转变为其优势的新途径。面对技术劳动力的短缺和日益多元化（年龄、性别、文化背景），工业4.0将促成多样的、灵活的职业道路，使人们能够持续工作，并在更长的一段时间内保持生产力。
（7）能保持生活和工作的平衡。应用CPS将使公司的工作组织形式变得更加灵活，这意味着公司能够更好的满足员工对于平衡工作和个人生活、个人发展和持续职业发展的需求。比如，智能辅助系统提供了一个灵活性的新标准，在满足公司要求的同时也能够满足员工的个人需求，从而为工作的组织提供了新机遇。
（8）高工资经济仍拥有竞争力。工业4.0的双重策略将使德国增强其作为领先供应商的地位，并使其成为工业4.0解决方案的领先市场。
工业4.0实现的5大措施
专业协会将在确保顺畅沟通，与社会合作方、学术圈和公众的紧密联系方面发挥重要作用。约50％的受访企业表示，他们已经从专业协会收到有关工业4.0战略的相关信息。此外，工业4.0工作组认为以下措施有助于企业平稳向工业4.0转型：
（1）实时CPS解决方案的实施，将在空间、技术质量和可靠性方面对服务可用性和网络基础设施提出很高要求。为了确保我国的国际竞争力，应呼吁出台服务规范和商业模式的国际标准。
（2）目前，制造业的业务流程往往是静态的，并仅通过极不灵活的软件系统实施。不过，不能在一夜之间将它们替换成服务型系统。在旧系统上融入新技术（反之亦然）非常重要，旧系统需要通过实时功能系统进行更新。
篇三：工业4.0,研究报告
篇一：工业4.0主题研究报告
广圣投资发展（上海）有限公司
主制人：郭磊
广研发[2015] 008号2015年03月06日
工业4.0主题研究报告
一、 名字解释及含义
1、如果有人说“工厂会解决当前全球面临的问题”，您可能会觉得这是在说大话。但现在真有一个国家正在努力实现这一宏伟概念，这个国家就是德国。现在，德国政府提出了高技术战略“工业4.0”（industry 4.0），并开始推进这个产官学一体项目。
工业4.0如果用一个词来概括这个概念，那就是“互联工厂”。就是通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式，甚至还能解决很多社会问题。
工业4.0的大体概念是在2011年于德国举行的工业设备展会“hannover messe 2011”上提出的。在2年后的“hannover messe 2013”上，由产官学专家组成的工作小组（wg）发表了最终报告。下面，笔者就根据该最终报告来解读一下工业4.0。
2、 “工业4.0”这一名称的含义是人类历史上的第四次工业革命（图1）。第一次工业革命是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化；第二次工业革命是19世纪后半期至20世纪初的电力广泛应用；第三次工业革命是20世纪后半期出现的、基于可编程逻辑控制器（plc）的生产3调工作的m2m（machine to machine）、通过网络获得的大数据的运用、与生产系统以外的开发/销售/erp（企业资源计划）/plm（产品生命周期管理）/scm（供应链管理）等业务系统联动，等等。
4、第三次工业革命的自动化只是在生产工艺中运用ict，而工业4.0将大幅扩大应用对象。最终报告将这种升级后的工厂称做“智能工厂”（图2）。基于ict的“智能化”本来就是在智能手机、智能仪表、智慧城市、智能电网等所有事物和服务中出现的动向。要实现工厂智能化的工业4.0也可以说是一个必然趋势。除工业4.0以外，通用电气也提出了与之基本相同的概念——“工业互联网”（industrial internet）。日本的各企业也在推进m2m和大数据应用。5、 6、 通过推进工厂智能化，不仅能够创造前所未有的产品、大幅提高生产效率， 还能够解决当前社会面临的许多问题。比如能源消耗问题。现在，工厂在不开工时也要保持立刻就能重新开工的状态，这会消耗很多能源。而如果能够根据工厂的开工情况实时调整能源供应，就能大幅削减总体的能源消耗量（图
3）。
7、 另外，工作组的最终报告还指出，工厂智能化能解决工作生活平衡问题。现
在，在工厂工人的工作模式是到工厂上班，现场操作机械设备等，到了下班时间下班回家。但是，如果能通过ict实现机械设备的远程操作，就不需要在工厂和家之间奔波，可以在安全的场所舒服地工作。工厂智能化还有利于提高工人的生活质量。
8、 虽然工业4.0展现了美好的未来，但实现这一概念却面临着四大课题，分别
是标准化、复杂系统的管理、通信基础设施的建设、安全和保密。
9、 标准化方面，随着工厂与工厂内外的很多事物和服务连接起来，通信手段及
数据格式等很多事物必须制定标准。关于复杂系统的管理，随着生产系统与其他系统连接起来，整个系统变得复杂，管理变得越来越困难。通信基础设施问题指的是可用于工业用途的、可靠性（sla：服务水平协议）高的通信基础设施。安全和保密方面，随着工厂与外部网络连接起来，遭到恶意软件入侵等网络攻击的风险也越来越大，因此急需采取安全和保密措施。
二、 工业4.0解析
2014谢幕，2015工业4.0开始！——我们对它的认识都是肤浅的、阶段性的——一名工信部
官员在年底对工业4.0的新看法。
1、新一轮产业革命的核心是智能制造
我们看看德国是怎么认识4.0的。德国总理默克尔曾说，目前90%的创新在欧洲之外产生，欧洲不能错失下一代工业技术变革。德国副总理兼经济能源部长说，德国非常忧虑的一件事是，德国企业的数据由美国硅谷的四大科技把持，不仅德国，整个欧洲对于错失互联网的机遇都有一种深深的忧虑，有一种挫败感。德国机械协会(vdma)主席今年6月在日本参加一个活动时说，德国和日本应携手应对中国的挑战。德国信息技术、通讯、新媒体协会工业4.0部部长也说，不仅仅亚洲对德国工业构成竞争优威胁，美国正通过各种计划应对“去工业化”，加快先进制造业发展。当然，他们也看到了未来产业发展的机遇，并提出要抢占新一轮产业竞争尤其是制造业竞争的制高点。德国联邦教育和研究
部国务秘书说，工业4.0要提供一个在技术和组织上适应中小企业需要的解决方案。 换成中国一部电影名字，就是在德国迈向工业4.0的道路上，德国中小企业“一个都不能少”。 通过和德人各界交流，我们可以体会到德国人对于新一轮产业革命的三种意识：危机意识、机遇意识和抢占制高点的意识。他们看到了新一轮技术变革中，德国ict、互联网等新兴产业发展的巨大挑战，也看到了新一轮技术革命中德国传统优势的强化和新优势的形成，新的市场机会正在形成。德国也有意志和决心在新一轮变革中掌握发展的主导权，并重塑竞争优势。这些认识和判断已经在德国联邦教育与研究部、联邦经济和技术部2013年4月发表的《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》中有清晰的表述。
对于什么是工业4.0，我们可以从企业的角度或政府的角度，技术变革的角度或产业经济的角度，传统企业的角度或ict企业的角度，发达国家的角度或新兴工业国的角度来观察和认识，可以有很多观察、解释和认识的维度。综合各方面的理解，我看是不是可以通过5个方面来认识工业4.0到底是什么。具体来说，工业4.0是互联，工业4.0是数据，工业4.0是集成，工业4.0是创新，工业4.0是转型。
第一，工业4.0是互联。我们在和西门子、博世和蒂森克虏伯的专家在交流时，他们都强调，工业4.0的核心是互联，工业4.0的核心是连接，要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。更具体讲，一是设备和设备的互联：单机智能设备的相互连接，实现智能生产线、智能车间，再到智能工厂;二是设备和加工对象的互联，正如德国总理默克尔在2014年汉诺威工博会上所讲的，零件与机器可以进行交流。三是所有制造系统、设备与人的互联，所有的装备、软件、硬件、网络都是围绕如何提升人的效率、为人更好的服务这一主线，虚拟物理空间(cps)等新概念也是实现人与智能制造系统交互窗口和界面;四是万物互联(ioe)，当然这个概念不仅德国人在讲，美国人也在讲，尤其是思科,所有产品都将会成为一个网络终端。
第二，工业4.0是数据。我们可以来想象一下，当传感器无处不在，智能设备无处不在，智能终端无处不在的时候，连接无所不在的时候，其必然的结果就是数据无所不在。产品的数据、运营的数据、管理的数据、供应链的数据、研发的数据等等，信息化带来了海量的数据。这些数据跟过去有什么不一样?最根本的区别在于数据的及时性、准确性和完整性。我们不去讲小数据，也不讲大数据，我们讲数据本身最基本的特征：及时性、准确性、完整性，它带来了更精准、更高效、更科学的管理、决策，带来更高的研发生产效率以及更低的运营成本。这是智能化水平的不断提升，以及网络、链接和传感的无处不在共同导致的必然结果。 第三是，集成。集成不是一个新的概念，10年前，我们讲信息化的时候都会讲到集成，讲到纵向集成、横向集成和端到端的集成。2008年以来，我们在开展两化融合管理体系评估的时候，先后对国内29个行业共3万家企业的两化融合水平进行了评估，把企业的信息化分成4个阶段：基础阶段、单向应用、综合集成以及融合创新。我们明确提出了5个方面的集成：研发设计和制造的集成、管理(erp)与工厂设备控制的集成、产供销的集成、财务和业务的集
成，以及企业战略决策的集成。当时还提出一个概念，叫做企业信息化集成应用陷阱，我们都知道中等收入陷%d
《工业4.0论文1500字》
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