網(wǎng)絡(luò)與物理系統(tǒng)的融合將對(duì)工業(yè)生產(chǎn)與服務(wù)模式產(chǎn)生重要影響。為了在新工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)，德國(guó)聯(lián)邦部門(mén)正聯(lián)手推動(dòng)《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來(lái)項(xiàng)目之一——“工業(yè)4.0”項(xiàng)目，支持工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域新一代關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。

互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于人們生活與工作的影響十分巨大，已成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新最為重要的驅(qū)動(dòng)因素之一。可以預(yù)計(jì)，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)將處于一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程，而現(xiàn)在僅僅是開(kāi)始。

互聯(lián)網(wǎng)引起技術(shù)發(fā)展的融合。幾十年來(lái)，技術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備沒(méi)有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)。如今趨勢(shì)變了，無(wú)論是機(jī)器、消費(fèi)品、家用電器還是車(chē)輛，其聯(lián)網(wǎng)數(shù)量都在快速增加。以往相互獨(dú)立的行業(yè)和產(chǎn)品領(lǐng)域幾乎在不經(jīng)意間就產(chǎn)生了新的通信渠道。物聯(lián)網(wǎng)由此發(fā)展起來(lái)。在物聯(lián)網(wǎng)中，各種物體（如日常用品）可以自動(dòng)地相互交換信息，也可以與人互動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)在分散式控制的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中具有應(yīng)用潛力，包括對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。未來(lái)幾秒鐘之內(nèi)就可以監(jiān)控整個(gè)價(jià)值鏈網(wǎng)絡(luò)，并使其得到最優(yōu)控制，特別是在消費(fèi)方式以節(jié)約資源、提高能源利用效率和生產(chǎn)效率為導(dǎo)向時(shí)。第四次工業(yè)革命的商業(yè)潛力不僅存在于工業(yè)流程的優(yōu)化，還在于其產(chǎn)品和服務(wù)具有眾多應(yīng)用。

“工業(yè)4.0”的概念描述了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本范式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。應(yīng)用程序模式是能夠說(shuō)明這一發(fā)展趨勢(shì)的常見(jiàn)例子。這種模式在零售市場(chǎng)上提供的靈活性和多樣性也將為復(fù)雜的系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)造額外的價(jià)值。

在網(wǎng)絡(luò)世界中加入新的維度對(duì)于未來(lái)發(fā)展極為重要。例如，網(wǎng)絡(luò)化的智能傳感器和3D技術(shù)能實(shí)現(xiàn)可靠的環(huán)境監(jiān)測(cè)。人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聽(tīng)到、看到、感覺(jué)和體驗(yàn)遠(yuǎn)處的物體和日常情況。未來(lái)越來(lái)越多的智能技術(shù)還可以使所謂的智能對(duì)象、智能服務(wù)和智能網(wǎng)絡(luò)能夠獨(dú)立自主地應(yīng)對(duì)復(fù)雜任務(wù)。擁有認(rèn)知能力的服務(wù)機(jī)器人可以成為智能助手，能獨(dú)立、安全地處理事務(wù)，并能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng)。嵌入式智能技術(shù)還有新的具體應(yīng)用，如產(chǎn)品的生命周期管理。制造商會(huì)受益于與質(zhì)量相關(guān)的信息反饋，用戶(hù)可以自動(dòng)獲取售后服務(wù)，如必要的維修措施、新的應(yīng)用程序和新的服務(wù)。

總之，數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)合使經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新的階段，這為加強(qiáng)德國(guó)制造業(yè)提供了巨大機(jī)遇，為工業(yè)流程和工業(yè)服務(wù)創(chuàng)造了新機(jī)遇。

德國(guó)聯(lián)邦政府制定的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》旨在奠定德國(guó)在重要關(guān)鍵技術(shù)上的國(guó)際頂尖地位，繼續(xù)加強(qiáng)德國(guó)作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。其中信息通信技術(shù)顯得尤為重要，它幾乎是所有行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新驅(qū)動(dòng)器。在《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的行動(dòng)計(jì)劃中，德國(guó)聯(lián)邦政府為未來(lái)項(xiàng)目“工業(yè)4.0”設(shè)立了雄心勃勃的目標(biāo)：德國(guó)要成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)（即網(wǎng)絡(luò)物理融合式生產(chǎn)系統(tǒng)）的供應(yīng)國(guó)和主導(dǎo)市場(chǎng)。

信息通信技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)對(duì)于確保德國(guó)未來(lái)的生產(chǎn)技術(shù)地位具有重要意義。德國(guó)政府實(shí)施未來(lái)項(xiàng)目“工業(yè)4.0”有著重要的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)與政治考慮。在軟件密集型的嵌入式信息系統(tǒng)領(lǐng)域，德國(guó)已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，特別是在汽車(chē)和機(jī)械工程行業(yè)。網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)（CPS），即嵌入式信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化以及與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)與服務(wù)的重要性加大。在工業(yè)流程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化中，除了更高程度的工業(yè)自動(dòng)化外，智能監(jiān)控和自主決策對(duì)于企業(yè)和整個(gè)價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)也很重要。生產(chǎn)和物流還有很大的優(yōu)化潛力，創(chuàng)新的商業(yè)模式有待開(kāi)發(fā)。此外，在高技術(shù)戰(zhàn)略中確定的交通、衛(wèi)生以及環(huán)境和能源等重要需求領(lǐng)域，還要開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用服務(wù)。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，聯(lián)邦政府投入達(dá)2億歐元。該未來(lái)項(xiàng)目主要分為兩大主題。一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)。二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。