隨著網(wǎng)絡技術(shù)的大規(guī)模介入工業(yè)生產(chǎn)，隨之而來的工業(yè)第四次革命將再次引起工業(yè)生產(chǎn)的大變革，從而推動人類生產(chǎn)生活更加美好。

工業(yè)4.0的特點

我國欲在第四次工業(yè)革命中占得先機，必須準確把握第四次工業(yè)革命的基本特點，分析在技術(shù)層面和產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面即將面對的挑戰(zhàn)，把握帶來的機遇，嚴密策劃，才能限度地發(fā)揮此次革命給工業(yè)發(fā)展帶來的機遇，為實現(xiàn)《中國制造2025》宏偉藍圖鋪平道路。

工業(yè)4.0的特點可以概括為五點：互聯(lián)、數(shù)據(jù)、集成、創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型。

互聯(lián)：工業(yè)4.0的核心是連接，要把設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。因此工業(yè)4.0的首要特點是互聯(lián)，而當今互聯(lián)網(wǎng)十分發(fā)達，為工業(yè)4.0的來臨打下了堅實的技術(shù)基礎。

數(shù)據(jù)：工業(yè)4.0必然帶來產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費者數(shù)據(jù)等等。這些龐大的數(shù)據(jù)如何發(fā)揮重大作用，將會更進一步促進大數(shù)據(jù)技術(shù)的飛速進展。

集成：工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式中端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施通過CPS形成一個智能網(wǎng)絡。通過這個智能網(wǎng)絡，使人與人、人與機器、機器與機器、以及服務與服務之間，能夠形成一個互聯(lián)，從而實現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。這種程度的集成將會使工業(yè)與民生，工業(yè)與人更緊密結(jié)合，對技術(shù)和市場的推動作用十分巨大。

創(chuàng)新：工業(yè)4.0的實施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程，制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新，將會層出不窮，從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新，到模式創(chuàng)新，再到液態(tài)創(chuàng)新，最后到組織創(chuàng)新。中國正在實施大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新戰(zhàn)略，無疑更有利于工業(yè)4.0在中國的全面深入推廣。

轉(zhuǎn)型：對于中國的傳統(tǒng)制造業(yè)而言，轉(zhuǎn)型實際上是從傳統(tǒng)的工廠，從2．0、3．0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠，整個生產(chǎn)形態(tài)上，從大規(guī)模生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向個性化定制。實際上整個生產(chǎn)的過程更加柔性化、個性化、定制化，這是工業(yè)4.0非常重要的特征。由于中國錯失次、第二次工業(yè)革命給工業(yè)帶來的巨大發(fā)展，第三次工業(yè)革命時中國處于建國初期，到目前為止，中國的工業(yè)仍然參差不齊，大批的工業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級，只有轉(zhuǎn)型升級才能更好地迎接工業(yè)4.0帶來的重大發(fā)展機遇。

工業(yè)4.0的核心與重點

工業(yè)4.0核心是生產(chǎn)系統(tǒng)必須和底層的設備融合成一個整體，所有的設備的運行狀態(tài)都能采集上來，并通過上層信息系統(tǒng)的智能分析，來告訴企業(yè)底層的設備應該如何運行，最終實現(xiàn)無人控制。

因此可以概括為兩大核心主題：智慧產(chǎn)品和智慧工廠。

智慧化是科學技術(shù)在發(fā)展進程中先進信息技術(shù)與工業(yè)不斷完美結(jié)合的一個過程，在這個過程中，不斷更新的信息技術(shù)起著決定作用。

智慧產(chǎn)品有的特征被識別，在任何時候都能被定位，我們知道它的發(fā)展歷程，了解它當前狀況，以及實現(xiàn)其目標狀態(tài)的方式。從通過出口物流下訂單的那一刻起，縱向與工廠和公司業(yè)務流程聯(lián)網(wǎng)，橫向連接則可實時管理衍生價值體系，這二者共同構(gòu)建了嵌入式制造系統(tǒng)。此外，這些指令都要求啟用終端間工程（模式）流經(jīng)整個價值鏈。

智慧產(chǎn)品不僅能夠?qū)崟r采集整個生產(chǎn)鏈必須的各種信息，還需要能夠自主做出決策，根據(jù)生產(chǎn)需要提供僅需的信息。智慧產(chǎn)品必將給工業(yè)產(chǎn)品帶來劃時代的革命。

智慧工廠是一種高能效的工廠，它必須擁有基于高科技的、適應性強的、符合人體工程學的生產(chǎn)線。

智慧工廠的目標是整合客戶和業(yè)務合作伙伴，同時也能夠制造和組裝定制產(chǎn)品，而且未來的智慧工廠將在生產(chǎn)效率和安全性方面具有更大的自主決策能力。

工業(yè)4.0更多的是依靠機器進行工作并解釋數(shù)據(jù)，而不是依靠人類的智慧。

當然，人的因素仍然不可忽視，但人更多地是起到控制、編程和維護的作用，而不是在車間進行作業(yè)。工業(yè)4.0不僅使工廠生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，更重要的是在生產(chǎn)過程中，能夠自主決策，自主指揮生產(chǎn)，這使得工廠自動化進入到智慧化工廠的層次，給工業(yè)生產(chǎn)帶來歷史性變革。

工業(yè)4.0的特點是制造業(yè)中所有參與者及資源的高度社會技術(shù)互動。

互動主要圍繞制造資源網(wǎng)絡（制造機械、機器人、輸送機和倉儲系統(tǒng)及生產(chǎn)設施）進行，這些網(wǎng)絡獨立自主，在不同情況下能自我管理，自我配置，還裝備了傳感器，分散安裝，并融入了相關規(guī)劃及管理系統(tǒng)。作為這一愿景的關鍵組成部分，智慧工廠將被納入公司內(nèi)部價值網(wǎng)絡，它的特點是包括制造過程和制造產(chǎn)品的端對端工程，實現(xiàn)數(shù)字和物理世界的無縫銜接。智慧工廠將使復雜的制造流程便于管理，并能同時確保生產(chǎn)過程的吸引力、生產(chǎn)效益以及工廠在市區(qū)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。

工業(yè)4.0的核心必然給產(chǎn)品生產(chǎn)提出了更高的要求，相應的必須在可靠性技術(shù)、安全性技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、物流管控技術(shù)五位一體展開全方位的研究和提升，賦予產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、管理智慧化的內(nèi)涵。這五大技術(shù)的研究成果決定了工業(yè)4.0能否順利推廣實現(xiàn)，因而成為工業(yè)4.0毋容置疑的重點內(nèi)容。

工業(yè)4.0給自動化行業(yè)帶來的機遇與挑戰(zhàn)

中國從政府層面正在積極推動工業(yè)4.0，但是大家要認識到國內(nèi)從工業(yè)2．0、3．0時代跨越到工業(yè)4.0時代，會是一個長期的艱巨的過程，技術(shù)支撐面臨的挑戰(zhàn)巨大，還需要加倍努力，但同時也是一個傳統(tǒng)企業(yè)向智能企業(yè)轉(zhuǎn)型的紅利十年，企業(yè)轉(zhuǎn)型需要大量的技術(shù)、人力以及相關部門的參與。所以，為企業(yè)轉(zhuǎn)型提供咨詢、管理、技術(shù)、設備、商業(yè)模式設計以及培訓等，技術(shù)市場機遇巨大。

對于自動化行業(yè)來說，工業(yè)4.0在技術(shù)層面提出了更高的要求，但也帶來了巨大的發(fā)展機遇，簡要分析如下:

工業(yè)4.0使自動化行業(yè)的內(nèi)涵和外延得以延伸

首先工業(yè)4.0使得自動化系統(tǒng)內(nèi)部的橫向連接更加廣闊。通過全集成自動化、集成架構(gòu)等統(tǒng)一平臺將控制、驅(qū)動、低壓配電等系統(tǒng)深度集成，在單一的編程環(huán)境中為可擴展運動和機器控制提供集成的平臺。這種集成可減少需要儲存的備件數(shù)量，而控制平臺的開放性則可確保與第三方組件輕松集成。此外，在每臺機器上使用的可視化及信息軟件需實現(xiàn)標準化處理方式。

其次工業(yè)4.0拓展了與下層現(xiàn)場傳感和數(shù)據(jù)采集層及上層企業(yè)管理系統(tǒng)的縱向連接。

從機器運行和能源使用到變量處理和材料使用，在生產(chǎn)過程的每個環(huán)節(jié)中，控制器、傳感器及其它設備均會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。來自生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)在幾年之內(nèi)就會在數(shù)量上超過公司產(chǎn)生的業(yè)務數(shù)據(jù)。即便是現(xiàn)在，也有大量的此類數(shù)據(jù)正在通過現(xiàn)場的PLC進行分析。當務之急乃是將所有來自各工廠運行系統(tǒng)不斷劇增的數(shù)據(jù)與來自業(yè)務應用的信息相結(jié)合，從而打造運營智能，尤其是遠程維護解決方案和基于云技術(shù)的服務，以應對持續(xù)增加的圍繞數(shù)據(jù)分析的服務需求。如遠程狀態(tài)監(jiān)測可以對個別部件的運動進行分析或?qū)φ麄€驅(qū)動鏈實施在線連續(xù)監(jiān)測。

內(nèi)涵和外延的延伸，給自動化行業(yè)市場拓展帶來了更大的空間。但同時要求產(chǎn)品具有更高的可靠性、安全性，要求產(chǎn)品具有智慧化的能力，因為在技術(shù)層面提出了更大的挑戰(zhàn)。

工業(yè)4.0在通訊領域給自動化行業(yè)帶來的機遇與挑戰(zhàn)

工業(yè)4.0將使在平板電腦或智能手機上訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)成為現(xiàn)實，信息和工廠員工通過網(wǎng)絡實時通訊實現(xiàn)“移動”并隨時隨地訪問應用程序，很多情況下需要使用云技術(shù)處理和存儲來自各地的數(shù)據(jù)，又要在各地實時地使用這些數(shù)據(jù)。移動技術(shù)讓人變得機動靈活，人們可以隨時隨地與任何相關人事聯(lián)系，可以與全球同事交流分享經(jīng)驗知識、解決業(yè)務問題。不管技術(shù)專家身在何處，呼叫中心代表都可以實時向其咨詢問題，而專家本人也可以隨地訪問世界上任意地點的設備服務歷史以及其它裝置的歷史，還能夠核對工廠更新和其它咨詢。

實現(xiàn)工業(yè)4.0，必須充分利用智能化網(wǎng)絡技術(shù)的優(yōu)勢，借助統(tǒng)一網(wǎng)絡基礎設施，來實現(xiàn)工廠內(nèi)所有設備彼此之間的相互通信。顯然，網(wǎng)絡交換設備將得到更廣泛的應用。獨立IP的應用可以使產(chǎn)品和設備具備可識別的獨立身份、便于追蹤、定位和監(jiān)測。此外，標準通訊可使更多的數(shù)字設備融入生產(chǎn)線網(wǎng)絡，如攝像機、RFID讀卡器、數(shù)字平板、安全磁卡等，以提高生產(chǎn)管理的精細化。

工業(yè)4.0的實施帶來了十分龐大的通訊數(shù)據(jù)，如何實現(xiàn)如此龐大的數(shù)據(jù)的實時通訊，通信過程相互干擾如何解決，在通訊容量有限的情況下如何進一步拓展等等，在通訊技術(shù)和通訊產(chǎn)品領域不僅帶來技術(shù)發(fā)展和市場拓展機遇，更多的是帶來了技術(shù)突破的挑戰(zhàn)。

工業(yè)4.0在大數(shù)據(jù)領域給自動化行業(yè)帶來的機遇與挑戰(zhàn)

過去自動化行業(yè)實施的自動化控制是單一的對某個生產(chǎn)過程實施自動化控制，數(shù)據(jù)量有限，但工業(yè)4.0要求的是對整個產(chǎn)品生命周期的控制，因此涉及采購、制造過程、售后服務等環(huán)節(jié)，涉及的數(shù)據(jù)不僅僅局限于生產(chǎn)過程采集的信息，還包括元器件、零部件的遠程信息、銷售信息、售后服務信息等。數(shù)據(jù)量十分龐大。這些數(shù)據(jù)信息如何才能更好地發(fā)揮其作用，更多地為其它領域提供服務，對數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品、數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品、數(shù)據(jù)通訊產(chǎn)品、數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品帶來了更大的市場機遇，但如何確保如此龐大的數(shù)據(jù)信息通訊的安全性和實時性，如何拓展數(shù)據(jù)服務范圍，也給技術(shù)實現(xiàn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

工業(yè)4.0給物流自動化帶來的機遇與挑戰(zhàn)

工業(yè)4.0將網(wǎng)絡通訊技術(shù)融于產(chǎn)品全生命周期，給采購和物流帶來革命性變革，采購人員實施采購只需要登錄工業(yè)4.0整合的信息平臺，手指點動即可完成。但采購的物資必須由物流公司完成傳送。物流公司必須在信息平臺上接單并完成相應的工作，為了高效實現(xiàn)上述要求，物流自動化成為必然的解決途徑，自動化行業(yè)引來物流自動化這一新的自動化領域。實現(xiàn)物流自動化，在物品識別技術(shù)、物品存儲期間保質(zhì)技術(shù)、運送過程安全性和實時性技術(shù)等方面面臨巨大的挑戰(zhàn)。

在中國實施工業(yè)4.0，對自動化行業(yè)來說，不僅在技術(shù)發(fā)展和市場拓展方面帶來了巨大的機遇，但在解決技術(shù)方面也同時面臨巨大的挑戰(zhàn)?？煽啃约夹g(shù)、安全性技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、通訊技術(shù)、物流技術(shù)等領域必將迎來新一輪技術(shù)研發(fā)和應用熱潮。