编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心 王敏
2011年，在汉诺威工博会上，德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔教授首次提出了“工业4.0”的概念。2013年，德国联邦教研部与联邦经济和技术部将“工业4.0”战略纳入了《高技术战略2020》的十大未来项目。
德国政府认为，目前90%的创新都是在欧洲之外产生，欧洲不能错失下一代工业革命的机遇。德国希望，借助工业4.0掌控对全球工业的话语权。
连接产品与设备
工业4.0这一提法虽然在最近几年才浮出水面，但并不是全新的、全然不为人知的技术，它本质上是将已应用于消费品的技术用于工业和制造技术，要达到的目的是：实现产品与设备之间的连接。未来，机器人、流水线、加工中心将不仅仅对每一个产品实施预先编制的加工程序，还将对新的加工产品进行自动识别和处理。
所以，产品必须携带自身的“名片”（如电子芯片、条形码等），设备可以识别这些“名片”，并明白如何行事。每一件产品不再是流水线生产的产物，而是完全按照个性化进行生产。这样，每台加工设备都能自动识别如何加工产品。
运用同样的技术，产品也能主动寻找自己的加工设备，主动选择空闲产能，实现产品与设备之间的通联。
智能工厂的乐高原理：即插即用
智能工厂作为“工业4.0”的重要组成部分，重点研究智能化生产系统及过程、网络化分布生产设施的实现。智能生产侧重于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术用于整个工业生产过程。
为了应对可能出现的各种情况，智能工厂的理想状态是保持最大可能生产速度的同时充分实现灵活性。打一个形象的比方，有客户在网上预订了一件产品，工厂可以立即按照他的需求进行生产，在这期间无需对生产线进行大幅度改造。运行原理就像乐高积木，所有零件能够互相兼容，即插即用。在被轻松拆卸之后，又能被组合成一种新的形式。
德国人工智能中心的灵活性生产
德国人工智能研究中心有一条生产肥皂的流水线，生产的肥皂有无限的色彩选择。这里的产品携带专业电脑芯片，也就是“产品记忆”，能随时携带信息，并告诉设备，应该做什么。以肥皂生产线为例，产品需要告知设备是黄色、蓝色还是混合的肥皂液进入灌装肥皂的空塑料瓶，需要盖上黑色、白色还是灰色的瓶盖。这条肥皂生产线看似简单，生产出来的产品却是千变万化。
在2013年的汉诺威工博会上，德国人工智能研究中心展出了一条生产线，该生产线不仅能够生产带有个性化图案的迷你手电，而且可以生产带钥匙应答器的钥匙链，用户可以用智能手机与其实现通联。这条生产线没有中央控制系统，所有参与生产的设备都能在很短时间内被组合或者被替换。
到2014年的汉诺威工博会，德国人工智能研究中心又展出了生产名片盒的现实场景。工作人员先是将名片盒的所有信息输入到产品零部件中，产品零部件通过与设备进行信息交流，指挥设备进行个性化、定制化生产。
跟现在大规模的流水线生产不同，未来强调的是定制化生产，产品能够按照个性的意愿进行生产。生产批量不是越来越大，而是越来越小。
不仅是加工设备能够自动识别如何加工产品，产品也能寻找自己的加工设备，主动选择空闲产能。
智能工厂需要与信息技术实现对接
智能工厂的乐高拼接原理，在一定程度上提高了生产的灵活性，促使企业对市场变化快速作出反应，以满足未来更多的个性化和定制化需求。但是，在实现设备即插即用的同时，也要意识到信息技术的重要性，积极推进工业与信息技术产业的对接。
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