若想成功实现工业4.0尚需工业政策的大力扶持,在此背景下的研发活动亦当顺势而行。由德国主导的工业4.0工作小组对此深以为然,他们主张在以下八大关键领域积极付诸行动:
首先,标准化及参考架构的构建至关重要。工业4.0的核心在于互联互通,通过构建“价值网络”将众多企业紧密联系起来。为此,我们亟待制定一系列通用标准,并构建相应的参考架构以明确这些标准的具体内涵。
其次,对于日益复杂的生产制造系统,我们需要具备相应的管理策略。适当的规划和解释性模型能够为有效管理此类复杂系统奠定坚实基础。因此,工程师们应当掌握开发这类模型所需的方法和工具。
再者,建设一套全面的工业宽带基础设施亦不可或缺。毫无疑问,高效优质的综合通信网络乃是工业4.0的关键要素。无论是在德国本土范围内,抑或是在德国内外的合作伙伴间,宽带网络基础设施均需得到进一步的大规模扩充。
此外,安全与安保问题亦不容忽视。在智能制造系统中,安全与安保的重要性不言而喻。确保生产设施及其产出产品不对人类及环境构成威胁,这一点至关重要。同时,生产设施及产品,特别是其中所含数据与信息,皆需受到妥善保护,避免遭受滥用及未经授权的访问。
接下来,工作的组织与设计亦需适时调整。在智能工厂环境下,员工的角色将发生显著变化。愈发频繁的实时控制将颠覆传统的工作内容、流程及环境。以“社会-技术”相结合的方式进行工作组织,将为员工提供承担重任及推动个人成长的广阔空间。一旦上述设想变为现实,合作式工作设计、终身学习机制以及启动参考模型课题等方面将显得尤为重要。
再者,培训与持续职业发展亦需跟上时代步伐。工业4.0将从根本上改变人们的工作模式与专业技能。实施恰当的培训并以学习型组织的形式开展工作显得尤为紧迫,以此实现终身学习与立足于工作场所的个人发展。为实现这一目标,示范项目与“最佳实践网络”应予以推广,数字化学习技术亦应纳入研究范畴。
最后,监管框架的完善亦是当务之急。在构建工业4.0新型制造流程及横向业务网络架构的过程中,必须严格遵循相关法律法 规;而现行法律亦应对创新产生的影响给予充分考量,适时作出调整。面临的挑战主要包括企业数据保护、责任归属、个人数据处理以及贸易限制等问题。这将对立法机构乃至所有具有商业性质的行为提出更高要求。制度将作为一个覆盖面广泛且实用的工具发挥作用,其内容包括各类指导方针、合同模板以及公司集体协议,甚至包括自我监管措施如审计等。
至于资源效率问题,尽管成本高昂,但制造业在原材料及能源方面的巨大消耗已对环境及安全供给构成严重威胁。工业4.0有望大幅提升资源生产力与利用效率。对于企业而言,权衡“智能工厂所需额外资源投入”与“预期节约收益”之间的得失至关重要。
展望未来,迈向工业4.0的道路注定漫长而曲折。为满足制造工程的特殊需求,我们须对现有基础技术与经验进行深度变革,同时积极探索适用于新地域与新市场的创新解决方案。倘若成功实现工业4.0,无疑将极大提升德国在全球竞争格局中的地位,并确保其国内制造业持续蓬勃发展。