德国国家工程院(Acatech)与德国经济、科学研究联盟(Die Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft)携手于近期发布联合报告《迈向未来之计划——关于实施工业4.0的建议》,其中明确论及,工业4.0实质上是一场"工业革命"的进程。除了众所周知的研发(Forschung & Entwicklung)在其中扮演着至关重要的角色外,其他诸多因素亦对实现工业4.0起着决定性的影响。这些因素主要包括以下几个方面:
首先,构建合理且精准的参照系统,实现工业领域的标准化。工业4.0所倡导的是跨行业间的紧密联系以及价值链的深度整合。为了实现这一目标,我们需要依赖精确无误的参照系统,同时还需依赖统一的标准化原则。
其次,对日益复杂化的系统进行深入理解。我们日常生活中所接触到的各类产品及其生产系统正逐步走向复杂化。合理的规划和解释模型对于理解这些复杂原理具有极大的帮助,而我们的工程师们则需要具备相应的工具和方法来创建这些模型。
第三,建设覆盖整个工业领域的宽带基础设施。德国政府应当全力投入,建设覆盖全国乃至尽可能多的邻国的宽带基础设施,确保高品质的网络连接设备能够抵御任何意外发生的故障。
第四,注重安全性。一方面,我们需要确保生产设施和产品不对人类健康和环境产生任何负面影响;另一方面,这些设施和产品本身也需要具备防止被误用或未经授权使用的能力,特别是涉及到其中所含数据和信息的部分。在此背景之下,全面的安全防护措施以及完善的身份认证系统显得尤为必要。
第五,创新型的组织结构和设置。在智能化工厂中,员工的角色相较于传统模式将发生显著变化:以时间为导向的管理方式将在很大程度上改变工作内容、流程和环境,为员工提供更大的自我发展空间。因此,企业应当为员工设计更为互动式的工作内容,并通过设立示范性项目予以体现。
第六,加强员工培训与再教育。工业4.0对员工的技能和素质提出了全新的要求。为此,建立健全的员工培训体系以及营造积极向上的学习氛围显得尤为重要,这有助于激发员工的自主学习热情,推动与实际工作紧密相关的再教育活动。
第七,制定积极的法律框架。与工业4.0相适应的新型生产流程和横向的商业网络必须受到法律的严格保护,这就意味着现行的法律框架需要进一步加以改进。在这个过程中,我们可能会遇到一系列挑战,如企业数据保护、明确的责任划分、个人数据的处理以及贸易限制等问题。针对这些问题,我们不仅需要法律层面的支持,还需要经济层面的,如指导框架、合同规范、管理协议以及其他各种企业内部审查和约束机制等。
最后,提高资源利用率。传统的工业生产通常伴随着较高的原材料和能源消耗,进而引发环境污染和供给短缺等问题。然而,工业4.0却能够有效提升能源的生产效率和利用效益,使得建设"智能工厂"所需的额外材料得以通过高效生产得到充分满足。