德国工业4.0计划

《德国工业4.0计划》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划德国工业4.0计划　　MT机械工程导报　　MECHANICALENGINEERINGTRENDS　　201　　德国工业战略计划实施建议　　工业４．０工作组德国联邦教育研究部　　【编者按】为了在新一轮工业革命中占领先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，“工业”项目在XX年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。这一研究项目是XX年7月德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。　　本刊将分三期刊登该研究项目的主要内容，以便为国内相关领域的专家学者提供参考，并思考中国工业界如何从中借鉴先进的技术及经验走出一条中国特色的工业道路。　　执行摘要目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　德国是全球制造业中最具竞争力的国家之一，其装备制造行业全球领先。这是由于德国在创新制造技术方面的研究、开发和生产，以及在复杂工业过程管理方面高度专业化使然。德国拥有强大的机械和装备制造业、占据全球信息技术能力的显著地位以及在嵌入式系统和自动化工程方面具有很高的技术水平，这些都意味着德国确立了其在制造工程行业中的领导地位。因此，德国以其独特的优势开拓新型工业化的潜力：工业。　　们的机器、存储系统和生产设施融入到信息物理系统。在制造系统中，这些信息物理系统包括智能机器、存储系统和生产设施，能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。这有利于从根本上改善包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理的工业过程。正在兴起的智能工厂采用了一种全新的生产方法。智能产品通过独特的形式加以识别、可以在任何时候被定位、并能知道它们自己的历史、当前状态和为了实现其目标状态的替代路线。嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理——从下订单开始，直到外运物流。此外，他　　们形成的且要求的端到端工程贯穿整个价值链。　　工业拥有巨大的潜力。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　智能工厂使个体顾客的需求得到满足，这意味着即使是生产一次性的产品也能获利。在工业中，动态业务和工程流程使得生产在最后时刻也可以变化，也有能力代表供应商对生产过程中的干扰与失灵做出灵活反应。制造过程中提供的端到端的透明度有利于优化决策。工业也将带来创造价值的新方式和新的商业模式。特别是，它将为初创企业和小企业提供发展良机，并提供下游服务。　　前三次工业革命源于机械化、电力和信息技术。现在，将物联网和服务网应用到制造业正在引发第四次工业革命。将来，企业将建立全球网络，把它　　此外，工业将应对并　　解决当今世界所面临的一些挑战，如资源和能源利用效率，城市生产和人口结构变化等。工业使资源生产率和效率增益不　　23　　24　　间断地贯穿于整个价值网络。它使工作的组织考虑到人口结构　　●纵向集成和网络化制造　　系统。变化和社会因素。智能辅助系统　　迈向工业需要德国投将工人从执行例行任务中解放入大量的研发精力。为了实施双出来，使他们能够专注于创新、重战略，需要研究制造系统的增值的活动。鉴于即将发生的技横、纵向集成，以及工程端到端术工人短缺问题，这将允许年长集成。此外，应重视由于工业的工人延长其工龄，保持更长的系统所建立的工作场所新的社生产力。灵活的工作组织使得工会基础设施，并要继续发展CPS　　人能够将他们的工作和个人生目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　技术。活相结合，并且继续进行更加高　　效的职业发展，在工作和生活之如果工业能够成功实间实现更好的平衡。　　施，那么研发活动将需要恰当的产业和产业政策决策与之伴随。在制造工程领域，全球竞工业工作组认为需要在以下争愈演愈烈，德国不是唯一已经八个关键领域采取行动。　　认识到要在制造行业引入物联　　网和服务网的国家。再者，不仅标准化和参考架构：　　贯穿整个价值网络，工业将仅亚洲对德国工业构成竞争威涉及一些不同公司的网络连接胁，美国也正在采取措施，通过与集成。只有开发出一套单一的各种计划来应对去工业化，促进共同标准，这种合作伙伴关系将“先进制造业”。　　才有可能形成。需要一个参考架为了将工业生产转变到工构为这些标准提供技术说明，并业，德国需要采取双重战略。促使其执行。　　德国的装备制造业应不断地将信　　息和通信技术集成到传统的高技管理复杂系统：产品　　和制造系统日趋复杂。适当的计术战略来维持其在全球市场的领划和解释性模型可以为管理这导地位，以便成为智能制造技术些日益复杂性提供基础。因此，的主要供应商。与此同时，有必工程师们需要配备要求开发这要为CPS技术和产品建立和培育些模型的方法和工具。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　新的主导市场。为了实现这一双　　重的CPS战略目标，应将工业为工业建立全面宽频　　的下列特性加以落实：　　的基础设施：可靠、全面和高质量的通信网络是工业的一个●通过价值网络实现横向关键要求。因此，不论是在德国集成；　　内部，还是德国与其伙伴国家之●贯穿整个价值链的端到间，宽带互联网基础设施需要进端工程数字化集成；　　行大规模扩展。　　安全和保障：安全和保障两个方面对于智能制造系统成功来说是至关重要的。重要的是要确保生产设施和产品本身不能对人和环境构成威胁。与此同时，生产设施和产品，尤其是它们包含的数据和信息，需要加以保护，防止滥用和未经授权的获取。比如，这将要求部署统一的安全保障架构和独特的标识符，还要相应地加强培训以及增加持续的职业发展内容。　　工作的组织和设计：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　在智能工厂，员工的角色将产生显著变化。工作中的实时控制将越来越多，这将改变工作内容、工作流程和工作环境。在工作组织中应用社会技术方法将使工人有机会承担更大责任，同时促进他们个人的发展。若使其成为可能，有必要设置针对员工的参与性工作设计和终身学习方案，并启动模型参考项目。　　培训和持续的职业发　　展：工业将极大的改变工人的工作和技能。因此，有必要通过促进学习、使终身学习和以工作场所为基础的持续职业发展的计划，实施适当的培训策略和组织工作。为了实现这一目标，应推动示范项目和“最佳实践网络”，以及研究数字学习技术。　　规章制度：虽然在工　　业中新的制造工艺和横向业务网络需要遵守法律，但是考虑到新的创新，也需要调整现行的　　MT机械工程导报　　法规。这些挑战包括保护企业数据、责任问题、处理个人数据以及贸易限制。这将不仅需要立法，而且也需要代表企业的其他类型的行动——需要大量适当手段，包括准则、示范合同和公司协议或如审计这样的自我监管措施。　　资源利用效率：即使抛开高成本不谈，制造业消耗大量的原材料和能源，这也对环境和安全供给带来了若干威胁。工业将提高资源的生产率与利用效率。这就有必要计算在智能工厂中投入的额外资源与产生的节约潜力之间的平衡。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　迈向工业将是一个渐进的过程。目前基本的技术和经验需要调整从而适应制造工程的具体要求；同时应探讨为开发新地域和新市场制定创新性解决方案。如果这样做成功的话，工业将使德国提升全球竞争力，并保护其国内制造业。　　1引言　　１．１确保德国制造业的未来德国是世界上制造业最具竞争力的国家之一。这是因为它具备管理复杂工业流程的能力，使不同的任务可由不同地理位置的不同合作伙伴来执行。几十年来，它已经成功地应用信息和通信技术做到了这一点。如今，ICT大约支撑了90%的工　　MECHANICALENGINEERINGTRENDS　　图1工业革命的四个阶段　　业制造过程。在过去的30年左　　网协议IPv6，现在已有足够的右的时间里，IT革命给我们生地址使智能对象间通过互联网活和工作的世界带来了根本性大范围直接互联。　　变革，其影响不亚于第一次和第　　这意味着有史以来第一次，　　二次工业革命中机械化和电气有可能将资源、信息、物品和人化所带来的影响。从个人电脑到进行互联，从而造就了物联网和智能设备的演进伴随着这样的服务网。这种现象的影响也将反趋势，越来越多的IT基础设施映到工业领域。在制造领域，这和服务将通过智能网络提供。比以往任何时候都更述为工业化的第四个阶段，或工加小型化的设备与势不可挡的目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　业。　　互联网相结合，使无处不在的计　　算正在成为现实。　　工业化始于18世纪末机械　　制造设备的引进，那时像纺织机功能强大的、自主的微型　　这样的机器彻底改变了货物的计算机正越来生产方式。继第一次工业革命越多地相互间或与互联网以无后的第二次工业革命大约开始线方式互联。这正在导致引起于20世纪初，在劳动分工的基实体物理世界与虚拟网络世界础上，采用电力驱动产品的大规以CPS的方式相模生产。20世纪70年代初，第融合。继XX年推出新的互联　　三次工业革命又取代了第二次　　201　　25　　26　　工业革命，并一直延续到现在。第三次工业革命引入了电子与信息技术，从而使制造过程不断实现自动化，机器不仅接管了相当比例的“体力劳动”，而且还接管了一些“脑力劳动”。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　德国需要借鉴其作为世界领先的制造设备供应商以及在嵌入式系统领域的长处，广泛地将物联网和服务网应用于制造领域，这样它就可以在第四次工业革命的道路上起到引领作用。　　推出工业将不仅能巩固德国的竞争地位，而且也可推动解决全球性挑战和国家所面临的挑战。然而，关键是要考虑在社会文化背景下的技术创新，因为文化和社会的改变本身也是创新的主要驱动力。例如，人口的变化有可能会改变社会中的所有关键领域，如学习方式的组织、伴随着寿命延长工作和健康的性质、以及当地社区基础设施建设等等。这将反过来显著影响德国的生产率。通过优化技术创新和社会创新之间的关系，我们将为德国经济的竞争力和生产率做出重要贡献。　　１．２在制造业中采用物联网和服务网物联网和服务网使得有可能创建网络整合整个制造过程，将工厂转变为一个智能环境。信息物理生产系统包括智能机器、　　储存系统和生产设施，从入厂物流到生产、销售、出厂物流和服务，实现数字化和基于信息通信技术的端到端的集成。这样不仅可以更加灵活地配置生产，而且还可以通过提供更加差异化的管理和控制过程来拓展机会。　　除了优化现有的基于IT的目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　过程，工业也将有可能在全球范围内释放潜力，对详细过程和整体效果进行更具差异化的跟踪，而这在以前是不可能记录的。它还将使业务合作伙伴间、雇员间更加紧密合作，提供新的共赢机会。　　作为世界领先的制造设备　　供应商，德国具有独特的优势挖掘这种新型工业化的潜力。德国的全球市场领导者包括许多“隐形冠军”，他们提供专门的解决方案——德国最顶级的100家中小型企业中的22家是机械和设备制造商，其中3家居于前十名。的确，许多机械和设备制造业领军人物认为他们的主要竞争对手在国内。机械和设备与汽车和化学品一样，也列为德国主要出口的商品之一。此外，德国的机械和设备制造商期望在未来仍然保持自己的领先地位。他们之中有60%的人相信在未来五年里，他们的技术竞争优势将进一步增强，而只有不到　　40%的人希望保持目前的地位。尽管如此，在制造工程领域的全球性竞争将越来越激烈。不仅是亚洲的竞争对手对德国工业构　　成威胁，而且美国也正在采取措施促进“先进制造”，应对去工业化。此外，制造业一直以来不断变化，并且愈加复杂。例如，先进的激光烧结技术意味着现在有可能在数小时内高质量地“打印”出复杂的三维结构。这正在带来全新的商业模式和服务，使得终端客户可以更密切地参与——用户可以创建自己的设计，用电子邮件将他们发送到“影印店”，或者他们可以扫描和“复制”物体。　　在工业科研联盟的倡议下，目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　在工业平台上的合作伙伴们已经为自己确立了目标，贯彻德国政府的战略举措，以确保德国工业的竞争力。　　包　　１．３工业４．０计划具有巨大潜力　　1.满足个体用户的需求　　工业允许在设计、配置、　　订购、规划、制造和运作等环节能够考虑到个体和客户特殊需求，而且即使在最后阶段仍能变动。在工业中，有可能在一　　MT机械工程导报　　工业为德国提供了一个机会，使其进一步巩固其作为生产制造基地、生产设备供应　　商和IT业务解决方案供应商的地位。令人鼓舞的是，我们可以看到德国的所有利益相关方在紧密合作，通过工业平台，一起向前迈进，加以实施。——孔翰宁博士质量、时间、风险、鲁棒性、价的情况下仍能获利。　　格和生态友好性等，进行动态配2.灵活性　　置。这有利于原料和供应链的连基于CPS的自组织网络可续“微调”。也意味着工程流程以根据业务过程的不同方面，如　　可以更加灵活，制造工艺可以被　　MECHANICALENGINEERINGTRENDS目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　改变，暂时短缺可以得到补偿，输出的大量增加可以在短时间内实现。　　3.决策优化　　为了在全球市场上取得成功，在短时间内能够做出正确决定变得越来越关键。工业提供了端对端的实时透明，使得工程领域的设计决策可以进行早期验证，并且既可以对干扰做出更灵活的反应，还可以对生产领域中公司的所有位置进行全局优化。　　4.资源生产率和利用效率工业制造过程的总体战略目标仍然适用于工业：在给定资源量的前提下，得到尽可能高的产品输出；使用尽可能低的资源量，达到指定的输出。CPS在贯穿整个价值网络的各个环节基础上，对制造过程进行优化。此外，系统可就生产过程中的资源和能源消耗或降低排放进行持续优化，而不是停止生产。　　5.通过新的服务创造价值　　机会　　比如，通过下游服务，工　　业开辟了创造价值的新途径和就业的新形式。智能算法可用于各种大量数据，这些数据是为了提供创新服务而由智能设备所记录的。尤其是对于中小企业和初创公司来说，有显著的机遇发展B2B服务。　　201目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　27　　把握德国制造业的未来　　”攻略的建议　　工业工作组　　德国联邦教育研究部　　XX年9月　　实施“工业　　【编者按】　　为了在新一轮工业革命中占领先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，“工业”项目在XX年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。这一研究项目是XX年7月德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一——旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。　　本文为“德国工业战略计划实施建议”的全文翻译版本。如有问题和错误，敬请批评指正。　　主编：康金城　　供稿：中国工程院咨询服务中心　　刘晓龙、郗振宇、高金金、　　陈守双、占松林、王波、　　李贞、陈磊　　联系人：郗振宇目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　联系方式：xzy@　　I　　目录　　执行摘要..............................................................................................11引言................................................................................................5　　　　确保德国制造业的未来.................................................................5在制造业中采用物联网和服务.....................................................7工业计划具有巨大潜力...........................................................82愿景：工业作为智能、网络化世界的一部分..................12　　　　目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　塑造工业愿景........................................................................13在工业下未来会是什么样子？............................................14新型的商业机会和模式...............................................................16工作场所的全新社会基础设施...................................................18全新的基于服务和实时保障的CPS平台...................................19工业之路.................................................................................213双重战略：成为领先的市场和供应商......................................24　　　　领先的供应商策略........................................................................24主导市场策略................................................................................25双重战略及其关键特征...............................................................26目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　价值网络下的横向集成.........................................................27　　全价值链的端到端工程.........................................................27　　纵向集成和网络化制造系统.................................................284需求研究......................................................................................305优先行动领域..............................................................................34　　　　　　标准化和开放标准的一个参考体系...........................................34管理复杂的系统............................................................................38为工业提供一个全面宽频的基础设施.......................................42安保是工业成功至关重要的因素........................................43II　　目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　数字化工业时代工作的组织和设计...........................................52培训和持续的职业发展...............................................................55规章制度........................................................................................60资源效率........................................................................................666德国如何与世界其它国家竞争？..............................................697展望..............................................................................................788工业应用场景.......................................................................79　　　　目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　应用实例1：减少能源消耗——生产间歇的汽车车身装配线79应用实例2：全价值链端到端系统工程....................................80应用实例3：支持定制生产：何以满足客户个性化的需求....82应用实例4：通信网真平台........................................................85应用实例5：由于超出制造商所能控制的危机导致生产过程中　　供应商的突然改变..........................................................................................87　　9背景资料：..................................................................................89　　工业战略计划........................................................................89工业平台.................................................................................90　　III　　执行摘要目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　德国是全球制造业中最具竞争力的国家之一，其装备制造行业全球领先。这是由于德国在创新制造技术方面的研究、开发和生产，以及在复杂工业过程管理方面高度专业化使然。德国拥有强大的机械和装备制造业、占据全球信息技术能力的显著地位,在嵌入式系统和自动化工程领域具有很高的技术水平，这些都意味着德国确立了其在制造工程行业中的领导地位。因此，德国以其独特的优势开拓新型工业化的潜力：工业。　　前三次工业革命源于机械化、电力和信息技术。现在，将物联网和服务应用到制造业正在引发第四次工业革命。将来，企业将建立全球网络，把它们的机器、存储系统和生产设施融入到虚拟网络—实体物理系统　　中。在制造系统中，这些虚拟网络—实体物理系统包括智能机器、存储系统和生产设施，能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。这有利于从根本上改善包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理的工业过程。正在兴起的智能工厂采用了一种全新的生产方法。智能产品通过独特的形式加以识别、可以在任何时候被定位、并能知道它们自己的历史、当前状态和为了实现其目标状态的替代路线。嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理—从下订单开始，直到外运物流。此外，他们形成的且要求的端到端工程贯穿整个价值链。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　工业拥有巨大的潜力。智能工厂使个体顾客的需求得到满足，这意味着即使是生产一次性的产品也能获利。在工业中，动态业务和工程流程使得生产在最后时刻也可以变化，也可能为供应商对生产过程中的干扰与失灵作出灵活反应。制造过程中提供的端到端的透明度有利于优化决策。工业也将带来创造价值的新方式和新的商业模式。特别是，它将为初创企业和小企业提供发展良机，并提供下游服务。1　　确保德国制造业的未来——对实施“工业”战略计划的建议　　执行摘要　　德国是世界上制造业最具竞争力的国家之一，其装备制造业居全球领先地位。这在很大程度上要归功于德国在创新制造技术的研究、开发和生产方面以及复杂工业流程管理方面的专业化。德国强大的机械和装备制造业、全球显著的IT能力及其在嵌入式系统和自动化工程领域的专业技术，都意味着德国在成为制造工程业的领袖方面处于极其有利的位置。因此，德国在利用新型工业化——工业的潜力方面具有得天独厚的优势。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　前三次工业革命分别由机械化、电气化和IT化推动的。而今，将物和服务联网引入制造业正在开启第四次工业革命。未来，企业将建立如下全球网络：该网络将机器、仓储系统和生产设施以信息物理系统的形式整合在一起。在制造业中，信息物理系统由能够独立自动交换信息、触发行动及相互控制的智能机器、储存系统和生产设施组成。这将为制造、工程、物料使用以及供应链和生命周期管理所涉及的工业流程的根本改进提供便利。已经开始出现的智能工厂采用了全新的生产方法。智能产品具有唯一标识，可以在任何时候被定位，并存储了有关自身历史状态、当前状态以及实现其目标状态的其他路径的信息。嵌入式制造系统与工厂和企业内部的业务流程纵向互联，并与可以实时管理的分散价值网络——从发送订单一直到出货物流——横向互联。此外，无论是纵向互联还是横向互联都要求并且能够实现整条价值链上的端到端工程。　　工业拥有巨大潜力。智能工厂能够满足单个客户的要求，这意味着即便是一次性制造项目也有利可图。比方说，在工业时代，动态的业务和工程程序使最后一分钟改变生产成为可能，并使供应商能够灵活应对干扰和故障。在制造过程中可以实现端到端的透明化，从而促进决策优化。工业也将带来价值创造的新方式和新颖的业务模式。特别是，工业将给初创企业和小型企业带来发展并提供下游服务的机会。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　此外，工业将解决当今世界所面临的一些挑战，例如：资源和能源效率、城市生产和人口结构变化。工业将持续提升整个价值网络中的资源生产率和效率。工业以考虑人口结构变化和社会因素的方式来组织工作。智能辅助系统将工人从不得不完成日常工作中解放出来，让他们能够专注于有创新性的价值增值活动。考虑到技术工人短缺的迫切形势，智能辅助系统将延长年龄较大的工人的工作年限，并更持久地保持其生产力。灵活的工作安排将使工人更有效率地将他们的工作、私人生活和持续职业发展结合起来，促进工作-生活更好的平衡。制造工程业的全球竞争正越来越激烈，德国并不是唯一一个认识到“将物和服务联网运用于制造业”趋势的国家。此外，给德国制造业带来威胁的不仅仅是来自亚洲的竞争对手——美国也已采取措施，通过促进“先进制造业”发展的计划来应对去工业化。　　为了实现从工业生产到工业的转变，德国需要采取双重战略。通过不断将信息和通信技术融入其传统高科技战略中，德国应该努力保持其装备制造业在全　　球市场中的领导地位，以便使德国成为智能制造技术的主要供应国。与此同时，德国将有必要为CPS技术和产品创造新的主要市场并为其提供服务。为了实现CPS的双重战略目标，德国工业应具有以下特点：　　●整个价值网络的横向一体化　　●整条价值链中工程的端到端数字一体化　　●纵向一体化与网络化的制造系统　　实现工业要求德国在研发方面投入大量努力。为了实施双重战略，需要研究制造系统的横向一体化和纵向一体化以及工程的端到端一体化。此外，还应关注工厂中新的社会基础设施——这些基础设施将因为工业系统和CPS技术的持续发展而出现。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　若要成功实施工业，那么在进行研发活动的同时还需要做出适当的工业决策和工业政策决策。工业工作小组认为，需要在以下8个关键领域采取行动：　　●标准化和参考架构：工业将涉及到通过价值网络对多个不同企业进行整合和联网。只有在制定一套单独的共同标准的情况下，这种协作伙伴关系才可能实现。要提供有关这些标准的技术说明并便利实施这些标准，我们需要制定参考架构。　　●管理复杂的系统：产品和制造系统正变得越来越复杂。适当的规划和解释性模型可以为管理与日俱增的复杂性提供依据。因此，工程师应当掌握开发这类模型所需的方法和工具。　　●全面的宽带基础设施：可靠、全面和高质量的通信网络是工业的关键要求。因此，无论是在德国内部还是在德国与其伙伴国之间，宽带互联网基础设施都需要大规模地扩大。　　●安全与保障：安全与保障对于智能制造系统的成功都至关重要。重要的是，确保生产设施和产品本身不会对人或环境构成威胁。与此同时，需要保护生产设施和产品不会被滥用以及在未经授权的情况下被访问。这就需要，例如，有效利用一体化的安全与保障架构以及唯一标识符，以及对培训及持续的职业发展内容进行相关的改进。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　●工作组织与设计：在智能工厂中，员工的角色将发生显著变化。日益增加的实时控制将改变工作内容、工作流程以及工作环境。运用社会-技术方法进行工作组织，将为工人提供如下机会：承担更大责任，促进个人发展。为使其成为可能，有必要采取参与性工作设计以及终身学习措施，并启动示范参考项目。　　●培训与持续职业发展：工业将从根本上改变工人的就业与能力特征。因此，将有必要实施适当的培训策略，并以一种可以促进学习、并使终身学习和基于工作场所的持续职业发展成为可能的方式来组织工作。为此，应该推进发展示范项目和“最佳实践网络”，同时还应该研究数字化学习技术。　　●监管框架：一方面，在工业中创建的新制造流程和横向业务网络需要遵守法律；另一方面，也需要对现有法律法规进行调整，以考虑新的创新成果。这方面所面临的挑战包括：企业数据的保护、责任问题、私人数据的处理以　　及交易限制。应对这些挑战不仅需要出台相应的法律法规，还需要采取符合企业利益的其他举措——合适的工具大量存在，包括指导原则、标准合同和公司协议或自我监管计划。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　●资源效率：且不说高额的成本，制造业消耗大量的原材料和能源也对环境和供应安全构成了很大威胁。工业将使资源生产率和效率得到提升。有必要对智能工厂所需投入的额外资源与带来的资源的潜在节约之间进行权衡。　　工业之路是一个渐进演化的过程。目前的基本技术和经验需要进行调整以满足制造工程发展的具体要求，同时必须探索针对新地点和新市场的创新解决方案。如果能够成功地做到这一点，那么工业将会提升德国的全球竞争力，并使其国内制造业得到保护。　　1引言　　确保德国制造业的未来　　德国是全球制造业竞争力最强的国家之一。这要归功于德国管理复杂工业流程——即不同的合作伙伴在不同的地理位置开展不同工作——的能力。数十年来，德国不断将信息和通信技术成功地应用于复杂工业流程的管理——而今，已经有近90%的工业制造流程在信息和通信技术的支持下完成。在过去三十年左右的时间里，IT革命使我们的生活和工作环境发　　1生了根本性改变，其影响堪比第一次工业革命的机械化和第二次工业革命的电气化。在从　　个人计算机向智能设备发展的同时，还出现了另一种趋势：越来越多的IT基础设施和服务将通过智能网络来提供。连同前所未有的微型化以及势不可挡的互联网发展进程一起，该趋势在普适计算正成为现实的世界中迎面走来。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　功能强大的、自主微型计算机正日益通过无线网络彼此互联以及与互联网相连。这使物理世界与虚拟世界以信息　　2物理系统的形式相融合。在XX年推出新的互联网协议IPv6后，我们拥有了足够多的网络　　地址，能够通过互联网实现智能物体的直接普遍联网。　　这意味着，如今有可能实现资源、信息、物体以及人的互联，乃至建立物和服务联网，这是有史以来第一次。工业也将感受到这种现象的影响。在制造业领域，这种技术变革可以被称为工业化的第四个阶段或工业。　　1“过去三十年间，持续的计算机革命改变了我们所生活的世界，这种改变可能比此前200年间的任何改变都更具颠覆意义。计算机革命还对就业产生了深彻影响，其影响的大小只有第一次工业革命能与之相提并论。”摘自Kornwachs,Klaus：《技术对就业的推动与替代——工程科学的一个挑战》，见Kornwachs,Klaus：《技术创新的推力和动力》，FraunhoferIRBVerlag,德国斯图加特大学XX，第177页。　　2发布于XX年夏，第六代互联网协议替代了此前的第四代互联网协议，IPv6使用128位IP地址，可用IP地址的数量从43亿增加至3400万亿亿。　　3各国的工业战略名称各不相同。其他名称包括“工业互联网”和“第三次工业革命”，详见第六章。　　图1：工业革命的四个阶段目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　资料　　工业化始于18世纪末机械制造设备的采用，当时纺织机等机器的问世彻底改变了商品的生产方式。继第一次工业革命后，大约在20世纪之交开始了第二次工业革命，这次工业革命实现了基于劳动分工的以电力为动力的大规模商品生产。接着发生了第三次工业革命。第三次工业革命始于20世纪70年代初，一直延续到现在。第三次工业革命利用电子和信息技术，实现了制造流程的进一步自动化，因为机器不仅取代了相当大部分“体力劳动”，而且还取代了一些“脑力劳动”。　　通过利用物和服务联网向制造业的渗透机遇，德国需要利用其作为世界领先的装备制造供应国及在嵌入式系统方面的优势，引领工业化的第四阶段之路。　　推出工业计划不仅将提高德国的竞争力，还将找到应对全球挑战和国内挑战的解决方案。然而，在社会文化背景中考虑目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　技术创新至关重要，因为文化和社会变革本身也是创新的主要动力。例如，人口结构变化可能使我们社会的所有关键方面都发生变革，例如：学习的组织方式发生改变；因为人们的寿命越来越长，工作和健康的性质发生了改变；以及当地社会的基础设施也发生了变化。这些变化将对德国的生产率产生重要影响。通过优化技术与社会创新流程之间的关系，我们将为4有关创新和未来技术前景的更多信息，请参见德国国家科学和工程院：《未来技术情景：规划、生产和评估》，海德堡大学等：德国施普林格，第16页，该书包括如下结论：“思考未来时，应避免脱离社会文化背景考虑技术创新，这一点很重要。例如，不同能源载体的未来角色将很大程度上取决于以下几点：这些能源载体的社会接受度、经济状况以及国际政治形势。‘创新系统’和‘创新文化’等词汇就证明了近来更加重视广义的社会文化背景这一趋势”。　　德国经济的竞争力和生产率的提高做出重要贡献。　　将物和服务联网运用到制造业中　　物和服务联网使创建涵盖整个制造流程的网络成为可能，该网络使普通工厂转变为智能工厂。信息物理生产系统由数字化的智能机器、仓储系统以及生产设施构成，该系统的特点是，能够实现基于ICT的端到端一体化——从入厂物流到生产、营销、出货物流和服务。这不仅允许更灵活地配置生产，而且还能利用差异化程度更高的管理和控制流程所带来的机遇。　　因此，除了优化基于IT的现有流程外，工业还将释放如下潜力：在全球范围内对　　6详细流程和总体影响的追踪差异化程度更高。在此之前，这样的记录是不可能实现的。工目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　业还包括业务合作伙伴之间以及雇员之间更加紧密的合作，这就　　7为互利共赢创造了新机遇。　　作为世界领先的装备制造供应国，德国在利用此次新型工业化潜力方面具有独一无二的8优势。德国的许多企业都在全球市场中占有领军地位，包括提供专业解决方案的无数“隐形冠军企业”——在德国的中小型企业百强中，有22家是机械和设备　　9制造商，其中有三家位居前十。实际上，机械和设备制造业的许多领军人物都认为，他们　　10的主要竞争对手来自德国国内。除了汽车与化学品之外，机械和设备也是德国的主要出口　　11产品之一。此外，德国的机械和设备制造商有望在未来继续保持其领军地位。60%的德国机械和设备制造商认为，未来五年他们的技术竞争优势将增强，而只有不到40%的企业希望保目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　12持现状。虽然如此，制造工程业的全球竞争正越来越激烈。而且，德国工业的威胁不仅来自亚洲的竞争对手——美国也已采取措施，通过推动“先进制造业”的多项计划来应对去工业化。此外，制造业正变得越来越有活力，越来越复杂。例如，激光烧结技术的进展意味着，而今有可能在几个小时之内“打印”出高品质的复杂三维结构。这将引发全新的商业模式和服务，终端客户能够更紧密地参与其中——客户可以自行设计并　　5　　5本报告着重讨论了工业在技术创新方面的潜力。　　6而今，制造业全球化已成为现实，汽车业就是很好的见证。事实上，现如今“德国”汽车是国际产品，其所使用的零部件来自于亚洲、欧洲和美国，甚至连整车组装也在其目标市场完成。然而，迄今为止，在这种背景下的信息技术的使用基本上未能体现出这些物流和制造网络的存在，目前IT系统仍然不会跨越企业或工厂的界限。　　7回顾历史也可证明，IT技术在改变我们做事方式方面拥有巨大潜力：“从技术的角度来看，端到端的信息流将对未来的工厂设计至关重要，电子数据处理通过全球信息系统将工厂各个环节相互连接。计算机化工厂组织的最高水平体现在整合各个子系统的战略上”，Spur,Günther：Evolutionderindustriellenproduction，Spur,Günther：OptionenzukünftigerProduktionssysteme，柏林，柏林学术出版社，1997年，第23页。　　8德国的机械和设备制造业的年销售额达到XX亿欧元，从业人员约931,000人，是德国经济中极为重要的一个部门。　　9德国经济周刊排名，WiWo，4/XX，第40-50页。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　10VDMA：《当前趋势调查：德国机械和设备制造商的全球竞争地位》，XX年10月。　　11德国联邦统计局，XX年数据。参见：　　http:///statistik/daten/studie//umfrage/exportgueter-aus-deutschland/　　12VDMA：《当前趋势调查：德国机械和设备制造商的全球竞争地位》，XX年10月。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。