“工業4.0”時代的智能化，是在“工業3.0”時代自動化技術和架構的基礎上，實現從集中式中央控制向分散式增強控制生產模式的轉變，利用傳感器和互聯網讓生產設備互聯，從而形成一個可以柔性生產的、滿足個性化需求的大批量生產模式。

20世紀70年代后期，自動控制系統開始用于生產制造之中。此后，許多工廠都在不斷探索如何提高生產效率、產品質量以及生產的靈活性。一些工廠從機械制造的角度提出了機電一體化、管控一體化。機電一體化實現了流水線工藝，按順序操作，為大批量生產提供了技術保障，提高了生產效率；管控一體化基于中央控制能夠實現集中管理，一定程度上節約了生產制造的成本，提高了產品質量。但是，兩者都無法解決生產制造的靈活性問題。

ICT技術為“工業4.0”鋪路

如今，隨著信息技術、計算機和通信技術的飛速發展，以及人們對產品需求的變化，靈活性進一步成為生產制造領域面臨的最大挑戰。具體而言，由于技術的迅猛發展，產品更新換代頻繁，產品的生命周期越來越短。對于制造企業來說，既要考慮對產品更新換代具有快速響應能力，又要考慮因生命周期縮短而減少產品批量，隨之而來的是成本提升和價格壓力問題。

“工業4.0”則讓生產靈活性的挑戰成為新的機遇，將現有的自動化技術通過與迅速發展的互聯網、物聯網等信息技術相融合以解決柔性化生產問題。尤其是，無線通信的出現將進一步帶動工業控制方式的新改革。

首先，“工業3.0”時代的工廠布線問題將得到有效解決。工廠車間的局域網布線問題是以往搭建廠房時最為頭疼的問題之一。由于設備眾多，線纜規格各不相同，各種設備所需的連結接頭、交互方案等特別復雜。而且一旦工廠局域網布線之后，往往難以輕易改動。而無線通信更加簡便、更加靈活，實現了空中連接，即便是設備在廠房中的位置發生改變，一樣可以移動聯網，解決了很多通信問題。

其次，無線通信使得對設備的遠程控制成為可能。設備智能化主要是指對設備的智能化控制，一方面節省人力資源，另一方面減少人工誤差。未來的工廠中，設備越來越多、人工越來越少，逐漸取代人工干預將毫無疑問成為主流趨勢，而無線通信的方式則為此提供了保障。同時，借助無線通信技術，通過無線通信布局，也實現了更為靈活的生產制造管理方式。

仍需工業基礎通信設施建設

一方面，德國“工業4.0”的本質就是基于信息物理系統(CPS)實現“智能工廠”，讓制造業的各個環節與互聯網充分融合，形成工業互聯網。而實現工業互聯網就需要適用于工業、具有高可靠性的通信基礎設施建設作為基本保障。

另一方面，隨著工業互聯網的形成也必然會出現工業大數據，比如設計、仿真、工藝、加工、產品結構、配置關系、變更記錄等產品數據，設備、質量、生產、采購、庫存、電子商務等運營數據，客戶、供應商、合作伙伴、客戶滿意度等價值鏈數據等。工業大數據的采集、傳輸、交互和共享，必然要求建立容量、帶寬、存儲與數據處理能力更強大的通信基礎實施。

而當前的通信基礎設施恐怕難以滿足“工業4.0”時代的要求。因此，構建容量更大、服務質量更可靠的工業通信基礎設施將成為未來制造業中迫切需要解決的一項課題。

此外，工廠與外界實現聯網之后，惡意軟件入侵、工廠受到網絡攻擊的危險性將進一步提升，需要制定保障網絡安全的對策與解決方案。進入21世紀之后，已經出現了許多對工業基礎設施進行網絡攻擊的案例。例如：澳大利亞下水道監控系統和美國核電站監控系統曾被第三方經由無線網絡系統侵入，波蘭地鐵信號系統也被入侵。而近年來，這樣的攻擊案例正在迅速增加。

隨著“工業4.0”時代的到來，人力、物料、生產設備、各種生產管理系統以及價值鏈上的眾多協同企業都將互聯，隨之而來的是網絡安全問題的隱憂，也就迫切需要建立一套完善的工業互聯網信息安全認證體系。安全認證體系建設是信息安全保障的基礎性工作，但在認證制度的設計和標準規范的研究與設計方面，還需要大量的經驗和積累。初期，我國可以與國際認證機構合作，開展聯合認證服務，但要逐步建立自己的安全認證機制。這不僅是與國際通行做法接軌，也有利于信息安全領域的國際交流與合作。

總之，德國“工業4.0”戰略與我國的“兩化融合”有許多相通之處。在新的發展背景下，只有將信息化時代的網絡化、智能化特征與我國工業化、自動化的進程緊密結合起來，把兩化深度融合作為主線，才能為推動工業轉型升級注入新的動力和活力。也只有將工廠通信基礎設施建設好，才能為新一輪工業革命的制造業工廠提供通信保障。

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