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工业4.0的德国经验上篇：技术和政策编译/辛妍正如我们所知，今天的世界已经经历了三次重大技术革命的塑造。
18世纪末开始于英国并在19世纪中叶结束的第一次工业革命代表了一种根本性转变，即从农业经济转变到了由引入机械生产方法所界定的经济。
在20世纪初，随着工业生产的出现和工厂的诞生，第二次根本性转变时期到来，它迎来了一个大众消费可以负担得起消费类产品的时代。
而到了20世纪60年代末，电子和信息技术在工业生产过程中的应用打开了通向优化和自动化生产的新时代的大门。
今天我们站在第四次工业革命的风口浪尖，它能通过物联网将生产和网络世界相连，使工业4.0成为现实。
“智能生产”将成为一种标准，基于智能信息通信技术（ICT）的机器、系统和网络能够独立交换和响应信息，管理工业生产过程。
作为高科技战略2020行动计划的一部分，德国政府确定了十个“未来项目”，工业4.0项目（INDUSTRIE 4.0 project）便是其中之一。
工业4.0是德国要成为工业信息技术先锋的战略性举措，该项目为德国创造了重要的机会，让其有潜力将自身发展定位为工业4.0解决方案的领先市场，同时也成为工业4.0的领先供应商，从而进一步增加德国经济，加强国际合作，并创造新的、基于互联网的市场，让德国保持为具有全球竞争力的高工资经济体。
可以说，实现第四次工业革命，或是工业4.0的条件是德国所独有的，因为率先进行分散、自主的实时生产的德国有两种基础：一是德国作为世界上最具竞争力和创新性的制造产业的持续作用，二是德国在工业生产研究开发的技术领先地位。
本文作为工业4.0的德国经验的上篇，主要从技术和政策两方面进行介绍。
工业4.0的技术基础及德国的优势今天，由于制造商面临着成本增加和市场波动的压力，产品的生命周期和测试周期越来越短。
产品正变得越来越复杂，越来越定制。
制造商发现，将生产转向劳动成本低廉的新兴国家不再是一个成功的路径，因为他们必须平衡大规模生产与定制生产。
汽车工业4.0定义“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。
德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（Cyber-Physical System)相结合的手段，将制造业向智能化转型。
汽车工业4.0是依托信息物理系统（CPS）和信息通讯技术相结合使汽车车间实现自动化、智能化、互联网化的汽车生产制造过程，包括无线射频技术、工业以太网、在线条码、二维码比对、影像识别、机器人等技术应用。
信息物理系统（CPS,Cyber-Physical Systems）：是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computing、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。
SPM（strokes per minute 每分种冲程次数）：是冲压机每分钟对零部件的加工次数，是冲压车间生产节拍的一项指标。
（IOT）：利用局部网络或互联网等通信技术把传感物联网Internet of things器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化。
工业革命及汽车工业发展历程工业1.0：十八世纪末，第一次工业革命爆发，伴随着蒸汽驱动的机械制造。
设备的出现，人类开始进入“蒸汽时代”1769年NJ居纽制造了世界上第一辆蒸汽车驱动三轮汽车。
1804年脱威迪克设计制造了第一辆蒸汽汽车。
1896年福特试制出第一台汽车。
工业2.0：二十世纪初，伴随着基于劳动分工的，电力驱动的大规模生产的。
概念:“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命，在工业互联网的基础上形成信息物理系统（Cyber-Physical Systems,简称CPS）,实现数字化、网络化、智能化技术与制造技术的深度融合，以快速满足客户的个性化需求，实现动态的商业与生产过程，有效提高资源生产率与效率，同时为创造价值与新的商业模式提供新的途径。
[概念的来源]: 工业4.0是2011年德国汉诺威工业博览会上提出的概念，其初衷是提高德国制造业水平，提高德国制造业的竞争力。
若您想详细了解工业4.0战略的要点,请参考以下内容:德国“工业4.0”战略的要点可概括为：建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成，实施八项计划。
(一)建设一个网络：信息物理系统网络。
信息物理系统就是将物理设备连到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。
信息物理系统可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境。
这是实现工业4. 0的基础。
(二)研究两大主题：智能工厂和智能生产。
“智能工厂”是未来智能基础设施的关键组成部分，重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布生产设施的实现。
“智能生产”的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程，从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。
生产流程智能化是实现工业4.0的关键。
(三)实现三项集成：横向集成、纵向集成与端对端的集成。
“工业4.0”将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。
“横向集成”是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合，是为了实现各企业间的无缝合作，提供实时产品与服务；“纵向集成”是基于未来智能工厂中网络化的制造体系，实现个性化定制生产，替代传统的固定式生产流程(如生产流水线)；“端对端集成”是指贯穿整个价值链的工程化数字集成，是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合，这将最大限度地实现个性化定制。
第四次工业革命——“工业4.0”随着制造业再次成为全球经济稳定发展的驱动力，世界各主要工业国家都加快了工业发展的步伐：从美国的“制造业复兴”计划到德国的“工业4.0”战略，再到中国的“十二五”发展规划，制造业正逐步成为各国经济发展的重中之重，引领未来制造业的方向也成为制造业强国竞争的一个战略制高点。
两个多世纪以前，蒸汽机的发明带来的第一次工业革命开启了农业社会向工业社会的转变。
20世纪初期，随着电力的应用、劳动分工和大规模生产的出现，拉开了第二次工业革命的大幕。
20世纪70年代后，随着自动化技术的出现，开创了第三次工业革命。
前三次工业革命源于生产的机械化、电气化和信息化改造。
当前，随着信息物理系统（Cyber-physical System，简称CPS）在制造业中的推广应用，正在引发第四次工业革命。
“工业4.0”概念就是以数字制造为核心的第四次工业革命，工业革命的历史如图1所示。
“工业4.0”首先是由德国工程院、西门子公司等产学界领袖联合提出的，被德国政府确定为《高技术战略2020》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，在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，并于2013年9月在上海工博会上推介给中国市场。
该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，西门子公司也已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统中。
提高生产力、缩短产品上市时间、采取更灵活的生产模式以及提高资源和能源利用效率，是全球工业面临的挑战，也是“工业4.0”提出的未来制造业的目标。
为了实现这种先进的生产模式，需要融合现实生产和虚拟生产的技术，基于大数据、互联网、人，通过数字化工程、数字化制造等各种信息技术实现柔性制造，经济高效地满足客户个性化的定制需求。
未来工厂的智能化程度将很高，这种智能将通过使用微型化处理器、存储装置、传感器和发送器来实现，这些装置将被嵌入几乎所有的设备、半成品和材料以及用于组织数据流的智能工具和新型软件中。
工业4.0标准工业4.0标准：工业4.0（Industry 4.0）是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照共识，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。
工业4.0的概念最早出现在德国，2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，其核心目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
随后由德国政府列入《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。
该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。
旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
其技术基础是网络实体系统及物联网。
[1] 德国所谓的工业4.0是指利用物联信息系统（Cyber—Physical System简称CPS）将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。
“中国制造2025”与德国“工业4.0”的合作对接渊源已久。
2015年5月，国务院正式印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略。
工业4.0已经进入中德合作新时代，中德双方签署的《中德合作行动纲要》中，有关工业4.0合作的内容共有4条，第一条就明确提出工业生产的数字化就是“工业4.0”对于未来中德经济发展具有重大意义。
双方认为，两国政府应为企业参与该进程提供政策支持。
成立背景编辑播报“工业 4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，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形成，并已上升为国家级战略。
德国联邦政府投入达2亿欧元。
德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。
工业４.０概念讲解黄杏彪2引言－工业４.０工业４.０相关概念讲解工业4.0－是指建立一个信息物理融合系统(CPS)网络，通过有线/无线等方式将生产企业的所有自动化设备、客户需求、物流仓储、生产管理、各类软件等产业链所有环节纳入其中，使工业生产实现动态监测、自我调整、人机互动并以最优生产方式完成生产实践。
广义的工业4.0可分为三个层次，客户与工厂、工厂与工厂、工厂内部；狭义的工业4.0仅仅指工厂内部.一般企业信息化构架工业４.０相关概念讲解3工业４.０相关概念讲解4工业４.０相关概念讲解5ＥＲＰ是建立在现代企业的先进管理思想基础之上，利用信息技术为企业提供决策、计划、控制和业务的全方位、系统化解决平台。
大型ＥＲＰ信息系统软件包信息系统管理思想及手段实现方式工业４.０相关概念讲解6ＥＲＰ的基本思想和相关信息技术是逐步发展起来的，大致包括３个阶段MRP MRP II ERP物料需求计划阶段制造资源计划阶段ＥＲＰ阶段工业４.０相关概念讲解7工业４.０相关概念讲解8CRM（客户关系管理）是一种旨在健全、改善企业与客户之间关系的新型管理系统。
CRM指的是企业利用信息技术，通过有意义的交流来了解并影响客户的行为，以提高客户招揽率、客户保持率、客户忠诚度和客户收益率。
工业４.０相关概念讲解9工业４.０相关概念讲解10供应链管理是借助信息技术(IT)和管理技术，将供应链上业务伙伴的业务流程相互集成，从而有效地管理从原材料采购、产品制造、分销，到交付给最终用户的全过程，在提高客户满意度的同时，降低整个系统的成本、提高各企业的效益。
供应链管理不是供应商管理的别称，而是一种新的管理策略，它把不同企业集成起来以增加整个供应链的效率，注重企业之间的合作。
工业４.０相关概念讲解11工业４.０相关概念讲解12SRM是Supplier Relationship Management（供应商关系管理）的缩写，它是以多种信息技术为支持的一套先进的管理软件和技术，它将先进的电子商务、数据挖掘、协同技术等信息技术紧密集成在一起，是一种致力于实现与供应商建立和维持长久、紧密伙伴关系的管理思想和软件技术的解决方案。
工业4.0时代突出的特点是什么什么是工业4.0时代在互联网的推动下，现实世界与虚拟世界日益紧密，使经济发展进入新的阶段，为制造业发展创造了新机遇。
学术界和产业界人士认为，全球经济正处于第四次工业革命的开端，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用基于信息物理融合系统的智能化来促进产业变革的时代。
工业4.0的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化产品与服务的生产模式。
它意味着在产品生命周期内对整个价值创造链的组织和控制迈上新台阶，意味着从创意、订单，到研发、生产、产品交付和服务，再到废物循环利用，在各阶段都能更好地满足日益个性化的顾客需求。
在这种模式中，传统的行业界限消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。
创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
实现工业4.0亟待研究五大主题：一是价值创造网的水平整合，包括新的商业模式、价值创造网的结构、价值创造网的自动化。
二是整个生命周期内工程学的一致性。
要让现实世界和虚拟世界融合，考虑现实世界和虚拟世界在各个层次的接口，要在机械制造、电气工程、计算机科学领域就模型达成共识。
要运用系统工程方法，使产品、生产流程和生产系统实现融合。
三是垂直整合和网络化的生产体系。
要通过传感器数据分析优化过程控制。
要研发智能、灵活、可变的智能生产系统，根据综合知识模型自主适应环境，改善研发、生产、维护和产品生命周期管理，提高资源效率。
四是新的工作基础设施。
要形成以智能辅助系统为媒介的新型协同工作形式，工作设计要使工人的接受能力、创造能力和自我发展能力得到充分发挥，并保证工人健康舒适。
五是跨领域技术。
应该研发出无线联网一揽子解决方案，实现跨领域的全面运用。
要构建满足安全要求的安全构架和策略的方法，把相关方法和工具融入信息物理融合系统。
要研发出带参考构架和使用面向服务的分布式体系构架的工业4.0平台，为实现跨企业的网络化和集成创造条件。
概念最早由美国国家基金委员会于认为有望成为继计算机、互联网之后世界信息技术的第三次主要指Computing、Communication信息世界指工业软件和管理软件、工业设计；物理世界指能源环境、人、工作环境信以及设备与产品等。
CPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的CPS网络根本上改变人类构建工程物理系统的方式。
CPS概念从上世年代的嵌入式系统演变而来。
经历1990年的泛在计算年的普适计算、2000年的环境智能，直到2006根据英国电气工程师协会（U.K. Institution of Electrical 的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备器或用于工厂运作的设备。
与个人计算机等通用计算机系统嵌入式系统通常执行带有特定要求的预先定义的任务由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，因此设计人员能对其减小尺寸降低成本。
一旦基于高性能软件的嵌入式系统与融合在数字网络中的专业用户接口之间发生相互作用，必将诞生全新的系统功能例如智能手机囊括许多应用和服务，备本身的通话功能。
由于全新的划时代应用和服务的提供商不渐渐形成新价值链，所以CPS也将对现有业务与市场模式带来范式上的转变。
是实现了多个软件对多个硬件控制的网络络功能主要实现控制目的，利用物联网、传感器的无线连接和实现进一步管理和控制。
条件下的智能工厂可以实现可视化生产传统的制造过程中存在许多无法定量的因素括加工过程中的设备性能下降、零部件的突发故障通过可视化实时监控生产数据，使得智能工厂管理者能够客观评估制造和设备的使用状态并通过管理实现预测性制造，起到降低成本改进产品质量的作用。
目前所说的制造业信息系统，首先强调计算机辅助设计）、CAM (Computer Aided4.0”通过CPS实现生产工艺与信息系统融合体现了生产模式从“集中型”到“分散型”的范式转变因为有了让传统生产过程理论发生颠覆的技术进步同时，分散型智能利用代表了生产制造过程的虚拟世界与物理世界之间的交互关系，在构建智能物体网络中发挥连接了信息世界与物理现实世界，创造了一个真正的网络世界嵌入式系统与生产线上的物联网传感器是构成这些技术被称为“物理技术”。
构建工业4.0的“智造”平台工业4.0，这个新鲜的名词最近俨然成为工业和IT业最热的名词，掀起了“智造”革命的热潮。
工业4.0是指以智能制造为主导的第四次工业革命，或指革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统———信息物理系统（CPS)，将制造业向智能化转型。
具体而言，工业4.0是指将信息物理系统全面嵌入到制造、工程、材料使用和供应链管理中，建造可以全球定位联动的智能工厂。
工业4.0要求企业的信息化从车间延伸到整个工厂，甚至整条供应链中，将物联网和服务全面引入制造业，实现智能制造、智能经营。
在我国钢铁企业中，今年7月底，宝钢股份已经就如何抓住技术上赶超发展、结构上加快升级的工业4.0重大机遇，积极打造智能工厂，实现智能化生产，举行了经营者研修，聚焦工业4.0时代的机遇与挑战，展开了专题学习和深入研究。
宝钢股份总经理戴志浩在研修班上指出，要深入思考、积极探索信息化技术提升传统制造业竞争力的有效实践，不断增强企业“软实力”与可持续发展能力。
工业4.0的智能工业蓝图工业4.0将展现一幅全新的工业蓝图：在一个智能、网络化的世界里，信息物理系统将渗透到所有的关键领域，涵盖钢铁、自动化、生产技术、汽车、机械工程、能源、运输和远程医疗等众多工业部门和应用领域，工业创造新价值的过程逐步发生改变，产业链分工将重组，并会产生各种新的活动领域和合作形式，最终实现全面灵活的智能制造。
工业4.0对工业的变革将体现在：一是使工业生产过程更加灵活；二是发展出全新的商业模式和合作模式，工业4.0网络化制造、自我组织适应性强的物流和集成客户的制造工程等特征，使得新的商业模式率先满足动态的商业网络而非单个公司；三是带来工作方式和环境的全新变化；四是促进形成全新的信息物理系统平台。
全新的信息物理系统平台能够联系到所有参与的人员、物质和系统，将提供全面、快捷、安全、可靠的服务和应用业务流程，支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。
德国工业4.0 平台科学顾问委员会主席、德国技术科学院院士艾纳·安德尔（本文根据演讲录音整理）信息物理系统催生工业 4.0 互联网技术发展分成几个阶段，每个阶段大概五年时间。
首先是1995 ～ 2000 年。
1993 年万维网诞生之后，我们通过万维网能够将文本信息进行相互连接。
2000 年后，我们开始将图片、音频和影像信息直接记录入文件中，并引入互联网世界。
2005 年，我们进入社交媒体时代，人与人通过互联网密切联系。
2010 年，社交媒体之间开始相互连接，企业开始利用互联网开展业务工作。
2015 年，我们开始进入信息物理系统（cps，对“信息物理系统”的译法存在一定争议）时代，人与人相联，企业相联，最终物理系统之间也要相联。
工业4.0 是这个时期非常重要的议题，它受到物联网、服务联网、数据联网的极大的影响，是第四次工业革命的重要议题。
第一次工业革命是在18 世纪末，当时引入了制造工厂，它的基础是水和蒸汽动力的使用。
第二次工业革命是由大规模生产带动的，电力促成了第二次工业革命。
第三次工业革命发生在20 世纪70 年代初，信息技术开始促进生产的自动化。
第四次工业革命的基础将是信息物理系统。
为什么称之为革命？这是因为通过引入新的技术，不管是蒸气动力、电力，还是信息技术等，都彻底地改变了我们的工作和生活，我们需要新的标准、新的资质，新的教育结构和新的企业。
所以工业4.0 将是第四次工业革命，它的目标是创建新的价值链，将覆盖整个产品生命周期，技术方法则是信息物理系统。
信息物理系统既在虚拟世界存在，也在现实世界存在，它包含现有的现代控制技术和嵌入式系统，是工业4.0 的主要推动力。
现在的嵌入式系统必须有互联网地址，所有物理世界中的设备都能进行逻辑连接，能够相互交流通信，即系统之间能够进行通信。
德国工业 4.0 的五大支柱和十七点纲要工业 4.0 的路线图是我们的发展战略，在未来的10 ～ 20 年的时间里，它将基于五大支柱。
第一大支柱是“水平融合”，通过价值创造网络来实现水平融合，实现机器与机器的沟通，乃至企业之间的通讯。
第二大支柱是指整个生命周期的无缝集成。
企业的产品信息，在全产品生命周期流动，企业甚至能从客户处获取产品使用的信息，从而持续改进产品。
第三个支柱是“垂直融合”和互联生产系统，这种方式使得企业能够使用设计信息推动制造流程，这个过程应该是无缝的信息流动。
第四个支柱是新的社会基础设施，行业需要新的资格认证和新的组织方式。
第五个支柱是指混合技术的持续发展。
例如，工厂的有线和无线通讯，还要考虑帐户安全、隐私保护和知识保护等。
参考架构也非常重要，未来的目标是建立一个分散化、以服务为导向的结构。
工业4.0 平台的17 个纲要是2014 年年初由（我们）科学顾问委员会推出的，我们把17 个纲要划分为三类。
第一类是以人类为中心的问题，第二类是技术问题，第三类是组织性的问题。
第一类是以人类为中心的问题，包括四点纲要。
第一点纲要，以人类为导向的“工作组织”方案设计，工业4.0 的发展存在越来越多的可能性，组织者面对的可能性也越来越多，针对不同年龄层工作者的机遇不断出现，希望在老龄化社会，使工业4.0 发展能更有优势。
第二点纲要，工业4.0 应该被理解为社会技术系统，可以为人们提供机遇，可以扩展业务范围、资格和员工的行动范围，同时可以大大丰富知识的获取渠道。
第三点纲要，就是工作设备，特别是那些有助于学习和沟通的设备，它能提升教育、学习的效率。
第四点纲要，是指学习工具，它能自动为用户提供他们所需要的功能。
第二类是技术问题，包含9 大纲要。
第五点纲要是以技术为导向。
第六点纲要，工业4.0 系统对于用户而言，要易于理解、容易操作和方便学习。
工业4.0 系统提供了获取解决方案的渠道，它使我们可以综合不同的因素来构建、实施和运营工业4.0 系统。
我们的新产品需要发展，才能符合新的行业规定和发展趋势。
第七点纲要，企业流程和产品网络化、个性化后的复杂性。
这种复杂性可以通过一些手段来管理，如三维建模、仿真分析和自我组织等，现在出现了更多的相关解决方案。
现实和虚拟世界是相互交叉的，例如对现实的数字化，以及让虚拟空间服务于物理世界。
第八点纲要，对资源的有效性和资源效率进行规划、实施、检测和持续自我优化。
第九点纲要，是指智能产品，它
们是信息的载体，是人们可获取和可发现的，将贯穿于整个生命周期。
第十点纲要，是指系统组件和组成部分，存在于生产方式中，同时它们也支持生产系统和生产流程的虚拟规划。
第十一点纲要，是指发展新的系统组成部分和新的功能。
第十二点纲要，是指系统的组成部分，为我们提供一些服务功能，这些功能可以由其他机构、其他人来获取。
第十三点纲要，是指新的安全要求，要创造一种可信、有弹性且被社会所接受的工业 4.0 安全系统环境。
第三类是组织性相关的问题，包含 4 大纲领。
第十四点纲要，是指拥有一体化增值产品和服务的新增值网络，它们能实现不同的分工。
第十五点纲要，是合作与竞争，简称为竞合，竞合会从经济和法律上创造新的架构，不同工种的代表都将整合进工业4.0 的架构中。
第十六点纲要，是系统结构和业务流程，这是在适用的法律结构体系内实现的，新的法律解决方案也会让新的商业模型实现。
第十七点纲要，创造区域的价值和机会，在发展中市场也同样有机遇，我们希望建立一些定制化的系统来满足不同市场的需求。
信息物理系统及其安全措施为什么需要信息物理系统？原因在于，我们希望建立智能体系，在加工技术和制造流程中，以功能整合的方式创造更高的价值。
从纯机械的社会到机械电子的社会，然后进入电子电控的社会，最后进入信息物理系统的世界。
信息物理系统基于嵌入式系统，嵌入式系统加入了传感器，我们可以安装嵌入式软件，让传感器的操作更为智能，成为智能传感器设备。
将嵌入式软件整合入执行器，出现了智能执行器。
将智能传感器和智能执行器进行组合，这种全智能的系统已经得到了验证，可以适用于不同的电子系统。
现在，新的方法已经出现，将嵌入式系统和互联网技术相结合，建立信息物理系统。
信息物理系统具有互联网地址之后，嵌入式系统将具备额外的功能。
通过这样的做法定义一个单元，可以把这个单元用于生产体系，在生产设备环境中把这个系统称之为信息物理生产系统，或是用于生产设备的物理系统。
关于安全保障措施，共有三个层面，分别为系统层面、应用层面和技术层面。
应用层面的目标是保障工业4.0 的流程安全，系统层面的目标是保证信息物理系统的安全，技术层面则确保安全的数据和安全的服务。
物理系统的安全通过可信赖的机器控制来实现，其中融入了可检测、可核实的完整措施。
数据安全可以使用现代的加密技术、数据签名和不可篡改技术来保证，安全服务采用使用权限、可信任环境和身份验证这三个措施来保证。
工业 4.0 系统发展的四个应用场景工业4.0 的定义基于两个完整的方案，一是物理系统，如控制系统、单个零件的控制系统等，另一个是管理层，例如，有独立网址、可执行的嵌入式系统软件，这些是附加在物理系统之上的。
每个工业4.0 系统的组成部分，都能通过网络服务获取实体部件的相关信息。
在实际应用中，需要经过一些步骤，第一步是理论模型，第二步则是测试。
测试之后，我们可以对应用场景进行实施、贯彻和落实。
下面我列举四个应用场景。
应用场景一信息载体的组成部分出现故障。
首先找到和分析这个出现错误数据的部件，哪个部分出错？哪些不符合规范？当然这有点为时过晚，因为这个部件已经出现了错误。
所以，只有对机床和工具进行持续的跟踪分析，才能获取足够的信息，才能了解机床、工具是否可以继续使用，是否出现了老化。
如果这个工具已经达到生命周期的终点，那么需要对它进行自动更换。
应用场景二为了进一步提高整个环节的生产效率，需要对现有生产线进行升级。
生产线已经存在，且使用现存生产技术，维持现有生产流程。
我们把现有部分替换到工业4.0 系统中，方法是分析绩效指标，对组织系统的经济情况进行评估。
当然，最重要的是要把工人放到核心位置。
应用场景三针对制造系统，需要从科学发展和工程实践的角度来看问题，对工业4.0 系统进行研究，设计出符合自身条件的工业4.0 生产系统。
这个系统主要是系统控制单元，这个控制单元作为工业4.0 的组成部分被实施和融合。
基于控制单元，我们可以进行远程系统控制，也可以监测整个生产流程。
如果发现正确率比较高的加工流程，我们可以从外部加以精确控制，也可以通过互联网接入系统，直接从系统中采集数据。
应用场景四灵活智能的工人辅助。
工业4.0 系统可以让工人贯穿整个流水线，直接获知工人在流水线上组装了哪个部件？处理了哪个部件？用了什么工具？我们把这个组成部分作为一个信息载体，
希望能够单独地获取每个部件的数据，并对每个部件进行数字化。
