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摘 要：2013年德国政府正式推出“德国工业4.0”计划，本文从提出背景、内容框架、技术基础、核心本质、关键特征和关键措施等几个方面对“德国工业4.0”进行了系统阐述，揭示了“德国工业4.0”的本质，对于“中国制造”具有重要的借鉴意义。
关键词：德国；工业4.0；本质
一、德国工业4.0的提出背景
在全球制造业竞争加剧的背景下，自20世纪80年代初开始，世界发达国家掀起了一股“再工业化”浪潮。为了应对21世纪全球化的挑战，巩固德国制造业的传统优势，增强德国工业的竞争力，自2006年德国政府便开始着手制定“德国高技术战略”，至2010年7月德国政府正式发布了《思想·创新·增长——德国高技术战略2020》。在2011年4月举办的汉诺威国际工业博览会上，以德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔为代表的德国企业界首次提出了“工业4.0”的概念，探讨在制造业领域通过广泛应用“物及服务联网（Internet of Things and Services）”以提升德国制造业的竞争力。2011年11月，德国政府特别提出把“德国工业4.0”作为《德国高技术战略2020》的重心（十大未来发展项目之一），即“支持工业领域中制造技术的革命性研发和创新[1]”，从而将“德国工业4.0”上升成为德国国家战略。在2013年4月举办的汉诺威国际工业博览会上，德国联邦教育与研究部“工业4.0工作组”正式推出《保障德国制造业的未来：德国工业4.0战略实施建议》（以下简称《实施建议》） [2][3]。2013年12月，德国电气电子和信息技术协会发表了《德国工业4.0标准化路线图》。
在《实施建议》中提出了历次工业革命的划分，如图1所示：
（一）第一次工业革命（工业1.0）
以1784年第一台纺织机为标志，开启了以水力和蒸汽机为动力的机器生产时代。
（二）第二次工业革命（工业2.0）
以1870年辛辛那提屠宰场第一条生产线为标志，开启了以劳动分工为基础、以电力为动力的大规模生产时代。
（三）第三次工业革命（工业3.0）
以1969年第一台可编程控制器（PLC）Modicon084为标志，开启了以采用电子与信息技术实现制造自动化的时代。
（四）第四次工业革命（工业4.0）
以信息物理系统/信息物理融合系统（Cyber-Physical System，简称CPS系统）的应用为标志，开启了将“物及服务联网”扩展到制造业领域的时代，即“工业4.0”时代。
二、德国工业4.0的内容框架
在《实施建议》中，“德国工业4.0”的内容包括7个部分，即引言、愿景、双重策略、需求研究、优先行动领域、德国如何与世界其它国家竞争、展望，具体的内容框架如图2所示。
从中可以看出，“德国工业4.0”的内容可以概括为“一个愿景”、“一个核心”、“双重策略”、“三大集成”和“八项措施”。
（一）一个愿景
“德国工业4.0”的愿景是在一个“智能、网络化的世界”里，工业4.0作为这个世界的一部分，“物及服务联网”将渗透到所有的关键领域。
（二）一个核心
“德国工业4.0”的核心是“智能+网络化”，即通过CPS系统构建智能工厂，实现智能制造的目的。
（三）双重策略
“德国工业4.0”的实现需要采取双重策略：1、领先的供应商策略：即德国要成为智能制造技术的主要供应商；2、领先的市场策略：即有必要为CPS技术及产品建立和培育新的主导市场。
（四）三大集成
“德国工业4.0”的实现需要将三大集成的特征加以落实：1、通过价值网实现横向集成；2、贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成；3、网络化制造系统和垂直集成。
（五）八项措施
“德国工业4.0”的实现需要在八个关键领域采取行动：标准化和参考架构、管理复杂系统、为工业建立全面宽频的基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、规章制度、资源利用效率。
三、德国工业4.0的技术基础
“德国工业4.0”是以信息和通信技术（ICT）的发展及其在各个领域的应用为技术基础的，主要包括以下几个方面：
（一）ICT技术的发展
随着信息时代的到来，信息技术革命给世界带来了根本性的变革。在过去30年的时间里，出现了数据（仓）库、互联网、无线网络、物联网、云计算、大数据、智能传感器、高性能芯片等一大批信息技术。其中，新一代互联网协议IPv6的出现，提供了大量的地址空间和端到端的通信特性为“物及服务联网”的发展创造了良好的网络通信条件和通信能力的拓展；智能传感器技术以及无线网络的发展推动了“机器对机器（M2M）”通信技术的进步，进而推动了“物及服务联网”的出现[4]。
（二）在服务领域的应用
随着射频技术、全球定位系统（GPS）、条形码（二维码）、计算机视觉、数字证书等信息技术的发展，加快了电子商务、数字支付等领域的发展，并推动了现代物流业的数字化。
（三）在制造领域的应用
随着信息技术的发展，以数字化控制技术为代表的信息技术逐渐渗透到制造领域。在硬件方面，嵌入式系统、可编程逻辑控制器（PLC）等技术的发展，推动了制造设备的数字化，出现了数控机床、机器人/机器手、增材制造设备、柔性制造系统（FMS）、加工中心等计算机辅助制造（CAM）设备，使得数字化制造水平不断提高；在软件方面，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）等技术的发展，使得数字化设计水平不断提高。
（四）在管理领域的应用 随着信息技术渗透到管理领域，逐步涵盖了企业内部的物料管理、仓储物流、人力资源、财务管理、客户资源管理等各个领域，逐渐涌现了企业资源规划（ERP）、供应链管理（SCM）、产品数据管理（PDM）等信息化管理技术。同时，为了打通从管理信息系统到数字化制造设备之间的数字鸿沟，提高资源使用效率和自动化律，又出现了制造执行系统（MES）、产品生命周期管理（PLM）、系统生命周期管理（SysLM）等信息化管理技术。
四、德国工业4.0的核心本质
“德国工业4.0”的核心本质是通过建立在信息通信技术基础之上的CPS系统构建智能工厂，进而形成一个渗透到所有关键领域的“物及服务联网”，如图3所示。
美国国家基金委员会于2006年提出了信息物理系统/信息物理融合系统（Cyber Physical System）的概念，通过计算、通信、控制（Computation，Communication， Control，简称3C）深度融合，将信息系统与物理世界紧密结合起来[5]。在CPS系统中，信息系统可以实时感知物理世界的状态与变化，并且根据系统中预设的规则做出决策以便对物理世界进行控制。
CPS系统的工作流程主要分为感知、建模、决策、执行四个部分[6]。
1、在感知环节，信息系统通过无线传感器网络等感知系统，获取并储存系统中物理实体的相关数据；2、在建模环节，信息系统根据感知环节获取的数据，对物理实体及其相互关系进行仿真，建立抽象模型；3、在决策环节，信息系统根据用户定义的规则、反映物理实体及其相互关系的抽象模型的状态做出决策，形成控制逻辑；4、在执行环节，执行系统根据决策环节形成的控制逻辑，对物理实体进行控制。
在CPS系统中，信息系统对物理世界具有实时的感知与控制能力。当执行机构对物理世界进行控制时，物理世界的变化会通过感知系统反馈给信息系统，进而通过建模环节和决策环节，对执行机构产生影响。因此信息系统与物理世界的相互作用是通过反馈循环的方式实现的。
CPS系统是一个开放的系统，其中包含有多种异构的子系统，具有高度的自适应性，可以根据需要实现自组织、自配置。CPS系统是一个拥有“全数据”的系统，从需求分析、产品设计、工业设计、物料配送、加工制作等生产数据到设备调度、财务管理、人力资源管理等管理数据无所不容，通过对其覆盖的所有数据资源进行统一的调度，就可以从全局角度优化资源的利用，从而大幅度提升制造业整体的效率和能力。
五、德国工业4.0的关键特征
“德国工业4.0”实现的前提是双重策略相互协调并能够确保其潜在利益，这其中需要三个关键特征的支撑。
（一）垂直集成
在生产、自动化工程和IT领域，垂直集成是指为了提供一种端到端的解决方案，将各种不同层面的IT系统集成在一起，从而在企业内部开发、实现并垂直整合灵活的、可重新配置的制造系统。
“德国工业4.0”首先以智能工厂为目标，建立CPS子系统。每个子系统都涵盖所对应企业的相关资源，包括人力资源、生产设备、资金、在制品、原材料、半成品、库存等等，实时感知企业资源的状态、维护其在信息系统内的抽象模型并做出相应的决策，执行人力资源管理、生产运营管理、财务管理等职能。在CPS子系统的控制下，智能工厂可以根据需要自主地配置各项资源，实现从订单管理、需求分析、产品设计、工艺设计、生产制造到物料管理、维护维修、市场营销、外部物流的全过程。
（二）横向集成
在生产、自动化工程和IT领域，横向集成是指将各种使用不同制造阶段和商业计划的IT系统集成在一起，这种集成的目标是提供端到端的解决方案，开发企业间交互的价值链网络。
“德国工业4.0”将各自独立的CPS子系统整合起来，形成一个全球化的CPS系统。 正如《实施建议》中所提出的：“企业将建立全球网络，以CPS的形式把它们的机器、仓储物流系统和生产设施组合起来”。这些子系统所覆盖的企业，除了制造业企业外，还将包括物流配送企业、能源企业、商贸零售业企业甚至金融企业等。这个“大一统”的CPS系统建立起来之后，就可以通过系统的调度算法整合全系统的资源，在各个CPS子系统的竞争与协调下，根据需求，完成制造过程。随着“德国工业4.0”的推广，会不断地有新的CPS子系统加入进来，从而不断地提升CPS系统的性能和效率。
（三）端到端集成
通过垂直集成和网络化制造系统以及通过价值网络实现横向集成，其最终的目标就是实现贯穿产品以及相关制造系统的端到端集成的全价值链数字化工程。在全球化的CPS系统中，维护着所覆盖的全部资源的抽象模型，因此可以方便地实现从设计、工艺流程、加工过程的产品全价值链数字化工程；同时也可以实现包括订单管理、物流管理、设备管理、销售管理在内的相关制造系统的全价值链数字化工程。
六、德国工业4.0的关键措施
《实施建议》中提出，为了加快“德国工业4.0”的建设，现阶段需要采取八项措施：即制定标准化和参考体系的开放标准；通过建模实现对复杂系统的管理；建设综合的宽带工业基础设施；建立健全安全防护机制；探索实现数字化制造时代的组织管理体系；推行培训和持续职业教育；健全规章制度；提升资源效率。
其中，标准化问题和培训问题是“德国工业4.0”能否顺利实施的关键中的关键。标准化问题决定了能否实现“自下向上”建立统一的CPS系统。为此，2013年12月德国电气电子和信息技术协会（VDE）发表了德国首个“德国工业4.0”标准化路线图，在系统架构、用例、术语和建模、管理和工作流、技术系统与流程的参考模型、仪表与控制器件的参考模型、技术与组织流程的参考模型、人机交互参考模型、开发流程、工程实施、标准库、技术及解决方案等12个领域提出了具体建议[8]；培训和持续职业教育不但决定着能否为“德国工业4.0”的发展提供充足的高素质劳动力，而且可以从根本上解决由于“德国工业4.0”的发展带来的结构性失业问题，为“德国工业4.0”的发展创造优良的外部环境。
七、结语
对于制造业来说，“德国工业4.0”是一次真正意义上的革命，其核心本质在于将工业3.0时代具有“信息孤岛”性质的数字化技术在制造领域的应用，通过CPS系统整合起来，形成一个既反映客观世界，又作用于客观世界的虚拟数字世界。
显然，在CPS系统的调度下，整个制造系统的性能和效率将大幅度提升，能耗和设备闲置将大幅度下降，制造业安全性和集约性是不言而喻的。随着CPS系统在感知、建模、决策、执行各个环节的性能不断提升，以及随着CPS系统所覆盖的领域不断扩大，制造业整体的能力、效率和安全性必然得到大幅度跃升。另外，通过CPS系统，不但可以提升制造业的性能和效率，而且还可以应用于公共服务业，并且将服务业与制造业结合起来，从而提高全社会福祉。
可以预见，“德国工业4.0”不但将改变全球制造业企业的生产加工方式，而且将对企业组织管理、社会公共服务乃至人们的生活模式产生深远的影响。
参考文献：
[1]Ideen.Innovation.Wachstum.Hightech-Strategie 2020 for Deutschland [EB/OL]. [2014-12-30].http：//www.hightech-strategie.de/index.php.
[2]乌尔里希·森德勒.工业4.0——即将来袭的第四次工业革命[M].北京：机械工业出版社，2014.
[3]何积丰.Cyber-physical systems [J] 中国计算机学会通讯.2010，6（1）：25-29.
[4]李仁发，谢勇，李蕊，李浪.信息物理融合系统若干关键问题综述[J].计算机研究与发展，2012，49（6）：1149-1161.
[5]黎作鹏，张天驰，张菁.信息物理融合系统研究综述[J].计算机科学，2011，38（9）：25-31.
[6]VDE.the Association for Electrical， Electronic & Information Technologies. German Standardization Roadmap Industry 4.0，2013.
关键词：德国；工业4.0；本质
一、德国工业4.0的提出背景
在全球制造业竞争加剧的背景下，自20世纪80年代初开始，世界发达国家掀起了一股“再工业化”浪潮。为了应对21世纪全球化的挑战，巩固德国制造业的传统优势，增强德国工业的竞争力，自2006年德国政府便开始着手制定“德国高技术战略”，至2010年7月德国政府正式发布了《思想·创新·增长——德国高技术战略2020》。在2011年4月举办的汉诺威国际工业博览会上，以德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔为代表的德国企业界首次提出了“工业4.0”的概念，探讨在制造业领域通过广泛应用“物及服务联网（Internet of Things and Services）”以提升德国制造业的竞争力。2011年11月，德国政府特别提出把“德国工业4.0”作为《德国高技术战略2020》的重心（十大未来发展项目之一），即“支持工业领域中制造技术的革命性研发和创新[1]”，从而将“德国工业4.0”上升成为德国国家战略。在2013年4月举办的汉诺威国际工业博览会上，德国联邦教育与研究部“工业4.0工作组”正式推出《保障德国制造业的未来：德国工业4.0战略实施建议》（以下简称《实施建议》） [2][3]。2013年12月，德国电气电子和信息技术协会发表了《德国工业4.0标准化路线图》。
在《实施建议》中提出了历次工业革命的划分，如图1所示：
（一）第一次工业革命（工业1.0）
以1784年第一台纺织机为标志，开启了以水力和蒸汽机为动力的机器生产时代。
（二）第二次工业革命（工业2.0）
以1870年辛辛那提屠宰场第一条生产线为标志，开启了以劳动分工为基础、以电力为动力的大规模生产时代。
（三）第三次工业革命（工业3.0）
以1969年第一台可编程控制器（PLC）Modicon084为标志，开启了以采用电子与信息技术实现制造自动化的时代。
（四）第四次工业革命（工业4.0）
以信息物理系统/信息物理融合系统（Cyber-Physical System，简称CPS系统）的应用为标志，开启了将“物及服务联网”扩展到制造业领域的时代，即“工业4.0”时代。
二、德国工业4.0的内容框架
在《实施建议》中，“德国工业4.0”的内容包括7个部分，即引言、愿景、双重策略、需求研究、优先行动领域、德国如何与世界其它国家竞争、展望，具体的内容框架如图2所示。
从中可以看出，“德国工业4.0”的内容可以概括为“一个愿景”、“一个核心”、“双重策略”、“三大集成”和“八项措施”。
（一）一个愿景
“德国工业4.0”的愿景是在一个“智能、网络化的世界”里，工业4.0作为这个世界的一部分，“物及服务联网”将渗透到所有的关键领域。
（二）一个核心
“德国工业4.0”的核心是“智能+网络化”，即通过CPS系统构建智能工厂，实现智能制造的目的。
（三）双重策略
“德国工业4.0”的实现需要采取双重策略：1、领先的供应商策略：即德国要成为智能制造技术的主要供应商；2、领先的市场策略：即有必要为CPS技术及产品建立和培育新的主导市场。
（四）三大集成
“德国工业4.0”的实现需要将三大集成的特征加以落实：1、通过价值网实现横向集成；2、贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成；3、网络化制造系统和垂直集成。
（五）八项措施
“德国工业4.0”的实现需要在八个关键领域采取行动：标准化和参考架构、管理复杂系统、为工业建立全面宽频的基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、规章制度、资源利用效率。
三、德国工业4.0的技术基础
“德国工业4.0”是以信息和通信技术（ICT）的发展及其在各个领域的应用为技术基础的，主要包括以下几个方面：
（一）ICT技术的发展
随着信息时代的到来，信息技术革命给世界带来了根本性的变革。在过去30年的时间里，出现了数据（仓）库、互联网、无线网络、物联网、云计算、大数据、智能传感器、高性能芯片等一大批信息技术。其中，新一代互联网协议IPv6的出现，提供了大量的地址空间和端到端的通信特性为“物及服务联网”的发展创造了良好的网络通信条件和通信能力的拓展；智能传感器技术以及无线网络的发展推动了“机器对机器（M2M）”通信技术的进步，进而推动了“物及服务联网”的出现[4]。
（二）在服务领域的应用
随着射频技术、全球定位系统（GPS）、条形码（二维码）、计算机视觉、数字证书等信息技术的发展，加快了电子商务、数字支付等领域的发展，并推动了现代物流业的数字化。
（三）在制造领域的应用
随着信息技术的发展，以数字化控制技术为代表的信息技术逐渐渗透到制造领域。在硬件方面，嵌入式系统、可编程逻辑控制器（PLC）等技术的发展，推动了制造设备的数字化，出现了数控机床、机器人/机器手、增材制造设备、柔性制造系统（FMS）、加工中心等计算机辅助制造（CAM）设备，使得数字化制造水平不断提高；在软件方面，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）等技术的发展，使得数字化设计水平不断提高。
（四）在管理领域的应用 随着信息技术渗透到管理领域，逐步涵盖了企业内部的物料管理、仓储物流、人力资源、财务管理、客户资源管理等各个领域，逐渐涌现了企业资源规划（ERP）、供应链管理（SCM）、产品数据管理（PDM）等信息化管理技术。同时，为了打通从管理信息系统到数字化制造设备之间的数字鸿沟，提高资源使用效率和自动化律，又出现了制造执行系统（MES）、产品生命周期管理（PLM）、系统生命周期管理（SysLM）等信息化管理技术。
四、德国工业4.0的核心本质
“德国工业4.0”的核心本质是通过建立在信息通信技术基础之上的CPS系统构建智能工厂，进而形成一个渗透到所有关键领域的“物及服务联网”，如图3所示。
美国国家基金委员会于2006年提出了信息物理系统/信息物理融合系统（Cyber Physical System）的概念，通过计算、通信、控制（Computation，Communication， Control，简称3C）深度融合，将信息系统与物理世界紧密结合起来[5]。在CPS系统中，信息系统可以实时感知物理世界的状态与变化，并且根据系统中预设的规则做出决策以便对物理世界进行控制。
CPS系统的工作流程主要分为感知、建模、决策、执行四个部分[6]。
1、在感知环节，信息系统通过无线传感器网络等感知系统，获取并储存系统中物理实体的相关数据；2、在建模环节，信息系统根据感知环节获取的数据，对物理实体及其相互关系进行仿真，建立抽象模型；3、在决策环节，信息系统根据用户定义的规则、反映物理实体及其相互关系的抽象模型的状态做出决策，形成控制逻辑；4、在执行环节，执行系统根据决策环节形成的控制逻辑，对物理实体进行控制。
在CPS系统中，信息系统对物理世界具有实时的感知与控制能力。当执行机构对物理世界进行控制时，物理世界的变化会通过感知系统反馈给信息系统，进而通过建模环节和决策环节，对执行机构产生影响。因此信息系统与物理世界的相互作用是通过反馈循环的方式实现的。
CPS系统是一个开放的系统，其中包含有多种异构的子系统，具有高度的自适应性，可以根据需要实现自组织、自配置。CPS系统是一个拥有“全数据”的系统，从需求分析、产品设计、工业设计、物料配送、加工制作等生产数据到设备调度、财务管理、人力资源管理等管理数据无所不容，通过对其覆盖的所有数据资源进行统一的调度，就可以从全局角度优化资源的利用，从而大幅度提升制造业整体的效率和能力。
五、德国工业4.0的关键特征
“德国工业4.0”实现的前提是双重策略相互协调并能够确保其潜在利益，这其中需要三个关键特征的支撑。
（一）垂直集成
在生产、自动化工程和IT领域，垂直集成是指为了提供一种端到端的解决方案，将各种不同层面的IT系统集成在一起，从而在企业内部开发、实现并垂直整合灵活的、可重新配置的制造系统。
“德国工业4.0”首先以智能工厂为目标，建立CPS子系统。每个子系统都涵盖所对应企业的相关资源，包括人力资源、生产设备、资金、在制品、原材料、半成品、库存等等，实时感知企业资源的状态、维护其在信息系统内的抽象模型并做出相应的决策，执行人力资源管理、生产运营管理、财务管理等职能。在CPS子系统的控制下，智能工厂可以根据需要自主地配置各项资源，实现从订单管理、需求分析、产品设计、工艺设计、生产制造到物料管理、维护维修、市场营销、外部物流的全过程。
（二）横向集成
在生产、自动化工程和IT领域，横向集成是指将各种使用不同制造阶段和商业计划的IT系统集成在一起，这种集成的目标是提供端到端的解决方案，开发企业间交互的价值链网络。
“德国工业4.0”将各自独立的CPS子系统整合起来，形成一个全球化的CPS系统。 正如《实施建议》中所提出的：“企业将建立全球网络，以CPS的形式把它们的机器、仓储物流系统和生产设施组合起来”。这些子系统所覆盖的企业，除了制造业企业外，还将包括物流配送企业、能源企业、商贸零售业企业甚至金融企业等。这个“大一统”的CPS系统建立起来之后，就可以通过系统的调度算法整合全系统的资源，在各个CPS子系统的竞争与协调下，根据需求，完成制造过程。随着“德国工业4.0”的推广，会不断地有新的CPS子系统加入进来，从而不断地提升CPS系统的性能和效率。
（三）端到端集成
通过垂直集成和网络化制造系统以及通过价值网络实现横向集成，其最终的目标就是实现贯穿产品以及相关制造系统的端到端集成的全价值链数字化工程。在全球化的CPS系统中，维护着所覆盖的全部资源的抽象模型，因此可以方便地实现从设计、工艺流程、加工过程的产品全价值链数字化工程；同时也可以实现包括订单管理、物流管理、设备管理、销售管理在内的相关制造系统的全价值链数字化工程。
六、德国工业4.0的关键措施
《实施建议》中提出，为了加快“德国工业4.0”的建设，现阶段需要采取八项措施：即制定标准化和参考体系的开放标准；通过建模实现对复杂系统的管理；建设综合的宽带工业基础设施；建立健全安全防护机制；探索实现数字化制造时代的组织管理体系；推行培训和持续职业教育；健全规章制度；提升资源效率。
其中，标准化问题和培训问题是“德国工业4.0”能否顺利实施的关键中的关键。标准化问题决定了能否实现“自下向上”建立统一的CPS系统。为此，2013年12月德国电气电子和信息技术协会（VDE）发表了德国首个“德国工业4.0”标准化路线图，在系统架构、用例、术语和建模、管理和工作流、技术系统与流程的参考模型、仪表与控制器件的参考模型、技术与组织流程的参考模型、人机交互参考模型、开发流程、工程实施、标准库、技术及解决方案等12个领域提出了具体建议[8]；培训和持续职业教育不但决定着能否为“德国工业4.0”的发展提供充足的高素质劳动力，而且可以从根本上解决由于“德国工业4.0”的发展带来的结构性失业问题，为“德国工业4.0”的发展创造优良的外部环境。
七、结语
对于制造业来说，“德国工业4.0”是一次真正意义上的革命，其核心本质在于将工业3.0时代具有“信息孤岛”性质的数字化技术在制造领域的应用，通过CPS系统整合起来，形成一个既反映客观世界，又作用于客观世界的虚拟数字世界。
显然，在CPS系统的调度下，整个制造系统的性能和效率将大幅度提升，能耗和设备闲置将大幅度下降，制造业安全性和集约性是不言而喻的。随着CPS系统在感知、建模、决策、执行各个环节的性能不断提升，以及随着CPS系统所覆盖的领域不断扩大，制造业整体的能力、效率和安全性必然得到大幅度跃升。另外，通过CPS系统，不但可以提升制造业的性能和效率，而且还可以应用于公共服务业，并且将服务业与制造业结合起来，从而提高全社会福祉。
可以预见，“德国工业4.0”不但将改变全球制造业企业的生产加工方式，而且将对企业组织管理、社会公共服务乃至人们的生活模式产生深远的影响。
参考文献：
[1]Ideen.Innovation.Wachstum.Hightech-Strategie 2020 for Deutschland [EB/OL]. [2014-12-30].http：//www.hightech-strategie.de/index.php.
[2]乌尔里希·森德勒.工业4.0——即将来袭的第四次工业革命[M].北京：机械工业出版社，2014.
[3]何积丰.Cyber-physical systems [J] 中国计算机学会通讯.2010，6（1）：25-29.
[4]李仁发，谢勇，李蕊，李浪.信息物理融合系统若干关键问题综述[J].计算机研究与发展，2012，49（6）：1149-1161.
[5]黎作鹏，张天驰，张菁.信息物理融合系统研究综述[J].计算机科学，2011，38（9）：25-31.
[6]VDE.the Association for Electrical， Electronic & Information Technologies. German Standardization Roadmap Industry 4.0，2013.