内容简介

主题思想

本书是费尔达芬工业峰会——系统领导2030年的配套用书，主题思想是：从经济和科学的角度，深入探讨怎样才能使中欧工业到2030年仍能保持一个成功的全球生产基地的地位。到2030年，互联网和其他服务联网的系统将使所有行业实现智能化，并取代传统的机械和机电一体化产品服务。本书每个章节都从非常特殊的角度表达了对工业4.0的独特看法，所有这些观点综合在一起可以为我们清淅地勾勒出目前工业产业发展所处岔路口的情形。

鲁思沃先生出席《工业4.0》中文版首发式

“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。它描绘了制造业的未来愿景，提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后，人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。“工业4.0”概念在欧洲乃至全球工业业务领域都引起了极大的关注和认同。西门子作为德国最具代表性的工业企业以及全球工业业务领域的创新先驱，也是“工业4.0”概念的积极推动者和实践者。

前三次工业革命的发生，分别源于机械化、电力和信息技术。如今，随着物联网及服务的引入，制造业正迎来第四次工业革命。不久的将来，企业能以CPS(CyberPhysicalSystems，信息物理系统)的形式建立全球网络，整合其机器、仓储系统和生产设施。

迈向工业4.0，将是一个渐进的过程。为了适应制造工程的特殊需求，现有的基本技术和经验必须加以改变，还必须探索针对新地点和新市场的创新解决方案。如果成功，工业4.0将提升德国的全球竞争力，并保持其国内制造业继续发展。

“工业4.0”三大主题：

“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；

“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；

“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。

中德合作：

2014年10月10日，中国国务院总理李克强访问德国期间，中德双方发表《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展“工业4.0”合作，该领域合作有望成为中德未来产业合作的新方向。以深圳市泽宇自动化设备有限公司为首的高新技术型企业开始实践工业4.0，推动中国以生产型为导向的企业发展。

作品评价

德国经济以其强大的工业基础为特征，特别是它的机械与设备制造、汽车工业和能源工业。工业4.0的实施绝对是对未来发展的关键。

——德国议会国务秘书，联邦经济技术部部长 Ernst Burgbacher

物联网和服务网在制造业中拥有巨大的创新潜力，如果我们成功把基于网络的服务整合进工业4.0，将极大地扩展这种潜力。

——德国工业-科学研究联盟交流促进组织成员 Johannes Helbig

深刻把握新一轮科技和产业革命发展新趋势。近来，国际社会对新工业革命的讨论比较多，尽管观点各有不同，但较为一致的看法是信息技术和制造业进行融合，加上新材料、新能源等技术的重大突破，将引发新一轮科技和产业变革。

——工信部副部长 苏波

新一轮工业革命正在深化，发达国家纷纷实施再工业化战略。数字化、智能化技术深刻地改变着制造业的生产模式和产业形态，是新工业革命的核心技术。

——中国工程院院长 周济

工业4.0（Industrie 4.0）强调“智能工厂”和“智能生产”，其实质是实现信息化与自动化技术的高度集成，旨在保持德国制造业在全球的竞争优势。当前，中国制造业正面临前所未有的挑战，受到高端制造业向发达国家回流，低端制造业向低成本国家转移的双重挤压，因此，学习和借鉴工业4.0的理念，建设智能工厂，推进两化深度融合，具有十分重要的现实意义，是推动中国制造业转型升级的一剂良方。

——e-works总编 黄培

作者简介

鲁思沃（Siegfried Russwurm）教授是西门子公司董事会成员和工业部的首席执行官（CEO）。在完成其制造工程学的大学学习后，鲁思沃教授于1992年作为医疗技术部门的生产计划员和项目负责人进入西门子公司开始了他的职业生涯。随后他在德国和瑞典担任了该公司的众多重要领导职务，其中包括运动控制系统的业务管理职务。 从2006年起，鲁思沃成为了西门子医疗系统集团执行管理层的一员。2008年，他进入西门子股份公司管理委员会，成为领导公司人力资源部门，劳动董事及欧洲、非洲和中东地区分公司负责人的主管。2010年，鲁思沃接管了工业部的领导工作和对企业信息化和企业供应链管理中央机构的监督工作。

乌尔里希森德勒（Ulrich Sendler），生于1951年，毕业于克雷菲尔德市恩斯特莫里茨阿恩特人文中学。在经过奥迪公司内卡苏尔姆工厂的模具制造人员培训和位于海尔布隆市的德劳茨模具制造公司的数控编程人员培训之后，进入海尔布隆大学学习精密仪器工程学，并于1985年获得硕士学位。

随后，他在总部位于内卡苏尔姆的科尔本施密特公司CAD系统开发部门任职，再后来成为海德堡CAD-CAM报告杂志的一名编辑。

自1989年以来，他成为虚拟产品开发和产品生命周期管理（PLM）领域的一位独立记者、作家和技术分析师。2009年，海德堡柏林施普林格出版社出版了由他主编的《产品生命周期管理概论》。此外，他还是费尔达芬工业峰会——系统领导2030年的发起人和组织者。

格哈德鲍姆（Gerhard Baum）是IBM工业研究院的成员和IBM汽车部门负责欧洲及新兴市场汽车业务的副总裁。

在完成航空航天技术的大学学业后，鲍姆进入奔驰公司，开始了碳纤维技术开发和CAX应用研究的职业生涯。随后他逐渐接管了IBM德国、欧洲和全世界的销售、解决方案和咨询等领域的领导工作。

格哈德鲍姆目前的研究重点是先进的交通工具和产业转型。此外，他还是埃斯林根大学工业咨询委员会的成员。

霍尔格伯切丁（Holger Borcherding）教授曾在汉诺威大学学习电气工程，并于1999年在该大学获得博士学位。直到2003年，他在哈默尔恩市的伦茨驱动系统有限公司任伺服控制器的开发主管。2003年，他被任命为德国莱姆戈市东威斯特法伦—利珀大学的电力电子技术、电力驱动技术和电磁兼容性教授。他与一个由13名科技人员组成的工作团队合作进行电驱动技术和电力电子的电磁兼容性的研究。

从2011年开始，除了教授职位之外，伯切丁教授还接管了驱动和自动化阀门领先者伦茨SE公司创新部门的专业领导工作。他负责协调伦茨SE公司内部和外部的研究工作，并成为伦茨SE公司在标准工作组和行业协会中的代表。

曼弗雷德布罗伊（Manfred Broy）博士是慕尼黑工业大学计算机科学系软件和系统工程专业的教授。他的主要研究课题是软件在网络世界中的作用。

作为德国国家科学与工程院（acatech）的成员，受德国联邦教育及科研部委托领导异度物理系统的研究，该课题广泛研究了在全球联网的下一阶段异度空间和嵌入式系统的联合可能产生的影响和具备的潜力。

马丁艾格纳（Martin Eigner）教授于1985年成立了由其担任执行合伙人的EIGNER+PARTNER有限责任公司，并在公司转型为股份制公司后担任了董事长。2001年7月至2003年8月，他担任公司新总部位于马萨诸塞州沃尔瑟姆市（美国）的艾格纳公司董事长兼首席技术官一职。2003年该公司的一部分被出售给美国的Agile公司，2007年公司的剩余部分被出售给美国的ORACLE公司。艾格纳先生于2001年7月成立了ENGINEERING CONSULT咨询公司，并自那时起一直任该公司总经理一职。

在1980年获得卡尔斯鲁厄大学（TU）CAD领域的博士学位后，马丁艾格纳教授就成为罗伯特博世有限公司业务部技术数据处理和组织的负责人。在这个职位上，他主要负责技术数据中心（CAD，CAE，工作计划，零件清单，数控等）的工作，还负责电子开发和微处理器应用、合理化（流程，材料和零部件的合理化）、产品许可和产品变更管理方面的工作。

自2004年10月1日起，作为工程博士的他成为凯泽斯劳滕技术大学虚拟产品开发教研室的负责教授。

1979年，胡桉桐（Anton S. Huber）在西门子公司半导体业务部开始了其职业生涯。在从事了各种人员管理和生产线管理方面的工作之后，1989年，他负责收购了美国的本迪克斯电子公司，并承担了随后将该公司整合到西门子汽车LP公司中的管理任务。1991年，胡桉桐成为了西门子汽车LP公司的总裁兼首席执行官，随后又成为巴伐利亚州罗达赫汽车空调系统业务部的负责人。1996年，他成为了西门子自动化与驱动集团（A&D）过程自动化及仪器业务部门的负责人。胡桉桐领导了西门子所收购的西屋公司与发电部门（KWU）中常规电厂的业务整合工作。

自1999年10月起，胡桉桐成为了西门子自动化与驱动集团执行委员会成员，并负责研发和生产以及在亚太地区的业务发展。

赫伯特 K.科勒（Herbert K.Kohler）教授于1976年进入了当时的戴姆勒—奔驰公司，并任职于公司工厂的生产规划部门。1982年，他在斯图加特大学获得了博士学位。

在赫伯特 K.科勒的领导下，戴姆勒-奔驰公司于1992年成立了“环境、技术和运输”中心。1993年，他加入了梅赛德斯—奔驰的开发部门并负责战略性产品的规划管理，该工作他一直做到1999年年底。1998年，他被授予斯图加特大学名誉教授称号。

在从事了产品管理、乘用车销售工作之后，2000年10月科勒教授开始负责车身与动力系统研究所的工作。从2006年8月至2009年3月，他负责戴姆勒股份公司新创建部门“车身与动力系统”的集团研究与预开发。2009年4月至2012年4月，他成为新成立管理部门“电子驱动器和未来交通”在研究和预开发方面的负责人，其中也包括电池驱动的开发。

自2012年5月起，科勒教授负责戴姆勒集团新成立的研究和预开发管理部门。自2002年3月起，他成为戴姆勒股份公司的环保全权代表。

马蒂亚斯施通普弗勒（Matthias Stümpfle），斯图加特大学机电工程硕士学位（专业：通信原理），并在该校通信网络和计算机工程系获得了博士学位（导师是P.J.库恩教授）。施通普弗勒于1997年进入戴姆勒研究所，在帕洛阿尔托（美国）进行世界上第一台互联网汽车的研究。从那时起，他参与了从基于光纤的最新信息娱乐总线到利用后端基础设施的车辆互联网连接解决方案的多个架构项目。

施通普弗勒目前负责戴姆勒公司研发中心的“系统架构和平台”预开发部门。

图书目录

工业4.0封面(3张)前言

第一章 工业4.0：通过系统生命周期管理（SysLM）控制工业的复杂性 乌尔里希·森德勒（Ulrich Sendler）

第二章 软件：工业的未来 鲁思沃（Siegfried Russwurm）

第三章 作为下一次工业革命基础的创新 格哈德·鲍姆（Gerhard Baum）

第四章 中小型机械制造业——系统开发也是灵活和高度创新的 霍尔格·伯切丁（Holger Borcherding）

第五章 使用基于模型的软件和系统工程作为一致性系统生命周期管理（SysLM）的元素 曼弗雷德·布罗伊（Manfred Broy）

第六章 系统生命周期管理平台上基于模型的虚拟产品开发 马丁·艾格纳（Martin Eigner）

第七章 数字化企业的目标：实现生产与产品研发的数字可视化 胡桉桐（Anton S.Huber）

第八章 作为高档汽车关键指标的连通性 马蒂亚斯·施通普弗勒（Matthias Stümpfle）和赫伯特·科勒（Herbert Kohler）

跋