■陳震聰/ACMT
摘要
中國製造2025 的提出與推進給製造業資訊化帶來了新的機遇，其中的生產性服務、服務型製造、智慧製造等內容強化了製造業服務化的發展趨勢。為了解決製造與服務的融合，可以在工業4.0 環境中基於智慧製造研究製造服務的智慧化，從而更好地在製造企業、服務企業和終端使用者之間實現製造服務資源的智慧化應用。工業4.0 理論可以較好地支援製造服務的智慧運作，服務企業、製造企業和終端使用者在製造服務活動中產生了千絲萬縷的服務關係。總體來看，服務企業與製造企業之間形成了生產性服務關係，製造企業和終端使用者之間形成了製造服務化關係。服務型製造較好地融合了生產性服務和製造服務化，成為中國製造轉型的主要模式之
一，雲製造從技術層面提供了製造與服務融合的平臺，也成為中國製造轉型的模式之一。由於製造服務關係主要圍繞製造企業展開關於產品和服務的活動，所以可以用工業4.0 理論來研究製造服務關係。同時，智慧設備等智慧終端機具有普及性、智慧性和動態性等特點，互聯網環境中的應用可以很容易地移植到智慧製造的工業互聯網環境中，所以可以用工業互聯網技術來構建製造服務的運營環境。工業4.0 的智慧工廠可以提供智慧製造服務運作的環境，工業4.0 的智慧生產可以提供智慧製造服務運作的方式，在明確製造服務定義、智慧製造服務定義之後，就可以在工業4.0和智慧製造的基礎上建立起一套工業4.0 環境下的智慧製造服務理論與技術體系。
工業4.0 理論
工業4.0 在2011 年“漢諾威工業博覽會”上首次被提及，2012 年列入德國十大未來項目之一，2013 年4月，《保障德國製造業的未來：關於實施工業4.0 戰略的建議》系統闡述了工業4.0 理論，引發全球關注。按照德國西門子股份公司工業業務領域總裁露絲沃的說法，工業4.0 理論的基礎是分散式自組織式的生產流程與大規模單件生產趨勢日益融合。因此，人、機器和資料相互連接構成資訊物理系統。這些互聯互通的智慧體通過基於互聯網的技術進行通信，自行決定可行的最佳生產路徑。
簡單來說，工業4.0 理論涉及兩方面，一是智慧工廠，是研究智慧製造系統運作的分散式生產設施，以及製造執行系統的工業互聯網環境；二是智慧生產，是研究智慧產品設計、製造過程模式，以及3D 列印技術在工業生產過程中的應用等。工業4.0 是建立在資訊物理系統之上的機器互聯、即時控制、自動調度、生產集成、服務創新等。
圖1: 產官學研推動, 升至國家戰略 
圖2: 博世力士樂洪堡液壓閥工業4.0 生產線
智慧製造技術
智慧製造是面向產品的全生命週期，以新一代資訊技術為基礎，以製造系統為載體，在其關鍵環節或過程，具有一定自主性的感知、學習、分析、決策、通信與協調控制能力，能動態地適應製造環境的變化，從而實現某些優化目標。智慧製造基礎關鍵技術為智慧製造系統的建設提供支撐，智慧製造系統是智慧製造技術的載體，它包括智慧製造模式、智慧產品、智慧製造過程等技術。
工業4.0 環境下的智慧製造服務研究框架
製造服務的研究角度很多，例如，從管理學角度研究製造服務的商業模式，從電腦科學角度研究製造服務平臺構建，從製造科學角度研究服務型製造理論等。
本文僅從製造服務基於工業物聯網角度，引入工業4.0 理論和智慧製造技術，構建服務企業、製造企業和終端使用者在工業4.0 環境中形成的生產性服務和製造服務化關係，研究智慧製造服務知識的建模與演化理論、智慧製造服務運作的企業與模式理論、智慧製造服務模組的生產與集成技術、智慧製造服務系統的設計與組建技術等內容。在界定基於工業4.0 的製造服務基本概念和智慧製造服務基本概念的基礎上，提出工業4.0 環境下的智慧製造服務理論與技術體系框架。■
