"工业互联网" 美国工业4.0 关注 "软" 实力
在美国，“工业4.0”的概念更多地被“工业互联网”所取代。虽然它们被称为不同的概念，但这两个概念的基本思想是相同的，即将虚拟网络与实体连接起来，形成一个更高效的生产系统。
从政策角度来看，美国政府在金融危机后将先进制造业的发展提升为国家战略，希望通过新的革命性生产方式重塑制造业。从行业层面来看，工业互联网联盟的形成为商业界进入工业4.0时代发出了号召。与德国强调的“硬”制造不同，美国拥有发达的软件和互联网经济，更加注重推动“软”服务的新一轮工业革命，希望利用互联网激活传统产业，保持制造业的长期竞争力。
政府战略推动创新
为了应对新的技术工业革命，并在国际工业竞争中争取话语权，美国近年来将振兴制造业作为其首要任务。在金融危机后，美国政府出台了一系列法案，重点建设制造业创新研究中心，希望通过高新技术改造传统制造业，推动美国经济再次走上可持续增长的道路。
2009年4月，刚刚成为美国总统的奥巴马发表演讲，提出将振兴制造业作为美国经济长期发展的重大战略。同年12月，美国政府发布了《振兴美国制造业框架》，详细分析了振兴制造业的理论基础和优势，并成为美国制造业发展的战略指南。随后，奥巴马政府逐步从战略布局、发展路径扩展到具体措施，完成了制造业创新计划的部署。
2011年6月，美国正式启动“先进制造合作伙伴计划”，以加速21世纪先进制造业的制高点。2012年2月，进一步推出《先进制造国家战略计划》，通过积极政策鼓励制造企业回归美国。上述计划包括两条主线，一是调整和提升传统制造业的结构和竞争力，另一是发展高科技产业。提出要发展先进数字制造技术，包括先进的生产技术平台、先进的制造技术以及设计和数据基础设施。
2012年3月，奥巴马首次提出建立“国家制造业创新网络”，建立多达45个研究中心，加强大学与制造企业之间生产、教育和研究的有机结合。2013年1月，美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高端制造国家项目办公室共同发布了《国家制造业创新网络初步设计》，并投资10亿美元建立美国制造业创新网络（NNMI），重点推动数字制造、新能源和新材料应用等先进制造业的创新发展，创造一批具有先进制造能力的创新集群。
该创新网络的关键研究领域包括：开发轻量化材料，如碳纤维复合材料，以提高下一代汽车、飞机、火车和船舶等的燃油效率、性能和耐腐蚀性；改善3D打印技术的相关标准、材料和设备，实现低成本、小批量的数字设计生产；创建智能制造的框架和方法，使生产操作人员能够实时掌握来自数字工厂的“大数据流”，提高生产效率，优化供应链，提高能源、水和材料的使用效率。
在过去两年中，上述规划逐步实施。2012年8月，美国政府与私营部门共同出资8500万美元成立“国家3D打印制造创新研究所”。2013年5月，美国政府宣布提供2亿美元的联邦资金，建立三个制造创新中心，即轻金属与现代金属制造创新研究所、数字制造与设计创新研究所以及下一代电力电子制造研究所。今年2月，成立了一个复合材料制造中心。
根据美国智库威尔逊中心发布的《全球先进制造趋势报告》，美国在全球的研发投资最大，其中3/4投资于制造业，并在合成生物学、先进材料和快速原型制造等先进制造领域具有明显优势。分析人士认为，在政府和私营部门的强力推动下，美国有可能迎来一波以无线网络技术的全面覆盖、云计算的广泛应用和智能制造的大规模发展为标志的技术创新新潮。
行业联盟突破技术壁垒
与德国工业4.0强调的“硬”制造不同，美国拥有发达的软件和互联网经济，更加注重推动“软”服务的新一轮工业革命，希望利用网络和数据的力量提升整个行业的价值创造能力。可以说，美国版的工业4.0实际上是“工业互联网”革命。在这个过程中，除了美国政府的政策支持，行业联盟的首次形成也成为发展的重要推动力。
“工业互联网”的概念最早由通用电气在2012年提出，随后美国五家领先公司共同成立了工业互联网联盟（IIC），大力推广这一概念。除了通用电气等制造巨头外，IBM、思科、英特尔和AT&T等IT公司也加入了该联盟。
工业互联网联盟采用开放的会员制，致力于开发一个“共同蓝图”，使各制造商设备之间能够实现数据共享。该蓝图的标准不仅涉及互联网网络协议，还包括IT系统中数据的存储能力、互联和非互联设备的功率大小以及数据流量控制等指标。其目的是通过制定共同标准、打破技术壁垒，利用互联网激活传统工业流程，更好地促进物理世界与数字世界的融合。
尽管上述标准的建立和最终批准可能需要数年时间，但一旦这些标准建立，将有助于硬件和软件开发者创建与物联网完全兼容的产品。最终结果可能是传感器、网络、计算机、云计算系统、大型企业、车辆和数百种其他类型实体的全面整合，促进整个工业链的整体效率。 (杨博)
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2024-10