从概念迈向应用，从曲高和寡到广受追捧，诞生于德国的工业4.0已进入第七个发展年头。根据德國信息技术、电信和新媒体协会的数据，工业4.0相关产值增长迅速，2018年预计达70亿欧元。相关产业中，机器设备制造业是领头羊，2017年产值预计增长23%，达15亿欧元。
与产值的快速增长同步，企业开发的工业4.0的应用数量也在快速增加。
作为一项“未来工程”，工业4.0代表着第四次工业革命的德国路线，其核心是将生产制造与最先进的信息通信技术结合起来，源动力来自经济社会数字化的快速发展。
前三次工业革命均以一项决定性的技术发明为标志，比如蒸汽机、电力等。新一轮工业革命则非单一技术引领，而是不同技术和要素的融合，是各种“加法”和“排列组合”，技术基础包括自动化、物联网、大数据、云计算、人工智能等。
德国联邦教研部长万卡说，工业4.0在德国已不再停留在实验室，而是真正走进工业生产，从概念走向实践。
独一无二的个性标识
2016年和2017年，汉诺威大学连续两年在汉诺威工博会上展示了一条智能化的圆珠笔生产线，借以让参观者亲身体验工业4.0环境，突出表现个性化定制。
在不足100平方米的模拟车间里，依次设计了6个工位，搬运物料的机器人沿轨道在车间内有序穿梭……在工作人员的引导下，记者来到一号工位开始体验。一号工位仅有一台触摸屏，记者手写输入个人信息后，可以自主选择圆珠笔的个性化配置，包括笔芯颜色、笔帽颜色、笔杆手握处凹凸程度、笔头形状，此外还可以输入一行字符，作为雕刻在笔杆上的个性化图案。
完成信息输入后点击“确认”，屏幕上显示出一个订单编号，该编号用于跟踪记者订制这支圆珠笔的全流程生产。
离开一号工位，运送物料的机器人自动行驶到记者面前，呈上一个空的工具盒，工具盒的凹槽恰好对应一支圆珠笔的各个部件，右下角还有一个显示屏，黑色的电子墨水显示着记者的姓名和订单编号。
拿着工具盒，记者来到二号工位。在工作人员的指挥下，将工具盒放在指定的传感器上，工位的触摸显示屏上随即显示出订单信息，确认信息无误后，工位上的一台大型机器开始运转。短短几分钟，伴随着刺耳的切割打磨声，一根实心的银色金属棍被制成笔杆，笔杆手握处凹凸程度与记者下单时的设置完全一致。
将余热尚存的笔杆放入工具盒指定凹槽，记者随即来到三号工位。只见工位上摆放着两排塑料工具盒，分别装满了笔芯、笔帽、笔头等零件，颜色规格各不同。此外，每个盒子上方均装有一盏指示灯。
经过身份和订单信息确认后，由于记者配置了蓝色笔芯、红色笔帽和凸形笔头，盛有相应规格零件的工具盒上方指示灯先后亮起。记者从盒中取走相应零件后，指示灯自动熄灭，而一旦误取了其他盒中的零件，相应盒子上方的指示灯会呈红色报警状。
将各零件装入工具盒后，记者走到四号工位，这是一个激光雕刻工位。经过信息确认，将笔杆放入雕刻机，短短几十秒，记者最初输入的一行字符就被清晰地刻在了金属笔杆上，也让这支笔拥有了世界上独一无二的“个性标识”。
五号工位是装配工位，一块触摸显示屏上，三维动画依次播放着人工装配圆珠笔的各个步骤。记者根据指示的分解动作，将工具盒的各零件按序组装，一支个性化的圆珠笔就此诞生。
正当记者以为大功告成时，工作人员提示记者将装配的圆珠笔拿到六号工位进行质量检测。整个检测由一个微型机械手臂操作完成，无须人工参与。检测过关，从机械手中取下圆珠笔，整个生产流程才算完成。
一支个性化圆珠笔诞生记，是有关整个德国工业4.0的“微小说”。
拓展工业4.0生态系统
由一条智能生产线拓展到一个智慧工厂，德国一些大企业已经拿出了解决方案。例如，位于德国洪堡的博世工厂能够在一条生产线上利用2000个不同的零件生产出200种不同的液压模块。同时，利用无线射频识别（RFID）技术，洪堡博世工厂的内部物流效率提高10%，生产积压减少近三分之一。
分析称，因为各种要素的融合，工业4.0的外延极广，不局限于一条生产线、一座车间或一家企业。按照德国工业4.0促进机构“工业4.0平台”的说法，工业4.0会持续改变德国工业未来生产及加工的方法，孕育出涵盖产品整个生命周期的智能价值链，灵活的个性化生产将成为新标准，资源消耗降低，生产的经济效益显著提升。
值得一提的是，工业4.0不仅关乎制造，也关乎服务。业界认为，制造与服务的融合是新一轮工业革命的突出特征。在第四次工业革命中，服务扮演着比前三次工业革命更重要的角色。其中，前瞻性维修是工业4.0环境下的一种全新的维修服务理念，相关应用已经铺开。
“前瞻性维修”的基本原理是通过物联网，实时监测、收集、分析、处理目标设备状态，提前作出故障判断并给出维修建议，避免设备意外停工，提高设备运作可靠性，降低维修成本。
“一列火车的空调在旅途中突发故障，乘客虽仍能抵达目的地，但乘坐体验将大打折扣，而新一轮工业革命带来的‘前瞻性维修’能够提前预判和解决故障……”欧洲最大的软件公司德国思爱普公司负责生产和创新的董事会成员贝恩德·洛伊克特曾介绍这样一个前瞻性维修的应用。
为此，思爱普为意大利铁路公司超过2000台机车和列车车厢安装了600万至700万个传感器，这些传感器不间断地收集、传输列车各部分的数据，不仅包括机车动力数据，还有空调等设备数据。例如，在空调可能出现故障前一周至二周，系统就会作出提示并提供解决方案，工作人员能够做到未雨绸缪。“不仅能更好地服务乘客，还能节约维修成本8%至10%。”
实力较强的大企业在开发工业4.0应用的同时，不断拓展自身的生态系统，培育更加自主、全面提供完整解决方案的能力，以求在工业4.0带来的产业链重塑中抢占更多先机。
库卡公司自主开发的KUKA Connect工业云平台，用户可在任何时间、任何地点查看和分析工业机器人的运行状态。KUKA Connect同时提供第三方合作伙伴的工业APP，创造围绕KUKA机器人的工业生态。
库卡公司监事会主席顾炎民把“智慧工厂”描述为对库卡工业机器人、云端系统和制造业物流等业务的整合，称它是“一个完整的工业4.0解决方案（摘自2017年第17期《环球》）