第一节 工业4.0的提出

2011年4月，德国在汉诺威工业博览会上首次提出“工业4.0”概念，并在2013年成立“工业4.0工作组”，紧接着对外发布《保障德国制造业的未来：实施“工业4.0”战略建议书》。一系列的动作使得“工业4.0”这一概念迅速在全球范围内引起高度的关注。

什么是“工业4.0”？德国明确指出，“工业4.0”是工业生产的数字化，实现的具体方法需要依赖物理信息系统（Cyber -Physical System）。“工业4.0”最终将实现以智能工厂和智能制造为基础的全新的生产方式。在产业界已经出现了一些具有意义的相关典型案例，例如德国的西门子安贝格电子制造厂。德国“工业4.0”的概念和推广集中于制造业在互联和智能方面的升级。但是德国政府有着更加宏观的高科技战略规划，即未来的创新概念不限于制造业层面，也包括能源领域、生物技术领域等等。可以说，“工业4.0”是德国未来工业制造技术发展的一个创新概念，并且成为德国高科技战略规划一张亮丽的名片。

制造业越来越倚重物联网（工业互联网），其对整个工业发展会产生颠覆性影响，世界许多国家和地区使用各种各样的术语来形容工业4.0这一新趋势，尤其在英语国家和欧盟层面，人们通常将它称为象征着第三次工业革命或第四次工业革命的物联网和数字化趋势。“智能生产”、“智能制造”或“智能工厂”，这些词语在欧洲、美国乃至中国大陆专指以数字化、网络化生产创建的智能制造体系。因此，各个国家和地区都积极制定发展规划，力求在未来工业竞争中占据有利地位。除了德国“工业4.0”外，美国的“先进制造业伙伴计划和工业互联网”、日本“机器人新战略”、中国大陆“中国制造2025”和台湾地区的“生产力4.0”等在世界范围掀起了工业技术创新发展的新浪潮——工业4.0。

一 工业4.0的提出背景

当前，世界范围内对工业4.0充满期待和高度热情，产官学研各界对工业发展新方向的探讨都表现着高度的关注。从更深层次看，工业4.0的提出有其深刻的产业发展、技术条件和市场需求基础。

1. “再工业化”浪潮

进入21世纪以来，包括中国在内的一些新兴工业国家的技术水平和创新能力有很大提高。根据世界银行的数据，高收入经合组织国家制造业增加值占世界总值的比重从2002年的73.9%下降到2011年的54.4%。多数西方发达国家制造业出现了相对的下滑，而金砖五国的比重则上升了超过一倍；其中，中国的比重更是从约8%上升到超过20%，是世界上制造业增加值最高的国家。世界工业格局的变化也体现在制造业竞争力上。根据《2013全球制造业竞争力指数》报告，2013年全球制造业竞争力排行榜中，中国排名第一，德国排名第二，该报告预计5年之后，中国制造业的竞争力将仍排在首位，德国将很可能被印度和巴西超过而下降到第四。

宏观来看，世界工业竞争环境和自身工业竞争力的改变，是各个国家提出工业发展新战略的出发点。2008年国际金融危机爆发的一个重要原因就是危机国家内部实体经济的虚弱或萧条。2009年美国制造业的增加值仅占国内生产总值的12.17%，制造业从业人数约占美国就业人口总量的9%。而在1950年，这两个比重分别是27%（大致相当于德国今天的水平）和31%。鉴于金融危机的教训，美国力图重振本国制造业。2009年初公布《重振美国制造业框架》，2011年和2012年又相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》，将促进先进制造业发展提高到了国家战略层面，着力实施“再工业化”。美国的“再工业化”计划主要力争在五个领域重点突破：生物技术、信息技术、新材料、可再生能源以及海洋和太空。依靠在互联网领域拥有技术和商业模式上的绝对优势，美国“再工业化”计划实施的效果明显，跨国公司海外制造业开始回归美国，带动美国经济逐渐从危机中复苏。

面对世界不断变化的竞争压力和金融危机冲击，欧盟采取了一系列的应对措施，包括在2010年提出了“欧洲2020”战略（EUROPE 2020—A Strategy for Smart, Sustainable and Inclusive Growth），其中包括了一项针对全球化时代的工业政策：改善企业——特别是对中小企业的经营环境，并支持建设强大的和可持续的工业基地以便能够参与全球竞争。在2012年10月发布《以增长与经济复苏为目标的更强大的欧洲工业》（A Stronger European Industry for Growth and Economic Recovery）。文件中明确设定了欧洲“再工业化”战略目标——将工业生产总值的比重由16%（2011年）提高至20%（2020年）。

欧盟各个成员国也纷纷提出基于自身情况的发展战略。作为传统工业强国和欧盟核心成员之一的德国，由产业界于2011年提出了“工业4.0”概念，并在两年后将“工业4.0”上升为国家战略。在英国，政府科技办公室于2013年10月推出了《英国工业2050战略》；在法国，2012年5月政府设立生产振兴部，当年9月该部部长宣布了34项振兴工业行动计划，并于2013年9月由总统奥朗德提出“新工业法国”战略。

发达经济体实施“再工业化”战略意图并非简单的回归工业，而是对高端制造业进行再调整、再布局。与此同时，新兴工业国家和地区依旧在追求更高端的工业技术和发展空间，对未来工业需求同样强烈。传统工业发达国家在思考如何保持自身的竞争力，新兴的工业国家在力求更宽阔的发展空间，两者共同在世界范围内形成了一股对未来工业发展与变革的强大需求。

2．技术进步推动

工业革命影响的时间超过人们的想象。目前，学界和产业界公认的已经结束的两次工业革命均持续了一百年左右。每一次工业革命的发生、发展、高峰、平稳，一直到下一次工业革命开始，这期间所包含的科技、产业、社会的变化内容极其丰富。深入分析后，可以将目前历史上已经完结的或者正在发生的工业革命更加细化地分成五次技术革命（见表1-1）。

首先，第一次技术革命开始于18世纪70年代左右。这个阶段可以称作以棉纺织业为基础的技术革命。工厂生产模式的出现，生产机械化的引进，以及高效蒸汽动力的驱动，可以说这一次技术革命已经完全展现了第一次工业革命的全部典型特点。但这还不是第一次工业革命的全部，蒸汽动力的动力水平在第二次技术革命中出现了突破性的变化，高效的蒸汽火车正式出现。以此为突破口，铁路、车站建设、钢铁冶炼等基础性工业体系开始建立。如果说第一次技术革命是轻工业的突破，那么第二次技术革命就标志着重工业的诞生。两次技术革命共同构成了第一次工业革命，奠定了现在重工业和轻工业的基础，以铁路建设为代表的基础设施建设在当今仍对整个社会产生着巨大的影响。

第二次工业革命不仅反映出科学技术革命对工业革命的重要影响，而且也反映出生产形态变革对工业革命的影响。1745年，科学家已经发明了电容器，1800年，电池也已经出现。随后，安培（1820年）、欧姆（1827年）、麦克斯韦尔（1865年）这些伟大的科学家对电磁技术做出了巨大的贡献。一直到1867年，比较成熟的发电机技术得以出现，1875年历史上第一座发电厂得以建成，从此人类社会进入了电气化时代。电气化技术革命，则是基于物理学、生物学、热学、化学等现代科学理论的研究，经历了百年的时间才将科学革命的成果转化为技术革命，进而提升了整个工业的生产力。

根据西方学者的考察，在电机取代蒸汽动力后的工业生产中，生产效率并没有显著提高，一直到生产流水线这一概念成功引进并实践后，生产形态的变革对工业生产效率产生了巨大影响。自此，第二次工业革命的含义也凸显出来——生产力和生产效率双双突破和飞跃。

显然，工业革命必然需要技术革命作为先决条件，科学技术革命和工业革命总是相伴而生。近十年以来，在科技应用上又一次出现了巨大变化，在包括大数据、云计算、3D打印、新一代网络技术等的推动下，形成了以互联网为代表的信息技术飞速发展，目前以IPv6（Internet Protocol version 6，互联网通信协定第6版）为基础的第二代互联网正在兴起，第五代移动通信技术也将在2020年实现商业化（相关介绍见专栏1.1）。另一方面，互联网技术形成了上万亿美元的市场规模，任何产业的发展都无法忽视这样的变化，这也使得各个国家和地区感受到了产业升级压力。无论从技术还是经济角度看，方兴未艾的新技术革命都在呼唤着新的工业革命。

专栏1.1 lPv6协议与5G网络

IPv6在1998年12月被互联网工程任务小组（Internet Engineering Task Force，简称IETF）通过公布互联网标准规范（RFC 2460）的方式出台，是被指定为IPv4继任者的下一代互联网协议版本。IPv4地址采用32比特标识，理论上能够提供的地址数量是232个，约为43亿个。根据中国互联网络信息中心2016年1月第37次发布的《中国互联网络发展状况统计报告》，全球IPv4地址数已于2011年2月分配完毕，自2011年开始我国IPv4地址总数基本维持不变，截至2015年12月，共计有33652万个。和IPv4相比，IPv6的地址比特数从32位扩充到128位，理论上地址空间的上限是2128个，相当于43亿× 43亿× 43亿× 43亿个。IPv6有足够的地址使智能对象间通过互联网大范围直接互联。

实践层面，全球首个“世界IPv6日”活动于2011年6月8日成功举办，Google、亚马逊、Facebook、百度、腾讯等主流网站参加了测试活动；2012年6月6日，国际互联网协会（ISOC）举行了“世界IPv6启动日”（World IPv6 Launch）活动。2011年底的国务院常务会议明确了IPv6发展的时间表和路线图：2013年年底前，将开展IPv6网络小规模商用试点，形成成熟的商业模式和技术演进路线；2014年至2015年开展大规模部署和商用，实现IPv4和IPv6主流业务互通。截至2015年12月，大陆IPv6地址总数达到20594块/32，地址总数排名全球第二。

5G网络是第五代移动通信技术的简称，国际上关于5G的研究始于2012年，中国大陆则于2013年启动该项研究，预计到2020年将推出成熟的标准并商业化。5G的一个基本特点是在传输速度上将实现突破，华为副董事长、轮值CEO徐直军在2015年9月举办的北京通信展上表示：“高速率是5G最大的特点，其网络传输速率将达到10GMpbs，将是4G峰值的100倍。”另外，5G有望实现全球统一的技术标准，这方面目前已达成共识。在应用层面，根据IMT-2020（5G）推进组2015年5月发布的《5G网络技术架构》，5G将满足人们超高流量密度、超高移动性的需求，能够为用户提供高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验，还将渗透到物联网领域，与工业设施、医疗器械仪器、交通工具等深度融合，全面实行“万物互联”。

3．消费需求拉动

关于生产与消费的关系，普遍的认知是生产决定消费，同时消费也反作用于生产，这种反作用就主要体现在消费对生产和经济增长的促进或制约作用上。从第一次工业革命开始前期，人们对服饰的追求使得棉纺织业成为孕育工业革命的产业；而在现代经济中，作为经济增长的三驾马车之一，消费需求对经济发展的影响更是至关重要。根据世界银行统计数据，20世纪70年代以来，全球居民消费支出占全球GDP的比重一直维持在接近60%的水平，加上政府消费支出则在75%左右的水平。

进入21世纪以来，两种力量正在推动人们的消费需求往个性化转变，并由此衍生出生产制造从大规模批量化模式转向定制化模式的内在动力。一是互联网技术的发展及其广泛应用。短短十余年，互联网已经让营销变得高度精准和互动，企业由此可以直达海量的个性化需求，并使之聚合为相对规模化、能够支持个性生意的碎片化市场；“来自销售端的海量个性化需求，越来越高效精准的产消互动，也给生产端的柔性化变革提供了必要性与可行性”。二是新生代消费者的个性化消费行为。“80后”、“90后”尤其是“00后”的成长过程，正是PC逐渐普及化和互联网技术广泛应用于日常生活的过程，互联网使得这些新生代广泛采用网络购物模式，突破了传统零售模式对购物的时空限制，有条件在近似于无限大的范围内选择最能让自己满意的商品。这样，技术手段使得他们的个性化需求被激发出来，更何况新生代因从小就生活在信息化、数字化、网络化时代，本身就具有比父辈更强的个性特质，更倾向于表达自己的个性。

然而，由于现实经济中互联网技术在商业领域的普及先于生产制造领域，因而消费端的个性化、特色化消费需求就与生产端传统的大规模批量化生产供给形成了矛盾，这种矛盾随着柔性化生产的发展有所缓解，但并没有得到根本解决。矛盾的发展表现为越来越多的个性化消费需求无法得到很好的满足，进而衍生出对定制化生产的内在需求，这种不断积累的潜在个性化需求逐渐形成了定制化生产的强劲拉力。而互联网恰能把海量个性化需求跟海量个性化产品和服务方便、低成本地聚合匹配起来。随着消费群体的变化和消费观念的变化，以消费者为导向的定制化生产将成为未来的发展趋势。

二 工业4.0的国际比较

“智能生产”、“智能制造”或“智能工厂”，专指以数字化、网络化生产创建的智能制造体系，这也是工业4.0的Logo。因此，世界一些国家和地区都积极制定发展规划，例如，美国的“先进制造业伙伴计划和工业互联网”、日本的“机器人新战略”、中国大陆的“中国制造2025”和台湾地区的“生产力4.0”等，力求在未来工业竞争中占据有利地位，世界范围内出现工业技术创新发展的新浪潮——工业4.0。本部分以美、德、日为考察对象，在简要概述其各自工业发展新战略的基础上，从技术重点、生产模式和执行措施三个层面对其工业发展新战略进行比较分析。

1．美、德、日工业发展新战略

（1）美国AMP计划及工业互联网。次贷危机引发全球金融危机以后，美国政府开始重新审视制造业的发展，逐渐把发展先进制造业上升为国家战略，于2011年6月启动了先进制造业伙伴（Advanced Manufacturing Partnership, AMP）计划，并于2012年7月和2014年10月先后推出AMP1.0和AMP2.0报告；与此同时，通用电气（GE）公司在2012年提出了“工业互联网”的概念，并于2014年3月底联合IBM、思科、英特尔和AT&T四家信息技术巨头共同组建了工业互联网联盟（Industrial Internet Consorti-um, IIC），旨在通过促进物理世界和数字世界的融合。政府主导的AMP计划与产业界主导的工业互联网共同构成了美国版的工业4.0（相关历程见表1-2）。

（2）德国“工业4.0”。德国最早正式提出“工业4.0”的概念。德国“工业4.0”并非孤立提出，它是德国“国家高技术战略”的一部分，2006年和2010年德国政府先后出台《德国高技术战略》和《思想·创新·增长——德国2020高技术战略》两个全国性的高科技政策，旨在提高高科技领域的竞争力。《德国2020高技术战略》关注气候/能源、健康/营养、交通、安全和通信五大领域，并重点推出11项“未来项目”。2012年，德国政府进一步发布《德国2020高技术战略行动计划》，将11项“未来项目”减为10项，总投资84亿欧元；“工业4.0”是其中之一，计划投资2亿欧元。

2013年4月，由行业协会、企业、政府和研究机构等产官学界专家共同组成的“工业4.0工作组”对外发布《保障德国制造业的未来：实施“工业4.0”战略建议书》，并宣布由机械设备制造业联合会（VDMA）、信息产业、电信和新媒体协会（BITKO）以及电子电气制造商协会（MZ-VEI）等机构组成秘书处，共同组成工业4.0平台，标志着“工业4.0”在德国全面启动。

（3）日本再兴计划及机器人新战略。2013年6月，日本安倍内阁出台“日本再兴战略”，制定了包括日本产业再兴、战略市场创造和国际展开战略在内的三项计划。其中，产业再兴计划涵盖产业新陈代谢、雇用制度改革、人才培养、加强科技创新、推动IT技术发展与运用、提高核心竞争力以及中小企业革新等多个领域。2014年6月，日本政府进一步出台《“日本再兴战略”2014年修订版——对未来的挑战》，其中提出了应对面临的十项挑战和课题，包括加速产业新陈代谢、推进创新、实现机器人革命等内容。

2015年1月，日本政府公布《新机器人战略》（New Robot Strategy），这份计划包括了对未来发展的展望、战略规划和行动方案三方面的内容。这份报告认为发展机器人将会是未来的核心工作之一；在战略规划中提出了“世界机器人创新基地”、“世界第一的机器人应用国家”、“迈向世界领先的机器人新时代”三个核心目标；在行动方案中制定了5年计划，旨在确保日本在机器人领域的世界领先地位。新机器人战略着重于人机共存于未来工厂，目标是重振作为日本经济支柱的制造业。日本产业再兴计划和新机器人战略都是国家层面的战略，因此又被认为是类似于美国AMP计划和德国“工业4.0”的发展战略，可以说是日本版的工业4.0战略。

2．技术重点比较

工业革命首先表现为技术变革，工业4.0也以技术变革为先导。表1-3给出了德、美、日工业4.0的战略技术重点。

德国的工业4.0以物联网为范畴发展水平整合价值网络、端对端流程整合、垂直整合和网络化制造系统、工作站基础及信息物理系统（Cyber-Physical System，简称CPS，又常被译为网络实体系统）等技术。从技术层面看，德国提出的“工业4.0”主要利用的是CPS技术，即信息通信技术和网络空间虚拟系统相结合的技术手段，旨在推动制造业向智能化转型。CPS技术来源于美国。2005年10月，美国科学院应美国国会评估美国技术竞争力的要求，提出维持和提高这种竞争力的建议——《站在风暴之上》，在此基础上于2006年2月发布的《美国竞争力计划》中将CPS列为重要的研究项目。2007年美国总统科学与技术顾问委员会（PCAST）进一步把CPS作为网络与信息技术领域的第一项提案。2008年成立的美国CPS指导小组在《CPS执行概要》中，把CPS应用放在交通、能源、医疗等领域。

美国的AMP计划重点是强化先进制造技术、先进材料、先进传感器、控制和制造平台等产业共通基础，体现了美国引领全球制造业发展的战略意图。目前来看，工业互联网所依赖的技术至少包含以下要素：基础要素是工业互联网标准化和系统安全。标准化是产业发展的基础性工作之一，任何产业发展已经离不开标准的规范，标准化在未来产业发展中只能越来越重要。技术要素包括了分布式的计算终端、软件定义机器。应用要素建立在基础要素和技术要素实现的基础之上，包括基于机器人的工业流程、分布式生产以及3D打印。以上是实现工业互联网的技术基础，以及工业互联网可能的应用模式。从更宏观和长远来看，人类意识和机器的融合以及虚拟世界整合物理世界将可能是工业互联网终极应用形态之一。

日本的新机器人战略旨在以数据终端化、网络化、云计算、人工智能等技术研发下一代机器人，且让机器人相互联网。具体规划的技术领域包括了如下内容：第一，人工智能，构建机器人学习机制，令其可以根据外部指令或者自身判断做出决策。第二，感知和识别技术，这项技术将真实世界的状况变成机器人可以理解的信息。由于半导体技术的进步，传感器本身变得更便宜、更小，更容易被利用。第三，机械、动力和控制技术。机器人越来越多样化，对机械、动力和控制技术的要求也越来越多样化。第四，操作系统。复杂的机器人如何可以被更容易地操控？操作系统的构建是实现这一目标的重要步骤。第五，安全评估和标准。相比于信息安全，社会对机器人安全更加关心，也更加敏感。日本专注于机器人战略，所以技术规划都是针对机器人专门制定的。

3．生产模式比较

生产模式变革是工业4.0的核心。从内容上看，德国的工业4.0主要面向两大主题：第一是智能工厂，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。在智能工厂中，固定的生产线消失了，取而代之的是可以动态、有机地重新构建的模块化生产方式。“产品全生命周期和全制造流程的数字化以及基于信息通信技术的模块集成，将形成一个高度灵活、个性化、数字化的产品与服务生产模式”。第二是智能生产。智能生产涉及整个企业的生产物流管理、人机互动，以及产品的生命周期管理等。其主要特点是，以模块化的加工单元组成生产线，可根据不同的产品需求以及不同加工工艺的需要，对这些模块化的加工单元进行组合，从而实现生产线自组织调整。这种生产模式极大程度上满足了客户的定制需求，可以实现小批量、多品种、高精度且快速生产。

美国的工业互联网是互联网技术应用到制造业的产物。工业互联网通过制造业厂商设备的智能化和数据共享，促进制造业在数据流、硬件、软件方面实现智能交互。在未来的制造业中，由智能设备采集大数据后，利用智能系统的分析工具进行数据挖掘和可视化展现，形成“智能决策”，为生产管理提供判断和参考，通过这样的反馈来指导生产流程以及优化制造工艺。工业互联网将改变以前单体自动化设备分离的生产模式，通过智能化设备、多样化的传感器、信息互联技术、大数据收集及分析技术的组合形成一条有效的信息反馈路径，大幅提高现有产业的生产效率。

日本的机器人新战略着眼于发展人机共存的未来工厂，实质上也是发展智能工厂。“日本机器人革命指的是，随着传感器、人工智能等技术的进展，以往未被定义成机器人的物体也将机器人化，并广泛应用到制造业工厂和大众生活的各个领域，通过机器人的普及应用强化制造业和服务业领域的国际竞争力。”

4．执行措施比较

（1）德国。德国高度重视依托创新驱动战略推动工业发展。首先，德国制定了长远的创新战略规划。2006年，德国发布《德国高科技战略》，从国家层面系统提出高科技发展战略，确定了加强德国创新力量的政策路线。2010年，进一步制定《思想·创新·增长——德国2020高科技战略》（以下简称《德国2020高科技战略》），立足于开辟未来新市场，并确定能源、生物技术、纳米技术、交通、航空、健康研究等新的重点关注领域。《德国2020高科技战略》报告中还指明了营造创新友好环境的重要性，并且从不同维度提出了战略重点的组成要素，将“企业—产品—市场”这个闭环进一步深化分析，表1-4的矩阵可以清晰地看出战略组成要素的定位和面向。其次，以落实较为具体的创新行动计划作为有效的辅助。2012年，德国推出《德国2020高技术战略行动计划》，以推动在《德国2020高科技战略》框架下10项未来研究项目的开展。最后，是制定和落实与创新有关的法律与协议。近十年来，德国推出一系列的法律和协议（见表1-5），用来保证高校和科研单位的活力。

德国不断在创新上加大投入，提升科技含量，维持自身在工业制造方面的地位和优势。德国企业界人士希望德国“工业4.0”能够持续地提升德国制造业的地位，2013年，由产官学研以及行业协会共同组成的“工业4.0工作组”推出《保障德国制造业的未来——实施“工业4.0”战略建议书》，支持德国工业领域新一代革命性技术的研发与创新。在该建议书中，工业4.0工作组提出了8个需要优先行动的关键领域：一是标准化和参考架构，即开发出一套单一的共同标准，并给出一个为这些标准提供技术说明的参考架构；二是管理复杂系统，即以适当的计划和解释性模型管理复杂的制造系统；三是为工业建立全面宽频的网络基础设施；四是安全和保障，即在物理安全和信息安全领域开展研究，保障工业4.0的成功实施；五是工作的组织和设计；六是培训和持续的专业发展；七是监管框架，即通过立法对现有相关法规进行必要调整；八是资源利用效率，包括原材料、能源、人力和财务等四类资源的利用效率。

（2）美国。同样的，美国在创新上的投入也不遗余力。在《美国创新战略》框架下，2012年美国大力加强基础研究。一是加大对基础性研究项目的投入。其中用于支持基础研究的经费超过300亿美元，保持了研究投入稳定增长的趋势。二是加大对重点基础研究机构的投入。国家科学基金会（NSF）、能源部科学办公室（DOE SC）和国家标准与技术研究院（NIST）被立法认定为维持美国全球创新领先地位的三个关键机构。三是完善研发平台建设。国家科学基金会宣布投资7400万美元，建设4个工程技术研究中心，研究方向包括太阳能、水利基础设施、神经工程和能量传输。

美国AMP计划的重点实际上是对创新体制和创新环境的营造。2012年7月，EOP和PCAST向奥巴马总统呈交报告《赢得国内先进制造竞争力优势》（Capturing Domestic Competitive Advantage in Advanced Manufacturing），该报告明确了发展美国先进制造业的三大核心要素（Pillars）：推动创新（enabling innovation）、确保人才输送管道（securing the talent pipeline）和改善商业环境（improving the business climate），并进一步提出16项具体建议（见表1-6）。2014年10月，EOP和PCAST再次向奥巴马总统呈交报告《振兴美国先进制造业》（Accelerating U. S. advanced manufacturing），以进一步引导美国制造业不断升级。AMP2.0报告在AMP1.0报告确立的三大核心要素的基础上，进一步提出了12项具体建议。工业互联网联盟致力于发展一个“通用蓝图”，该蓝图的标准涉及Internet网络协议、数据存储、数据流量控制等指标。其目的在于制定通用标准，利用互联网促进物理世界和数字世界的融合。

（3）日本。日本为了实现战略规划，专门成立了“机器人革命促进会”。促进会的主要任务是，协调各相关机构明确各自职责，共享进展情况，共同推进机器人新战略。具体内容包括：第一，国内对接。学界和官方的合作以及用户与厂商的对接。第二，国际合作，起草日美自然灾害应对机器人的共同开发等国际合作方案，并且在标准化制定过程中寻求国际合作。第三，标准化和安全，具体内容是起草机器人产业的相关标准，制定管理制度改革提案以及数据安全规则。第四，技术推广，包括机器人示范项目的共享与普及。

日本政府还在诸多方面予以产业扶持的行动计划：财政方面，对按照政府战略规划开展机器人研究开发的企业提供一定财政补贴。行政管理方面，放宽行政限制，降低市场准入门槛，允许其他行业的企业从事机器人及相关技术的开发和研究。法律法规方面，对“无人机”和“自动驾驶”等和机器人高度相关的产业，政府将修改有关法律予以扶持和保护。教育培养方面，日本政府决定自2015年开始在中等专科学校逐步开设“机器人专业”，加快普及机器人技术和知识，快速培养相关人才。

尽管上述美德日所提的工业发展新战略的战略名称、技术重点和执行措施有所不同，但各自推动工业向更高层次发展的决心，对发展新一代信息技术、网络技术及先进技术融合的重视，以及制造业朝智能化方向发展的一致性，都显示出工业生产智能化和网络化是全球新一轮科技和产业革命的核心内涵。