3.6　德国工业4.0的技术支撑

“工业4.0”的技术支撑主要包括工业互联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能，如图3-1所示。

（1）工业互联网是“工业4.0”的核心基础，是开放、全球化的网络，它将人、数据和机器连接起来，是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合。

（2）云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。“云”是网络、互联网的一种比喻说法，可分为公有云和私有云。

（3）工业大数据是以工业系统的数据收集、特征分析为基础，对设备、装备的质量和生产效率以及产业链进行更有效的优化管理，并为未来的制造系统搭建无忧的环境。它在整个“工业4.0”里是一个至关重要的技术领域。

（4）工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装备，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可受人类指挥，也可按预先编制的程序运行，现代工业机器人还可根据人工智能制定的原则纲领行动。

（5）3D打印是快速成形技术的一种，是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

（6）知识工作自动化是通过机器对知识的传播、获取、分析、影响、产生等进行处理，最终由机器实现并承担长期以来被认为只有人才能够完成的工作，即将现在认为只有人能完成的工作实现自动化。

（7）工业网络安全是为工业控制系统建立和采取的技术和管理方面的安全保护措施，以保护其硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而受到破坏、更改、泄露。也即保护信息和系统不受未经授权的访问、使用、泄露、修改和破坏，为信息和信息系统提供保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性。

（8）虚拟现实是仿真技术的一个重要方向，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成模拟环境，是多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真，主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。

（9）人工智能（artificial intelligence, AI）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学，它试图了解智能的实质，并生产出一种能以与人类智能相似的方式作出反应的智能机器，主要包括机器人、语言识别系统、图像识别系统、自然语言处理系统和专家系统等。