数字化是我们这个时代的一股重要驱动力，正在彻底改变我们的世界。智能互联系统正日益渗透到各种应用领域。物联网（IoT）已经开始影响各类环境——家庭、城市、旅行、物流、零售和医疗，仅举几例——工厂也不会置身事外。
根据一项麦肯锡近期估算，物联网应用在2025年带来的潜在经济影响为3.9万亿至11.1万亿美元，其中1.2万亿至3.7万亿美元来自工厂环境中的物联网应用。这些应用也称智能制造；在德国则称为工业4.0，是由物联网驱动、全面互联的制造生态系统。
未来，所有“工厂对象”都将接入网络，传统的控制层级将由产品、现场设备和机器的分散式自组织取代。生产流程必须变得足够灵活，以便即使是最小批量，也能以经济高效的方式生产，并及时满足客户的个性化需求。客户也在推动这一发展，因为他们只需点击鼠标就能设计和订购产品。他们还希望在几天内、甚至几小时内收到产品，不愿等待数周，让商品从世界偏远地区——那里劳动力成本较低——运来。
尽管潜力巨大，物联网技术不会突然进入相对传统的制造业领域：投资周期较长，而流程和技术的稳健性比追求创新更受重视。首先还有太多问题有待解答。
随着物联网技术日益深入工厂，直至最小的设备，技术提供商和工厂规划者必须找到解决四大主要问题的办法：
如何确保系统之间的互操作性
数千台设备同时通信时，如何保证实时控制和可预测性
如何防止颠覆者或竞争对手控制高度联网的生产系统
如何确定物联网技术的效益或投资回报。
为应对技术不确定性和财务风险，需要合适的试点环境。在这里，智能制造技术和战略可以首次得到实施、评估和展示。因此，几乎每家大型IT或自动化技术提供商都建立了自己的智能制造实验室，用于测试和展示专有解决方案。但它们忽略了一个重要方面：智能制造是一种网络范式，影响范围广泛，从自动化到IT，从产品的数字化规划到回收利用，从智能传感器到商业应用。
没有任何一家单一解决方案提供商能够同时涵盖所有这些方面。因此，要形成整体解决方案，技术提供商必须组成网络，汇聚力量和专长，开发兼容的解决方案模块，以满足技术用户未来的需求。
协作模式登场
建立此类中心、开发整体智能制造解决方案的一种可行方式，是成立由产业界和研究界伙伴共同参与的协会。这样的网络可以涵盖大型跨国企业、中小型公司以及经验丰富的研究中心。这种协作模式的一个重要目标是在真实条件下测试创新工厂技术，并尽可能快速地将其从实验室推向市场。
此类协会的优势在于其作为“中立”平台的组织形式：无论技术提供商和用户在商业世界中的竞争关系如何，平台都将他们联系起来。这意味着，业务和能力领域有所重叠的公司可以携手合作，不受规模、历史和经济状况的影响。在这里，他们可以制定独立的通用标准，使其不受特定公司或品牌束缚；也可以将专有技术和商业模式用于开放生态系统。
业务或能力领域互补的技术提供商，也能从不同领域相连所带来的网络协作机会中受益，例如在传统自动化技术与IT系统的交界处，开展大数据应用或维护流程数字化。研究伙伴则为这一网络增添力量。他们负责开展必要的研究项目，并推动成果投入应用。此外，他们还负责协调所有伙伴之间的协作。
一种这样的协作模式已由SmartFactoryKL实现，自2005年以来一直位于德国凯撒斯劳滕。该机构按照工业4.0标准打造的高度模块化生产线，可视为多供应商协作的首个最佳实践案例。智能制造这一范式唤起了人们对高效、以客户为中心的工厂的愿景，这些工厂能够无缝接入智能生态系统。但在实现这一愿景之前，我们仍面临诸多挑战。从技术角度证明智能制造解决方案可行，只完成了一半工作。
如今最大的问题之一，是技术接受度不足以及系统互操作性欠缺。广泛认可的标准是迈入下一个工业时代的关键要求，但要实现这一点绝非易事。首先，需要由客户需求驱动的显著市场需求，也就是市场拉动。其次，需要达到一定规模的企业群体开展协作，并就通用且具有市场竞争力的解决方案达成一致，也就是技术推动。
当然，工业革命从未一蹴而就。相反，变革是在数十年间逐步演进的转型过程中发生，由技术进步和市场需求推动。当前迈向智能制造的浪潮很可能也将演变为一场持续数十年的变革。如果要加快这些发展，我们就需要建立更多跨组织网络和测试环境，发挥催化作用。
