工業(yè)4.0是智能制造技術(shù)主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)升級。其主要內(nèi)涵包括了自動(dòng)控制、人工智能與信息處理三個(gè)方面。
　　
　　在工業(yè)3.0時(shí)代，實(shí)體經(jīng)濟(jì)與虛擬經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了脫節(jié)現(xiàn)象。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展催生了超越實(shí)體且積累財(cái)富更快的虛擬經(jīng)濟(jì)。以制造業(yè)為主體的實(shí)體經(jīng)濟(jì)難以與之競爭，從而導(dǎo)致發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)“去工業(yè)化”浪潮。然而，實(shí)體經(jīng)濟(jì)的zui終引發(fā)了性金融危機(jī)，使*都受到了不同程度的危害。于是，復(fù)興工業(yè)成為各國擺脫經(jīng)濟(jì)危機(jī)的重要手段。
　　
　　制造業(yè)在工業(yè)體系中占據(jù)著主導(dǎo)地位，也是國民經(jīng)濟(jì)的支柱。工業(yè)制造業(yè)分為勞動(dòng)密集型、資源密集型、技術(shù)密集型等不同的發(fā)展模式。除了技術(shù)密集型制造業(yè)之外，其他的制造業(yè)在信息社會的語境下是需要被淘汰的夕陽產(chǎn)業(yè)。
　　
　　第三次工業(yè)革命為制造業(yè)帶來了自動(dòng)化生產(chǎn)等*，讓各類制造業(yè)都不同程度地提升了生產(chǎn)效率，尤其是技術(shù)密集型制造業(yè)。但相對于飛速發(fā)展的信息通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)，制造業(yè)逐漸變?yōu)槿藗冄壑衵ui保守、zui落后于時(shí)代的產(chǎn)業(yè)之一。
　　
　　隨著工業(yè)4.0概念的出現(xiàn)，制造業(yè)將掀起席卷*的新一輪產(chǎn)業(yè)革命，憑借智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，重新成為“*”的代名詞。毫不夸張地說，第四次工業(yè)革命的本質(zhì)就是爭奪智能制造的主導(dǎo)權(quán)。誰先完成工業(yè)體系的智能化升級，誰就將在工業(yè)4.0時(shí)代執(zhí)牛耳。
　　
　　智能制造是一個(gè)系統(tǒng)工程，里面包含了四大因素：用智能機(jī)器人代替工人生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線；高度智能化的生產(chǎn)線控制系統(tǒng)；融合虛擬生產(chǎn)與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；MES生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。
　　
　　其中自動(dòng)化生產(chǎn)線主要是對制造工藝與生產(chǎn)工序的升級。這是實(shí)現(xiàn)智能制造的硬件基礎(chǔ)，也是推動(dòng)制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展模式的技術(shù)條件。
　　
　　勞動(dòng)密集型與資源密集型的傳統(tǒng)制造業(yè)，主要依靠加大勞動(dòng)力與資源的投入來提高生產(chǎn)率，不需要太*的制造技術(shù)。但隨著勞動(dòng)力成本上漲與能源的高消耗，傳統(tǒng)制造業(yè)的競爭力不斷下降。為了降低成本，這兩種制造業(yè)企業(yè)往往會把工廠與生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家，以便獲得更廉價(jià)的勞動(dòng)力，同時(shí)更靠近資源原產(chǎn)地。發(fā)達(dá)國家的“去工業(yè)化”浪潮，正是由于制造業(yè)轉(zhuǎn)移海外所造成的。事實(shí)證明，這種發(fā)展模式難以經(jīng)受住互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的沖擊，注定要被以智能制造為主導(dǎo)的無人化、數(shù)字化生產(chǎn)模式取代。
　　
　　自動(dòng)化生產(chǎn)線用智能機(jī)器人代替了人工，不僅生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)成本與能源消耗也大幅度降低。如此一來，制造業(yè)企業(yè)就從勞動(dòng)密集型、資源密集型的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型的發(fā)展模式。不必再將工廠與生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移到海外發(fā)展中國家去，而是將其留在工業(yè)體系更完善、經(jīng)濟(jì)環(huán)境更*的本國。“去工業(yè)化”與“制造業(yè)空心化”等發(fā)展瓶頸也將迎刃而解。
　　
　　光有自動(dòng)化生產(chǎn)線還不夠。工業(yè)3.0時(shí)代已經(jīng)出現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)線，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上智能制造。因?yàn)橹悄苤圃觳粌H僅需要升級硬件系統(tǒng)（生產(chǎn)線），還需要建立配套的軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)的升級主要集中在生產(chǎn)制造流程，而軟件系統(tǒng)更多用于優(yōu)化整個(gè)制造業(yè)的管理與決策。如果沒有生產(chǎn)線控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和MES（生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)）等軟件系統(tǒng)的支持，就算不上真正的智能制造系統(tǒng)。
　　
　　zui先提出工業(yè)4.0的德國人，把以智能制造為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)升級當(dāng)成了戰(zhàn)略目標(biāo)。盡管德國一直沒有“去工業(yè)化”，但也面臨著來自互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　
　　德國總理默克爾曾指出，當(dāng)今90％的技術(shù)與知識創(chuàng)新不是在歐洲產(chǎn)生的。此外，德國企業(yè)的各種數(shù)據(jù)資源都掌握在美國硅谷的互聯(lián)網(wǎng)*手中。不僅亞洲新興國家在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)中迅速崛起，美國也通過發(fā)展*制造業(yè)來克服“去工業(yè)化”的問題。錯(cuò)失互聯(lián)網(wǎng)機(jī)遇的德國對此深感憂慮。但與此同時(shí)，德國也敏銳地意識到高科技制造業(yè)競爭將成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。
　　
　　洞悉新一輪產(chǎn)業(yè)革命的不僅是德國。美國、歐洲其他工業(yè)國、日本等發(fā)達(dá)國家，都不約而同地把制造業(yè)的智能化改造視為第四次工業(yè)革命的“天王山”。盡管美國用的概念是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“*制造”，日本用的概念是“工業(yè)智能化”，但其本質(zhì)都是緊緊抓住“智能制造”這個(gè)重中之重。
　　
　　縱觀人類的科技發(fā)展史，每一次技術(shù)革命都可以視為制造技術(shù)的升級。在以蒸汽機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的工業(yè)1.0時(shí)代，工廠生產(chǎn)的是“蒸汽一代”產(chǎn)品。在以電機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的工業(yè)2.0時(shí)代，工廠生產(chǎn)的是“電氣一代”產(chǎn)品；在以信息技術(shù)為主導(dǎo)的工業(yè)3.0時(shí)代，工廠生產(chǎn)的是“數(shù)控一代”產(chǎn)品；而隨著工業(yè)4.0的到來，未來工廠生產(chǎn)的將是“智能一代”產(chǎn)品。這個(gè)定義的主要依據(jù)就是工業(yè)制造技術(shù)的特征。
　　
　　從這個(gè)角度說，第四次工業(yè)革命是一場以智能制造為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)革命。這場革命將促使制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式發(fā)生兩個(gè)根本性變化：
　　
　　一是，以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的大規(guī)模水線生產(chǎn)模式，將轉(zhuǎn)變?yōu)橐詡€(gè)性化為宗旨的定制化規(guī)模生產(chǎn)；
　　
　　二是，制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)將從“生產(chǎn)型制造”升級為“生產(chǎn)服務(wù)型制造”，進(jìn)一步強(qiáng)化對消費(fèi)者的服務(wù)職能。
　　
　　當(dāng)前各國的產(chǎn)業(yè)升級戰(zhàn)略規(guī)劃雖大相徑庭，但它具有以下三個(gè)共同點(diǎn)。
　　
　　*，用數(shù)字化、智能化的信息技術(shù)全面、*地改造傳統(tǒng)制造業(yè)，將制造工藝、生產(chǎn)程、管理方式變得更加智能化。
　　
　　第二，國家推出以發(fā)展智能制
　　
　　造業(yè)為核心的戰(zhàn)略規(guī)劃，制定了一系列優(yōu)惠政策，并加強(qiáng)對基礎(chǔ)設(shè)施升級的投入，從全局角度部署工業(yè)4.0的發(fā)展。
　　
　　第三，產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界與政府進(jìn)行聯(lián)合，從不同的角度推動(dòng)智能制造技術(shù)的研發(fā)與推廣。
　　
　　由此可見，智能制造已經(jīng)被各國列為工業(yè)4.0的核心。打造自己的智能制造產(chǎn)業(yè)體系，成為各國競爭未來發(fā)展主導(dǎo)權(quán)的焦點(diǎn)。
　　
　　從價(jià)值創(chuàng)造與技術(shù)創(chuàng)新的角度看，工業(yè)3.0時(shí)代的技術(shù)密集型制造業(yè)是一種生產(chǎn)制造型企業(yè)。智能制造對于這種企業(yè)的意義，更多是提升效率、降低成本、強(qiáng)化質(zhì)量，從而獲得行業(yè)市場的主導(dǎo)權(quán)。但在工業(yè)4.0時(shí)代，制造業(yè)企業(yè)必須向“生產(chǎn)服務(wù)型制造”的經(jīng)營模式轉(zhuǎn)變。
　　
　　因?yàn)?，第四次工業(yè)革命所需要的，不單是工業(yè)設(shè)備的升級，也不局限于局部的智能機(jī)器人研究，而是要求各國在信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對整個(gè)制造行業(yè)進(jìn)行深度整合與*的智能化改造。由此可見，智能制造不僅僅是換一條更*的生產(chǎn)線，而是一個(gè)覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的系統(tǒng)工程。
　　
　　若想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略目標(biāo)，制造業(yè)需要在以下五個(gè)方面推行智能化升級：
　　
　　*，產(chǎn)品的智能化。
　　
　　智能制造技術(shù)的關(guān)鍵，是讓產(chǎn)品能夠被自動(dòng)化生產(chǎn)線有效識別、定位、追溯，從而讓生產(chǎn)線上的智能機(jī)器設(shè)備可以根據(jù)不同產(chǎn)品的定制要求進(jìn)行制造加工。這就要求產(chǎn)品本身具備自動(dòng)存儲數(shù)據(jù)、感知指令、與控制中心通信的能力。具體而言就是，在各種待加工產(chǎn)品中加入智能傳感器、處理器、信息存儲器、無線通信器等微型智能設(shè)備。
　　
　　未來的工業(yè)4.0世界將是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的世界，其zui主要的標(biāo)志就是智能產(chǎn)品的廣泛運(yùn)用。
　　
　　業(yè)內(nèi)人士預(yù)言，產(chǎn)品智能化進(jìn)程將持續(xù)數(shù)十年。智能化產(chǎn)品具有普適性、漸進(jìn)性、三大特征。例如，智能手機(jī)、智能計(jì)算機(jī)、智能冰箱、智能彩電、智能家居、智能穿戴、智能汽車、智能機(jī)器人等產(chǎn)品，都是工業(yè)4.0物聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)組成部分。
　　
　　智能產(chǎn)品的廣泛運(yùn)用，不僅為消費(fèi)者的生活帶來的便利，也對企業(yè)生產(chǎn)提出了新的挑戰(zhàn)。通過制造智能產(chǎn)品來打造智慧城市，也是工業(yè)4.0的一個(gè)重要發(fā)展方向。
　　
　　第二，工業(yè)設(shè)備的智能化。
　　
　　智能制造的主體是智能化的工業(yè)設(shè)備。例如，從單個(gè)的智能機(jī)械手、智能傳感器、智能機(jī)床到智能生產(chǎn)線、智能工廠，工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備都采用高水平的人工智能。工業(yè)設(shè)備的智能化可以說是狹義的“智能制造”。其他領(lǐng)域的智能化，都離不開制造設(shè)備的智能化。唯有這樣，制造業(yè)才能發(fā)展出智能工廠，重組工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。
　　
　　第三，生產(chǎn)方式的智能化。
　　
　　所謂智能化的生產(chǎn)方式，主要指的是個(gè)性化生產(chǎn)與服務(wù)型制造。在工業(yè)4.0時(shí)代，智能工廠*根據(jù)消費(fèi)者的個(gè)性化需求進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)。企業(yè)內(nèi)部組織將與產(chǎn)品的zui終用戶、業(yè)務(wù)合作伙伴形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。信息、產(chǎn)品、資金在生制造程中的運(yùn)行方式也將有所改變。
　　
　　第四，管理的智能化。
　　
　　企業(yè)在工業(yè)大數(shù)據(jù)的幫助下實(shí)現(xiàn)了縱向、橫向、端對端集成，可以及時(shí)、完整、地獲得海量的用戶數(shù)據(jù)。企業(yè)將與產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上的所有利益相關(guān)方共同打造產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，從而更加科學(xué)、、靈活、便捷地管理企業(yè)。
　　
　　第五，服務(wù)的智能化。
　　
　　智能制造模式可以讓zui終用戶全程參與整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，與智能工廠攜手完成研發(fā)設(shè)計(jì)、制造加工、組裝包裝、物配送等環(huán)節(jié)。由于實(shí)現(xiàn)了與消費(fèi)者的全程無障礙溝通，智能工廠可以在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中為消費(fèi)者提供更加人性化的服務(wù)。
　　
　　總之，智能制造是系統(tǒng)中的系統(tǒng)，是第四次工業(yè)革命的核心內(nèi)容。只有建立起一個(gè)完整的智能制造產(chǎn)業(yè)體系，才能占領(lǐng)工業(yè)4.0時(shí)代的制高點(diǎn)。