在刚刚结束的2014年智能制造国际会议上，工业和信息化部部长苗圩作了题为《推动信息化和工业化融合、打造中国制造业升级版》的主旨报告。报告中指出：“当前，全球正出现以信息网络、智能制造、新能源和新材料为代表的新一轮技术创新浪潮，对产业发展产生了日益深刻的影响。国际上包括中国随之掀起了一股讨论热潮，理论界和产业界普遍认为，世界正处于新一轮技术创新浪潮引发新一轮工业革命的开端。”的确新一轮的改革浪潮正在涌来，我们是否已经严阵以待？
近年来，特别是自2008年金融危机以来，为尽早占领制造业的高端领域，世界各发达国家都在重新思索制造业转型路在何处。
美国提出“新经济战略”，战略指出美国经济要转向可持续的增长模式，即出口推动型增长和制造业增长，要让美国回归实体经济，重新重视国内产业尤其是制造业的发展。这也就是美国的“再工业化”战略。
德国政府提出“工业 4. 0”战略，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属 6、7个生产领域的研究所引入“工业 4. 0”概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。
站在这一十字路口，面临资源难以支撑、环境压力加大、用户需求越来越高以及国内产能过剩、市场竞争愈加激烈等问题，我们发现，制造业转型升级已不再仅仅出于自身需求，唯有进一步变革才能获得我们在新一轮浪潮中与其他小伙伴一竞高低的出场券。
推进信息化和工业化的深度融合，是我们一以贯之的发展战略。“加快发展新一代信息网络技术，深化泛在感知、宽带移动、智能融合的信息网络技术系统在工业领域的集成应用，促进工业全产业链、全价值链信息交互和集成协作，创新要素配置、生产制造和产业组织方式，延伸产业链，培育新业态，努力打造中国制造业升级版”是我国制造业未来努力的方向。
此外，基于中国制造业的技术和管理水平，中国科技自动化联盟提出了“智慧工厂1.0”的概念。对比德国的“工业4.0”战略，“智慧工厂1.0”对当前的中国制造业更有现实的指导意义。“智慧工厂1.0”将实现装备的数字化、电子化、网络化作为主要目标，以期为未来的智能化和服务化奠定基础。该概念针对“智能装备制造商”和“终端制造业用户”的升级提出了切实可行的方略。中国科技自动化联盟计划用3~5年的时间，细化实施方案，建立样板工程，从而促成“智慧工厂1.0”概念的落地。
基于上述背景，藉由2014年智能制造国际会议掀起的“工业4.0”讨论热潮，本刊将目光聚焦到这一据称是未来制造业发展方向的概念上。追本溯源，从概念本身入手，探讨当我们谈论这一话题时，我们应该关注些什么，以期给读者带来些许启示。
Topic1:概念
德国人在《工业4 .0》中指出,德国的工业生产正迎来技术上的里程碑：由物联网等新兴技术推动的第四次工业革命；这一革命时代的重大技术基础是信息物理融合系统（Cyber- PhysicalSystem，CPS）。CPS系统将推动生产对象直接或借助互联网通过M2M（Machine -to-Machine，机器对机器）通信自主实现信息交换、运转和互相操控。该模式将在生产制造、工业工程、原料利用、供应链管理以及生命周期管理上使工业流程得到极大的进步，同时也形成了新的工业化模式：工业4.0。
德国学术界和产业界普遍认为“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法，旨在通过充分利用信息通讯技术和网络物理系统等手段，将制造业向智能化转型。
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在此模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。该战略将首先从两个方向展开，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。作为目标核心载体的智能工厂，即分散的、具备一定智能化的生产设备，在实现了数据交互之后，就形成了高度智能化的有机体，实现虚拟世界和物理世界的融合。与以往生产模式相比，智能工厂意味着：资源利用率显著提高,个性化产品的入库和流通周期大大缩短；产品实时图像显示的虚拟生产能够有效减少浪费；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
Topic2:工业 4.0进化史
工业1.0：18世纪末期始于英国的第一次工业革命，19世纪中叶结束。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业以及机械制造带动经济发展的模式。
工业 2.0：第二次工业领域大变革发生在20世纪初期，是形成生产线生产的阶段。通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的新模式。20世纪70年代以后，随着电子工程和信息技术充实到工业过程之中，实现了生产的最优化和自动化。
工业3.0：第三次工业革命始于第二次工业革命过程中发生的生产过程高度自动化。自此，机械能够逐步替代人类作业。
工业4.0：未来10年，第四次工业革命将步入“分散化”生产的新时代。工业 4.0通过决定生产制造过程的网络技术，实现实时管理。
Topic3:哪些行业将可能率先进入工业 4.0时代
西门子股份公司管理委员会成员、工业业务领域CEO鲁思沃指出，首先是在虚拟和实际生产中需要数字建模的行业，其次就是产品比较复杂的行业，第三是产品变化较多的行业。如果具备了这三个方面的因素，那就是实现“工业 4.0”的强有力的候选行业。比如，在航空航天领域，需要很多数字建模，产品也比较复杂。还有汽车领域，从在第二次工业革命开始，之后的几十年中一直领导着生产技术的发展。还有机床企业也不可小觑，它们的产品概念和经营理念是具有双重收益的，它们创造机器服务于客户的生产，客户也会督促其进行改良。因此，在以上行业中强有力的竞争者，都将是快速进入未来制造业的候选人。
Topic4:工业4.0，具体怎么破？
作为指引未来工业生产的一种全新概念，德国工业4.0的思路是：在工厂生产新的系统中，产品的组件直接与生产系统沟通， 发出接下来所需生产过程的指令，这样将改变整个生产技术的使用，整个系统将更加智能，联网更加紧密，不同组件之间可以相互沟通，工作更快，作出反应更加迅速。物联网、服务网以及数据网将取代传统封闭性的制造系统成为未来工业的基础。
美国辛辛那提大学特聘讲座教授、美国国家科学基金会（NSF）智能维护系统产学合作中心主任李杰认为，工业4.0的发展有三个支撑点：一是制造本身的价值化，不仅仅是做好一个产品，而且是把产品生产制造过程做到浪费最少、制造过程与设计者配合；二是制造过程中，根据加工产品的差异、加工状况的改变能自动作出调整，达到具有所谓的“自省”能力，也就是整个系统，包括设备机器本身，在设计制造过程中能根据变化的情况，及时做出调整；三是在整个制造过程中达到零故障、零忧虑、零意外、零污染，至少要低忧虑、低污染，使制造过程达到最小忧虑化，这就是制造业的最高境界。
具体到操作层面，德国认为应当从以下几方面推进：一是建成制造过程融合化和网络化的生产系统。二是强化生产制造中ICT技术（信息、通信技术）的创新和应用。三是构建标准化和规范化的模式。四是构建基于人机交互的新型企业组织模式。五是加强安全性和专有技术的研发和推广。
Topic5:工业4.0在德国的推进情况
如开篇所指出的，目前，该战略已经得到了德国科研机构和产业界的广泛认同，并且西门子公司已经开始将这一概念引入其软件开发和生产控制系统。具体到德国需要多长时间才能进入工业4.0时代，西门子(中国)有限公司执行副总裁吴和乐认为，德国现在正走在通往工业4.0的道路上，工业4.0就是2.0和3.0的一个延续而非颠覆性的东西，具体多长时间能够实现,现在还不好说，毕竟技术的发展速度是不可预知的。但可以确定的一点是，我们的领先技术已经可以实现 “工业3.8”。实际上，我们许多生产工具都已经到位了，但要做到完全满足工业4.0 的标准还存在一些问题，因为机器之间相互交流的框架、规则以及虚拟模型还不成熟，还无法通过机器自组织达到优化，现在的制造业整体也很难达到这个水平。
Topic6:中国将如何应对？
关于中国将如何应对工业4.0这一未来工业的新趋势，工业和信息化部部长苗圩在《推进信息化和工业化融合？ 打造中国制造业升级版》一文中已经给出了答案：
全面提升工业智能化水平。推进两化融合，运用信息技术改造提升传统产业是重点方向，要深化信息技术在研发设计、制造、管理、营销等全流程和全产业链的集成应用。推进两化融合的根本目的是提升企业经营管理水平和核心竞争力，不同企业的特点和需求不一样，推进两化融合的重点也应有所区别，加强分类指导。对大企业，重点是围绕设计、制造、营销等环节，深化信息技术的集成应用，提高生产设备、生产过程、制造工艺智能化水平，加快工业机器人、增材制造等先进制造技术在生产过程中的应用，培育数字化车间、智能工厂，推广智能制造生产模式。对中小微企业，重点是进一步完善面向中小微企业的信息化服务体系，解决中小微企业在技术创新、企业管理、市场开拓、投资融资、人才培养、信息咨询等方面存在的突出困难，降低中小微企业信息化应用门槛，提高中小微企业信息化应用能力和水平，增强中小微企业发展活力。同时，从行业角度看，民爆、危化、食品、稀土、农药以及重点用能行业与安全生产、环境保护和民生保障息息相关，要加强这些行业和领域的智能监测监管体系建设，提高重点高危行业安全生产水平、重点行业能源利用智能化水平。
推动信息网络技术与制造业深度融合。以互联网思维创新工作思路和机制，推动互联网与制造业深度融合。一是推动物联网、大数据技术在工业领域的集成创新和应用。要在已有工作基础上，围绕基础设施、工业控制、现代物流等重大应用领域，进一步开展物联网技术研发和应用示范，推进设备数字化、流程自动化、管理信息化。支持和鼓励大数据技术在工业企业生产经营、工业行业管理和经济运行中的应用。二是推进制造方式的互联网化。鼓励有条件的企业通过网络化制造模式，实现生产经营各环节的企业间协同，形成网络化企业集群。支持工业云服务平台建设，推进制造资源的开放共享，鼓励发展基于互联网的个性化定制、众包设计等新型制造模式。三是鼓励制造业创新销售和服务模式。引导企业充分运用电子商务、O2O等互联网模式实现产品营销，并对产品、市场进行动态监控、预测预警，提高服务水平。
加强两化融合支撑能力建设。推进两化融合，网络是基础。中国已建成全球最大的信息通信网络，固定电话用户、移动电话用户、互联网网民人数均已居世界第一，但宽带网络建设整体水平不高，与发达国家相比仍有较大差距。我们将大力实施“宽带中国”战略，加快信息网络宽带化升级，推动新一代移动通信发展，全面推进三网融合，着力构建宽带、融合、安全、泛在国家信息基础设施。推进两化融合，产业是支撑。要加快提升现代信息技术产业支撑能力，突破高端芯片、新型显示、关键电子元器件等核心关键技术，大力发展应用电子和工业软件，支持云计算、物联网等新一代信息技术研发和产业化，鼓励智能终端产品创新发展，增强信息产品供给能力。同时，要高度重视网络信息安全问题，不断增强两化融合形势下网络信息安全保障能力。