在2014年10月第三轮中德政府磋商后发表的《中德合作行动纲要：共塑创新》中，工业40是其中一个合作内容。这一纲要的发布，进一步引发了国内业界对于工业40新一轮的热议。
工业发展的选择
工业40是德国政府提出的愿景，以保持德国制造业的全球领先地位。工业40描绘了制造业的未来愿景，提出继蒸汽机应用、规模化生产和电子信息技术应用等三次工业革命后，人类将迎来以信息物理系统(CPS)为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。
工业40之所以在我国引起广泛关注，是因为在人工成本上升、原材料价格波动、信息技术对产业影响不断深入等的背景下，我国制造业正面临转型。而且工业40的很多理念，与我国提出的“两化”融合战略不谋而合。
“工业40是行业大趋势，可能也是工业发展的惟一选择。”SAP全球高级副总裁、全球研发网络和快速增长战略市场总裁柯曼认为，“中国不仅是工业40或物联网发展的受益者，更是重要的推动者。”这一方面是因为中国本身是个工业大国，正处在工业转型升级的关键时刻，而工业40有助于中国工业提高效率、降低生产成本、提高生产的灵活性以满足消费者的个性化需求;另一方面，是因为中国拥有大量高科技公司，以及潜力巨大的移动互联网和电子商务产业，为工业40的落地提供了技术基础。
SAP大中华区总裁纪秉盟认为，仅仅解放生产力还远远不够，工业40要解决中国制造业面临的更深层次的问题。中国制造企业的角色将逐渐向服务提供商转变，不仅出售设备，还需提供包括维保在内的全套服务。因此，服务创新将是制造企业的下一个战略高地。而工业40并不局限于生产线，它还与物联网技术紧密联系，为中国制造企业攀登战略高地创造全新机遇。
据了解，为了推动工业40从概念走向工程实践，同济大学中德工程学院与德国企业菲尼克斯电气于去年10月共同建成了国内首个工业40实验室。
不仅是智能工厂
德国费斯托(Festo)工厂哈雷摩托车生产中心借助SAP智慧工厂解决方案实现了混线生产，使得个性化定制的摩托车生产周期从21天缩减到6个小时。如果客户白天下单，晚上就能收到个性十足的哈雷摩托车了。
这是工业40的一个典型案例，也是工业40的核心——智能工厂的一个体现。所谓智能工厂，是指工厂在整个生产过程中所需的每个部件都可以通过传感器与生产设备互联，这就使得同一条生产线可以同时生产完全不一样的产品。而在以往，通常同一条生产线只能生产一个型号的产品。
纪秉盟认为，小批量、多批次、差异化生产将是未来制造业的趋势。SAP位于波茨坦的创新中心的开放式集成工厂对这样的生产模式进行了充分展示：通过融合世界一流的制造技术与IT系统，车间的同一生产线能够生产任意订单、任意数量的不同产品，不仅摆脱了对于生产线控制员的依赖，同时还能灵活处理订单更改、产品组合和流程调整等工作。
业界很多人认为，智能工厂就是工业40。这种看法有点偏颇。作为德国工业40的重要参与者，SAP和西门子都不那么认为。如果我们观察一下工业产业的变化就可以理解这一点。
近日，京东商城创始人、董事局主席兼首席执行官刘强东公开表示，冰箱应该完全免费，而通过背后的数据和服务赚钱。比如用户的冰箱里没有饮料了，冰箱会在屏幕上推送京东的购买信息，一键购买。京东还为此成立了专门的智能硬件公司。
如此可见，制造业已经不再是以往的制造业，工业也不再是以往的工业。工业40时代，我们要采用与以往完全不同的心态，以及生产和运营模式。预测性维护、智能化物流也被认为是工业40的重要特征。
和以往要基于设备、产品的运行时间定期维护不一样的是，在工业40时代，维护人员根据传感器回传的设备运行信息，并对这些信息进行分析后，预先掌握设备性能状态，从而更加灵活、高效地对设备、产品进行有针对性的维护、保养。据悉，SAP已经在欧洲帮助风力发电企业降低维护、保养成本，节省资源，提高风力发电机组的性能和工作绩效。纪秉盟认为，通过采用能够报告自身性能的智能设备，制造商可以收集海量数据，然后利用诸如SAPHANA这样的分析工具来分析这些数据，建立一个预测性维护服务平台。从长远来看，制造商的角色将逐渐向服务提供商转变，不仅出售机器，还提供全套服务和使用模式。这样，客户就只管使用产品，而无需担心产品维护。
柯曼认为物流智能化可以分对内物流和对外物流两类来看。对内物流举例来说，物流公司可以根据货轮运载的集装箱上安装的传感器传送的地理位置等信息预测货轮到港时间，合理安排货车进港时间，从而减少货车等待时间，缓解码头的拥堵状态。吞吐能力达到14万吨、可容纳5500辆卡车的德国汉堡港已经做了示范。此前，为了合理安排每天进出港口的5500辆货车，汉堡港要做很多协调、调度工作。现在汉堡港通过与轮船进行信息交互，根据货船的到港时间或者货轮上装载的货物特性来为货车进出港的时间排序。这样，货车平均在港口停留30分钟即可完成作业，大大缓解了港口交通拥堵的状态。汉堡港口未来还希望连通所有运输领域，从水路到公路一直到铁路。对外物流举例来说，整车生产厂家可以预测整车生产还需要多长时间，从而合理安排货运，减少货车的等待时间。
夯实信息化基础
国家新材料产业发展战略咨询委员会副主任邵立勤近日在一次公开的会议发表言论称，欧美已经开始工业40革命，而中国还在为淘宝买卖廉价次品而沾沾自喜，这样即将到来的工业革命很可能会把中国抛弃掉。这一言论引起了业界的热议。
工业40看起来很美，但是确实似乎离我们有点远。记者在近年的采访过程中走访不少工厂发现，尽管我国不乏非常先进的工业企业，但是很多工厂的自动化程度都比较低，信息化应用水平还比较低。甚至可以说，有些工业企业可能还处于工业20时代。
中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨在2014年举办的中国国际工业博览会上坦言，我国的工厂差别很大，在落实工业40过程中的关键难点是在于，目前有些工厂实现内部数据共享都很难，更别说要在企业之间打通信息孤岛了。
现在说拥抱工业40是否为时过早
事实并非如此。现实正在驱动中国工业转型变革。波士顿咨询集团(BostonConsultingGroup)最近进行的一项研究发现，过去十年中国劳动力的工资涨幅超过4倍，再加上人民币升值，使得中国的制造成本直逼美国。低廉的劳动力成本不能再作为中国制造在全球市场上的优势标签，中国制造企业要最大化利用资源，将生产变得更加高效;要尽可能地缩短产品上市时间，对市场的响应更加快速，从而快速满足不断变化的客户需求;还要快速实现各环节的灵活变动，将生产变得更加柔性。
拥抱被普遍认为是工业发展方向的工业40无疑是一条可行之路。拷贝了德国工业40示范工厂——德国安贝格电子工厂的西门子成都工厂为未来中国制造的变革方向提供了一个良好的参考。数据显示，通过数字化的工厂规划，可以减少产品上市时间至少30%;通过优化规划质量，可以降低制造成本13%。
来自西门子的资料称，数字化企业平台是实现数字制造的载体，它可以实现从产品设计、生产规划、生产工程，到生产执行和服务的全生命周期的高效运行。西门子成都工厂所应用的数字化企业平台涵盖五个层面：第一层企业层，主要指由PLM软件和ERP系统构建的企业顶层结构，用于提供统一的生产数据、工艺路线、设计清单等;第二层管理层，主要包括MES(制造执行系统)等生产管理软件，用于对重要的数据流和生产管理进行控制;第三层 *** 作层，主要包含西门子集散数据系统(DCS)数据采集与监视控制(SCADA)系统设备状态管理系统，用于监控生产过程、设备状态;第四层现场控制层，主要包含西门子可编程逻辑控制器(PLC);第五层，设备控制层。第四层和第五层为上层的MES等系统提供各种数据并进行交换。
但是，对于多数传统制造企业来说，信息化水平要达到西门子成都工厂那样的水平并不容易。SAP中国研究院院长李瑞成近日撰文称，实现工业40并不是短期内可以一蹴而就的，这是一个长期、渐进的过程。在此过程中，软件是重中之重。目前，基本的技术和现有制造体系的核心价值等均需要调整才能适应工业40的具体要求。
如此可见，对于我国生产制造来说，当前向智能制造、工业40迈进的很重要的一点，就是在信息化方面参考西门子成都工厂的五层架构查缺补漏，最终建成一个完善的数字化企业平台。
中国电子信息产业发展研究院院长罗文在《工业40中国启示录》一文中指出，德国工业40战略与我国提出的“两化”深度融合有很多相通之处，我国应该把“两化”深度融合作为主要着力点。
从某种角度来看，工业40是由新技术驱动的，因此在迈向工业40的过程中，新技术的引入至关重要。
注重标准和平台建设
工业40强调由集中式控制向分散式增强型控制模式的转变，从而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，这需要大量的新技术作为支撑。柯曼认为，大数据、云计算和移动互联等将技术在工业40中大有作为：在海量终端实现互联后，需要大数据技术对海量结构化数据进行存储和分析处理;而云计算则是将不同利益相关者通过同一套数据进行互联的最好途径;移动互联技术可以将具有可预见特性的维修信息推送到终端，还可以帮助用户通过移动终端实时了解工厂的运行情况，而不一定在工厂的控制中心。
柯曼补充说，工业40要获得成功，需要满足以下7个因素：解决网络安全问题，制定相关安全政策;在数据传输等方面制定国际统一标准;要为社交所带来的影响做好准备，并积累相关技能和人才;应对好复杂性带来的挑战;完善工业领域带宽基础架构;法律框架与监管体制调整;以开放的心态面对信息交流和互动。
李瑞成比喻，未来的制造业将和服务行业一样，建立在互联网这一“共同的底盘”之上，人与人、人与机器、机器与机器之间将对话协同，工厂生产由高度自动化转向智能生产。
“共同的底盘”使得横向和纵向的数据集成变得更加重要。如何才能真正实现集成被广泛认可和采用的规则和标准就显得尤为重要。
事实上，为了保障工业40的顺利实现，德国把标准化排在工业40八项行动中的首位，同时建议在工业40平台下成立一个工作小组，专门处理标准化和参考架构的问题。2013年12月，德国电气电子和信息技术协会发表了德国首个工业40标准化路线图。
《中德合作行动纲要：共塑创新》指出，工业40在世界范围内的成功取决于国际通行的规则与标准。中德两国将在标准问题上紧密合作，并将工业40议题纳入中德标准化合作委员会。双方将继续加强中德标准化合作委员会框架下的现有合作，致力于开展更具系统性和战略性的合作。
为此，罗文建议，我国在推进“两化”深度融合的具体实践中，也应高度重视发挥标准化工作在产业发展中的引领作用，及时制定、出台“两化”深度融合标准化路线图，引导企业推进信息化建设。同时，还要着力实现标准的国际化，使得中国制定的标准得到国际上的广泛采用，以夺取未来产业竞争的制高点和话语权。
柯曼透露，已经全方位参与中国工业40建设的SAP非常重视这一点，SAP中国研究院作为中国物联网协会的主要成员将参与中国相关的行业标准的制定工作。
从国家层面来看，罗文还建议要超前部署、建设国家信息物理系统网络平台。信息物理系统将改变人类与物理世界的交互方式，物质生产力、信息生产力，实现能源、材料和信息三种资源高度融合，将使未来产业发生真正革命性的变革，对未来世界产生深远影响。他指出，美、德等世界工业强国都高度重视信息物理空间构建，加强战略前瞻部署，并取得积极研究进展。中国要决胜未来的竞争，必须在构建信息物理系统网络平台上先行一步：一方面，在国家新的信息化发展战略中加强对CPS的总体布局，研究制定CPS建设的战略目标、重点任务、发展路径和政策举措。同时，在制造业发展、智慧城市建设、国家网络和信息安全等工作中加强前瞻部署和应用推广。另一方面，可借鉴美国组建“国家制造创新网络中心”的做法，组建一批国家信息物理系统网络平台，负责承担基础理论研究，组织力量研发突破CPS软件、传感器、移动终端设备等工具和装备，推动重点行业企业的开发应用。
事实上，业界还有一个说法，就是我国相比其他国家更容易将工业40落地。这是因为我国政府的推动力比其他国家更大。
准备选择智能制造工程专业的小伙伴们，你们知道智能制造工程专业学哪些课程吗？下面是由我为大家整理的“智能制造工程专业学什么课程”，仅供参考，欢迎大家阅读。
智能制造工程专业课程专业课程有机械工程基础、控制工程基础、电工与电子技术、计算机网络与工业物联网、RFID技术与应用、人工智能技术及应用、计算机智能控制系统、嵌入式系统与应用、工业机器人技术与应用、数控机床与编程、电气控制与PLC应用、传感器与检测技术、智能装备故障诊断与维修、智能仪器技术、数字化制造技术、智能生产计划管理（MES/ERP）、智能工厂集成技术、智能生产系统与CPS建模。
培养目标和要求
该专业学生需要掌握机械、电子和控制等基本原理和知识，具备扎实的工程基础、宽厚的专业知识、突出的实践能力，并通过良好的工程训练，能够胜任智能制造系统分析、规划、设计、运营管理工作，具有继续学习能力、创新能力、国际视野、社会责任、组织协调能力、团队精神与职业道德。
知识能力
1、接受基础研究和应用研究方面的科学思维和科学实验的训练，具有较好的科学素养，具有运用所学知识和实验技能进行流程行业领域的产品、装备研发和管理；
2、熟练掌握一门外语，具备听、说、读、写的基本能力；
3、具有非常强的计算机运用能力，熟练运用物联网、大数据和云计算技术提升企业信息化和智能化水平，设计开发智能装备和智能生成线，实行智能制造；
4、有较强的自我学习能力，分析问题和解决问题的能力。
拓展阅读：智能制造工程专业考研方向1智能机械与机器人
主要进行智能机械与机器人的机构综合与设计、智能机器人控制与决策系统的研究与开发，涉及自主移动机器人、管道机器人、铸造机器人、并联/混机器人、康复机器人及其它工业机器人等内容。
2智能制造系统仿真技术与应用
主要研究智能制造系统的控制系统仿真与计算机辅助设计、半实物仿真与实时控制、分数阶与网络控制系统仿真、系统建模校验与验证及仿真算法和高层体系结构理论与应用技术、工业过程建模仿真和提高控制效果与系统性能的方法研究。
3图像处理与机器视觉
主要研究图像信息获取、处理、分析、理解与识别分类等理论与技术，研究图像处理技术在静态目标、动态目标识别与跟踪、光电分选、装备制造等领域的工程应用问题。
智能制造工程专业考研前景
智能制造工程专业是比较新的专业，与大数据、人工智能专业一样，都是为了适应产业结构升级而推出的专业，从发展前景来看，智能制造工程专业是不错的选择。
虽然目前智能制造领域的发展前景比较广阔，而且岗位需求量比较大，但是目前在人才需求上还是以研发型人才为主，所以如果想在智能制造领域有更强的职场竞争力，应该考虑读一下研究生。
这是12月16日我在江苏省两化融合大会暨省企业信息化协会年会上分享的内容。因为大部分听众是企业的CIO，所以这次演讲的内容我讲的抽象一些，当时就预计会有很多人是听不懂的。这篇文章是我自己对CPS的一个预测，是我脑子中的模型。希望大家能够记住这张图，介绍的是从产品维度的三种状态，并在2017年底检验这张图。今天我讲的内容比较抽象，因为今天来的大部分都是CIO，从工业40概念提出之后，出了很多概念，比如CPS和C2M，今天演讲嘉宾中提到C2M的概念中，其实已经有两种不同的理解了，新的概念在定义还没有完善的时候每个企业都有自己不同的理解。
我推断C2M也好，CPS也好，未来两三年会有一大批落地的项目，今天我尝试把这些概念做一个分析。从以下三部分讲，一是CPS介绍（三个国家对CPS的理解）；二是产品CPS模型的三个状态；三是CPS的三种落地形态。
CPS是工业40的平台，CPS是因为工业40的推出逐步走红的。我最早研究CPS是在2012年，那个时候还没有工业40的概念，那时我对CPS的理解是嵌入式编程圈子对未来物联网的定义。
CPS是因为德国提出工业40而在国内流行，这个是德国国家科学与工程院研究部2012年3月发布的《德国提出信息物理系统综合报告》中提出的。
报告中定义是CPS是信息物理融合系统连接物理世界与信息科技世界，在下列复杂的互动过程中演进，嵌入式系统、应用系统和基础设施的互动，如车载控制系统、智能十字路口、交通管理系统、通讯网络及其与互联网的连接，在上述系统的联网和集成上互动。
这是德国报告里面提出的一个图，这个CPS包含物联网所有系统，智能物流只是其中一部分，德国提出的CPS是不限于制造业。
美国CPS框架草案是信息物理系统公共工作组2015年9月提出的，它的重点依然是嵌入式系统。德国跟美国这两大体系里对CPS的理解都不限于制造业，实际上是物联网。
但是咱们国家更多的人了解CPS，是在德国提出工业40之后，从制造业角度来理解CPS。
今年11月份我参与了CPS标准租讨论的会议，在会议里面咱们国家对于CPS的定义更多是在制造业的信息跟物理系统模型的应用上。在那次讨论会上，即使是专家对CPS仍然有不同的理解，讨论的时候没有做分类，仅仅讲物理融合信息系统。CPS究竟是设备的模型？还是产品的模型？界别不清楚的时候，在讨论的时候有人倾向于从设备层面讨论，而有的专家是从产品层面讨论，这就经常会互相矛盾。
当问题很虚的时候，我喜欢首先做一个分类，CPS做数字影射包含制造产品的信息模型和制造设备的信息模型。讨论问题的时候把这两个模型分开看就容易讨论清楚。因为最近思考时，对产品的信息模型的思考比较成熟了，所以先介绍下产品的信息模型。
制造产品信息模型，我们把产品分为设计状态、生产状态和运行状态。在设计状态里面，如果CPS实现之后是有数字虚体和物理实体，设计状态、生产状态、运行状态都包括这些数字虚体和物理实体。
比如说设计状态，现在一个产品的设计，首先是设计，设计好之后要做一些样品，做数字虚体和物理实体的映射。同时这个产品在生产状态里面，现在大部分的企业其实在生产状态跟运行状态的过程当中只有物理实体，非常少的部分有数字虚体。而只有物联网真正实现之后把物理实体的很多数据收集上来之后形成模型之后才会形成数字虚体。
在这张图里面，设计状态更多是数字虚体影响物理实体。而生产状态是根据设计直接对物理实体进行生产，有了这个数据模型之后，物理实体在生产过程当中会有更多的传感信号传到形成数字虚体，数字虚体会根据检测状态和设计状态进行校正，校正好之后通过它的设备对这个物理实体进行更改，这里面就会有两个改变。
那么运行状态的产品，现在来讲，还没有很多传感器，等有了传感器之后就有了数字虚体，而有了数字虚体数据之后，就会影响到整个设计状态。也就是说现在我们一个产品的设计，更多是在设计状态，通过样品的这一个循环。而在未来CPS实现之后，它会实现设计状态，生产状态，运行状态，都有一个小闭环之后，还会形成一个统一的闭环，这是一个大的闭环。在这个大的闭环中产生的数据没有产生价值，那真正产生价值是什么呢？
它未来还有一个进化态。这张图我们可以做一个比喻，其实人是一个复杂的系统，人的进化当中我们比喻成设计态，而生产状态则可比喻成小孩妈妈的怀孕过程，而小孩生出来之后就是我们讲的运行状态。通过人一代一代的进化，我们就完成了整个状态。但是人的进化，这些数据记录在哪里了？其实记录在我们的基因里，这个基因就是我们讲的进化态，在进化态里面只有数据虚体，而进化态就是刚才红领讲C2M的时候讲到大数据的驱动。我们可以看到有了生产状态和运行状态获得的这些传感器的数据，通过进化态进一步影响到我们设计态，这就是我们讲的未来一个大的闭环。
生产状态，运行状态，设计状态，原来是小闭环，而有了大数据就形成了大的闭环。有了大的闭环我们可以想目前涉及物联网运营的关键技术是终端接入和平台服务。终端是直接与用户接触的使用界面，而平台则是承载服务的核心系统。终端接入和平台服务保障了物联网应用端到端的服务质量，是可运营、可管理的物联网涉及网络层面的两大关键技术。
物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与因特网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网这一概念提出已有20多年，但受全球各国重视是2008年和2009年这两年，各国纷纷推出物联网相关政策，我国也开启了物联网发展里程碑的年份，列为国家五大新兴战略性产业之一。经过10年发展，物联网已不再是高高在上的概念，在云+AI等技术加持下，让物联网得到了广泛应用，产业发展迅猛，也迎来了黄金发展时代。
运营商、半导体厂商、通信设备、云服务商和应用端等形成物联网产业链，而NB-IoT和LoRa等LPWA低功耗广域网通信技术，解决物联网大规模部署连接等需求，继而使得物联网在工业、零售、物流和交通等垂直领域得到广泛应用。
在产业链积极推动下，物联网连接规模成倍速度增长，LPWAN连接的复合年增长率为109%。此外物联网高级顾问杨剑勇指出，5G技术部署，也将把物联网带上更高的层次，也让万物互联成为可能，其中运营商是万物互联积极推动者，全球运营商纷纷转型寄望于在大连接时代，不再局限做一个管道提供者，希望能抢夺物联网应用端市场，例如面向工业、教育、医疗、车联网和智慧家庭等应用场景寻求机遇。
物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大，而且是实现设备联网不可或缺的产品，不少相关的top域名都被注册。
CPS指的是消费者安全防护套件，可为所有终端用户提供多层式安全防护的集成化解决方案，且基于Web的自适应认证方式。
CPS是在环境感知的基础上，深度融合计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式检测或者控制一个物理实体。
CPS的意义在于将物理设备联网，是连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能。
扩展资料
1、海量运算是CPS接入设备的普遍特征，因此，接入设备通常具有强大的计算能力。从计算性能的角度出发，把一些高端的CPS应用比作胖客户机/服务器架构的话，那物联网则可视为客户机服务器，物联网中的物品不具备控制和自治能力，通信也发生在物品与服务器之间，因此物品之间无法进行协同。
2、感知在CPS中十分重要。从物理空间到信息空间的信息流动，首先必须通过各种类型的传感器将各种物理量转变成模拟量，再通过模拟/数字转换器变成数字量，从而为信息空间所接受。从这个意义上说，传感器网络也可视为CPS的一部分。
3、CPS涵盖了小到智能家庭网络大到工业控制系统乃至智能交通系统等国家级甚至世界级的应用。更为重要的是催生出众多具有计算、通信、控制、协同和自治性能的设备。
参考资料来源：百度百科-CPS
这还得从智能制造的起源说起。智能制造源于人工智能的研究，人工智能是用人工方法在计算机上实现的智能。智能制造的概念提出于20世纪80年代，日本1989年提出智能制造系统，且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目，包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。
加拿大制定的1994—1998年发展战略计划，认为未来知识密集型产业是驱动全球经济和加拿大经济发展的基础，认为发展和应用智能系统至关重要，并将具体研究项目选择为智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。
欧洲联盟的信息技术相关研究有ESPRIT项目，该项目大力资助有市场潜力的信息技术，1994年其启动的新的R&D项目，选择了39项核心技术，其中三项（信息技术、分子生物学和先进制造技术）中均突出了智能制造的位置。
我国80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题，已在专家系统、模式识别、机器人、汉语机器理解方面取得了一批成果。2015年，作为我国未来十年实施制造强国战略的行动纲领和未来三十年实现制造强国梦的奠基性文件的《中国制造 2025》明确提出：“智能制造是新一轮科技革命的核心，也是制造业数字化、网络化、智能化的主攻方向”。智能制造在我国获得了快速发展的新契机，已成为我国现代先进制造业新的发展方向。
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是指一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。智能制造通过人和智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造不只是“人工智能系统，而是人机一体化智能系统，是混合智能”。智能制造系统可独立承担分析、判断、决策等任务，突出人在制造系统中的核心地位，同时机器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰，本质是人机一体化。
智能制造的典型特征如下：（1）状态感知：准确泛在感知外部输入的实时运行状态；（2）实时分析：对获取的实时运行状态数据进行快速、准确的分析；（3）精准执行：对外部需求、企业运行状态、研发和生产等做出快速应对和准确执行；（4）自主决策：按照设定的规则，根据数据分析的结果，自主做出判断和选择，并具有自学习的能力。
“工业40”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。“工业40”的内涵是利用赛博物理系统CPS，将生产中的供应、制造和销售等信息数据化、智慧化，最后达到快速、有效、个性化的产品供应。“工业40”出现后，在欧洲乃至全球工业业务领域都引起了极大的关注和认同，德国学术界和产业界认为，“工业40”即是以智能制造为主导的第四次工业革命，它描绘了制造业的未来愿景，是继前三次工业革命后，人类迎来的以赛博物理系统(Cyber—Physical System，CPS)为基础的，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。
“工业40”有三大主题：（1）“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；（2）“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。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；（3）“智能物流”，主要通过互联网、物联网、务联网等，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
智能制造和“工业40”异曲同工，“工业40”的本质是通过充分利用赛博物理系统CPS，将制造业推向智能化的转型。而智能制造是一种新的制造模式，从智能制造系统由低层级向高层级逐步演进发展的角度来看，智能制造的内涵包含了“工业40”的三大主题。
2014年2月，美国国防部牵头成立了“数字制造与设计创新机构”（Digital Manufacturing and Design Innovation Institute，DMDI）。2014年12月，美国能源部也宣布牵头筹建“智能制造的清洁能源制造创新机构”（Clean Energy Manufacturing Innovation Institute on Smart Manufacturing，CEMI）。为什么美国连续成立数字制造和智能制造两个机构，两个机构又是如何分工的，各自研究领域的主要区别在哪里？
首先，我们来理解什么是数字化制造？
数字化技术是指利用计算机软（硬）件及网络、通信技术，对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、优化，从而达到精确描述和科学决策的过程和方法。数字化技术具有描述精确、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点，因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。数字化技术与传统制造技术的结合即数字化制造技术。
其次，让我们来分析美国数字制造机构DMDI和能制造机构CEMI的愿景：
（1）美国数字制造机构DMDI：①目标：在整个供应链中利用增强的、可互 *** 作的信息技术系统，全面改进产品的设计和制造过程。②专注：将来自于设计、生产和产品使用中的数据进行综合并加以运用，减少制造周期和成本；将制造过程全数字化，加强产品全寿命周期的建模与先进分析工具，提升产品性能、工艺效率和企业绩效。③核心技术：通过基于计算机的集成系统，将设计、制造、保障和报废系统的要求进行连接，完善成熟整条“数字线”。在实施设计时，综合利用智能传感器、控制器和软件来提升保障性，同时考虑系统的安全性。
（2）美国智能制造机构CEMI：①目标：从实时能量管理、能源生产率和过程能量效率的角度，降低制造成本。②专注：在整个生产运行中将效率信息实时集成，重点是将能量和材料使用降到最低；特别面向能量密集型的制造部门。③传感器——能够在高温高压环境中工作，控制系统——使用来自这些传感器的数据，计算模型——模拟传感器和控制系统的运行，开放式平台——验证这些技术的集成如何提升能效。
可以看出，美国DMDI和CEMI两个机构都不可避免地研究各类智能制造技术，其中美国数字制造机构DMDI的技术方向和研发内容更加贴合离散制造业的智能制造需求，而美国智能制造机构CEMI的技术方向和研发内容更加贴合流程制造业的智能制造需求。
因此，我们可以认为，传统的数字化制造技术与目前的智能化制造技术的侧重点不同，传统的数字化制造技术侧重于产品全生命周期的数字化技术的应用，而智能制造侧重于人工智能技术的应用，数字化制造技术是是实现智能制造的基础，同时智能化是数字化制造技术的发展方向之一，即采用智能方法，实现智能设计、智能工艺、智能加工、智能装配、智能管理等，进一步提高产品设计制造管理全过程的效率。
2015年5月，国务院正式发布了《中国制造2025》，明确提出要以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向。“互联网+制造”，正在成为中国经济的下一个重要增长点。据估算，在未来20年中，中国工业互联网发展可带来3万亿美元左右的GDP增量。
那么“互联网+制造”与智能制造有什么区别？
可以说“互联网+制造”是我们实现产业升级的一种手段和方式，而智能制造是目标，我们把互联网技术引入到日常的生产制造中，逐步实现制造的自动化、网络化，最终实现制造的智能化。
ICT技术的发展引发了第四次工业革命，主要是指云、大数据、物联网三个技术领域的突破性发展。云数据中心使海量数据的存储成为可能，并且存储成本大幅度降低。大数据技术可以对工厂生产过程产生的大量数据进行深度的挖掘和利用，作出更加有利于管理者的商业洞察。物联网技术可以实现人与设备、设备与设备之间的互联与通信，使人机交互更加自由与可靠，推动生产自动化和柔性化的发展。“互联网+制造”其实就是讲前沿的ICT技术与传统的制造相结合，最终达到降低成本提升竞争力的作用。
毫无疑问，智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是，要在企业制造的全过程中全部实现智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遥远的将来。
实现智能制造是一个长期的过程，一般来说需要先实现制造的自动化、信息化，最终走向智能化。互联网+制造，是把互联网技术和思维模式引入到我们日常的生产组织当中去。在我们的日常生产中，人、设备、产品、物料等时刻都在产生海量的数据信息，互联网技术使得海量的数据信息传递、集成、挖掘成为可能。
具体措施上，首先是以既有的两化融合管理体系为抓手，通过标准化，特别是国际标准化的贯彻，引领制造业和互联网融合发展。
其次是以制造业为切入点，结合相关行业的配合共同推动“互联网+制造”。重点推动传统装备智能化改造升级，加强重点行业CPS(信息物理系统)应用水平和智能制造系统解决方案能力建设，积极培育工业生产新业态、新模式，推进制造业服务化转型和生产性服务业的发展。
第三是以创业创新为重点，加快推进“互联网+中小微企业”的发展。“这方面由工信部中小企业司来牵头，会同相关部门一起推动。这是国家层面的‘互联网+’行动方案部署的重点任务，将围绕着中小微企业的大众创业和万众创新来开展。”
其四是以高速宽带网络技术为支撑，提升基础设施的支撑水平，“这部分由通信司局(工信部信息通信发展司)为主，会同相关司局来推进，把我们的4G等信息基础设施做好，并且谋划研发好5G等下一代通信技术。”
第五，以关键技术、软件产业服务为突破口，提升信息技术产业支撑水平。这部分由工信部的电信司(电子信息司)和信息化司(信息化和软件服务业司)等部门一块牵头。重点是要夯实信息产业发展基础，实施“星火计划”，大力发展移动互联网、物联网、云计算、大数据等新一代技术产业，加快云计算+大数据基础设施的建设。
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