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智能制造在国际上尚无公认的定义，通常被认为是新一代信息通信技术与先进制造技术的深度融合。

 

智能制造的概念始于20世纪80年代末，纽约大学P.K.Wright教授和卡内基梅隆大学D.A.Bourne教授出版了Manufacturing Intelligence一书，提出智能制造的概念，并指出智能制造的目的是通过集成知识工程，制造软件系统、机器视觉和机器控制，对制造技术人员的技能和专家知识进行建模，以使智能机器在没有人工干预的情况下进行小批量生产。

 

随着时代的发展和技术的进步，智能制造也不断被赋予新的意义，目标变得更加宏大。我国是制造业大国，制造业是国民经济的主体，当前我国制造业面临着提高生产制造效率、节能减排、产业结构调整的战略任务。《智能制造发展规划（2016—2020年）》指出：推进智能制造，能够有效缩短产品研制周期，提高生产效率和产品质量，降低运营成本和资源能源消耗，加快发展智能制造，对于提高制造业供给结构的适应性和灵活性、培育经济增长新动能都具有十分重要的意义。

 

制造业从传统模式向数字化、网络化、智能化转变，从粗放型向质量效益型转变，从高污染、高能耗向绿色制造转变，从生产型向“生产+服务”型转变。在此转变过程中，智能制造是重要手段。

 

智能制造较为普适的定义是：

面向产品的全生命周期，以新一代信息技术为基础，以制造系统为载体，在其关键环节或过程，具有一定自主感知、学习、分析、决策、通信与协调控制能力，能动态适应制造环境的变化，从而实现某些优化目标。

 

上述定义对智能制造提出了明确的目标和期望—高效率、低成本和高质量，并对其实现路径提出了方法论的指导。强调自主感知，通过万物互联，连接一切可数字化的事物，利用数据和算法获得智能。

 

智能制造不仅要采用新型制造技术和装备，还要将快速发展的信息通信技术渗透到工厂，在制造领域构建信息物理系统（Cyber Physical System，CPS），改变制造业的生产组织方式和人际关系，带来研发制造方式和商业模式的创新转变。

工业4.0是基于工业发展的不同阶段做出的划分。按照目前的共识，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0是利用信息技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。

 

这个概念由德国政府提出，并在2013年的汉诺威工业博览会上正式推出。随着新一轮技术浪潮的到来以及国际科技竞争日益加剧，作为工业化强国，德国敏锐地感觉到新机遇、新挑战，为此及时制定并推进产业发展创新战略，其目的是提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。

 

工业4.0自推出以后，迅速在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。德国学术界和产业界认为，工业4.0概念是以智能制造为主导的第四次工业革命，旨在通过信息通信技术和信息物理系统相结合的手段，推动制造业向智能化转型。

德国主要从以下几个方面采取措施，推进工业4.0。

 

建立指导框架，2013年以来，德国陆续出台了一系列指导性规划框架，如《数字化行动议程（2014—2017）》《高技术战略2025》，支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

 

推进数字化进程，数字化是实现工业4.0的基础条件，通过嵌入式处理器、传感器和通信模块，把各要素联系在一起，使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换信息，未来智能工厂能够自行优化并控制生产过程。工业4.0还将进一步实现工厂、消费者、产品信息数据的互联，从而重构整个社会的生产方式。它的本质是以万物互联为基础，通过物联网和互联网等相关技术，将传统工厂关注的制造环节向前端设计环节以及后端服务环节不断延伸。

 

打造标准，把不同产业领域以及环节之间的隔阂打通，实现关键术语、规格标准等语义统一化和标准化。正是通过标准的推广和应用，技术创新得以迅速扩散，并提升生产力。此外，还包括完善人才培养，强化创新合作等。

 

为了更广泛地指导不同行业开展工业4.0实践，2015年德国提出了工业4.0参考架构模型（Reference Architecture Model Industrie 4.0，RAMI 4.0），对工业4.0理念进行了进一步的明确和阐述。RAMI 4.0采用三维模型表达工业4.0的空间，从3个维度进行描述，每个维度均不同程度地对已有工业标准体系进行了扩展和延伸。

 

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文章来源：《工业物联网：平台架构、关键技术与应用实践》