董立杰
智能制造（IM：Intelligent Manufacturing）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，通過人與智能機器的合作共事，實現柔性化、智能化和高度集成化的生產，在制造過程中自動進行分析、推理、判斷、構思和決策等智能活動。智能制造的核心是智能制造技術和系統，它是基于現代傳感技術、網絡技術、自動化技術以及人工智能，通過感知、人機交互、決策、執行和反饋，實現產品設計過程、制造過程和企業管理及服務的智能化，是信息技術與制造技術的深度融合與集成。
美國的工業互聯網（被稱為美國版工業4.0）、德國的工業4.0戰略、中國制造2025，其核心特征都是互聯，本質就是通過數據自動化流動，從規模經濟轉向范圍經濟，以同質化、規模化的成本，構建出異質化、定制化的產業，從而推動產業結構的改革。
智能制造是方法，也是目標
中國、德國、美國、英國等世界上的主要工業國家，先后確定了各自的第四次工業革命國家發展戰略，就是智能制造。《中國制造2025》明確提出，要以新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向。全球類似的概念還有美國的“先進制造業伙伴計劃”、德國的“工業4.0戰略計劃”、英國的“工業2050戰略”、韓國的“制造業創新3.0計劃”等。他們都將發展智能制造作為本國構建制造業競爭優勢的關鍵舉措和實施工業升級轉型戰略的重要手段與方法，同時又是企業對生產方式進行智能化改造的結果和目標。
工業4.0是一個產業的技術轉型，即產業的變革；智能制造是可持續發展的制造模式，是一個全新的工業生態系統，是生產和服務方式的革命。工業4.0提出的智能制造是面向產品全生命周期，實現泛在感知條件下的信息化制造，所以說智能制造是實現工業4.0的重要手段和方法；而工業4.0產業變革的目標又是實現智能生產和打造智能工廠，這兩者的組合其實就是智能制造的概念。
工業互聯網是實現智能制造的基礎，智能制造的實現需要工業互聯網打造全新的工業生態系統。智能制造的數字化、網絡化、智能化程度取決于上云的數據維度和數量、質量，同時影響工業互聯網服務的產業寬度和深度；而工業互聯網反饋的應用效果，反過來可以優化智能制造的設計。
智能制造的實現主要依托兩方面的基礎能力：一個是工業制造技術，包括先進裝備、先進材料和先進工藝等，這是工業4.0的核心；另一個是工業互聯網，即基于互聯網、物聯網、大數據、人工智能以及云計算等現代信息技術，充分發揮工業裝備、生產材料和制造工藝的潛能，實現產品定制化和服務增值化。由此看來，“制造+互聯網”就是工業4.0，“互聯網+制造”就是工業互聯網，而制造和互聯網的充分融合就是智能制造，也是中國制造2025所追求的目標。
工業4.0與工業互聯網
工業4.0強調生產過程的智能化。工業4.0已被德國政府納入《高技術戰略2020》的國家十大未來項目之一，其核心是以智能制造為主導的第四次工業革命。工業4.0更加關注通過信息網絡與工業生產系統的充分融合和有機整合，打造智能工廠，實現以價值鏈上的三大集成為基礎的生產過程智能化，提升生產效率。
工業互聯網更側重基于數據資產的智慧服務。工業互聯網的內核是以物聯網為基礎，利用各種復雜的軟件系統，將帶有內置傳感器的機器和其他機器、人連接起來，進行實時數據的收集、傳輸、處理和反饋，從中提取數據并進行深入分析，挖掘生產或服務系統在性能提高、質量提升等方面的潛力，實現生產資源效率的提升與優化。
雖然工業互聯網與工業4.0的目標都是資源優化與效率提升，但其側重點有所不同。工業互聯網側重于對互聯網、物聯網、大數據等生產設備的智能管理，形成開放的全球化工業網絡，并將工業與互聯網在設計、研發、生產、物流、營銷、服務等各個階段進行充分融合。
其實第四次工業革命的本質就是對世界未來工業標準的主導之爭，是由德國和美國依照自已的思維邏輯和表達方式來開展推動的。以工業控制技術見長的德國政府所界定的工業4.0，有著強有力的機械加工工藝能力、各類內嵌式控制系統的專業設備和工作能力，德國很關心加工過程的智能化系統和虛擬化技術的深刻改變。而以計算機、軟件、互聯網、大數據、人工智能、機器學習等IT（信息技術）技術見長的美國明確提出了工業互聯網規范，重點關注機器設備智能互聯系統、數據統計分析系統，以及各類數據資料對業務流程的洞悉，其側重點在互聯網、大數據和云計算技術。美國要以GE（通用電氣）、IBM（萬國商業機器公司）等企業為基礎，偏重于從軟件出發連通硬件；德國要以西門子、庫卡、SAP（思愛普）等企業為主導，期望能夠從硬件連通到軟件。
這兩種不同的智能制造發展概念，其實就是兩種技術路線或兩種不同技術人員的理念之別：IT從業人員，期望將自己擅長的IT理念、互聯網思維和技術應用到工業環境中，由軟而硬，以此實現智能制造的目標，這就是工業互聯網。OT（運營技術）從業人員，期望通過生產系統帶動IT技術的應用，從硬到軟，這也是我們通常提到的智能制造概念。雖然執行路徑和邏輯思維不同，但這兩種模式總體目標一致，就是要實現移動互聯技術和工業生產的融合，建立智能工業。工業4.0所提出的新型工業體系，把CPS（信息物流系統）建立放在首位，但是CPS的基礎是軟件和模型，其核心就是工業互聯網，這是支撐信息化和工業化深度融合的一套綜合技術體系。所以說，工業4.0和工業互聯網的實質是相同的，不同之處在于思維邏輯。
中國制造2025和德國工業4.0
中國制造2025和德國工業4.0都是在新一輪工業革命、科技變革和產業升級背景下提出的制造業轉型發展戰略舉措，對兩個戰略進行充分對比后，可以發現它們之間各有異同。
第一，戰略目標一致。二者都是為了增強國家工業的綜合競爭力，在新一輪的世界工業競爭中搶占先機。德國希望通過工業4.0戰略的實施提升本國的全球競爭力，成為新一代工業生產技術的供應國和主導者。中國希望通過中國制造2025戰略的實施，全面提升中國制造業發展質量和水平，使中國邁入制造強國行列。
第二，戰略定位不同。中國制造2025提出創新驅動、綠色發展、結構優化、人才為本的發展戰略，致力于由制造大國向制造強國轉變；德國工業4.0是打造智能化工廠、實現智能制造，由自動化、數字化向智能化邁進，由制造強國向超級強國發展。
這是由兩國的工業基礎和國情決定的。德國提出工業4.0的基礎是本國的工業已經經歷了3次完整的工業革命進程，數控系統、自動化等生產技術已經相當成熟，德國制造業已經成為世界上最具競爭力的制造業之一，更是制造裝備領域的引領者。德國工業4.0戰略是一個革命性的基礎科技戰略，是以其完整的工業發展體系為基礎而制定的，其立足點是從制造方式基礎層面上進行變革，提高科研創新能力，依靠“高、精、尖”的理論知識實現整個工業發展質的飛躍。
對于中國制造業，中國工程院院士、華中科技大學前校長李培根認為，德國工業4.0是在工業3.0的基礎上進行的，而中國還面臨著工業2.0要補課、工業3.0要普及、工業4.0要示范跟上的處境。我們的工業尚處于大批量生產階段，從量上來看穩居世界第一，但從質上來看，仍然處于工業2.0和工業3.0混合交織的階段。企業之間的發展水平參差不齊，且在基礎材料和產業技術等方面的創新和保障都不夠到位，基礎學科的研究比較薄弱，科研創新能力不強，這也映射出中國制造業大而不強的現狀。
基于此，中國制造2025在戰略范圍上涵蓋更廣，不僅局限于中國制造業的全面重組，而且追求從基礎科學到生產方式的全面突破。所以，中國制造2025是根據中國國情做出的重大戰略決策，目的是全面提升中國制造業發展質量和水平，在堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎和綠色發展上走出自己的特色，加快邁向制造業強國。
《中國冶金報》（2022年3月29日 04版四版）
