董立杰
智能制造（IM：Intelligent Manufacturing）是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，通过人与智能机器的合作共事，实现柔性化、智能化和高度集成化的生产，在制造过程中自动进行分析、推理、判断、构思和决策等智能活动。智能制造的核心是智能制造技术和系统，它是基于现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化，是信息技术与制造技术的深度融合与集成。
美国的工业互联网（被称为美国版工业4.0）、德国的工业4.0战略、中国制造2025，其核心特征都是互联，本质就是通过数据自动化流动，从规模经济转向范围经济，以同质化、规模化的成本，构建出异质化、定制化的产业，从而推动产业结构的改革。
智能制造是方法，也是目标
中国、德国、美国、英国等世界上的主要工业国家，先后确定了各自的第四次工业革命国家发展战略，就是智能制造。《中国制造2025》明确提出，要以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。全球类似的概念还有美国的“先进制造业伙伴计划”、德国的“工业4.0战略计划”、英国的“工业2050战略”、韩国的“制造业创新3.0计划”等。他们都将发展智能制造作为本国构建制造业竞争优势的关键举措和实施工业升级转型战略的重要手段与方法，同时又是企业对生产方式进行智能化改造的结果和目标。
工业4.0是一个产业的技术转型，即产业的变革；智能制造是可持续发展的制造模式，是一个全新的工业生态系统，是生产和服务方式的革命。工业4.0提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造，所以说智能制造是实现工业4.0的重要手段和方法；而工业4.0产业变革的目标又是实现智能生产和打造智能工厂，这两者的组合其实就是智能制造的概念。
工业互联网是实现智能制造的基础，智能制造的实现需要工业互联网打造全新的工业生态系统。智能制造的数字化、网络化、智能化程度取决于上云的数据维度和数量、质量，同时影响工业互联网服务的产业宽度和深度；而工业互联网反馈的应用效果，反过来可以优化智能制造的设计。
智能制造的实现主要依托两方面的基础能力：一个是工业制造技术，包括先进装备、先进材料和先进工艺等，这是工业4.0的核心；另一个是工业互联网，即基于互联网、物联网、大数据、人工智能以及云计算等现代信息技术，充分发挥工业装备、生产材料和制造工艺的潜能，实现产品定制化和服务增值化。由此看来，“制造+互联网”就是工业4.0，“互联网+制造”就是工业互联网，而制造和互联网的充分融合就是智能制造，也是中国制造2025所追求的目标。
工业4.0与工业互联网
工业4.0强调生产过程的智能化。工业4.0已被德国政府纳入《高技术战略2020》的国家十大未来项目之一，其核心是以智能制造为主导的第四次工业革命。工业4.0更加关注通过信息网络与工业生产系统的充分融合和有机整合，打造智能工厂，实现以价值链上的三大集成为基础的生产过程智能化，提升生产效率。
工业互联网更侧重基于数据资产的智慧服务。工业互联网的内核是以物联网为基础，利用各种复杂的软件系统，将带有内置传感器的机器和其他机器、人连接起来，进行实时数据的收集、传输、处理和反馈，从中提取数据并进行深入分析，挖掘生产或服务系统在性能提高、质量提升等方面的潜力，实现生产资源效率的提升与优化。
虽然工业互联网与工业4.0的目标都是资源优化与效率提升，但其侧重点有所不同。工业互联网侧重于对互联网、物联网、大数据等生产设备的智能管理，形成开放的全球化工业网络，并将工业与互联网在设计、研发、生产、物流、营销、服务等各个阶段进行充分融合。
其实第四次工业革命的本质就是对世界未来工业标准的主导之争，是由德国和美国依照自已的思维逻辑和表达方式来开展推动的。以工业控制技术见长的德国政府所界定的工业4.0，有着强有力的机械加工工艺能力、各类内嵌式控制系统的专业设备和工作能力，德国很关心加工过程的智能化系统和虚拟化技术的深刻改变。而以计算机、软件、互联网、大数据、人工智能、机器学习等IT（信息技术）技术见长的美国明确提出了工业互联网规范，重点关注机器设备智能互联系统、数据统计分析系统，以及各类数据资料对业务流程的洞悉，其侧重点在互联网、大数据和云计算技术。美国要以GE（通用电气）、IBM（万国商业机器公司）等企业为基础，偏重于从软件出发连通硬件；德国要以西门子、库卡、SAP（思爱普）等企业为主导，期望能够从硬件连通到软件。
这两种不同的智能制造发展概念，其实就是两种技术路线或两种不同技术人员的理念之别：IT从业人员，期望将自己擅长的IT理念、互联网思维和技术应用到工业环境中，由软而硬，以此实现智能制造的目标，这就是工业互联网。OT（运营技术）从业人员，期望通过生产系统带动IT技术的应用，从硬到软，这也是我们通常提到的智能制造概念。虽然执行路径和逻辑思维不同，但这两种模式总体目标一致，就是要实现移动互联技术和工业生产的融合，建立智能工业。工业4.0所提出的新型工业体系，把CPS（信息物流系统）建立放在首位，但是CPS的基础是软件和模型，其核心就是工业互联网，这是支撑信息化和工业化深度融合的一套综合技术体系。所以说，工业4.0和工业互联网的实质是相同的，不同之处在于思维逻辑。
中国制造2025和德国工业4.0
中国制造2025和德国工业4.0都是在新一轮工业革命、科技变革和产业升级背景下提出的制造业转型发展战略举措，对两个战略进行充分对比后，可以发现它们之间各有异同。
第一，战略目标一致。二者都是为了增强国家工业的综合竞争力，在新一轮的世界工业竞争中抢占先机。德国希望通过工业4.0战略的实施提升本国的全球竞争力，成为新一代工业生产技术的供应国和主导者。中国希望通过中国制造2025战略的实施，全面提升中国制造业发展质量和水平，使中国迈入制造强国行列。
第二，战略定位不同。中国制造2025提出创新驱动、绿色发展、结构优化、人才为本的发展战略，致力于由制造大国向制造强国转变；德国工业4.0是打造智能化工厂、实现智能制造，由自动化、数字化向智能化迈进，由制造强国向超级强国发展。
这是由两国的工业基础和国情决定的。德国提出工业4.0的基础是本国的工业已经经历了3次完整的工业革命进程，数控系统、自动化等生产技术已经相当成熟，德国制造业已经成为世界上最具竞争力的制造业之一，更是制造装备领域的引领者。德国工业4.0战略是一个革命性的基础科技战略，是以其完整的工业发展体系为基础而制定的，其立足点是从制造方式基础层面上进行变革，提高科研创新能力，依靠“高、精、尖”的理论知识实现整个工业发展质的飞跃。
对于中国制造业，中国工程院院士、华中科技大学前校长李培根认为，德国工业4.0是在工业3.0的基础上进行的，而中国还面临着工业2.0要补课、工业3.0要普及、工业4.0要示范跟上的处境。我们的工业尚处于大批量生产阶段，从量上来看稳居世界第一，但从质上来看，仍然处于工业2.0和工业3.0混合交织的阶段。企业之间的发展水平参差不齐，且在基础材料和产业技术等方面的创新和保障都不够到位，基础学科的研究比较薄弱，科研创新能力不强，这也映射出中国制造业大而不强的现状。
基于此，中国制造2025在战略范围上涵盖更广，不仅局限于中国制造业的全面重组，而且追求从基础科学到生产方式的全面突破。所以，中国制造2025是根据中国国情做出的重大战略决策，目的是全面提升中国制造业发展质量和水平，在坚持创新驱动、智能转型、强化基础和绿色发展上走出自己的特色，加快迈向制造业强国。
《中国冶金报》（2022年3月29日04版四版）
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