7月27日，《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》正式頒布，這將為未來10年國家信息化發(fā)展提供規(guī)范和指導。信息技術加速與各領域技術深度融合，引發(fā)了經濟社會發(fā)展的深刻變革，大力推進信息化與工業(yè)化深度融合，推進工業(yè)轉型升級，已是勢在必行。

信息化驅動工業(yè)化是大勢所趨

　　（一）工業(yè)軟件充斥整個制造業(yè)

　　在工業(yè)領域的工業(yè)化過程中，工業(yè)軟件將傳統(tǒng)意義下的機械化、電氣化、自動化等硬件制造轉化為具備數(shù)字化、智能化、網絡化的“軟性制造”，在未來制造業(yè)中，將扮演著愈發(fā)重要的角色。

　　德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略將工業(yè)軟件提升到了前所未有的高度。“工業(yè)4.0”中囊括了CRM（客戶關系管理）、PDM（生產數(shù)據(jù)管理）、SCM（產業(yè)鏈管理）、PLM（產品生命周期管理）、CAD（計算機輔助設計）等軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，從而將分散的各種信息匯總分析，為未來制造工藝帶來決定性的影響。在整個“工業(yè)4.0”中，軟件將是非常重要的。硬件僅代表一個制造工藝的流程接口，它將會通過軟件，特別是通過不斷地去適應軟件來逐步完善生產流程，判斷并執(zhí)行復雜的任務。正因為如此，軟件將會在“工業(yè)4.0”中起到至關重要的作用。

　　例如，“工業(yè)4.0”從4個維度優(yōu)化生產工程。通過將各種工業(yè)軟件充斥到制造流程之中，來解決產品生命周期的不斷縮短、物流交貨周期的不斷加快以及客戶定制要求的多樣化的問題。即：訂單管理、產品研發(fā)、技術研發(fā)、生產設備研發(fā)，希望提升“物理世界”中的工廠/車間的生產效率。

　　如果從任意一個維度來看“工業(yè)4.0”，都有可能是完全不同的結果。但是，無論從哪個維度，信息處理的關鍵點“信息”與物理現(xiàn)象的關鍵點“網絡”之間的連接處都是“工廠/車間”。因此，“信息物理系統(tǒng)”作為實體的操作設備，其作用是對于任何維度的定位都是對等的，其接續(xù)性是特定的前提。

　　（二）大數(shù)據(jù)驅動制造業(yè)邁向智能化

　　隨著制造技術的進步和現(xiàn)代化管理理念的普及，制造業(yè)企業(yè)的運營，也越來越依賴信息技術。以致于制造業(yè)的整個價值鏈，制造業(yè)產品的整個生命周期都涉及到諸多的數(shù)據(jù)，制造業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出爆炸性增長的趨勢。尤其是，隨著大規(guī)模定制和網絡協(xié)同的發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)還需要實時從網上接受眾多消費者的個性化定制數(shù)據(jù)，并通過網絡協(xié)同配置各方資源，組織生產，管理更多的各類有關數(shù)據(jù)。

　　因此，大數(shù)據(jù)可能帶來的巨大價值正在被傳統(tǒng)制造業(yè)所認可，它通過技術的創(chuàng)新與發(fā)展，以及數(shù)據(jù)的全面感知、收集、分析、共享，為企業(yè)的管理者和參與者呈現(xiàn)出一個全新的看待制造業(yè)價值鏈的方法。

　　1、實現(xiàn)智能生產

　　在“工業(yè)4.0”中，通過信息物理系統(tǒng)（CPS）實現(xiàn)工廠/車間的設備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合，使得生產大數(shù)據(jù)傳到云計算數(shù)據(jù)中心進行存儲、分析，形成決策并反過來指導生產。具體而言，生產線、生產設備都將配備傳感器，抓取數(shù)據(jù)，然后經過無線通信連接互聯(lián)網，傳輸數(shù)據(jù)，對生產本身進行實時的監(jiān)控。而生產所產生的數(shù)據(jù)同樣經過快速處理、傳遞，反饋至生產過程中，將工廠升級成為可以被管理和被自適應調整的智能網絡，使工業(yè)控制和管理最優(yōu)化，對有限資源進行最大限度的使用，從而降低工業(yè)和資源的配置成本，使得生產過程能夠高效地進行。

　　例如在過去，在設備運行的過程中，自然磨損本身會使產品的品質發(fā)生一定的變化。伴隨信息技術、物聯(lián)網技術的發(fā)展，通過傳感器技術，實時感知數(shù)據(jù)，知道產品出了什么故障，哪里需要配件，使得生產過程中的這些因素能夠被精確控制，從而真正實現(xiàn)生產的智能化。一定程度上，工廠/車間的傳感器所產生的大數(shù)據(jù)直接決定了“工業(yè)4.0”所要求的智能化設備的智能水平。

　　此外，從生產能耗角度來看，設備生產過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異常或峰值情況，由此能夠在生產過程中不斷實時優(yōu)化能源的消耗。同時，對所有流程的大數(shù)據(jù)進行分析，也將會整體大幅降低生產能耗。

　　2、實現(xiàn)大規(guī)模定制

　　大數(shù)據(jù)是制造業(yè)智能化的基礎，其在制造業(yè)大規(guī)模定制中的應用包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、訂單管理、智能化制造、定制平臺等，核心是定制平臺。定制數(shù)據(jù)達到一定的數(shù)量級，就可以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)應用，通過對大數(shù)據(jù)的挖掘，實現(xiàn)流行預測、精準匹配、時尚管理、社交應用、營銷推送等更多的應用。同時，大數(shù)據(jù)能夠幫助制造業(yè)企業(yè)提升營銷的針對性，降低物流和庫存的成本，減少生產資源投入的風險。

　　利用這些大數(shù)據(jù)進行分析，將帶來倉儲、配送、銷售效率的大幅提升和成本的大幅下降。這將會極大地減少庫存，優(yōu)化供應鏈。同時，利用銷售數(shù)據(jù)、產品的傳感器數(shù)據(jù)和供應商數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)，制造業(yè)企業(yè)可以準確地預測全球不同市場區(qū)域的商品需求。由于可以跟蹤庫存和銷售價格，制造業(yè)企業(yè)便可節(jié)約大量的成本。

　　“工業(yè)4.0”本質是基于信息物理系統(tǒng)（CPS）實現(xiàn)“智能工廠”，使智能設備根據(jù)處理后的信息，進行判斷、分析、自我調整、自動驅動生產加工，直至最后的產品完成等步驟。可以說，智能工廠已經為最終的制造業(yè)大規(guī)模定制生產做好了準備。

　　實現(xiàn)消費者個性化需求，一方面需要制造業(yè)企業(yè)能夠生產提供符合消費者個性偏好的產品或服務，一方面需要互聯(lián)網提供消費者的個性化定制需求。由于消費者人數(shù)眾多，每個人的需求不同，導致需求的具體信息也不同，加上需求的不斷變化，就構成了產品需求的大數(shù)據(jù)。消費者與制造業(yè)企業(yè)之間的交互和交易行為也將產生大量數(shù)據(jù)，挖掘和分析這些消費者動態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計等創(chuàng)新活動中，為產品創(chuàng)新作出貢獻。制造業(yè)企業(yè)對這些數(shù)據(jù)進行處理，進而傳遞給智能設備，進行數(shù)據(jù)挖掘、設備調整、原材料準備等步驟，才能生產出符合個性化需求的定制產品。

信息化驅動工業(yè)化是必然規(guī)律

　　隨著德國“工業(yè)4.0”以及美國“制造業(yè)回歸”的強力推動以及我國國內勞動力、土地等成本的上升，我國制造業(yè)依賴傳統(tǒng)比較成本優(yōu)勢參與國際競爭的局面難以為繼。加快制造業(yè)智能化的發(fā)展進程，培育和發(fā)展新優(yōu)勢，是在新一輪國際產業(yè)競爭中主動出擊，促進工業(yè)轉型升級的重大戰(zhàn)略抉擇。

　　（一）規(guī)律：從工業(yè)化到智能化的演變

　　傳統(tǒng)工業(yè)化的技術特征是利用機械化、電氣化和自動化，實現(xiàn)大規(guī)模生產和批量銷售。在當前復雜的國際競爭和國內環(huán)境下，要提升我國制造業(yè)在全球產業(yè)價值鏈中的地位，解決制造業(yè)大而不強的問題，就必須從傳統(tǒng)生產方式向智能化生產方式轉變。

　　現(xiàn)代工業(yè)化的技術特征，除了物理系統(tǒng)（機械化、電氣化、自動化）之外，還要通過融合信息系統(tǒng)（計算機化、信息化、網絡化），最終實現(xiàn)信息物理系統(tǒng)（智能化）。“工業(yè)4.0”時代，中國制造業(yè)向智能化發(fā)展，存在著巨大的空間和潛力。目前，我國正處在工業(yè)化的發(fā)展進程之中，經濟的崛起必定首先依托制造業(yè)。新一輪工業(yè)革命在帶來諸多挑戰(zhàn)的同時，也將為我國新一輪制造業(yè)發(fā)展提供許多難得“契機”。歷史經驗表明，每一次工業(yè)革命都為后發(fā)國家成功實現(xiàn)趕超提供“契機”，英、德、美、日等都是通過把握工業(yè)革命的機遇而成功的。就我國制造業(yè)轉型升級而言，新一輪工業(yè)革命將會同樣帶來趕超發(fā)展的“契機”。

　　以前，我國制造業(yè)技術含量不高，一直處于國際產業(yè)價值鏈的低端環(huán)節(jié)。工業(yè)化和信息化深度融合有效地為制造業(yè)的網絡化、智能化發(fā)展奠定了殷實的基礎。毫無疑問，“工業(yè)4.0”時代，新一輪工業(yè)革命將更快速地帶動兩化深度融合。信息技術向制造業(yè)全面嵌入，將打破傳統(tǒng)的生產流程、生產模式和管理方式，生產制造過程與業(yè)務管理系統(tǒng)的深度集成，將實現(xiàn)對生產要素的高度靈活配置，實現(xiàn)大規(guī)模定制生產，從而有力推動傳統(tǒng)制造業(yè)加快轉型升級的步伐。

　　（二）規(guī)律：內、外部的網絡協(xié)同

　　“工業(yè)4.0”定義了制造商、供應商乃至開發(fā)商之間的網絡協(xié)同結構，主要目的是實現(xiàn)市場與研發(fā)的協(xié)同、研發(fā)與生產的協(xié)同、管理與通信的協(xié)同，從而形成一個完整的制造網絡，由多個制造企業(yè)或參與者組成，它們相互交換商品和信息，共同執(zhí)行業(yè)務流程。

　　內部的網絡協(xié)同主要是指“智能工廠”的“智能生產”，重點研究智能化生產系統(tǒng)及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現(xiàn)，其核心就是在整個工業(yè)生產過程中的應用中，通過信息物理系統(tǒng)（CPS），利用物聯(lián)網的技術、軟件技術和通信技術，加強信息管理和服務，提高生產過程的可控性，從而實現(xiàn)研發(fā)、生產、制造工藝及工業(yè)控制等全方位的信息覆蓋，全面控制各種信息，確保各個生產制造環(huán)節(jié)都能處于最優(yōu)狀態(tài)，從而引導制造業(yè)向智能化轉型。

　　未來制造業(yè)中，每個工廠是獨立運作的模式，每個工廠都有獨立運行的生產管理系統(tǒng)，或者采用一套生產管理系統(tǒng)來管理所有的工廠的操作。但是隨著企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)設有不同的生產基地及多個工廠，工廠之間往往需要互相調度，合理地利用人力、設備、物料等資源，企業(yè)中每個工廠之間的信息流量越來越多，實時性的要求越來越高，同時每個工廠的數(shù)據(jù)量和執(zhí)行速度的要求也越來越高。這就要求不同工廠之間能夠做到網絡協(xié)同，確保實時的信息傳遞與共享。

　　在全球化與互聯(lián)網時代，協(xié)同不僅僅是組織內部的協(xié)作，而且往往要涉及到產業(yè)鏈上、下游組織之間的協(xié)作。一方面，通過外部的網絡協(xié)同，消費者與制造業(yè)企業(yè)共同進行產品設計與研發(fā)，滿足個性化定制需求；另一方面，通過網絡協(xié)同，配置原材料、資本、設備等生產資源，組織動態(tài)的生產制造，縮短產品研發(fā)周期，滿足差異化市場需求。這樣一來，外部的網絡協(xié)同制造使得一個工廠根據(jù)自己的生產能力和生產檔期，只生產某一個產品的一部分，外部的物流、外部工廠的生產，包括銷售等整個的全產業(yè)鏈能夠聯(lián)系起來，有效地實現(xiàn)了資源的整合。