技术革新触发业态变迁，业态更迭推动产品演变，从工业革命到信息革命，术有不同，道却相合。回首2000年初，互联网技术在中国兴起，随之而来的一大波新业态、新模式开始倒逼本土企业接受新事物，并尝到了甜头。迈入2018年，昔年“小鲜肉”如今也是千锤百炼，互联网技术愈加成熟，助力中国制造成为可能。比由技术工场正在打造智慧工厂产品，将人、设备、物互联互通，提高工厂管理生产效率。

提出背景

2008年全球金融危机之后，不仅中国制造业，欧美先进国家的制造业也都在重新定位，而且ICT技术加速向实体经济渗透，新技术产业革命的气息扑面而来，中国制造业面临巨大挑战的同时也面临巨大机遇。在先进制造领域，国际范围内已经有不少理念，比如：数字制造、智能制造、绿色制造等，将关键技术与某个长远目标融合起来，能为未来制造业创造更有竞争力的可持续发展道路。在这种情景下，“中国智慧工厂”概念破茧而出。

技术要求

邬贺铨院士曾强调，工业物联网是一张具有感知、监控能力的网络，涵盖了国内采集控制传感的控制器、泛载技术、移动通信和智能分析等技术，不断地融入到工业生产过程中的各个环节，大幅提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。

工业4.0的三大支柱是MES、虚拟与现实的结合和CPS，这也是智慧工厂的支撑技术，而MES的作用尤为显著。近20年，MES系统结构不断演化，形成了目前的MES系统，拥有基于知识、优化、指标、数据，基于约束的且具有实时、敏捷、柔性和可组态等特性。把CPS运用于生产制造，提出了CPPS，即信息物理生产系统，智慧工厂就是以CPPS为模型进行构建的。

除此以外，还有六个关键技术不可或缺。

第一，渗透在生产制造和管理各个环节的IT技术与集成，包括工业物联网实践技术、分布式云计算的工业实现、基于Web2.0的工业互联网技术、物理信息融合系统的工业实践；

第二，垂直集成和横向集成的工业信息技术，包括基于互联网操作的设备集成工业以太网整合技术、机器与机器之间的通信（M2M）、基于统一架构（OPCUA）的垂直集成语义互操作性的实现技术等；

第三，软件技术，包括面向分布式自动化的各类高效可靠的模块化软件开发平台、应用于分布式自动化中的SOA和多智能体系统的软件技术等；

第四，机电功能模块的设计、开发和实践；

第五，下一代工业辅助系统技术和标准化技术，包括基于增强实境技术的先进工业辅助系统、机器人和操作员协同等；

第六，标准化技术。

案例分析

1. 德国安贝格西门子智慧工厂

作为工业4.0概念的提出者，德国也是第一个实践智慧工厂的国家。位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发全自动、基于互联网智慧工厂的早期案例。占地10万平方米的厂房内，员工仅有1000名，近千个制造单元仅通过互联网进行联络，大多数设备都在无人力操作状态下进行挑选和组装。最令人惊叹的是，在安贝格工厂中，每100万件产品中，次品约为15件，可靠性达到99%，追溯性更是达到100%。这样的智慧工厂能够让产品完全实现自动化生产，堪称智慧工厂的典范！

2. 中国石化九江石化智慧工厂

九江石化作为中国的第一家智慧工厂试点，为实现可视化、实时化、智能化的生产和管理要求，与华为进行战略合作，在信息通信、生产协作、智能管理等领域开展广泛合作，共同打造世界一流智慧工厂的基础设施。

基于华为在通信和数据信息方面的技术实力，完成了工厂LTE无线宽带网络、调度系统、视频会议系统、视频监控系统、存储、巡检终端等设备的布局。虽然，目前工厂还未达到工业4.0所要求的智慧工厂的运营标准，但在未来，依靠华为在大数据，云计算方面的技术优势，九江石化将建设一个云数据中心，实现虚拟化、云计算等IT智能化管理，进一步节省能源消耗率，提升资源利用率，实现更智能化的运营。

3. 美国工业物联网联盟

由通用公司倡导的“工业物联网”战略在美国兴起。进而，AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔几家互联网巨头宣布成立美国工业物联网联盟，正式进入美国工业4.0时代。

工业物联网的理念与德国提出的工业4.0本质上如出一辙，就是将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统。但二者不同的是，由于美国在软件和互联网行业处于世界领先地位，美国更侧重于在软件服务方面推动新一轮工业革命，希望用互联网激活传统工业，保持制造业的长期竞争力。而德国在制造业一枝独秀，智慧工厂的发展成为了德国的最优之选。

智慧工厂几乎无所不容，同时包罗万象的特性使得智慧工厂能被大部分行业接纳。但是一个完善的智慧工厂不可能一蹴而就，这是一个逐渐发展的过程，最早实现的一定是基于当前基础且朝着这个方向发展的。