7月27日，《國家信息化發展戰略綱要》正式頒布，這將為未來10年國家信息化發展提供規範和指導。信息技術加速與各領域技術深度融合，引發了經濟社會發展的深刻變革，大力推進信息化與工業化深度融合，推進工業轉型升級，已是勢在必行。
信息化驅動工業化是大勢所趨
（一）工業軟件充斥整個製造業
在工業領域的工業化過程中，工業軟件將傳統意義下的機械化、電氣化、自動化等硬件製造轉化為具備數字化、智能化、網絡化的“軟性製造”，在未來製造業中，將扮演著愈發重要的角色。
德國“工業4.0”戰略將工業軟件提升到了前所未有的高度。“工業4.0”中囊括了CRM（客戶關係管理）、PDM（生產數據管理）、SCM（產業鏈管理）、PLM（產品生命周期管理）、CAD（計算機輔助設計）等軟件係統以及數據處理係統，從而將分散的各種信息匯總分析，為未來製造工藝帶來決定性的影響。在整個“工業4.0”中，軟件將是非常重要的。硬件僅代表一個製造工藝的流程接口，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，判斷並執行複雜的任務。正因為如此，軟件將會在“工業4.0”中起到至關重要的作用。
例如，“工業4.0”從4個維度優化生產工程。通過將各種工業軟件充斥到製造流程之中，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製要求的多樣化的問題。即：訂單管理、產品研發、技術研發、生產設備研發，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，“信息物理係統”作為實體的操作設備，其作用是對於任何維度的定位都是對等的，其接續性是特定的前提。
（二）大數據驅動製造業邁向智能化
隨著製造技術的進步和現代化管理理念的普及，製造業企業的運營，也越來越依賴信息技術。以致於製造業的整個價值鏈，製造業產品的整個生命周期都涉及到諸多的數據，製造業企業的數據也呈現出爆炸性增長的趨勢。尤其是，隨著大規模定製和網絡協同的發展，製造業企業還需要實時從網上接受眾多消費者的個性化定製數據，並通過網絡協同配置各方資源，組織生產，管理更多的各類有關數據。
因此，大數據可能帶來的巨大價值正在被傳統製造業所認可，它通過技術的創新與發展，以及數據的全麵感知、收集、分析、共享，為企業的管理者和參與者呈現出一個全新的看待製造業價值鏈的方法。
1、實現智能生產
在“工業4.0”中，通過信息物理係統（CPS）實現工廠/車間的設備傳感和控製層的數據與企業信息係統融合，使得生產大數據傳到雲計算數據中心進行存儲、分析，形成決策並反過來指導生產。具體而言，生產線、生產設備都將配備傳感器，抓取數據，然後經過無線通信連接互聯網，傳輸數據，對生產本身進行實時的監控。而生產所產生的數據同樣經過快速處理、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，使工業控製和管理最優化，對有限資源進行最大限度的使用，從而降低工業和資源的配置成本，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生一定的變化。伴隨信息技術、物聯網技術的發展，通過傳感器技術，實時感知數據，知道產品出了什麽故障，哪裏需要配件，使得生產過程中的這些因素能夠被精確控製，從而真正實現生產的智能化。一定程度上，工廠/車間的傳感器所產生的大數據直接決定了“工業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控所有的生產流程，能夠發現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化能源的消耗。同時，對所有流程的大數據進行分析，也將會整體大幅降低生產能耗。
2、實現大規模定製
大數據是製造業智能化的基礎，其在製造業大規模定製中的應用包括數據采集、數據管理、訂單管理、智能化製造、定製平台等，核心是定製平台。定製數據達到一定的數量級，就可以實現大數據應用，通過對大數據的挖掘，實現流行預測、精準匹配、時尚管理、社交應用、營銷推送等更多的應用。同時，大數據能夠幫助製造業企業提升營銷的針對性，降低物流和庫存的成本，減少生產資源投入的風險。
利用這些大數據進行分析，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，優化供應鏈。同時，利用銷售數據、產品的傳感器數據和供應商數據庫的數據等大數據，製造業企業可以準確地預測全球不同市場區域的商品需求。由於可以跟蹤庫存和銷售價格，製造業企業便可節約大量的成本。
“工業4.0”本質是基於信息物理係統（CPS）實現“智能工廠”，使智能設備根據處理後的信息，進行判斷、分析、自我調整、自動驅動生產加工，直至最後的產品完成等步驟。可以說，智能工廠已經為最終的製造業大規模定製生產做好了準備。
實現消費者個性化需求，一方麵需要製造業企業能夠生產提供符合消費者個性偏好的產品或服務，一方麵需要互聯網提供消費者的個性化定製需求。由於消費者人數眾多，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據。消費者與製造業企業之間的交互和交易行為也將產生大量數據，挖掘和分析這些消費者動態數據，能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計等創新活動中，為產品創新作出貢獻。製造業企業對這些數據進行處理，進而傳遞給智能設備，進行數據挖掘、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製產品。
信息化驅動工業化是必然規律
隨著德國“工業4.0”以及美國“製造業回歸”的強力推動以及我國國內勞動力、土地等成本的上升，我國製造業依賴傳統比較成本優勢參與國際競爭的局麵難以為繼。加快製造業智能化的發展進程，培育和發展新優勢，是在新一輪國際產業競爭中主動出擊，促進工業轉型升級的重大戰略抉擇。
（一）規律：從工業化到智能化的演變
傳統工業化的技術特征是利用機械化、電氣化和自動化，實現大規模生產和批量銷售。在當前複雜的國際競爭和國內環境下，要提升我國製造業在全球產業價值鏈中的地位，解決製造業大而不強的問題，就必須從傳統生產方式向智能化生產方式轉變。
現代工業化的技術特征，除了物理係統（機械化、電氣化、自動化）之外，還要通過融合信息係統（計算機化、信息化、網絡化），最終實現信息物理係統（智能化）。“工業4.0”時代，中國製造業向智能化發展，存在著巨大的空間和潛力。目前，我國正處在工業化的發展進程之中，經濟的崛起必定首先依托製造業。新一輪工業革命在帶來諸多挑戰的同時，也將為我國新一輪製造業發展提供許多難得“契機”。曆史經驗表明，每一次工業革命都為後發國家成功實現趕超提供“契機”，英、德、美、日等都是通過把握工業革命的機遇而成功的。就我國製造業轉型升級而言，新一輪工業革命將會同樣帶來趕超發展的“契機”。
以前，我國製造業技術含量不高，一直處於國際產業價值鏈的低端環節。工業化和信息化深度融合有效地為製造業的網絡化、智能化發展奠定了殷實的基礎。毫無疑問，“工業4.0”時代，新一輪工業革命將更快速地帶動兩化深度融合。信息技術向製造業全麵嵌入，將打破傳統的生產流程、生產模式和管理方式，生產製造過程與業務管理係統的深度集成，將實現對生產要素的高度靈活配置，實現大規模定製生產，從而有力推動傳統製造業加快轉型升級的步伐。
（二）規律：內、外部的網絡協同
“工業4.0”定義了製造商、供應商乃至開發商之間的網絡協同結構，主要目的是實現市場與研發的協同、研發與生產的協同、管理與通信的協同，從而形成一個完整的製造網絡，由多個製造企業或參與者組成，它們相互交換商品和信息，共同執行業務流程。
內部的網絡協同主要是指“智能工廠”的“智能生產”，重點研究智能化生產係統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現，其核心就是在整個工業生產過程中的應用中，通過信息物理係統（CPS），利用物聯網的技術、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，從而實現研發、生產、製造工藝及工業控製等全方位的信息覆蓋，全麵控製各種信息，確保各個生產製造環節都能處於最優狀態，從而引導製造業向智能化轉型。
未來製造業中，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係統，或者采用一套生產管理係統來管理所有的工廠的操作。但是隨著企業的發展，企業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，同時每個工廠的數據量和執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同，確保實時的信息傳遞與共享。
在全球化與互聯網時代，協同不僅僅是組織內部的協作，而且往往要涉及到產業鏈上、下遊組織之間的協作。一方麵，通過外部的網絡協同，消費者與製造業企業共同進行產品設計與研發，滿足個性化定製需求；另一方麵，通過網絡協同，配置原材料、資本、設備等生產資源，組織動態的生產製造，縮短產品研發周期，滿足差異化市場需求。這樣一來，外部的網絡協同製造使得一個工廠根據自己的生產能力和生產檔期，隻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鏈能夠聯係起來，有效地實現了資源的整合。
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