作为20世纪以来人类最伟大的创造之一，信息技术已在全世界大部分地区取得了有目共睹的发展。信息技术的普及不但包括互联网及移动通信设备等的广泛使用，更重要的是依托信息技术，农业、制造业、服务业及金融业等众多行业进行了由信息化产生的行业变革与升级，无论是在云计算、物联网助推下迅速发展的互联网农业还是已被O2O互联网理念颠覆的传统服务业；无论是发展与监管并重的互联网金融，还是欲借助信息化展开新一次工业革命的制造业，信息化已成为今天社会经济发展的显著特征和重要推动力。《数字化颠覆研究》^[1]预测，到2020年由信息技术应用产生的全球经济增长量有望累计达到2万亿元，全球逾1/5的GDP将来源于数字化产品与服务。

制造业直接反映了一个国家生产力的水平，是一个国家综合国力的重要象征，是在激烈竞争中取得优势的资本与保障。在信息化高速发展的今天，制造业更是紧密与信息技术连接，依托信息化平台蓬勃发展。智能制造已成为制造业新一轮技术革命和产业变革中的制高点。在全球经济发展速度放缓的背景下，制造业变革在即，对于“第四次工业革命”的呼声也越来越高，根据GE创新风向全球调查，70%的企业高管对智能制造所引导的产业变革充满期待。2016年12月6日首届世界智能制造大会也如期而至。

综观德国工业4.0、美国“再工业化、工业互联网”、法国“新工业法国”等各国智能制造的发展战略，不难发现其中都包含或涉及了万物互联、组织变革、数据驱动、综合集成及协同创新五大核心要素。剥开“工业4.0”“工业互联网”等概念的外壳，各国抢占新一轮产业技术变革制高点的本质是一样的，都强调人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务间的互联，强化横向、纵向和端到端的高度集成，突出以数据为核心的变革理念，部署实施技术研发、标准制定、产业应用、人才培养等举措，提高制造业数字化、网络化、智能化水平。

一 智能制造核心要素

德国于2011年首次提出了有关于“工业4.0”的初步概念，并于2013年在德国汉诺威工业博览会上正式发表了名为《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》的报告。工业4.0战略的实施不仅使德国在新形势下稳固了自己在制造业中的优势地位，也使其在区域经济乃至世界经济不景气的情况下在欧洲“一枝独秀”，更为重要的是“工业4.0”的概念在全世界范围内得到了广泛的认可与传播，其包含的万物互联、组织变革、数据驱动、综合集成、协同创新等概念也成为全球智能制造革新的核心要素。

（一）万物互联

互联网技术是智能制造的重要技术支持。透过各种有关智能制造战略的外表，其强调的都是加强在生产过程的网络环境下，将人与人、人与设备、设备与设备，甚至工厂与工厂交互连接成为一个智能的整体。通过信息物理系统（CPS）联通物理世界与数字世界，使制造过程中工厂内部、工厂之间的材料、能源与信息有效流通，最终不仅仅是完成自动化工厂的建立，更是将单个自动化工厂相连接形成包含柔性制造单元、数字化车间、智能工厂等的整体智能化制造系统。

工业互联网是支撑万物互联理念实现的先进技术，近两年的发展也引人瞩目。“大数据”与“大机器”的融合使物理世界与数字世界边界模糊的同时，也为生产力的进一步飞跃创造了机遇。依托工业物联网，智能制造不但可以在生产过程中展现智能，还可以在生产过程之外保障机器的维护与预防突发事故。物联网作为其中一项重要技术，近年来发展迅速。国际电联的数据显示，2015年无线物联网设备出货量已超过10亿台，且数目还将持续增长，到2020年将有250亿台联网装置实现互联。虽然技术尚不十分成熟，但是物联网通过其可用性、可负担性及可扩展性，已广泛地应用于全球范围内的制造业，并将持续深入影响制造业的未来。工业互联网在制造业中的普及不仅是对单个工厂内部生产流程的优化，也是对整个生产过程中整条供应链的优化，更是对整个国家制造业整体竞争力的优化。2016年普华永道《工业物联网》显示，全球90%的工业制造行业CEO计划围绕信息化，主要以工业物联网（IIoT）为手段实施变革。以工业互联网为代表的万物互联智能制造已成为不可逆转的趋势与机遇。

（二）组织变革

第四次工业革命不仅是一次将信息化新技术与工业技术融合的技术