智慧工廠 ：工業4.0核心載體，制造業升級之路。

 智慧工廠，也稱數字化工廠（DF），是指以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。數字化工廠主要解決產品設計和產品制造之間的“鴻溝”，實現產品生命周期中的設計，制造、裝配、物流等各個方面的功能，降低設計到生產制造之間的不確定性，在虛擬環境下將生產制造過程壓縮和提前，并得以評估與檢驗，從而縮短產品設計到生產的轉化的時間，并且提高產品的可靠性與成功率。與一般工廠相比，數字化工廠強調的是生產計劃數字化，大量使用計算機各種輔助技術，如CAD、CAM、CIM等等，相對固定，由上而下。

智慧工廠的基本設想是制造的產品集成有動態數字存儲器、感知和通信能力，承載著整個供應鏈和生命周期中所需的各種信息；整個生產價值鏈中所集成的生產設施能夠實現自組織，以及能夠根據當前的狀況靈活地決定生產過程。智慧工廠將建立“數字企業平臺”，通過開放接口將虛擬環境與基礎架構融為一體，從而構成信息物理融合系統(CPS)，生產自動化系統將升級為信息物理融合生產系統(cyberphysicalproductionsystem，CPPS)。

工業4.0將由集中式控制向分散式增強型控制基本模式轉變。在這種模式中，傳統的行業界限將消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變，產業鏈分工將被重組，將使人類從“自動化生產”進入“智能化生產、綠色生產、都市化生產”。信息物理融合系統(CPS)是集成計算、通信與控制于一體的下一代智能系統，是計算進程和物理進程的統一體，包含了無處不在的環境感知、嵌入式計算、網絡通信和網絡控制等系統工程，使物理系統具有計算、通信、精確控制、遠程協作和自治功能。智能的網絡世界與物理世界融合產生的CPS亦稱“工業物聯網”。

從中國制造到中國智造，這是工業4.0的大時代！工業流程中使用物聯網及其服務，從而產生了創新的工廠系統——智慧工廠。完全不同于傳統的工廠自動化系統，智能工廠采用面向服務的體系架構，具體體系架構如上圖所示。從圖中可以看出，對應于傳統自動化系統的現場級，智慧工廠使用物聯網技術；對應于控制級，智慧工廠采用CPPS信息物理融合生產系統；對應的監控管理級連接到安全可靠和可信的云網絡主干網，智慧工廠采用服務互聯網提供的服務。

智能工廠：帶來制造業長期競爭力的提升。

互聯網激活傳統工業，保持制造業長期競爭力的必由之路：與前三次工業革命相比，我們認為工業4.0最大的進步在于利用互聯網激活了傳統工業過程，使工廠設備“能說話、能思考”，同時實現三大功能：最大程度地降低制造業對勞動力的依賴、將流通成本降到最低、最大程度滿足用戶個性化需求。從長期來看，工業4.0時代，對于智能工廠的投入將遠超過一般工業，但項目盈利能力也將顯著提高，并且資本投入越大、斜率越陡峭，即投資的邊際回報率越高。我們認為，無論在何種經濟體，工業4.0都將是制造業發展不可繞開的必由之路，是未來世界制造業最大的一波“浪潮”。