工業(yè)4.0是高科技發(fā)展的產(chǎn)物，意在工業(yè)制造達到智能化水平，從而建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。中國前不久提出了中國制造2025，這是中國邁向工業(yè)4.0的第一步
十八世紀(jì)引入機械制造設(shè)備的工業(yè)是1.0，二十世紀(jì)初的電氣化是2.0時代，二十世紀(jì)70年代開始的利用電子信息化技術(shù)的自動化是3.0時代。而工業(yè)4.0，意味著基于信息物理系統(tǒng)的智能制造時代的到來。
對于中國來說，實施工業(yè)4.0或智能制造的必要性在哪里呢?顯然，當(dāng)前“促進信息化與工業(yè)化深度融合”，以及“在新一代移動通信、集成電路、大數(shù)據(jù)、先進制造、新能源、新材料等方面趕超先進，引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展”等戰(zhàn)略，都與工業(yè)4.0所描繪的制造業(yè)未來發(fā)展趨勢吻合。
與此同時，中國制造業(yè)已經(jīng)占據(jù)全球制造業(yè)20%的比重，但大而不強，中國迫切需要更高層面的創(chuàng)新來推動發(fā)展，工業(yè)4.0戰(zhàn)略對中國來說正當(dāng)其時，有助于中國跨越式的發(fā)展，解決經(jīng)濟轉(zhuǎn)型面臨的種種難題。
CPS信息物理融合系統(tǒng)是工業(yè)4.0的根基，它通過使用數(shù)字化技術(shù)，將物理實體抽象為數(shù)字對象，通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能，實現(xiàn)對象間的通信與控制。
以汽車生產(chǎn)為例，通常經(jīng)過裝底盤、車身、輪子、內(nèi)飾等順序步驟，從而實現(xiàn)一輛汽車的組裝出廠?？梢哉f，現(xiàn)在汽車不但可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，還能實現(xiàn)客戶化定制，買汽車時可以選擇有無天窗、座椅材質(zhì)等。但這個選項是公司給的，客戶只能從汽車廠商的選項中選擇。對汽車發(fā)燒友，或追求個性的消費者而言，完全滿足不了。
而在工業(yè)4.0上就可以徹底實現(xiàn)真正的個性化。在工業(yè)4.0生產(chǎn)線上，汽車底盤裝好后，可以進入的下一個流程很多。比如，能夠裝車身的有哪幾個工作站，負(fù)荷怎樣?系統(tǒng)會根據(jù)顯示狀態(tài)，最優(yōu)化的選擇下一個流程，而不是像以往機械地執(zhí)行每個步驟。在此過程中，任何個性化的需求都可以提前輸入系統(tǒng)，自動完成。
也就是說，通過CPS啟用基于模型的開發(fā)，允許端至端的數(shù)字化設(shè)計、模擬和生產(chǎn)，能夠涵蓋從客戶需求到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造。
在工業(yè)4.0的智能工廠內(nèi)，以網(wǎng)絡(luò)化分布式的生產(chǎn)設(shè)施，形成動態(tài)生產(chǎn)線，車輛成為智能產(chǎn)品，通過CPS功能的處理模塊，在裝配車間自主移動。同時，動態(tài)生產(chǎn)線重新組合以支持不同車型和配置需要，隨時響應(yīng)生產(chǎn)線問題，而不被約束。
由于工業(yè)4.0實現(xiàn)了智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，因此與以前企業(yè)單純追求銷售利潤目標(biāo)不同，還可實現(xiàn)決策的靈活性、資源生產(chǎn)率和利用效率的提升，以及滿足用戶個性化需求。
中國工業(yè)4.0的實現(xiàn)路徑，大致可以分三個大的節(jié)點步驟——
一是到2025年，中國制造業(yè)可進入世界第二方陣，邁入制造強國行列，也就是今年發(fā)布的“中國制造2025”。
二是中國制造業(yè)將位居第二方陣前列，成為名副其實的制造強國。
三是中國制造業(yè)可望進入第一方陣，成為具有全球引領(lǐng)影響力的制造強國。
