智慧研制的提出以系统工程和精益研发为理论背景，以智能科技在近几年的发展为技术背景，伴随工业4.0、工业互联网、智能制造、智慧军工、智慧院所的相继提出，智慧研制概念也随即产生。

4.1.1　德国工业4.0

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划，由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有高适应性、高效率及符合人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。图4-1给出了工业1.0到4.0的发展历程。

“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式控制的模式转变，其要点是建设一个增强型网络（如CPS（信息物理系统，cyber-physical system））、研究两大主题（智能工厂和智能生产）、实现三大集成（纵向、横向、价值链）、实施八项计划（标准化与参考架构、管理复杂系统、工业宽带、安全保障、工作组织设计、培训和持续职业发展、监管框架、资源利用效率），核心就是通过CPS实现人、设备与产品的实时联通、相互识别和有效交流，从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智造体系。其本质是：

（1）通过CPS消除物理世界和虚拟世界的差异，使被原子形态捆绑的物理世界的潜能得以释放，可以像基于比特的虚拟世界一样无拘无束，自由奔放。业务可以广泛协同，数据可以随需传递，资源可以整合共享。

（2）打破企业内、企业间和全产业链的连接壁垒，打破人、机器、物料、产品之间的连接壁垒，极致地释放整个工业体系的潜能。

（3）更进一步打破工业与商业之间的壁垒，自由移动，实现传统工业向以客户为中心（C2B）、个性化量产以及工业服务化等模式转型。

4.1.2　美国工业互联网

美国“工业互联网”（Industrial Internet）是全球工业系统与高级计算、分析、感知技术以及互联网连接融合的结果。如图4-2所示，它通过智能机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，重构全球工业，激发生产力，让世界更快速、更安全、更清洁且更经济。

计算、信息与通信系统应运而生并不断发展，使下列三种元素逐渐融合，充分体现出工业互联网的精髓：

（1）智能机器：以崭新的方法将现实世界中的机器、设备、团队和网络通过先进的传感器、控制器和软件应用程序连接起来。

（2）高级分析：使用基于物理的分析法、预测算法、自动化和材料科学、电气工程及其他关键学科的深厚专业知识，来理解机器与大型系统的运作方式。

（3）工作人员：建立各种工作场所员工之间的实时连接，以支持更为智能的设计、操作、维护以及高质量的服务与安全保障。

这些元素融合起来将为企业与经济体提供新的机遇，如数据将成为未来工业的新血液而发挥巨大作用。传统的统计方法只能收集和分析历史数据，通常将数据、分析和决策割裂开来。伴随着先进系统监控和信息技术成本的下降，工作能力大幅提高，实时数据处理规模得以巨大提升，高频率的实时数据为系统操作提供全新视野。机器分析则为分析流程开辟新维度，物理方法、行业知识、信息流自动化以及预测能力的整合，并加入大数据工具套件，使得工业互联网通过高级分析可以充分利用历史与实时数据。

4.1.3　中国智能制造

智能制造已经成为中国制造业发展的新目标，是“中国制造2025”的主攻方向，是其五大重点工程之一。

智能制造就是要实现新一代信息技术与制造技术的融合发展，发展智能装备，研制智能产品，促进系统集成创新与产业化。推进生产过程智能化，培育新型生产方式，提升企业研制、生产、管理和服务的智能化水平。促进云计算、物联网、大数据在企业研制设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用。

中国智能制造的构成包括智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务。具体说明如下：

（1）产品的智能化：把传感器、处理器、存储器、通信模块、传输系统融入各种产品中，使产品具备动态感知和通信能力，实现产品的可追溯、可识别、可定位。

（2）装备的智能化：通过先进制造、人工智能等技术的集成融合，形成具有感知、决策、执行、自主学习及维护等自组织、自适应功能的智能生产系统以及网络化、协同化的生产设施。

（3）生产的智能化：是生产方式的现代化、智能化，产品的生产过程中每一个环节传感无所不在、连接无所不在、数据无所不在、计算无所不在、服务无所不在。

（4）管理的智能化：通过将信息技术与现代管理理念融入企业管理，实现企业流程再造、信息集成、智能管控、组织优化，形成数据驱动型的企业，不断提升信息化背景下企业的核心竞争力。

（5）服务的智能化：是基于需求的服务而非仅基于产品的服务。体现为企业高效、准确、及时挖掘客户的潜在需求并实时响应。产品不是交付主体，服务才是，产品只是服务的载体，产品交付后对用户实现线上线下（O2O）服务。对产品进行全生命周期管理的目的是为了服务的续存。

把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，就是要把握全球新一代制造技术变革的新趋势，以实现重大智能装备和产品的自主可控为突破点，以推广普及智能工厂为切入点，以提升制造企业研制、生产、管理和服务的智能化水平为落脚点，完善制造业国家创新体系和综合标准化体系，建设智能制造人才培养体系，打造制造业竞争新优势，实现中国制造的跨越式发展。

有人把《中国制造2025》比作中国版工业4.0。但正如政府和专家所认知的那样，中国制造整体处于2.0阶段，需要走“2.0补课、3.0普及、4.0示范”的并联式发展道路。因此，在《中国制造2025》所确定的重大任务中，强根固本是重中之重。虽然智能制造被确定为“中国制造2025”的主攻方向，但仍需继续强化工业基础，可以认为“中国制造2025=强根固本（85%）+智能发展（15%）”，即夯实重大装备工业基础的同时，兼顾数字化、网络化、智能化发展。

4.1.4　中国智慧军工

在新的历史时期，国家国防科技工业局提出，智慧军工是我国国防科技工业武器装备研制企业发展的新方向，是数字化和高度信息化发展的必然结果，是我国国防科技工业下一个核心竞争力。

我国国防科技工业正面临着以信息技术与制造业深度融合为核心的第三次工业革命的挑战，将智慧化模式引入军工科研生产管理，促进大数据时代智慧军工产业的形成，将为行业找到新的增长极。

智慧军工是智慧化工业模式在军工行业的应用。一是通过物联网、互联网、无线通信等技术扩大感知世界的触角，拓展数据的来源和渠道，将虚拟世界与物质世界紧密融合；二是通过以云计算为核心的数字化相关技术，集中管理各类资源并提供统一服务，增强服务的专业性和针对性；三是以大数据分析技术为基础，发掘信息价值并真正形成智慧。

按照相关主管机关的指导意见，我国智慧军工体系的总体框架如下：

（1）建设宏观层面的智能高效型智慧政府，对集聚各方力量、有效整合资源、统筹安排协调、推动产业联合和军民融合、促进智慧军工产业链形成，将发挥重要作用。

（2）构建中观层面的资源整合型智慧军工集团。军工集团型企业具有超强的实力，是名副其实的“国家队”，应充分发挥好产业集聚的规模优势，占据智慧化技术前沿和制高点。

（3）打造微观层面的竞争型智慧军工企业。军工企事业单位是军工科研生产的最小单元，也是最容易接触前沿技术的阵地，应将本单位产品、技术特色与智慧化发展前沿有效结合，充分发挥优势，构建一批智慧生产线、智慧企业和智慧院所。

当然目前智慧军工建设也面临着一定的挑战，特别是安全保密风险，与之相配套的安全保密标准还不完备，对此项工程的开展带来巨大的不确定性。因此，构建大数据应用服务体系，健全保障机制是重要举措，包括标准规范、安全保密、人才培养、应用推广等。 VVSi5rDNq4Z32c5iM5nQaKCk9Qxpk0HBe72X/bHfpEve9W2yCAHQ8qBUpcpTASDH