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工业4.0（Industry 4.0）这个名词出现至今，时间不短，但普罗大众对于工业4.0的认知仍停留在诸多混淆不清的如“高科技、智能、创新的”等形容词阶段。
那么，究竟什么是“工业4.0”？
由于市面上充斥无数的“4.0”新名词，比如4.0工厂、4.0概念股等，时下又是4.0（4G）手机主导的时代，所以一般人似乎失去对工业自动化的关注，而误认为4.0是关于网络或移动通信技术的创新，事实上工业4.0与4G、5G移动通信技术革新是互相依存、共荣俱进的两大世界进步巨轮，但这二者却是完全不同的观念表述，也是产业创新发展原则性的不同方向，所以在此有必要进一步正名，给予有说服力的定义。
工业4.0——是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年4月汉诺威工业博览会上提出的以智能制造为主导的新工业革命。
2014年，德国正式发布“工业4.0战略计划”，成为第四次工业革命的引领。在工业4.0中，人员、机器、工厂、物流和产品之间实现直接的交流与协作。通过物联网，不仅能够优化一个生产步骤，同时可以优化整个价值链。它能贯穿整个产品生命周期的所有阶段：从产品的概念到开发、制造、使用、维护，再到回收利用。工业4.0是由一个信息、一个网络、四大主题、三项集成、八项计划组成的框架机构。
一个信息：新移动信息技术（Advance Telecom Technology）。
一个网络：信息物理系统网络CPS（Cyber-Physics System），即工业互联。
四大主题：智能生产，智能工厂，智能物流，智能服务。
三项集成：纵向集成，横向集成，端到端集成。
八项计划：标准化和参考架构，管理复杂系统，工业宽带基础，安全和保障，工作的组织和设计，培训与再教育，监管框架，资源利用效率。
第一次工业革命的代表性人物及象征性对象分别为瓦特及其改良的蒸汽机，蒸汽机的诸多应用超越人力、兽力，如火车、轮船等。
依照德国英飞凌科技（德国最大的半导体公司，于1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立，至今在世界拥有35600多名员工，是全球领先的半导体公司之一）首席执行官Reinhard Ploss博士的定义描述：“第二次工业革命的代表性人物及象征性对象分别为尼古拉·特斯拉及其发明交流电（电气机械化、规模化、自动生产机械大量出现，如电动纺纱、织布、发动机引擎、汽车等）。使用大量人力的流水线集中生产制造成为这个时期工厂的主要特征。”如图1-1所示。
图1-1 2.0工厂流水线集中大量生产场景
第三次工业革命的代表性人物及象征性对象分别为比尔·盖茨及其DOS、Windows操作系统。逐步提高的计算机化信息生产技术，产生高度自动化的生产机械设备，成就生产制程整合自动化、计算机化流程控制。此时大量使用自动化标准机械设备以及计算机化集成流程控制生产成为这个时期先进工厂的主要特征，如图1-2所示。
图1-2 3.0工厂高度自动化机械生产场景
三次工业革命后，人类将迎来以信息物理系统CPS为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的“第四次工业革命”。
从战略层面上：工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智能工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
从技术层面上：功能强大的、自主的微型计算机（嵌入式系统）正越来越多地相互之间，或与互联网通过无线方式互联。资源、信息、物品和人将进行互联，从而造就物联网和服务。在制造领域，这种将物联网和服务应用到制造业的渐进性进步可以被描述为工业化的第四个阶段，即工业4.0。
Ploss博士更进一步说明了工业4.0的要素和必要环境。
（1）一定是在非常高度的自动化、数据信息化生产线：指已经在工业3.0的基础之上，实现产品的一致性与良率。
（2）水平方面的集成：就是“智慧工厂”，将“人机料法环”生产过程的五大要素通过大数据的管理系统实现人与机器、机器与机器对话，从而提升生产效率，提升产品的质量，实现了数据信息的提取、集成、跟踪和分析。生产现场自动化、无人化应只是趋势而不是目的。
（3）垂直方面的集成：就是“智能制造”，从产品市场需求的预估、了解、掌控，到上游物料、物流的智能存储，要做到及时的供给，“智慧工厂”才能及时满足市场需求，发挥最大经济效率，营造竞争力。工业4.0不只是新科技，而是以新科技为工具，达到生产经营管理管控的新高度。
工业4.0有三大主题，如图1-3所示。
图1-3 工业4.0的三大主题
近年来先进的网络科技、新移动信息技术、多功能传感器、智能光学、影像比对、运动控制技术的大幅精进，使得围绕新工业革命主题的先进工业制造、生产科技得以在可互联互通（工业物联网）以及近乎即时（real time）的大量数据收集方面的能力不断提升，在各种集成、创新、应用、转型不断展开下，可预知不久的未来制造、生产的发展如图1-4所示，4.0工厂场景指日可待。
图1-4 4.0工厂场景
除了以上生产制造用集成设备不断革新外，其他提升工业制造能力的先进技术应用产业也陆续成为时代亮点及发展核心。如人工智能、工业互联网、工业云计算、大数据、工业机器人、3D打印都旨在为全新的工业制造、科技生产提供“革命性”提升精进的契机。从取代人力出发的自动化科技精准量产定制化服务，再到在日趋清晰完备的智慧工厂、“智能智造”等的优化助力下，人类的生活水平也由此得到了革命性的改善。