2011年的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出《工業(yè)4.0》，其核心目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領先機。隨后由德國政府列入《德國2020高技術戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項目之一。該項目由德國聯(lián)邦教育局及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術部聯(lián)合資助，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及基因工程學的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴，其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。

工業(yè)4.0技術支柱及特點

工業(yè)4.0是德國人提出的概念，是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)（Cyber—Physical System簡稱CPS）將生產(chǎn)中的供應，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達到快速、有效、個性化的產(chǎn)品供應。認為制造業(yè)未來只能通過智能化的生產(chǎn)創(chuàng)造價值，即制造本身是創(chuàng)造價值的，德國在工業(yè)發(fā)展的不同階段均處于全球制造裝備領域領頭羊的地位，所以德國提出的工業(yè)4.0主要聚焦制造業(yè)的高端產(chǎn)業(yè)和高端環(huán)節(jié)。而美國則提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以通用電氣（GE）為代表，注重通過機器互聯(lián)、軟件及大數(shù)據(jù)分析，提升生產(chǎn)效率，創(chuàng)造數(shù)字工業(yè)的未來。

中國制造2025：兩化融合

2015年5月，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略，中國制造2025核心和實質就是我們通常提到的“兩化融合”：以信息化帶動工業(yè)化、以工業(yè)化促進信息化，走新型工業(yè)化道路。有些企業(yè)或行業(yè)還處于工業(yè)2.0時代，大部分企業(yè)處于工業(yè)3.0初級階段，與世界先進水平相比，中國制造業(yè)仍然大而不強，在自主創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結構水平、信息化程度、質量效益等方面差距明顯，中國制造2025是對制造業(yè)轉型升級的整體謀劃，不僅要提出培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的路徑和措施，還要加大對量大面廣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級力度，同時還要解決制造業(yè)創(chuàng)新能力、產(chǎn)品質量、工業(yè)基礎等一系列階段性的突出矛盾和問題。

《中國制造2025》發(fā)展路線

所以說中國的“兩化融合”是一個系統(tǒng)工程，軟件實施只是其中一環(huán)，咨詢實施一體化將單純的軟件實施擴展為之前的IT戰(zhàn)略規(guī)劃、業(yè)務流程梳理、流程優(yōu)化、非ERP的流程E化、管理和信息化應用提升等。

信息系統(tǒng)如何跟上企業(yè)的快速變革，支撐企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，信息系統(tǒng)必須能夠支撐企業(yè)增收節(jié)支，實現(xiàn)精細化管理。同時，制造企業(yè)的發(fā)展也越來越需要借助于并購、擴張，以及向上下游的延伸，因此，制造企業(yè)的組織形態(tài)正在迅速由單工廠變?yōu)槎喙S，由單組織變?yōu)槎嘟M織；

滿足企業(yè)從接單、評估、快速設計、計劃下達、物資采購、物流配送、生產(chǎn)過程、質量控制等多環(huán)節(jié)的快速拉動和響應，提升企業(yè)效率和客戶滿意度；

適應制造模式的變化：逐漸由離散制造變?yōu)榱魉€制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造，上下游企業(yè)間的協(xié)同商務管理；生產(chǎn)過程中質量檢測、完工數(shù)據(jù)、設備運行等的實時采集，以及用于物料識別的條碼、RFID等技術的廣泛應用與集成；

大數(shù)據(jù)決策分析需要。

制造企業(yè)業(yè)務驅動模型

當前，我國制造企業(yè)面臨著巨大的轉型壓力。一方面，勞動力成本迅速攀升、產(chǎn)能過剩、競爭激烈、客戶個性化需求日益增長等因素，迫使制造企業(yè)從低成本競爭策略轉向建立差異化競爭優(yōu)勢。在工廠層面，制造企業(yè)面臨著招工難，以及缺乏專業(yè)技師的巨大壓力，必須實現(xiàn)減員增效，迫切需要推進智能工廠建設。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)、協(xié)作機器人、增材制造、預測性維護、機器視覺等新興技術迅速興起，為制造企業(yè)推進智能工廠建設提供了良好的技術支撐。再加上國家和地方政府的大力扶持，使各行業(yè)越來越多的大中型企業(yè)開啟了智能工廠建設的征程。

我國汽車、家電、軌道交通、食品飲料、制藥、裝備制造等行業(yè)的企業(yè)對生產(chǎn)和裝配線進行自動化、智能化改造，以及建立全新的智能工廠的需求十分旺盛。目前，MES系統(tǒng)實現(xiàn)全程訂單執(zhí)行管理，通過二維碼或者RFID進行全程追溯，實現(xiàn)機物互聯(lián)和人機互聯(lián)技術與方案逐步成型，部分制造企業(yè)嘗試對生產(chǎn)線進行MES部署及應用。

制造企業(yè)在推進智能工廠建設方面，還存在諸多問題：

重視硬件投入，忽略軟件系統(tǒng)應用：很多制造企業(yè)仍大量投入資金進行生產(chǎn)線自動化設備改造，大量購入高端數(shù)控設備，但卻沒有配備相應的軟件系統(tǒng)致使生產(chǎn)線及設備應用不足；

底層數(shù)據(jù)接口：企業(yè)在購買設備時沒有要求開放數(shù)據(jù)接口，部分設備還不能自動采集數(shù)據(jù)，沒有實現(xiàn)車間聯(lián)網(wǎng)；

企業(yè)運營方面還缺乏信息系統(tǒng)支撐：與生產(chǎn)管理息息相關的制造BOM數(shù)據(jù)、工時數(shù)據(jù)、質量標準等數(shù)據(jù)嚴重缺失，有些自動化設備制造商不開放數(shù)據(jù)接口，錯把數(shù)據(jù)采集當成MES全部，造成生產(chǎn)排程、質量管控、物流過程效率低下，精準追溯更是無法實現(xiàn)；

設備基礎資料維護不全，績效不高：很多公司對設備管理僅僅停留在臺賬階段，維護保養(yǎng)計劃嚴重確實，設備備件要么缺失要么大量堆積形成浪費，設備的健康狀態(tài)未進行有效管理，常常由于設備故障造成非計劃性停機，影響生產(chǎn)；

存在大量信息化孤島和自動化孤島：ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)各自為政，互不相讓，很多企業(yè)只好采用半手工、半自動化的方式管理數(shù)據(jù)，效率低下，準確性也難以保障，有些公司管理上任然采用手工計劃與排程模式，生產(chǎn)效率并未因大量的設備改造而得到有效提升；

大功率無線數(shù)據(jù)傳輸與通訊有待加強：大量的RFID與自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過有線傳輸不僅現(xiàn)場改造麻煩，設備震動致使網(wǎng)絡接口松動經(jīng)常發(fā)生，大功率無線數(shù)據(jù)傳輸技術廣泛應用非常有必要。

制造執(zhí)行系統(tǒng)組成與支撐