為了改變上述狀況，國務院提出了工業轉型升級的規劃：“工業轉型升級，要堅持走中國特色新型工業化道路，按照構建現代產業體系的本質要求，以科學發展為主題，以加快轉變經濟發展方式為主線，以改革開放為動力，著力提升自主創新能力;推進信息化與工業化深度融合，改造提升傳統產業，培育壯大戰略性新興產業，加快發展生產性服務業，全面優化技術結構、組織結構、布局結構和行業結構;把工業發展建立在創新驅動、集約高效、環境友好、惠及民生、內生增長的基礎上，不斷增強工業核心競爭力和可持續 發展能力，為建設工業強國和全面建成小康社會打下更加堅實的基礎。”這是英明的決策。但是制造業轉型升級的方向究竟在何方呢?我們應該借鑒國外新一輪工業革命的發展趨勢。

　　新一輪工業革命的興起

　　關于新一輪工業革命，國外有許多計劃和文章。如美國的未來學者杰里米·里夫金發布了專著《第三次工業革命》，以蒸汽機為代表的第一次工業革命;以內燃機為代表的第二次工業革命;以可再生能源為代表的第三次工業革命。

　　工業互聯網是繼工業革命、互聯網革命之后的第三場革命。工業互聯網是指全球工業系統與高級計算、分析、感應技術以及互聯網連接融合的結果。它通過智能機器間的連接并最終將人機連接，結合軟件和大數據分析，重構全球工業、激發生產力，讓世界更美好、更快速、更安全、更清潔且更經濟。

   離散制造業智能制造的內涵

　　1、智能制造的定義和內涵

　　智能制造系統是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它對制造自動化的概念進行了更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。“智能制造國際合作研究計劃JIRPIMS”明確提出：“智能制造系統是一種在整個制造過程中貫穿智能活動，并將這種智能活動與智能機器有機融合，將整個制造過程從訂貨、產品設計、生產到市場銷售等各個環節以柔性方式集成起來的能發揮最大生產力的先進生產系統。”

　　與傳統的制造相比，智能制造具有如下特征。

　　1)自律能力

　　智能制造過程具有能感知與理解環境信息和自身信息，并進行分析判斷和規劃自身行為的能力。具有自律能力的設備稱為“智能機器”，“智能機器”在一定程度上表現出獨立性、自主性和個性，甚至相互間還能協調運作與競爭。 值得注意的是，強有力的知識庫和基于知識的模型是自律能力的基礎。

　　2)人機一體化

　　目前IMS不單純是“人工智能”系統，而是人機一體化智能系統，它不僅具有邏輯思維，形象思維還具有靈感(頓悟)思維。 它能夠獨立承擔起分析、判斷、決策等任務。 人機一體化智能系統在智能機器的配合下，更好地發揮出人的潛能，使人機之間表現出一種平等共事、相互“理解”、相互協作的關系。

　　因此，在智能制造系統中，高素質、高智能的人將發揮更好的作用，機器智能和人的智能將真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。

　　3)虛擬現實技術

　　虛擬現實技術是實現虛擬制造的支持技術，也是實現高水平人機一體化的關鍵技術之一。虛擬現實技術是以計算機為基礎，融信號處理、動畫技術、智能推理、預測、仿真和多媒體技術為一體，借助各種音像和傳感裝置，虛擬展示現實生活中的各種過程、物件等，因而也能擬實制造過程和未來的產品，從感官和視覺上使人獲得完全如同真實的感受，但其特點是可以按照人們的意愿任意變化，這種人機結合的新一代智能界面，是智能制造的一個顯著特征。

　　4)自組織和超柔性

　　自組織和超柔性是指智能制造系統中的各組成單元能夠依據工作任務的需要，自行組成一種最佳結構，其柔性不僅表現在運行方式上，而且表現在結構形式上，所以稱這種柔性為超柔性，如同一群人類專家組成的群體，具有生物特征。

　　5)學習能力與自我維護能力

　　智能制造系統能夠在實踐中不斷地充實知識庫，具有自學習功能，同時，在運行過程中自行進行故障診斷，并具備對故障自行排除、自行維護的能力。這種特征使智能制造系統能夠自我優化并適應各種復雜的環境。智能制造對于不同的行業其需求是不同的。

　　2、流程工業智能工廠

　　最近幾年歐美國家針對流程工業提出了“智能工廠”的概念。流程工業智能工廠由商業智能、運營智能、操作智能三個層次組成，如圖2所示。 圖2 流程工業智能工廠

　　3、離散制造業智能工廠

　　離散制造業與流程工業相比較，首先在底層制造環節由于生產工藝的復雜性，車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊對制造裝備的智能化要求很高，投資很大。與原材料工業相比較，離散制造業特別是裝備制造業、家電、消費電子等產品大都要求產品智能化，設計智能。圖3給出離散制造業智能工廠的框架。

　　在信息物理融合系統的CPS的支持下，構建智能制造、智能經營、智能設計、智能產品、智能決策五大系統。要做到縱向、橫向和端到端的集成首先要有一系列的標準的支持，信息安全的保障。

　　智能制造之路

　　對于一個制造業企業特別是離散制造業企業，要全面實現智能化是一個浩大的工程。需要大量的資金，人力資源的投入，絕不是一蹴而就的事。正如“中國制造2025”的規劃，要用第一個十年進入世界第二方陣，第二個十年進入第一方陣，第三個十年完成中國從制造大國向制造強國的轉變，在制造業的主要領域我們要具有創新引領的能力和明顯的競爭優勢，建成全球領先的技術體系和產業體系。這是中國制造2025的愿景和目標，也應該成為每一個企業的愿景和目標。這樣一個宏偉的目標不是短時間能完成的。所以我們一定要總體規劃，分步實施，重點突破，效益為先的方針。

　　1、總體規劃，分步實施

　　建設智能制造系統，智能工廠是一項長期、艱巨、復雜的系統工程，必須按照“總體規劃，分步實施，重點突破，效益為先”的原則進行規劃。首先要將其納入企業的長期發展戰略，5-10年企業發展愿景是什么，我們要成為什么樣的企業，在國內和國際上我們在某一特定領域占有什么位置。制定企業長遠發展的戰略目標，抓住獲取企業核心競爭能力這條主線，從而知道我們需要創新研發什么樣的產品，什么樣的制造技術，什么樣的經營模式，什么樣的服務。在這樣清晰的戰略目標指引下制定總體規劃，分析制約企業發展的瓶頸，排出先后順序，制定分階段的目標和內容。

　　2、抓住獲取企業可持續發展的核心競爭能力這條主線

　　什么是企業可持續發展的核心競爭能力，能為客戶創造高的價值，超越競爭對手，很難復制和模仿的競爭能力。降價競爭從來不可能獲得可持續競爭優勢，引進一項新技術或新產品獲得的競爭優勢并不是可持續的。擁抱互聯網，走智能制造的路，逐步實現研發設計智能化、產品智能化、經營管理智能化、制造智能化、服務智能化、決策智能化，這是制造業的發展方向。

　　3、智能制造也要進行投資效益分析

　　建設一個自動化、智能化的工廠是要花費大量資金的，為了智能化而智能化，不進行投資效益分析是不行的。中國勞動力成本是在逐年上升，但是與發達國家比較仍然是低的，在企業的若干生產活動中仍然有許多活動用人比用機器更合理、更便宜。要首先選擇那些質量、效益、安全綜合效益好的環節實施智能化，不要盲目追求全盤自動化、智能化。企業要結合自身的情況、所處的發展階段、技術水平、經濟實力，量力而行。二十多年前一個863/CIMS示范企業盲目追求制造自動化，向銀行貸款大筆資金，背上沉重的負債，企業從此一蹶不振，這是一個沉重痛的教訓。所以搞智能制造也要進行投資效益分析。