德国工业4.0的着眼点、关键点是什么？工业4.0要解决的重点问题是什么？它突破方向最有可能在哪里？目前来看，它已经解决了哪些问题？一段时间以来，德国工业4.0与智能制造在全国制造业界引起巨大反响。据闻，在相当一些德国企业尚未清楚工业4.0的情形下，国内舆论宣传与国外相比，甚至更加普遍，声音更加响亮。那么到底什么是工业4.0？它将带给现代中国装备制造业界什么样的影响？在这样的情形下，当前的中国业界如何看待这些问题？应该做些什么？
作为中国机械工业领域老资格的领导者之一，原机械工业部副部长沈烈初以其数十年的从业经验，特别是扎实深厚的专业功底，以及求真务实的工作作风，对德国工业4.0以及未来中国智能制造的发展提出了非常有见地的意见及建议。与之交流过的一些企业界人士评价，这是一个自工业4.0概念提出以来，国内有关对其诠释与理解十分到位的一篇文章。只有经过认真思考、踏实调研、有深厚专业背景以及对行业深刻理解和洞察之人，才能产生如此有针对性、有见地的意见。
“智能制造是一项长期系统的过程，不能一蹴而就；要在考虑企业效益（指质量、成本、交货期）的前提下，用投入产出经济学理论审视实施智能制造。
中国装备工业现阶段还在于加强科学化、信息化管理，距离智能化尚有很长一段过程；智能制造发展需要全方位人才。
沈烈初先生根据学习与调查实践，归纳德国工业4.0的主要内容：即1.0为机械化;2.0为电气化、半自动化；3.0为信息化，即高度自动化、少人化；而4.0就是数字化、网络化及智能化了，即虚拟实体系统CPS（cyberphysicalSystem),也有人翻译为信息物理系统。
沈烈初认为，首先要认识我国国情。我国制造业水平不同于德国，推进我国智能制造发展，工业4.0可作为参考而不能简单复制，必须通过实践和总结找到属于我们自己的成功之路。
智能化首先需要高度信息化
沈烈初说，工业3.0是信息化、高度自动化、少人化，而工业4.0应该是高度信息化（即数字化、网络化）+智能化，构成CPS系统。“三化”发展呈序列顺序进步，高度信息化向智能化过渡，这一过程需要很长时间完成。
他非常形象地描述到，数字化是将物体特征或工艺过程转化为数字描述或数学模型。网络可以看作为信息高速公路，沈烈初说，没有信息的网络，类似没有汽车的高速公路。没有网络，信息就无法高速传递，互联互通。信息化即是数字化和网络化的融合，包括信息获取、信息传递、信息处理、信息再生和信息利用。所谓物联网，就是人或物这样的实体用数字描述，通过互联网进行物与物、物与人、人与物、人与人四维互联互通。
辨别信息化（数字化、网络化）与智能化最简便的办法是：前者是管理的开环系统，后者是管理的闭环系统。智能化是在信息化基础上实现系统的自组织、自记忆、自诊断、自决策、自适应，使系统在更佳或最优情况下运行，因而需要建立大量的数据库，建立各类数学模型或专家系统，而且信息必须是实时采集、加工、通信和处理。由此可以看到，智能化的发展是一个漫长、不断改进与完善，进而发展的过程，不是一蹴而就的，更不是通过实施一两个专项就可以变身为智能制造了。
“中国制造2025”中的十大高端装备都要求定位在数字化、网络化及智能化之上，这就要求同时也要使其生产、制造过程实现“三化”管理。
在沈烈初看来，智能制造的“三化”即数字化、网络化、智能化；而制造过程的“三化”，实际上应该是两个领域，提供产品制造的装备和制造过程。首先是装备的“三化”，其次是制造过程的“三化”，这两个概念有很大不同，既有联系又有区别。智能制造即产品制造过程的“三化”，是建立在提供装备的“三化”基础上，有这样的“智能体”作为前提，才能实现智能制造。装备的“三化”水平，在较大程度上决定了各行业“三化”的水平以及实现的难易程度。
沈烈初同时强调，单机制造构成不了生产力，只有成套才能真正发挥生产力的作用，因而装备单机实行“三化”过程中，要注意通讯接口，可与上下游设备互联互通、信息交换及时、共享。对于成套设备来源于不同企业的，如何“三化”更加重要。
辩证看待实体制造和虚拟制造
沈烈初说，我用一生获得的经验教训是，就技术论技术，很难真正推进技术进步与发展。虚拟设计、虚拟制造是一种手段，是为实体设计、实体制造服务的。信息技术发展到现在，有可能用计算机推演千百种方案进行比较，取得最佳方案后，再变为实体设计与实体制造，开发出新产品，再验证修正完善。这就可以大大缩短研发周期，节约研发资金。新产品定型后，再用计算机推演得出最佳制造过程，从而安排实体制造的工艺及生产。尽管这样，也有一个不断完善的过程，因为研发与制造过程受多种内外因素的干扰，在这里仍然需要有经验的设计师、工程师、制造工艺师决策和干预，这样才能做出好的产品，才能保质量、降成本、缩短生产周期。
计算机运行的海量数据，其基础采集必须来源于实践和实体，所谓大数据、云平台，都是将海量数据经过分析，提取有用的信息，为实体制造与实体设计服务的。
只有实体制造才能生产出产品，满足人们衣食住行用各方面需要。
不同阶段的智能化需要不同的顶层设计与实施步骤
目前国内装备制造业大多处于工业1.0、2.0时代（只有少数企业处于3.0或3.0初期），因行业、地区、企业大小，所有制、创新能力、发展阶段等有很大差异，因此必须分类指导推进智能化。
沈烈初认为，参考模型对于企业实践来说，仅起引导作用，智能制造是一个长期的过程。很多企业的智能化管理还处于起步时期，尚处于规划阶段，远未达到高度信息化水平。要清楚地了解，智能化的前提是高度信息化（数字化、网络化）；而信息化的前提是科学化管理，如精益化生产LP、准时化管理JIT等。
沈烈初告诫，如生产管理中形成数据不规范，或不全面，则不可能实现实时的信息化管理。他参观调研的企业中，大部分生成数据不真实，不能实时提供，据此进行的信息化管理又有什么意义呢？在现阶段，企业管理不排斥在库存、财务、工资等局部小系统不断地引进应用CAD、CAM、CAPP、CAE、SCM、CRM等，以此来培养员工，不断使生产过程科学化，遇有机会便可把各个独立的信息孤岛互联互通。这就要求企业必须有一个顶层设计，分步实施，局部操作，积累经验，培养人员，最终实现高度信息化管理。要注意系统设计时，各信息孤岛之间保留可链接的端口，以实现信息交换兼容。
标准化和模块化是实现智能制造的基础
信息化管理与产品的�？榛杓�、生产组织结构、模式等有极大关系。德国产品设计结构一直采取模块化，零部件尺寸要素标准化，这是为适应大规模工业化制造的需要，其技术模式可追溯到第二次世界大战之前。沈烈初用自己在德国学习时的经验说明，工业结构为社会化、专业化大生产方式，可以节约资源、降低成本，并可迅速转型升级，有利于缩短新产品开发周期。由于产品的模块化设计，企业内生产组织要相应地变化。
沈烈初介绍，德国在上世纪80年代已普遍采用制造岛（productioncell）模式：结构相似、工艺相近的零部件在一个“制造岛”生产，这是成组加工（GT）的进一步发展。如今德国的一些企业仍然采用“制造岛”生产模式，由于采用信息化管理又有了新的内涵。“制造岛”现场设备之间的互联互通，就构成了所谓的二级管理“智能体”。
我国制造业管理模式存在着不同的形式，水平亦不同于德国。以机床行业为例，上世纪60年代即进行了两种不同模式的生产管理，一种以零件为对象的专业化车间，一种以产品为对象的封闭式车间。如今，这两种不同的生产组织模式仍在机床企业存在。可以想见，在此基础上实行的信息化管理模式也会有很大差别。
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