談起智能制造，很多人就會想到提出工業(yè)4.0概念的德國。德國政府2013年將工業(yè)4.0納入國家戰(zhàn)略，為此提出了建構(gòu)信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、重新成為世界領(lǐng)先的供應(yīng)商并主導(dǎo)市場策略，要求實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)之間的橫向集成、縱向集成與端到端的繼承等一攬子行動計劃。

實際上，德國之外的發(fā)達國家也非常重視智能制造。美國2008年金融危機爆發(fā)之前，產(chǎn)業(yè)界就已經(jīng)認識到20世紀80年代以來的經(jīng)濟過度金融化、產(chǎn)業(yè)空心化的嚴重后果。奧巴馬政府提出了重振制造業(yè)的戰(zhàn)略。美國智能制造有著良好基礎(chǔ)，人工智能、控制論、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)研發(fā)水平在全球仍處于遙遙領(lǐng)先地位，多家科研院所、高校與霍尼韋爾、IBM、思科等知名企業(yè)為此建立了密切的合作關(guān)系。2011年美國制定了智能制造的4個優(yōu)先行動計劃，2014年，美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟成立。

而在歐洲，英國和法國近年來也在發(fā)力推進智能制造，法國為此建立了專門的生產(chǎn)振興部。日本、韓國、印度等國的智能制造也走出了一條新路，值得關(guān)注的是，日本通產(chǎn)省早在1992年就建立起日美歐的先進制造合作機制。

中國制造2025是在全球許多國家重新布局產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、世界制造業(yè)格局迎來重大調(diào)整的背景下所提出的。再加上近年來中國經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境發(fā)生了重大變化，容納了主要就業(yè)人口的制造產(chǎn)業(yè)亟待實現(xiàn)智能升級，擺脫產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、高端裝備制造業(yè)發(fā)展滯后、信息化與工業(yè)化融合程度不夠、制造業(yè)創(chuàng)新體系不完善等問題。

要把握智能制造機遇，真正意義上讓智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和制造技術(shù)等密切融合并應(yīng)用于制造全流程，并能在產(chǎn)品制造過程中進行智能化分析，進行敏捷化處理，就必須切實了解主要競爭國家智能制造發(fā)展動態(tài)，加緊培養(yǎng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)高端裝備創(chuàng)新，并結(jié)合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，提升智能效率。

由同濟大學(xué)中德工程學(xué)院“工業(yè)4.0-智能工廠實驗室”與德國西門子工業(yè)軟件公司相關(guān)專家編著的《智能制造之路：數(shù)字化工廠》，深入介紹了智能制造浪潮的興起背景、歐美日等國智能制造發(fā)展與應(yīng)用情況，剖析了智能制造的內(nèi)涵與特征，探討了中國智能制造的成長前景。尤為值得一提的是，這本書不僅提供了智能工廠方案與體系的基本介紹，還圍繞智能工廠的產(chǎn)品全生命周期管理、智能制造運營管理、全集成自動化、系統(tǒng)集成等重要問題展開了深入探討，對于國內(nèi)各級各地政府工業(yè)與信息化、科技創(chuàng)新等職能部門的官員，制造業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員，關(guān)注中國經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型的研究人員具有較強的參考價值。

書作者在全書開篇即比照指出，智能制造與傳統(tǒng)制造有著本質(zhì)化的不同，更新了一直以來的自動化概念，將制造發(fā)展為新型的柔性化、高度集成化、智能化水平，極大的擴展及部分取代了人類的腦力勞動和體力勞動。書作者還強調(diào)，智能制造工廠不是此前一些分析人士所指的無人工廠，恰恰相反，人將在新的智能制造工廠中發(fā)揮更大作用，真正意義上實現(xiàn)人與機器、產(chǎn)品的互聯(lián)互通。

智能制造系統(tǒng)的關(guān)鍵，體現(xiàn)在智能工廠上。產(chǎn)品制造需要經(jīng)歷自動化、數(shù)字化過程，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通、智能工廠架構(gòu)的縱向集成，借助跨層級的數(shù)據(jù)傳輸能力建立通道，為生態(tài)型只能工廠的建立提供組建基礎(chǔ)。通過三維建模等可視化技術(shù)，智能工廠中，現(xiàn)實物理世界與虛擬世界實現(xiàn)了無縫融合，可以在成本低廉化基礎(chǔ)上實現(xiàn)高水平的仿真設(shè)計與制造。書中介紹了智能工廠的架構(gòu)與功能定義，以西門子基于工業(yè)4.0概念構(gòu)建安貝格數(shù)字化工廠的案例進行了進一步的解析說明。

這本書的“產(chǎn)品全生命周期管理篇”主要探討數(shù)字孿生模型及其組成。數(shù)字孿生模型是在美國國防部提出的信息鏡像模型基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，借此以數(shù)字化方式在虛擬空間中呈現(xiàn)物理對象，模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為特征，可應(yīng)用于整個產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)、模型及分析工具。數(shù)字孿生模型在制造中可起到預(yù)見設(shè)計質(zhì)量、制造過程，推進設(shè)計和制造更為緊密的實現(xiàn)協(xié)同等作用。書中介紹了相關(guān)的技術(shù)標準與規(guī)范，以及產(chǎn)品設(shè)計、過程規(guī)劃、生產(chǎn)布局、過程仿真、產(chǎn)量優(yōu)化等數(shù)字孿生模型。

“制造運營管理篇”介紹了新型的制造執(zhí)行系統(tǒng)。計算機輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)20世紀80年代以來已廣泛應(yīng)用，制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念則提出于20世紀90年代，可以進一步的分解ERP軟件信息，將操作指令傳遞給底層控制，還可以監(jiān)控底層設(shè)備的運營狀態(tài)，起到很好的實時管理作用。新型的制造執(zhí)行系統(tǒng)將成為智能工廠的核心，從生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈、工程技術(shù)三個維度進行描述，并成為全面貫徹精益制造的平臺。書中第六章介紹了西門子的制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺，介紹并解析了該系統(tǒng)的架構(gòu)圖。

而在“全集成自動化篇”和“系統(tǒng)集成篇”中，書作者給出了全集成的系統(tǒng)概念介紹，以西門子自動化與驅(qū)動集團相應(yīng)市場需求和技術(shù)革新趨勢，所進行的相關(guān)探索，重點闡釋了企業(yè)間價值網(wǎng)絡(luò)的橫向集成、縱向垂直集成等問題。