来源：工控资料窝

工业4.0是兴起于德国、风靡全球的一次新技术革命。德国学术界和产业界普遍认为工业4.0概念是以智能制造为主导的第四次工业革命，旨在通过充分利用信息通讯技术和网络物理系统等手段，将制造业向智能化转型。

虽然工业4.0愿景远大，技术尖端，涵盖的内容广泛，但对其主要概念理解起来也并不复杂，可简单归纳为“”，即1个核心——CPS赛博物理系统，2个主题(智能工厂与智能生产)，3项集成(纵向集成、端对端集成、横向集成)，再外加“双领先的策略”。如果能正确理解这些概念，就能很好理解德国工业4.0的实质，可以很好地指导企业战略、战术的制定及实施。

下面我们就一起梳理一下6个常见的认知误区，促进大家对工业4.0的进一步理解。

一、CPS核心概念认识有偏差：Cyber非信息

目前，国内学界很多人将CPS翻译成信息物理系统，有些人将CPS理解成了信息化与工业化的结合，从严格意义上来说，这是不准确的。

CPS是一个包含计算、网络和物理实体的复杂系统，通过3C(Computing、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作，通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使赛博空间以远程、可靠、实时、安全、智能化、协作的方式操控一个物理实体。在制造业中，通过CPS系统，将智能机器、存储系统和生产设施融入到整个生产系统中，并使人、机、料等能够相互独立地自动交换信息、触发动作和自主控制，实现一种智能的、高效的、个性化的、自组织的生产方式，推动制造业向智能化转型。

Cyber是Cybernetics的字根，来源于希腊语，原意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义。这个词最早用于科学术语是美国数学家、控制论创始人维纳在年出版的《控制论(Cybernetics)》。年，中国航天之父——钱学森先生在其名著《工程控制论(EngineeringCybernetics)》又再次使用了这个词。在钱学森的《工程控制论》英文版中，将“Cybernetics”明确定义为“机械和电机系统的控制和导航科学”。

工业4.0北京研究会的研究人员经考察后发现，该词在社会学上得到了更早的应用。年，著名的法国物理学家安培在对科学进行分类时、，就把管理国家的科学称为“控制论”(Cybernetique)。

从以上的应用案例来看，Cyber的含义与“信息”二字无关，更接近于“控制”。至于这个单词如何翻译，既然美国人都没有合适的语言，尚且借助于希腊文，我们建议直接用音译“赛博”可能更好些，能较好地避免歧义。

对于CPS，我们不能简单地理解为信息化系统与工业设备的简单相加。CPS系统是一个包含无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等科学在内的系统工程，它具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治等功能，是智能制造的核心与基础。

二、智能工厂：解释有疏漏

“工业4.0”项目主要分为两大主题(也有人加上了智能物流、智能服务等，本文以2个主题为例进行阐述)：

一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;

二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。

在这里，有些人对“智能工厂”的理解不全面。

前面一句“智能化生产系统及过程”，是说除了包括智能化的机床、机器人等生产设施以外，还包括对生产过程的智能化管控系统，如果换成信息化术语，在车间层面就是智能化的MES制造执行系统。而后面一句：“以及网络分布式生产设施的实现”，是指将生产所用的生产设施(如机床、热处理设备、机器人、AGV、测量测试等各种数字化设备)，进行互联互通、智能化的管理，实现信息技术与物理设施的深度融合，这是CPS系统在制造企业中的具体应用，是整个智能工厂的基础。

从工业4.0白皮书的对“工业4.0参考架构”定义中，也可以看出，设备的互联互通及智能化管理，是工业4.0的重要组成部分。

然而，在书籍或文章中，对智能工厂后半句进行阐述的很少。

三、纵向集成：理解不全面

有些人把纵向集成理解成了ERP、MES等信息系统之间的集成，这是不全面的。

我们先从德国的定义上看。纵向集成的全称为“纵向集成和网络化制造系统”，其实质是“将各种不同层面的IT系统集成在一起(例如，执行器与传感器、控制、生产管理、制造和执行及企业计划等不同层面)”(摘自德国工业4.0战略计划实施建议)，也就是说将企业内不同的IT系统、生产设施(以数控机床、机器人等数字化生产设备为主)进行全面的集成，目的是建立一个高度集成化的系统，为将来智能工厂中数字化、网络化、智能化、个性化制造提供支撑，其范围远超过信息化系统之间的集成。

因此，纵向集成可理解为三个层面：

1、企业内部ERP/MES/DNC/MDC等信息化系统之间的深度集成;

2、通过设备联网，将各种数字化设备建成网络化、集中管控的设备网络化管理系统;

3、信息化系统与设备层之间，具有指令下发、状态反馈、动态调整等功能，体现信息技术与物理设备之间的深度集成。

从以上分析看，纵向集成不能只从信息化系统方面进行解读。

四、三项集成：顺序不对

经常看到有些文章中说，工业4.0有三项集成：纵向、横向和端对端，说起来朗朗上口，但实质上出现了顺序不对的问题。“纵向、端对端、横向”的顺序不能错，正反两个方向说都可以，德国人倾向用“横向、端对端、纵向”，由大到小的顺序，这可能与工业4.0白皮书是个规划性的文件有关。中国人喜欢说成“纵向、端对端、横向”，是由小到大，由简单到复杂的顺序，符合我们循序渐进的传统思想。但，如果将“端对端”放到最前或者最后，从严格意义上来说都是有问题的。

简单地讲，纵向集成是一个企业内部的集成，包括企业内部信息化系统之间、信息化系统与生产设备之间的集成，是点的概念，是其他两个集成的基础;端对端是围绕产品生命周期企业间的集成，是产品价值链的集成，是线(或叫链)的概念;横向集成是以供应链为主线，企业间之间的集成，是社会化合作的重要基础，是生态圈、是网的概念，也是难度最大的集成。

德国工业4.0战略中，希望通过以上三个集成，全面打通企业内部(信息化系统及生产设备)、企业之间、社会化的集成、协同，实现灵活、个性化、高效、社会化、智能化的生产。

五、对工业4.0的认知：重硬轻软

与一些学者和企业交流时发现他们普遍存在重硬件轻软件，重硬实力轻软实力的特点。很多人不远万里去德国机床展或者先进企业参观学习，回来后谈论最多的是德国的生产设备多么先进，机器人多么普及，而很少







































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