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1个核心，2个主题，3项集成，再外加“双领先的策略”。如果能正确理解这些概念，就能很好地掌握并指导企业战略、战术的制定及实施。

　　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“123”，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

　　CPS是赛博物理系统(Cyber-Physical Systems)的缩写，是工业4.0的核心。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在工业4.0中的位置

　　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1948年出版的《控制论 (Cybernetics)》。1954年，中国航天之父——钱学森先生在其名着《工程控制论(Engineering Cybernetics)》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。1834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。

　　我们再从德国人的图上看：

　　该图可理解为由三部分组成：

　　左上角，在云丛之中有三个服务器，表示信息化系统以及信息化系统之间的集成关系，并说明将来这些系统有可能部署在云端，这点大家都能看出来。

　　但在这个图的中央，用更大的篇幅展现了各种生产设备，并且用显眼的WIFI符号标明了这些设备是具有网络通讯功能的数字化设备。

　　在图的右侧是一个计算机，表明这是信息化系统，而计算机内的设备之间用虚线连接起来，明显地告诉我们，这些设备之间具有通讯，甚至是采集、分析、决策、执行等功能，是一种网络化制造系统。

　　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。

　　工业4.0的三项集成

　　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，而很少关注人家用的什 么软件系统，信息技术和物理设备是如何深度融合的，几乎无人谈及那些企业在员工培训、人才培养、工作组织、企业管理、人文关怀等软实力方面的建设。

　　一说到“2.0补课、3.0普及、4.0示范”，大家都认同，但仔细听听，更多地是聚焦在自动化设备的补课与普及，最典型的就是“机器换人”行动，而很少谈及如何“补上、普及2.0、3.0的软实力”。

　　我 们必须深刻地认识到，德美等发达工业国家已经走完了工业2.0、3.0的历程，他们200多年工业文明所沉淀下来的软实力，如严谨的态度、敬业的精神、团 队合作、科学的企业管理、成熟的社会化协作等等，是我们所不具备的，是我们必须要“补上”、也必须要“普及”的。机床、机器人等硬件设施，只要有资金就可 以快速补上，而这些无形的软实力，恰恰是我们转型升级过程中绕不过去的关键，是一个需要长期积累的过程，也是企业甚至国家最核心的竞争力。

　　基 于以上思考与研究，“CPPS人机网三元战略”就是呼吁大家要重视“人”在本次革命中的重要意义。CPPS是Cyber-Person-Physical System的缩写，Person指的是劳动者及其技能、素养、精神、组织、管理等。CPPS体现了以人为本，人与赛博、物理虚实两世界的融合、迭代发展，构建以赛博智能为目的的人机网三元战略。

　　中国特色的CPPS人机网三元战略

　　企业在制订工业4.0落地战略时，不仅要在先进技术、智能设备上有所突破，更应该发挥人力资源相对充沛的优势，充分发挥人的潜力，在人才培养、企业管理、创新能力等软实力方面快速提升，才能确保工业4.0在企业的成功落地，才能有胜出德美列强的机会!

　　六、对工业4.0战略及两个领先的策略：认知不到位

　　在 交流过程中，发现很多人不了解德国的“双领先策略”，只简单地认为工业4.0是一次工业革命，是德国为了提高自身竞争力的一种战略，从技术方面了解的多 些。实际上，工业4.0战略的根本目标是“确保德国制造业的未来”，为实现这一根本目标，德国人还制订了“双领先策略”。

　　德国工业4.0的“利箭”战略布局图

　　第一个是“领先的供应商策略”。在工业4.0白皮书中，德国人说的很清楚：“领先的供应商策略是从设备供应商行业的视角专注于工业4.0 。德国的设备供应商为制造业提供世界领先的技术解决方案，并藉此成为工业4.0产品全球领先的开发商、生产商和市场先导”。通过此策略，实现工业4.0软 硬件及“系统的系统”的解决方案，形成事实上的全球标准，将中国等国家由竞争对手变为方案倾销市场，兵不血刃地占领，这也就是为什么德国西门子、SAP等 方案供应商成为工业4.0的最大推手，也是为什么默克尔总理等政要不遗余力推广工业4.0的重要原因。

　　第二个是“领先的市场策略”，强调将 德国国内制造业作为主导市场加以培育，率先在德国国内制造企业加快推行“工业4.0”与实施CPS赛博物理系统，进一步壮大德国制造业。也就是说，用工业 4.0的理念、技术手段等将德国国内企业武装起来，提升其生产效率与竞争力，确保在全球竞争中占据主动地位。在这个策略上，大家都可以理解。

　　因此，我们在研究、学习工业4.0的时候，要有清醒的认识，工业4.0既是指导我们前行的指明灯，同时，也存在着一定的陷阱。我们不要感觉到德国的生产管理 模式好，就不顾企业的实际情况，在短时间内购买大量的机器人等高端设备，中了德国人“领先的供应商战略”的“圈套”;还要记住，德国工业4.0是”确保德 国制造业的未来”，并非适用于所有国家与所有企业，我们一定要将工业4.0的“确保德国制造业未来”战略目标，转化成“确保自己企业的未来”。着眼未来、 立足当下，既要汲取德国工业4.0的精华，又不要死搬教条、盲目跟风，要以“中国制造2025”为宗旨，以“创新驱动、质量引导、绿色发展、结构优化、以 人为本”为方针，扬长补短，制定适合自己企业的战略、战术，确保自己企业的未来!