2011年的漢諾威工業博覽會上正式推出《工業4.0》，其核心目的是為了提高德國工業的競爭力，在新一輪工業革命中占領先機。隨后由德國政府列入《德國2020高技術戰略》中所提出的十大未來項目之一。該項目由德國聯邦教育局及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及基因工程學的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴，其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。

工業4.0技術支柱及特點

工業4.0是德國人提出的概念，是指利用物聯信息系統（Cyber—Physical System簡稱CPS）將生產中的供應，制造，銷售信息數據化、智慧化，最后達到快速、有效、個性化的產品供應。認為制造業未來只能通過智能化的生產創造價值，即制造本身是創造價值的，德國在工業發展的不同階段均處于全球制造裝備領域領頭羊的地位，所以德國提出的工業4.0主要聚焦制造業的高端產業和高端環節。而美國則提出工業互聯網，以通用電氣（GE）為代表，注重通過機器互聯、軟件及大數據分析，提升生產效率，創造數字工業的未來。

中國制造2025：兩化融合

2015年5月，國務院正式印發《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰略，中國制造2025核心和實質就是我們通常提到的“兩化融合”：以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化，走新型工業化道路。有些企業或行業還處于工業2.0時代，大部分企業處于工業3.0初級階段，與世界先進水平相比，中國制造業仍然大而不強，在自主創新能力、資源利用效率、產業結構水平、信息化程度、質量效益等方面差距明顯，中國制造2025是對制造業轉型升級的整體謀劃，不僅要提出培育發展新興產業的路徑和措施，還要加大對量大面廣的傳統產業的改造升級力度，同時還要解決制造業創新能力、產品質量、工業基礎等一系列階段性的突出矛盾和問題。

《中國制造2025》發展路線

所以說中國的“兩化融合”是一個系統工程，軟件實施只是其中一環，咨詢實施一體化將單純的軟件實施擴展為之前的IT戰略規劃、業務流程梳理、流程優化、非ERP的流程E化、管理和信息化應用提升等。

信息系統如何跟上企業的快速變革，支撐企業的發展戰略，信息系統必須能夠支撐企業增收節支，實現精細化管理。同時，制造企業的發展也越來越需要借助于并購、擴張，以及向上下游的延伸，因此，制造企業的組織形態正在迅速由單工廠變為多工廠，由單組織變為多組織；

滿足企業從接單、評估、快速設計、計劃下達、物資采購、物流配送、生產過程、質量控制等多環節的快速拉動和響應，提升企業效率和客戶滿意度；

適應制造模式的變化：逐漸由離散制造變為流水線制造、精益生產、敏捷制造，上下游企業間的協同商務管理；生產過程中質量檢測、完工數據、設備運行等的實時采集，以及用于物料識別的條碼、RFID等技術的廣泛應用與集成；

大數據決策分析需要。

制造企業業務驅動模型

當前，我國制造企業面臨著巨大的轉型壓力。一方面，勞動力成本迅速攀升、產能過剩、競爭激烈、客戶個性化需求日益增長等因素，迫使制造企業從低成本競爭策略轉向建立差異化競爭優勢。在工廠層面，制造企業面臨著招工難，以及缺乏專業技師的巨大壓力，必須實現減員增效，迫切需要推進智能工廠建設。另一方面，物聯網、協作機器人、增材制造、預測性維護、機器視覺等新興技術迅速興起，為制造企業推進智能工廠建設提供了良好的技術支撐。再加上國家和地方政府的大力扶持，使各行業越來越多的大中型企業開啟了智能工廠建設的征程。

我國汽車、家電、軌道交通、食品飲料、制藥、裝備制造等行業的企業對生產和裝配線進行自動化、智能化改造，以及建立全新的智能工廠的需求十分旺盛。目前，MES系統實現全程訂單執行管理，通過二維碼或者RFID進行全程追溯，實現機物互聯和人機互聯技術與方案逐步成型，部分制造企業嘗試對生產線進行MES部署及應用。

制造企業在推進智能工廠建設方面，還存在諸多問題：

重視硬件投入，忽略軟件系統應用：很多制造企業仍大量投入資金進行生產線自動化設備改造，大量購入高端數控設備，但卻沒有配備相應的軟件系統致使生產線及設備應用不足；

底層數據接口：企業在購買設備時沒有要求開放數據接口，部分設備還不能自動采集數據，沒有實現車間聯網；

企業運營方面還缺乏信息系統支撐：與生產管理息息相關的制造BOM數據、工時數據、質量標準等數據嚴重缺失，有些自動化設備制造商不開放數據接口，錯把數據采集當成MES全部，造成生產排程、質量管控、物流過程效率低下，精準追溯更是無法實現；

設備基礎資料維護不全，績效不高：很多公司對設備管理僅僅停留在臺賬階段，維護保養計劃嚴重確實，設備備件要么缺失要么大量堆積形成浪費，設備的健康狀態未進行有效管理，常常由于設備故障造成非計劃性停機，影響生產；

存在大量信息化孤島和自動化孤島：ERP系統、MES系統、生產線數據采集系統各自為政，互不相讓，很多企業只好采用半手工、半自動化的方式管理數據，效率低下，準確性也難以保障，有些公司管理上任然采用手工計劃與排程模式，生產效率并未因大量的設備改造而得到有效提升；

大功率無線數據傳輸與通訊有待加強：大量的RFID與自動化數據采集系統通過有線傳輸不僅現場改造麻煩，設備震動致使網絡接口松動經常發生，大功率無線數據傳輸技術廣泛應用非常有必要。

制造執行系統組成與支撐