随着移动互联网、物联网以及云计算和大数据技术的成熟，生产制造领域将具备收集、传输及处理大数据的高级能力，使制造业形成工业互联网，带动传统制造业的颠覆与重构——新一轮工业革命已经向我们袭来。制造业正在发生巨大变化。无论是美国的“工业互联网”，还是德国的“工业4.0”;无论是制造业的参与者角色、制造的理念、模式，还是驱动力，都在出现颠覆与重构。
制造业的三大压力
环境污染、生态破坏、资源能源日趋匮乏已经成为人类社会共同面临的严峻挑战，解决这些全球性社会问题，实现可持续发展已经成为人类的共识。雾霾的来源，无论是发电、汽车、钢铁、水泥都跟工业息息相关。“节能减排”、“绿色低碳”、“淘汰落后产能”俨然是当今社会的热门词汇。为此，许多国家对工业节能减排的要求更高。德国的“工业4.0”，美国的“工业互联网”有一个相同的愿景，那就是工业节能减排与综合利用。20世纪，大规模生产模式在全球制造业领域占据统治地位，它曾经极大地促进了全球经济的飞速发展，使整个社会进入全新阶段。但是，随着世界经济的日益发展，市场竞争的日趋激烈，消费者的消费观和价值观越来越呈现出多样化、个性化的特点，随之而来，市场需求的不确定性越来越明显，大规模生产方式已无法适应这种瞬息万变的市场环境。过去30多年是全球化发展最快的一段时期，发达国家通过产业转移将大量劳动密集型产业转移到劳动力成本和原材料成本相对较低的发展中国家。对于大量劳动密集型产业来说，劳动力成本和原材料成本是生产的重要管理要素。而劳动力成本和原材料成本的上涨也从客观上对未来制造业构成了极大的压力。此外，受资源相对短缺、环境压力加大、产能加剧过剩等外界环境影响，传统的以能量转换工具为推动力的工业经济将难以维系。传统工业化的发展模式已经失去了竞争力。
新一轮工业革命的到来
21世纪以来，制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。尤其是2008年金融危机之后，主要发达国家为了寻找促进经济增长的新出路，开始重新重视制造业，欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度，美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》;德国政府在 2013年4月推出了《德国工业4.0战略》。
美、德两国是制造业大国，在先进制造业方面拥有绝对优势。新工业时代，美国推出“制造业回归”战略，德国推出“工业4.0”战略，可以说，两国在制造业上争相发力，但目的都是期望抢占未来制造业的主导权。随着美国“制造业回归”的强力推动以及我国国内劳动力、土地等成本的上升，我国制造业依赖传统比较成本优势参与国际竞争的局面难以为继。加快制造业智能化的发展进程，培育和发展新优势，是在新一轮国际产业竞争中主动出击，促进工业转型升级的重大战略抉择。所以说，在国际制造业竞争加剧、传统比较优势不复存在、新一轮工业革命正在酝酿的复杂背景下，我国制造业面临着严峻的挑战和重大的机遇。在机遇与挑战面前，唯一的选择是建设制造强国，紧紧抓住当前难得的战略机遇，积极应对挑战，加强统筹规划，由“制造”向“智造”转型升级，完成中国制造由大变强的战略任务。
中国制造2025≠工业4.0
自2014年10月我国总理李克强访问德国，并签订《中德合作行动纲要》以来，“工业4.0”的概念在我国迅速走红，一时间，“工业4.0”、“智能制造”的战略地位迅速提升。可以说，“中国制造2025”在一定程度上的确受到了德国工业4.0的影响，核心思路与工业4.0也有很多相似之处。比如“中国制造2025”强调的一个主攻方向是“智能制造”，这也是工业4.0的核心思想;此外，“中国制造2025”中提及的作为智能制造基础的信息物理系统(CPS)，也是德国工业4.0中所强调的核心概念。
与“工业4.0”巧合的是，对于国内工业转型升级，工业和信息化部早在三四年前就开始规划一项未来10年制造业发展的“中国制造2025”。如今，这项规划将以德国“工业4.0”为启示，学习德国的智能制造，为我国现代化工业强国之路描绘出清晰的路线图。“工业4.0”是一个发展的过程，“中国制造 2025”也弱化了以往规划中5年时间的限制，规划年限扩展到2025年，更注重中长期规划，主要围绕我国工业有待加强的领域进行强化，力争使我国在 2025年从工业大国转型为工业强国。以前，我国制造业技术含量不高，一直处于国际产业价值链的低端环节。在工业和信息化部的积极推动下，工业和信息化深度融合有效地为制造业的网络化、智能化发展奠定了殷实的基础。毫无疑问，“工业4.0”时代，新一轮工业革命将更快速地带动“两化”深度融合。信息技术向制造业全面嵌入，将打破传统的生产流程、生产模式和管理方式。生产制造过程与业务管理系统的深度集成，将实现对生产要素的高度灵活配置，实现大规模定制生产。从而将有力推动传统制造业加快转型升级的步伐。从目标上来看，德国“工业4.0”主要是期望继续领跑全球制造业，保持德国制造业的全球竞争力，抗衡美国互联网巨头对制造业的吞并。而在2015年3月的全国“两会”中，工业和信息化部苗圩部长首次公开披露了“中国制造2025”制定情况，表示大体需要用 3个10年左右的时间，完成中国从制造业大国向制造业强国的转变，并提出了分三步走的战略。“中国制造2025”也就是三步走第一个十年的行动纲领，它是一个路线图，有具体的时间表。通过实施“中国制造2025”，通过10年的努力，让中国制造进入全球制造业的第二方阵。从时间表来看，德国“工业4.0” 战略工作组也认为德国实现“工业4.0”需要10年时间，在时间上和我们的“中国制造2025”大体在一个时间段。
中国制造2025≈互联网+工业
对未来制造业，发达工业国家都提出了各自的愿景。美国利用互联网优势，让互联网吞并制造业;德国基于制造业根基，让制造业互联网化。2015年3月 25日国务院总理李克强在主持召开国务院常务会议指出，中国正处于加快推进工业化进程中，制造业是国民经济的重要支柱和基础。“中国制造2025”，对于推动中国制造由大变强，使中国制造包含更多中国创造因素，更多依靠中国装备、依托中国品牌，促进经济保持中高速增长、向中高端水平迈进，具有重要意义。会议强调，要顺应“互联网+”的发展趋势，以信息化与工业化深度融合为主线，重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备十大领域，强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造。“互联网+工业”将会促进中国制造业的转型升级，实现“中国制造2025”的宏伟目标。以往，提到制造业不得不提微笑曲线。微笑曲线是宏集团创办人施振荣于1992年提出的著名商业理论，因其较为贴切地诠释了工业化生产模式中产业分工问题而备受业界认可，已经成为诸多企业的发展哲学。微笑曲线将一条产业链分为若干个区间，即产品研发、零部件生产、模块化零部件生产、组装、销售、售后服务等，其中组装，也就是生产制造环节总是处在产业链上的低利润环节。
于是，生产制造环节的厂商总是不断地追求有朝一日能够走向研发设计和品牌营销两端。而在国际产业分工体系中，发达国家的企业往往占据着研发、售后服务等产业链高端位置，发展中国家的厂商则被挤压在低利润区的生产与制造环节。在国际产业分工体系中走向产业链高端位置，向微笑曲线两端延伸，已成为发展中国家的制造厂商可望不可即的顶级目标。如图4所示，在产业链中，处于中间环节的生产与制造附加值最低。就全球产业链来看，尽管“中国制造”铺天盖地，但是，中国制造大多是处于“微笑曲线”中间区域的生产与制造环节，投入大量的劳动力，获取少得可怜的利润。传统制造业企业以大规模生产、批量销售为特征，通过规模化生产，提供标准化产品，获取行业平均利润，各企业按其所处研发与设计、生产与制造、营销与服务的产业分工位置，分享价值。处于“微笑曲线”两端的研发与设计、营销与服务是利润相对丰厚的区域，盈利模式通常具有较好的持续性;而处于“微笑曲线”中间底部区域的生产与制造只能无奈地维系相对较少的利润，而且由于技术含量低，进入门槛也相对较低，致使竞争更为激烈，可替代性强，从而又进一步挤压了利润空间。以往的思路认为，想要摆脱传统制造业的低附加值境地，就必须向“微笑曲线”的研发和服务这两端延伸，通过高新技术实现产业升级和发展制造业周边服务业是必经之路。从产业层面来看，“研究与设计”环节意味着发展高新技术产业，“营销与服务”环节则是要提高制造业周边服务业的比重。但是，这一过程会遇到诸多挑战，且不能实质性地走出微笑曲线的底部，也不能短期内走出微笑曲线的底部。但是，“互联网+工业”时代，我们不用再纠缠这个难题了。因为，制造业传统意义上的价值创造和分配模式正在发生转变，借助互联网平台，企业、客户及利益相关方纷纷参与到价值创造、价值传递及价值实现等生产制造的各个环节。因为 “互联网+工业”不仅仅是“信息共享”，还将广泛开展“物理共享”，从而形成新的价值创造和分享模式，开创全新的共享经济，带动大众创业和万众创新。
“中国制造2025”的总体思路
“中国制造2025”的总体思路为，全面贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神，坚持走中国特色新型工业化道路，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。
1、主线：新一代信息技术与制造业融合工业和信息化部成立以来，一直致力于推进“两化融合”工作，通过信息化的融合与渗透，对传统制造业产生了重大影响。但是，随着新一轮工业革命的到来，云计算、大数据、物联网等新一代信息技术在未来制造业中的作用愈发重要。所以，需要在“两化”融合的基础上，以加快新一代信息技术与制造业融合为主线，实现“中国制造2025”的阶段性目标。“中国制造2025”将智能制造作为主攻方向，推进制造过程智能化。在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控。2、实质：从资源驱动变为信息驱动随着移动互联网和云计算、大数据等新一代信息技术的发展，工厂车间内越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联。由此衍生出物联网、服务互联网，推动着物理世界和信息世界以信息物理系统(CPS)的方式相融合。也可以说，信息物理系统将使制造业领域实现资源、信息、物品、设备和人的互通互联，形成智能制造。“中国制造2025”将智能制造作为主攻方向，通过互通互联，云计算、大数据这些新一代信息技术，与以前的信息化、自动化技术结合在一起，工厂内的生产设备和设备之间，工人与设备之间的实现纵向集成，把整个工厂内部的联结起来，形成信息物理系统，可以相互协同、可以遥想呼应，生产方式从资源驱动变成了信息驱动。
信息驱动下产品制造的过程，体现出了智能制造的价值所在，即能够科学的编排生产工序，提升生产率，实现个性化定制生产，还可以调整资源使用，采用最节约能耗的方式。
