前言

建立在科学技术上的工业文明只有250多年的历史，却给人类带来空前的繁荣。在这250多年中，技术创新给工业带来了三次革命，我们正在经历第四次工业革命。信息技术的发展及其与制造业流程的联动带来的第四工业革命必将把人类文明推向新的高度。

工业4.0的概念在2011年由德国人工智能研究中心的“用信息技术提升先进制造业”项目提出，并很快成为德国的国家战略。快速发展和成熟的物联网，横向纵向端到端的集成，虚拟现实，大数据，自动化，人工智能和机器人，云计算和云服务，网络安全等信息技术构成的信息物理系统（Cyber Physical System）是第四次工业革命的内在动力。工业4.0将彻底再造制造业的整个价值链。掌握工业4.0技术的企业将快速积累自己的知识资产，成为价值链上的专家型公司。生态圈中一批专家型公司构建的价值链，将以零库存、零缺陷、高效率、低成本的方式为客户提供高附加值的产品和服务。整个制造业传统的商业模式都将被颠覆，不能掌握工业4.0技术的企业将快速出局。美国依据自己在软件和数据处理能力上的优势启动的工业互联网和工业4.0有着异曲同工的效果。

历经30多年的发展，中国已成为世界第一制造大国，2014年中国制造业在GDP中的占比是42.6%，同期美国只有10%。制造业对于中国的重要性不言而喻。德国、美国应用先进的信息技术带来的创新业务模式，给它们带来了新的成本、质量和产品技术的优势。2015年的数据显示，美国的制造成本只比中国高4%。高端制造业纷纷回流欧美发达国家。2015年12月，阿迪达斯的“SPEED FACTORY”自动化快速工厂在德国启用，用智能方式生产个性化定制运动鞋。在国内，各个生产要素的成本快速增加，低端制造业流向越南、印度等国家。中国制造业面临着巨大的挑战，升级转型是唯一出路。

中国企业从来不愁学习能力，工业4.0恰恰给我们提供了一个快速学习、弯道超车的机会。本书系统介绍了工业革命史，工业4.0的技术基础、理论方法、成功案例，工业4.0的技术改造、产品开发、生产技术工程、制造和售后服务业务流程，以及工业4.0技术带来的颠覆式的业务模式。工业4.0时代，在知识资产富集的专家型价值链的环境下，业务模式必然转型为以模块化产品设计开发、模块化制造工艺设计、模块化生产为特点的模块化经营。

中国的制造业面对工业4.0这样一个系统的、复杂的、多学科并举的转型阶段，如何控制转型中的风险，如何以接地气、消化得了的方式快速转型？本书在技术路线和转型管理方面做了系统的探讨和论述。

本书由北京至卓越公司辛玉军先生和甲骨文公司陈林生先生联合撰写。辛玉军先生从事制造业管理咨询和信息化咨询17年，创立北京冠卓企业管理顾问有限公司和北京至卓越信息技术有限公司。辛玉军对制造业的工业4.0的转型的必要性、面临的挑战以及转型的路径有着独到的理解，提出“工业4.0是以信息技术把制造全业务流程和资源数字化，把知识模型化，并通过数据飞轮快速积累知识资产，并以独到的知识资产创造竞争优势”。陈林生先生在大数据行业从业16年，对大数据技术、理论和应用积累了丰富的经验。陈林生先生撰写了第8章“工业大数据”部分，其余章节由辛玉军先生撰写。

感谢我们的创业伙伴王红兵和姜莹参与讨论并贡献了思想。

感谢航天科工集团周翔先生和申世光先生关于智能制造的探讨和提供实践材料。

感谢红领服饰、尚品宅配、ABB、哈雷摩托、德国倍福自动化、沈阳机床等公司的案例材料支持。

感谢刘伟华先生对外文资料的整理和翻译。

感谢我的家人在写作期间对我的大力支持，让我的人生充满快乐和激情！

辛玉军

2016年4月