制造領域技術的階段性進步被描述為工業革命的四個階段，即工業4.0的進化歷程。4.0時代是利用互聯網，將智能化貫穿在生產、物流和服務等各個相關領域。主打智能化的工業4.0貫穿于整個價值鏈，主要革新表現為：

研發數字化：在研發過程中運用數字化技術實現虛擬模擬及個性化技術，將大大幫助縮短研發周期，提高研發效率。數字化研發平臺、數字化模型及模擬、端到端產品生命周期管理、整合數字化工程等工具都將得到充分運用。

智能工廠：包括以制造為主的運營縱向集成及以價值鏈為主的橫向集成?？v向集成主要通過應用高階技術和設備以及虛擬現實技術或協作式機器人，推動設備與設備、設備與系統、系統與系統的互聯，進而實現智能制造和全物流環節流程透明化。橫向集成包括采購、原材料規劃、銷售及客戶管理、需求規劃、進廠和出廠物流管理等，通過橫向集成，企業可以優化產品的交付時間并提高對市場的反應速度。

數字化銷售和營銷：大數據分析及電子支付的發展可以應用到客戶關系管理、多渠道營銷、自助服務、動態定價、個性化營銷等多個層面。

工業4.0在汽車產業中的進程

目前中國的汽車制造業尚處于2.0~3.0 之間，與工業4.0還有一定的差距，主要是中國勞動力與自動化相比依舊存在優勢，并且總體制造業基礎較弱。在整體產能過剩的情況下，工業智能化成本較高，投入產出是企業重要考量因素，總體投入相對保守。作為工業4.0 的代表產業，實現汽車制造的數字化與個性化將是未來汽車制造業智能化發展的方向。汽車工業4.0 的三大主題包括智能工廠、智能物流、車聯網，它們將是實現現代汽車制造業智能化的關鍵。

由于乘用車制造業的分工非常細，自動化程度相對高，生產線靈活性大，相對其他制造業轉型更快，工業4.0 已率先在領先乘用車企業開展。高科技零部件整體自動化程度較高，有一些領先企業已達工業3.0，智能化將成為未來投資的重點。國家政策扶持和大量新工廠的建立將推動工業4.0在新能源車電池產業的應用，現在由于電池制造技術也在摸索中，主要4.0應用領域還是集中于電芯產線自動化需求。商用車由于產能過剩及增長乏力（預計未來年增長只有2%），對于工業4.0的需求并不大。低科技零部件制造工藝機器介入成本較大，國內大部分企業基本不考慮升級4.0技術。

工業4.0 為乘用車及高科技零部件制造帶來的機遇

通過企業資源計劃（ERP）/生產執行系統（MES）/可編輯邏輯控制器（PLC） 等系統的一體化改造將幫助主機廠逐步實現智能化、透明化、實時化，只要在某些工序上安裝傳感器和控制器，將設備及物料信息與系統相連，就可以實現人、物料、工廠、設備與產品的互聯。這樣既能夠實現協同生產，又可以基于大數據，更快速地對外部變化做出反應，自動調節生產流程、節奏及自動修復故障。資源的自我重組及生產領域的優化能幫助主機廠實現智能工廠。

中國零部件企業的競爭優勢是成本，如果不實現智能化生產，將丟掉成本優勢。智能化制造系統的四大支柱（智能加工設備、智能物流系統、智能計劃管控、智能績效監控）和六大平臺（決策、管理、研發、制造、協同、集成），是保證零部件廠實現智能生產的基礎。基于行業特性，工業4.0在乘用車及高科技零部件制造的應用主要集中在工廠管理、物流、智能制造、設備管理維護、工程數字化和能源管理。

目前主機廠的生產過程都是通過人工探測的，零部件廠的數據整合和實時檢測還不夠。基于各個生產點收集到的信息，可視化的KPI數據（包括產量、生產效率、設備綜合效率、質量）將自動生成，通過生產執行系統（MES）或者機器之間的通信可以幫助優化工廠管理減少生產偏差。

國內先進的零部件廠商已經開始使用無庫存生產方式，但對于原材料管理和倉庫管理流程不夠清晰。先進的識別方案包括射頻識別技術（RFID）及掃碼技術將解決從監督原材料、貨架、成品及WIP產品到進貨及成品配送的一系列問題。通過自動定位系統，無人運輸機器、機器人、傳輸機和AGV也將實現從下單到執行的自動運輸管理流程。追蹤系統與企業內部分析系統和上報系統實現互聯。

乘用車制造商和關鍵零部件如發動機制造上的自動化水平越來越高，自適應檢測已在某些廠商開展，下一步的生產制造趨勢是智能自動化。通過特殊的儀器、機器人或可編輯邏輯控制器（PLC）和傳感器，可以實現無人控制生產和測試。其應用可以覆蓋固定、焊接和關鍵部件自適應測試四個環節。

設備預見性管理和維護已經在有些主機廠進入實施及運用階段。結合傳感器及分析技術的這項技術可以幫助車廠管理人員提前預測該何時對設備進行維護。預見性管理系統可以基于規則系統和大數據分析發出警報、發送維護需求訂單。遠程遙控系統可以實現數據更新、遠程軟件升級和遠程專家支持等功能。

工程數字化的應用主要體現在端到端的產品生命周期管理及數字化模擬技術上。工程數字化建立了一個集成人員、數據、流程、業務系統及相關供應商的信息平臺，完成從創新想法、研發、生產、測試到售后服務的產品管理。數字化模擬技術如虛擬現實技術（VR）可以把現實世界的流程和系統操作虛擬化以最大程度地節約成本和時間，同時實現汽車客戶個性化、定制化的需求。

主機廠能源管理相對簡單，目前還是通過人工和半自動化收集能源消耗。工業4.0的重點是優化能源管理及監控系統，主要通過對電、熱、氣、水的控制減少能源浪費。其主要手段包括如可視化，能量/成本分配，負荷預測，報警/事故處理，自動降低負荷開關，動力和能耗分析（大數據應用）等。

投入和產出是衡量工業4.0成功與否最核心的標準，周全的規劃及內部培訓也應該考慮在整個投資和實施計劃中。從產品角度考慮，應該選擇高性價比、有成功先例、兼容復雜的現有系統及將來升級更靈活的解決方案。與此同時，工業4.0的計劃和實施需要對汽車行業有深刻理解和熟悉各個流程的專業人員。汽車行業的工業4.0不是一蹴而就的，尋找可靠的合作伙伴將幫助加速整個進程。中國汽車行業在沒有完全實現電氣化的情況下就進入4.0時代，通過對供應鏈體系、生產體系以及售后體系的改造將促使汽車“制”造走向汽車“智”造轉變。