中国老话讲“饭要一口口吃，路要一步步走”。从古今中外的历史发展来看，人类的进化及演变是一步一个脚印才走到了今天。当然，工业体系的发展也必然遵循这样一个规律，即通过新技术、新材料和创新可以把某个过程缩短，但要实现现代工业体系的跨越式发展需要有充分的前提条件。

　　在先进制造技术发展的进程中，出现了多项与智能制造相关的技术概念与实践，其中与智能制造关系最直接、最密切的是数字化技术、网络通信技术、信息技术、自动化技术和人工智能技术，以及敏捷制造、精益制造、网络化制造、数字化制造等。这些技术的应用与实践对智能制造的发展具有重要的支撑作用，但同时又与智能制造有所区别。

　　自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系，而其中又以“控制理论”和“计算机技术”对自动化技术的影响最大。

　　工业产品的工程概念。按照产品研制流程，可以简单划分为4个阶段。

　　第一阶段是方案阶段，包含需求分析、概念设计、方案设计；第二阶段是工程研制阶段，包含初步设计、详细设计、试制、试验；第三阶段是产品定型后的批生产阶段；第四阶段是产品交付后的使用维护阶段；最后到了产品报废或回收，就完成了产品寿命周期的整个过程，这就是PLM。在历史上，没有计算机也研制生产了很多的产品，因此传统工业产品本身和数字化没有直接关系。

　　信息化单项技术应用阶段。20世纪60年代以后，随着计算机软硬件的迅猛发展，出现了大量CAX类的工具，逐步使工程师从传统的手工产品研制向计算机辅助方向转变，可以说是数字化工程的萌芽阶段。

　　数字化工程的概念。为使问题简单明了，我们先把CPS的C和P分开考虑，最后再加以综合。首先描述C，就是Cyber。

　　产品研制的几个阶段全部在计算机上完成，从虚拟的方案设计、虚拟工程研制、虚拟试验等在计算机上的反复迭代不断发现问题，解决问题。当然，基础是有大量计算机联网，并具有完整的基础数据库，应用大量CAX软件和工程管理软件，几千甚至是数万名工程师采用IPT的组织，在协同研制平台上完成复杂产品的设计仿真等工作。典型案例是波音787飞机，它基于全球的组织方式，采用各类软件约8000种。这就是CPS中的C（Cyber）空间，也就是基于互联网的协同研制众创空间。

　　在数字化生产的流程中，数字化生产要逐步从自动化的设备级做起，并根据需求，由若干设备组成自动化的生产线，由多条生产线建立自动化车间，最后部署成数字化工厂，对大型复杂产品需要构建多个自动化工厂的产业联盟。这样形成5个层级，各个层级的配置有着很大的区别。限于篇幅，这里不作过多描述。数字化生产离不开设备、设施、材料等，这些就是CPS中的P（Physical）。

　　将Cyber和Physical融合就是赛博-物理系统，简称CPS。CPS的初始阶段就是我国所讲的工业化和信息化两化融合。当然，随着技术的发展和深入应用，目前叫工业化和信息化两化深度融合。

　　未来智能制造业

　　通过通信网络，将工厂内所有设备互联的“智能工厂”就是其中最好的一个体现。德国制造业中的所有行业正在实施该项目有关的研究，并计划为此投入2亿欧元。智能工厂或者“工业4.0”，是从嵌入式系统向信息物理融合系统（CPS）发展的技术进化。作为未来第四次工业革命的代表，工业4.0不断向实现物体、数据以及服务等无缝连接的互联网（物联网、数据网和服务互联网）的方向发展。