本文將僅就生產技術升級問題，試圖梳理制造企業的轉型升級路線。目前制造技術升級的概念是，本質仍然離不開四個關鍵詞語：自動化、信息化、數字化和智能化。然而，并非所有制造業都要通過這‘四化’實現技術升級；同一個企業的不同發展階段也需要兼顧不同的升級策略；不同類型的制造業也需要考慮適合自身發展規律的升級路線。
本文系列力圖回答這些問題，并為中國制造提供可選擇的路徑。1
1、自動化
首先需要考慮“自動”與“手動”。與“自動化生產”相對應的是“手工生產”。通常講的自動化升級都是指用自動化設備和裝置替代人工。因此，凡是人做不了或者不愿意做的工作都可以通過自動化進行升級，越是動作簡單、重復、繁重的生產形式，越適合采用自動化升級策略，例如搬運、包裝、噴涂等；而動作越復雜，對人手靈活性依賴越大的生產模式就不適合自動化升級，例如皮具制作、制衣等。
按照工業4.0的定義，1968年出現的莫迪康可編程控制站器Modicon PLC（后來被施耐德收購），被視為自動化的一個劃時代意義的產品。
2、信息化管理
應該說“企業信息化”這個詞是伴隨著ERP的普及而流行的，而ERP的前身是MRP和MRPII，再往前推則是會計電算化軟件、庫存管理軟件等。這類軟件的流行基于數據庫系統的成熟。
隨著這類軟件的普及，“MIS（管理信息系統）”應運而生，同時MIS市場迅速膨脹。也許是出于對會計制度與國際接軌的需要，當時MIS的主力是會計電算化軟件，火爆的市場也成就了金蝶、用友這樣的國產軟件公司。
上世紀末期是跨國公司全球布局的黃金時期。外企進入中國不僅帶來了先進的管理模式，也帶來了對企業管理信息系統的市場需求。跨國公司要求中國本土供應商的管理系統與之對接，倒逼中國企業大干快上ERP項目。這個時期除了捧紅SAP之外，還造就了不少ERP軟件實施和信息系統咨詢公司，諸如畢博和埃森哲。
2000年初的時候，業內對ERP的態度如同對當前的工業4.0，說法不一。
但普遍的共識是企業上ERP不是簡單買個軟件，更需要對管理流程進行梳理，破舊立新。隨之而來就出現了一個流行詞叫“企業流程再造BPR”，很大程度上也算是商家為了配合ERP項目搞的噱頭。到目前為止，ERP通用功能已經非常成熟，而跟業務深水區的結合，正在面臨全新的升級考驗。
包括ERP在內，本段所提及的軟件都是用MIS把企業管起來，本質上是企業商業和運營的信息化。與此同時，在產品設計、生產設備、質量管理等直接與制造相關的環節也在進行著信息化。
3、信息化制造與數字化制造
這里不得不提CIMS，計算機集成制造系統。CIMS要集成的對象是一個一個獨立的計算機輔助軟件（CAX），旨在消除信息孤島。這個概念在中國的興起要早于ERP。可以說ERP是面向商業的信息集成，而CIMS是面向制造業的信息集成，當時都是被當作信息化所理解的CIMS除了要集成CAD（計算機輔助設計）、CAM（計算機輔助制造）、CAT（計算機輔助檢測）、CAPP（計算機輔助工藝等系統模塊）等，還明確提出了邏輯層次結構，并整合了敏捷制造、并行工程、虛擬制造等方法論范疇的理論概念。
然而，技術為它的早產付出了代價。
CIMS的失敗就是因為它提出的時代太超前，相關技術和產品都還沒成熟。而在它之后便迎來了工業軟件市場的大整合時代：例如由對CAD產品數據管理發展而來的PDM（產品數據管理），通過對產品BOM的信息化管理實現了產品“數字化”。“數字化”這個概念盡管現在被濫用，但是它應該是脫胎于3D數模的。至少在商業語境里，“數字化”要與3D圖形和動態仿真同時出現。例如“產品數字化”是指用3D數模構建產品模型，“工廠數字化”則需要面向工廠進行3D建模。
當今工業4.0所處的環境，已遠遠超越CIMS所處的年代。大量設計軟件廣泛使用，大量數字化資源和虛擬化產品，已經進入主流，類似Digital Thread（數字主線）、Digital Twin（數字孿生）被更廣泛地應用。
4、數據采集
在過去30年中國企業現代化進程中，除信息化項目大干快上之外，還有一條自動化升級的主線：在流程制造行業（如石化、水泥、食品等），一大批分散控制系統DCS和儀表自動化項目迅速崛起，而國產的DCS如浙大中控、和利時，甚至被GE收購之前的新華控制系統，都得到了長足的發展；而在離散制造行業的是企業采購了大量數控和自動化物流設備。隨之而來出現的問題就是如何獲得這些現場數據，并把這些實時數據用起來。
當下火熱的“云數據”，前身可以說是“遠程抄表”。最早是油田、礦井等野外設備需要監控運行狀態——早期用的是電報，后來短信。在智能手機尚未普及的時代，還用過手機網頁客戶端，而現在基本就是成熟的3G/4G網絡，外加APP客戶端。
10年前做方案時，往往會在示意圖中用云彩和墻的圖標兩端分別畫上服務器和筆記本電腦，筆記本和云彩圖標之間畫一個閃電符號，意為有防火墻的無線數據交換。現在的“云”方案只是在筆記本旁邊加上了手機和pad圖標。事物的發展，只是在增添要素而已。
說到數據采集就不得不提組態軟件。這類產品最早是DCS或PLC廠家為方便客戶開發界面而配備的開發套件，后來出現了許多獨立的組態軟件廠商，可以通過圖形界面直觀地看到數據的變化。由此產生了“人機界面（HMI）”，所以“圖形化”往往指的是人機交互相關的產品或項目，比如工作站的面板和電子看板等。
現場數據采集SCADA，正是自動化與信息化的鏈接節點，是自動化設備和信息化管理軟件的承上啟下的層級，也是自動化與信息化相融合的過渡區域。
而這些早年軟件留下的數據，正是當下的工業大數據“黑金”。它們深埋在設備、模塊和系統之中，不見天日。工業大數據從業者，需要有非常的智慧，來解救這些黑金。
5、智能化
智能化定義眾說紛紜，就沒有統一標準了。現在許多復雜一點的控制系統，似乎都被叫做“智能控制”，好像更新一代的控制系統都可以叫做智能化。
嚴格意義上的智能化，必須要借助大量的建模和算法，以及一些必要的人工智能技術，包括啟發式算法和機器學習。如果按照這個標準，目前不少先進的控制系統的控制算法已經可以算是智能化，但真正智能化的管理信息系統市面上還不存在。信息系統的智能化趨勢應該說是很明確的，特別是人工智能AI項目開始受到大量資金關注后，那些原本只在學術期刊上出現的，服務于制造調度算法的復雜公式才開始有了一些用武之地。
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