如果说前三次工业革命分别从机械化、规模化、标准化和自动化等方面大幅度地提高了生产力，那么第四次工业革命与前面三次的区别就在于：工业制造不再以制造端的生产力需求为出发点，而是将客户端价值作为整个产业链的核心，改变以往工业价值链 从生产端向消费端、从上游向下游推动的模式，从客户端的价值需求出发，提供客制化的产品和服务，并以此作为整个产业链的共同目标，使整个产业链上的各个环节实现协同优化，其本质是工业视角的转变。
本书旨在从中国独特道路和生存之道出发，深入浅出地介绍了工业与互联网结合给中国制造带来的变革。
从中国制造的世界格局到预见未来，从微观场景到宏观概念，本书围绕工业智能化的三个核心领域：工业云模式、工业大数据、工业智能展开论述，通过对工业制造、产品价值、供应链等概念的阐释，为工业企业描绘了一幅未来工业智能生态的全图景。
本书旨在从中国独特道路和生存之道出发，深入浅出地介绍工业与互联网结合给中国制造带来的变革。从中国制造的世界格局，到预见未来，给出工业未来生态描图景，对工业、商业、互联网融合背后的价值转型做了一些深入思考，内容前沿，对我国工业智能的发展非常有促进作用。
在之前出版的《工业大数据》和《从大数据到智能制造》两本书中，作者给工业界带来了“蛋黄”（6M）加“蛋白”（6C）的创值思维，阐述了利用工业大数据管理工业中“可见”和“不可见”问题的思路，其中特别指出：“蛋白”一定是从用户使用场景而非产品端来思考问题的，它是真正为客户创造价值的创新服务。阿里云创始人王坚博士在《在线》一书中提出，数据的真正意义在于“在线”，他指出，没有云计算，也就不会有大数据。我们将王坚博士的这句话延伸一步：没有云计算，也就不会有大数据，也就没有数据智能。因此，李杰教授和阿里云一起，进一步就云计算与工业智能化转型展开深入研究，聚焦中国工业互联网与智能制造发展的独特道路，希望在加速推动中国工业互联网与智能制造进入快车道方面进行一些模式探讨与路径探索。
中国有着与美、德、日不同的制造文化，跟随他国的道路并不是明智的选择。中国制造与互联网、云计算、大数据等新要素相互融合的新模式，完全有可能达到弯道超车的效果。全球最大的互联网人口与消费市场，体量与门类第一的制造业生态体系，加上全球最多的理工科毕业生数量，都是中国实现广义的工业智能化的基础条件，中国在智能手机上的逆袭已经体现了我们在这几个方面的优势，在智能产品、智能服务、智能制造领域，这种融合创新的模式有机会被进一步放大：我们判断，中国将在未来
5年成为全球最大的智能产品和智能服务市场以及产品提供者，而中国市场最大的机会则在于代际所带来的消费革命，“90后”
“00后”带动的5亿中产阶级消费革命，是中国工业智能化发展的终极驱动力。中国的互联网经济在过去的10年中取得了飞速的发展，这促进了技术和商业模式的创新，也为其他行业注入了活力，提供了新的思路和工具。互联网同样可以为制造业的发展助力，互联网的广义衍生要素，如云计算、大数据、物联网都已成为工业企业转型升级的新要素。中国制造企业需要从互联网、数字经济、制造知识等全方位视角看待 “中国制造2025”，把工业与在中国市场上得到验证的互联网模式真正融合在一起，创造全新的模式、机会和路径。
本书从微观的应用场景到宏观的思维方式，围绕工业智能化的三个核心领域：工业云模式、工业大数据、工业智能展开叙述。内容的核心包括三个方面。第一个方面是制造的内功，包括制造知识和制造系统等。第二个方面是产品的价值如何给客户的价值和生活方式带来改变。第三个方面是工业价值体系的集成，包括生产系统内部的纵向集成、产业生态链的横向集成，以及最终客户价值交付的端到端集成。
李杰（Jay Lee），现任美国辛辛那提大学特聘讲座教授，美国国家科学基金会智能维护系统研究中心主任，长江学者、千人计划专家，2013年，担任美国白宫信息物理系统与美国挑战项目顾问；2016年起，担任美国麦肯锡全球顾问。李杰教授还是美国机械工程学会及美国制造工程学会的会士，研究突破了传统机械设备故障预测的理论、方法和技术，其关键性技术得到国际学术界的认可与高度评价，被美国《财富》杂志誉为“21世纪全球三大热门技术”之一。他所著的《工业大数据》与 《从大数据到智能制造》在中国读者和企业中广受好评。
刘云璐，计算机博士，高级工程师，阿里云技术专家，中国智能应用联盟特邀专家。毕业于北京航空航天大学计算机学院，美国卡内基-梅隆大学访问学者。在工业互联网、物联网、无线通信等领域有长期积累，在国内外*期刊会议发表论文、书稿多篇，专利30余项。
刘宗长，美国辛辛那提大学智能维护系统研究中心博士生，从2012年起担任IMS中心研究助理，拥有与法国阿尔斯通、比利时鲁汶机电技术中心、美国国家仪器、中国中车、中国船舶工业集团、上海电气等公司的合作经验。2016年与李杰教授和IMS中心博士团队共同创立北京天泽智云科技有限公司，担任技术研发副总裁。
田丰，阿里云研究中心主任，专注于云计算、人工智能、大数据、物联网科技战略研究。全球TOGAF认证企业架构师，英国OGC认证的ITIL专家，ISO20000/ISO27001主任审核师，工信部人才交流中心工业和信息化特邀专家，阿里巴巴淘宝大学、京橙讲坛特邀讲师，中国互联网协会核心专家。
推荐序一 VII
推荐序二 XIII
前?言 XVII
第一章?工业智能革命正式开启
第一节?变革前夜 003
融合，还是融合 003
革命，又是革命 004
痛点，仍有痛点 006
第二节?全球制造新格局 010
三足鼎立 010
中国：转型升级关键期 012
美国：开辟制造业的新价值空间 013
德国：基于制造的价值升级 018
日本：略显滞后的转型 021
第三节?中国制造：挑战大，机会更大 024
劳动生产率低 024
产品价值缺失 025
制造基础薄弱 028
代际机遇 033
政策性结构调整 033
互联网红利 034
第四节?云计算：中国智造新机遇 037
当数据成为问题 037
制造业的厨房 038
从数据到知识 040
云计算的三大优势 041
第二章?工业智能化
第一节?工业智能化的本质 047
工业视角的转变 047
高效、自省的体系 048
不可见的问题 048
不可见的需求 049
第二节?工业大数据：工业价值转型的新视角 051
工业大数据的挑战与目标 051
“不可见世界”的价值 055
“无忧”的制造环境 057
第三节?人工智能：获取知识的新手段 062
从“深蓝”到Master 062
打破“知识的边界” 064
从人工智能到工业智能 065
第四节?云平台：不可或缺的基础设施 067
云计算，不只是计算 067
云计算价值体系 072
重塑制造生态 073
第五节?信息物理系统：两化融合的新模式 076
CPS技术架构体系 076
数字化镜像 078
价值创造过程 079
第三章?云上中国智造
第一节?云计算的5S特征 085
第二节?直击中国制造痛点 087
个性化需求 vs 规模化生产 087
工业快速发展需求 vs工业知识相对封闭 091
中国制造成本较高 vs 价值获取较低 093
第三节?从商业应用到工业应用 094
工业云平台的四大功能目标 094
工业云平台的7S特征 095
第四节?释放用户潜力 103
第五节?推动工业价值转型 107
第六节?构筑未来工业体系 111
泛制造域 112
泛知识域 113
泛服务域 115
泛产品域 117
第四章?工业云平台的应用探索
第一节?面向制造系统的应用 121
第二节?面向产品价值的应用 126
第三节?推动业态融合的新生态 130
第四节?互联网企业与传统工业企业合作模式的
探索 134
制造的全流程协同 134
核心制造水平的提升 136
从产品到服务 137
第五章?工业云平台的应用案例
??系列1：企业应用 141
第一节?协鑫光伏的云平台智能服务 141
第二节?台湾高聖带锯机床的智能服务 152
第三节?滚珠丝杠健康管理及预测性服务 158
第四节?基于云平台的风场智能运维系统 164
第五节?基于云平台的新能源智能运维系统 172
第六节?智能轨道交通运维系统 181
第七节?制衣企业全渠道供应链营销智能系统 184
??系列2：生态建设 196
第八节?淘工厂的柔性供应链生态 196
第九节?云栖小镇的智能硬件创新生态 201
结?语 207
致?谢 211
拥抱数据驱动的世界
随着互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术逐渐向工业生产等传统行业融合渗透，一系列新的生产方式和组织方式不断涌现，工业数字化、网络化、智能化发展趋势明显。当前，工业互联网、工业云、工业大数据、工业物联网等新概念层出不穷，但这些纷繁芜杂概念的背后依然是从数据到信息、从信息到知识、从知识到智能的演进路径，数据驱动的智能工业世界亦初现端倪。
美国的先进制造业、德国的工业4.0、法国的“新工业法国”计划、日本的机器人新战略、韩国的IT（信息技术）融合发展战略等，无不将工业智能化发展作为重要着力点，利用互联网等新一代信息技术推动制造业变革已成为全球的共同选择。无论是德国自下而上的工业4.0，还是美国自上而下的工业互联网，其本质都是工业隐形数据的显性化和隐形知识的显性化，都是对数据驱动智能工业世界的探索。
我国正处于信息化大背景下工业化加速发展的历史时期，党的十七大做出了大力推进信息化与工业化融合的战略部署，十八大又进一步提出信息化和工业化深度融合的要求。习近平总书记在“网络安全和信息化工作”座谈会上强调，要“做好信息化和工业化深度融合这篇大文章”。推动工业数字化、网络化、智能化发展，应深刻把握全球信息化深入发展与中国工业化进程加速交汇的时代特征，正确认识互联网带来的革命性变化，充分梳理智能的基础和智造的逻辑。
互联网带来的变革
进入新世纪，关于互联网引发的经济社会变革日益成为各界关注的核心议题，来自不同视野的观察不断激发我们对未来社会图景的新思考。得益于开放、共享、协同、去中心化的特点，互联网已经对经济社会运行、生产生活方式、治国理政模式产生了全球性、根本性的影响，成为重构国际政治经济新格局的重要力量。互联网带来的变革主要体现在以下两个方面。
在人类生活方面，互联网空间正在成为人类的第二生存空间。新一代信息通信技术在生活消费领域日益广泛和普及的应用，使亿万人群得以在一个互联网平台上互相连接、交互、影响，深刻改变了人们的信息传递、知识获取、意愿表达、商品采购等日常生活方式。
在人类生产方面，互联网正在重构制造业范式。如果说制造业范式是一定时期，在特定技术条件下，对制造业价值观、方法论、发展模式和运行规律的认识框架，那么互联网就是通过创造一个与实物制造相对应的虚拟制造空间来改变传统制造的框架。这一新方法推动了制造业范式的迁移，通过构建制造业快速迭代、持续优化、数据驱动的新方式，重建制造效率、成本和质量管控新体系。
人类正在进入一个数据驱动的世界，这定义了数据驱动的新服务模式，智能互联产品正演变为一个实时感知客户需求数据的服务平台。这带来了数据驱动的创新、数据驱动的模型和数据驱动的决策，企业内部的横向集成和企业间的纵向集成实现了数据的及时性、完整性、准确性和可执行性，推动了数据—信息—知识—决策持续转化，构建了企业运营新机制。
工业智能化的本质
从机械化到电气化，再到信息化，工业革命正在互联网等新一代信息技术的驱动下向智能化演进，工业智能化的本质主要表现在以下几个方面。
工业智能化是互联，是要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起，将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统（CPS）形成一个智能网络。
工业智能化是集成，是要在人与人、人与机器、机器与机器，以及服务与服务之间“互联”的基础上，实现横向、纵向和端到端的高度集成。通过纵向集成，实现生产环节、环节之间、产品全生命周期等企业内部信息流、资金流和物流的无缝连接。通过横向集成，实现从企业内部向产业链和企业间的信息集成、协同研发、供应链管理和价值链重构。通过端到端集成，实现从产品设计、生产制造、物流配送到使用维护的产品全生命周期的管理和服务，重构产业链各环节的价值体系。
工业智能化是数据，是对产品数据的精准分析、是对运营数据的实时优化、是对价值链数据的挖掘利用。当感知、连接无所不在，数据必将无所不在，数据正在成为工业智能化的基石。
工业智能化是创新。新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据等信息技术创新的不断演进，推动了CPS、工业互联网、工业云、工业大数据等融合技术创新。信息技术不断融入工业装备中，推动着工业产品创新向数字化、智能化方向发展。
工业智能化是转型。通过在设计、供应链、制造、物流、服务等各个环节接入用户的参与界面，实现了用户参与式创新，推动了制造业技术、产品、工艺、服务的全方位创新，不断催生和孕育出新技术、新业态和新模式，从而激发整个社会的创新创业激情，加快从传统的要素驱动向创新驱动转型。
推进工业智能化是一项富有创新性的伟大实践，本书作者透过现象看本质，透过工业大数据看到了知识和基于数据的智能，从信息物理系统中发掘信息化与工业化融合的新机遇，从工业云的视角探索工业智能化转型路径，折射出本书作者深刻认识、独立思考的智慧之光，能够为工业智能化道路上的同行者提供借鉴，为后来者提供指引。
是为序。
工信部信息化和软件服务业司副司长
安筱鹏
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