制造业升级是所有主要制造国面临的共同问题：(1)如何在保持中国制造业的同时保持高毛利率；(2)如何保持自己制造业的优势，而不是化为劣势；(3)如何克服劳动力成本上涨。
各国对此高度重视，并有相应的战略：(1)美国，先进制造国家战略计划，工业互联网革命(GE提出)；(2)日本，产业价值链计划；(3)德国，工业4.0战略；(4)中国，中国制造2025。核心是通过数字化转型提高制造业水平。
大国行动刻不容缓。随着中国劳动力成本上升，制造业增长势头放缓，产品创新周期缩短，迫切需要以智能制造促进制造业升级。鉴于智能制造这一重大问题，制造大国在国家战略层面上予以重视。美国提出先进制造国家战略计划，日本提出产业价值链计划，德国提出产业4.0战略，中国也在2015年发布《中国制造2025》。核心是通过数字化改造提高制造水平。德国提出的工业4.0的概念，是最具体的概念，最有历史眼光和落地方案。
工业4.0的两个核心概念
两个核心概念是信息物理融合系统(CPS)和产品生命周期管理(PLM)。CPS和PLM是工业4.0中的两个核心概念。CPS是由具有物理输入输出和交互的单元组成的网络；随着新技术的发展，硬件和软件的界限逐渐弱化，人机通信的成本大大降低。PLM是指对产品整个生命周期的管理，从最初的生产设计和生产计划，到生产项目的建设和生产(包括物流)，再到产品的使用和服务。
典型的智能制造系统与人体系统非常相似。典型的智能制造系统由信息空间、物理空间和通信系统三部分组成。这个系统和人体结构很像。信息空间负责信息的存储、处理和决策，类似人脑/小脑；物理空间类似于人四肢的躯干，负责具体动作的产生；通信系统类似于人的神经纤维，负责软件与软件、软件与硬件、硬件与硬件之间的信息传递。
软硬件齐头并进，国内替代大有可为。在中国从制造大国向制造强国转型的过程中，智能制造领域的软硬件都在逐渐被国内替代所取代。2019年，中国工业软件市场规模达到1949亿元，同比增长16%，预计2021年将超过2631亿元。用友、广联达、宝信、东软等国内供应商已经在各个子产品轨道上名列前茅。作为智能设备的代表，2018年，国产工业机器人销量超过15万台，占世界的36.5%，其中国产品牌销量为4.1万台，占市场的27%。Easton、Eft等公司成为国内替代的先锋。
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