中國老話講“飯要一口口吃，路要一步步走”。從古今中外的歷史發展來看，人類的進化及演變是一步一個腳印才走到了今天。當然，工業體系的發展也必然遵循這樣一個規律，即通過新技術、新材料和創新可以把某個過程縮短，但要實現現代工業體系的跨越式發展需要有充分的前提條件。

　　在先進制造技術發展的進程中，出現了多項與智能制造相關的技術概念與實踐，其中與智能制造關系最直接、最密切的是數字化技術、網絡通信技術、信息技術、自動化技術和人工智能技術，以及敏捷制造、精益制造、網絡化制造、數字化制造等。這些技術的應用與實踐對智能制造的發展具有重要的支撐作用，但同時又與智能制造有所區別。

　　自動化技術是一門綜合性技術，它和控制論、信息論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制等都有著十分密切的關系，而其中又以“控制理論”和“計算機技術”對自動化技術的影響最大。

　　工業產品的工程概念。按照產品研制流程，可以簡單劃分為4個階段。

　　第一階段是方案階段，包含需求分析、概念設計、方案設計；第二階段是工程研制階段，包含初步設計、詳細設計、試制、試驗；第三階段是產品定型后的批生產階段；第四階段是產品交付后的使用維護階段；最后到了產品報廢或回收，就完成了產品壽命周期的整個過程，這就是PLM。在歷史上，沒有計算機也研制生產了很多的產品，因此傳統工業產品本身和數字化沒有直接關系。

　　信息化單項技術應用階段。20世紀60年代以后，隨著計算機軟硬件的迅猛發展，出現了大量CAX類的工具，逐步使工程師從傳統的手工產品研制向計算機輔助方向轉變，可以說是數字化工程的萌芽階段。

　　數字化工程的概念。為使問題簡單明了，我們先把CPS的C和P分開考慮，最后再加以綜合。首先描述C，就是Cyber。

　　產品研制的幾個階段全部在計算機上完成，從虛擬的方案設計、虛擬工程研制、虛擬試驗等在計算機上的反復迭代不斷發現問題，解決問題。當然，基礎是有大量計算機聯網，并具有完整的基礎數據庫，應用大量CAX軟件和工程管理軟件，幾千甚至是數萬名工程師采用IPT的組織，在協同研制平臺上完成復雜產品的設計仿真等工作。典型案例是波音787飛機，它基于全球的組織方式，采用各類軟件約8000種。這就是CPS中的C（Cyber）空間，也就是基于互聯網的協同研制眾創空間。

　　在數字化生產的流程中，數字化生產要逐步從自動化的設備級做起，并根據需求，由若干設備組成自動化的生產線，由多條生產線建立自動化車間，最后部署成數字化工廠，對大型復雜產品需要構建多個自動化工廠的產業聯盟。這樣形成5個層級，各個層級的配置有著很大的區別。限于篇幅，這里不作過多描述。數字化生產離不開設備、設施、材料等，這些就是CPS中的P（Physical）。

　　將Cyber和Physical融合就是賽博-物理系統，簡稱CPS。CPS的初始階段就是我國所講的工業化和信息化兩化融合。當然，隨著技術的發展和深入應用，目前叫工業化和信息化兩化深度融合。

　　未來智能制造業

　　通過通信網絡，將工廠內所有設備互聯的“智能工廠”就是其中最好的一個體現。德國制造業中的所有行業正在實施該項目有關的研究，并計劃為此投入2億歐元。智能工廠或者“工業4.0”，是從嵌入式系統向信息物理融合系統（CPS）發展的技術進化。作為未來第四次工業革命的代表，工業4.0不斷向實現物體、數據以及服務等無縫連接的互聯網（物聯網、數據網和服務互聯網）的方向發展。