“工业4.0”是一个宏大的愿景，但又是一个简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入到虚拟网络——实体物理系统中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为“融合”。在制造系统中，工厂现场设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，并传到云端进行存储、分析，形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。
　　通过工业4.0可以建立一种人-技术互动的崭新模式，即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能发展到全厂智能。届时，嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理——从下订单开始，直到外运物流。
　　这一理念将零散的信息、通讯、虚拟等技术整合，通过数据可视化和共享互联，打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，实现从底层控制级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更低的拥有成本和更可控的企业风险。
　　自动化在“工业4.0”背景下的趋势
　　工业4.0时代的工业自动化，将在原有自动化技术和架构下CONTROL ENGINEERING China版权所有，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，让设备从传感器到因特网的通讯能够无缝对接，从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。在这种模式下CONTROL ENGINEERING China版权所有，生产自动化技术可通过自我诊断、自我修正和各种功能软件让设备更加智能，以更好地辅助工人完成生产。因此要求自动化设备的通讯功能和集成能力更强，而自动化软件则需具备更强大的分析处理及与企业其他软件系统的数据共享能力。
　　要实现工业4.0，自动化在四个层面上将进一步拓展：
　　自动化系统内部的横向连接。通过全集成自动化、集成架构等统一平台将控制、驱动、低压配电等系统深度集成，在单一的编程环境中为可扩展运动和机器控制提供集成的平台。这种集成可减少需要储存的备件数量，而控制平台的开放性则可确保与第三方组件轻松集成。此外，在每台机器上使用的可视化及信息软件需实现标准化处理方式。
　　与下层现场传感和数据采集层及上层企业管理系统的纵向连接。从机器运行和能源使用到变量处理和材料使用，在生产过程的每个环节中，控制器、传感器及其它设备均会产生大量数据。当务之急乃是将所有来自各工厂运行系统不断剧增的数据与来自业务应用的信息相结合，从而打造运营智能，尤其是远程维护解决方案和基于云技术的服务，以应对持续增加的围绕数据分析的服务需求。
　　基于开放标准和统一协议的通讯网络。若要充分利用智能化网络技术的优势，需要借助统一网络基础设施，来实现工厂内所有设备彼此之间的相互通信。未来，网络交换设备将得到更广泛的利用。独立IP的应用可以使产品和设备具备可识别的独立身份、便于追踪、定位和监测。此外，标准通讯可使更多的数字设备融入生产线网络，如摄像机、RFID读卡器、数字平板、安全磁卡等，以提高生产管理的精细化。
　　移动技术和虚拟化。目前在平板电脑或智能手机上访问生产数据，信息和工厂员工已能够实现“移动”并随时随地访问应用程序。人们可以随时随地与任何相关人事联系，可以与全球同事交流分享经验知识、解决业务问题。例如，很多油井地处分散的偏远地区，过去，技术人员需要奔波于各个油井之间将数据下载到闪存卡中，而现在则可以直接从云端下载数据，通过远程监视设备和过程。他们可以实时生成报告，而不是按天或者按周。
　　虚拟化可以降低对物理服务器和其它硬件的依赖性，同时节约工厂的能源成本。虚拟化技术还可以改善机器的可靠性，打造低成本高可用性的备份解决方案，同时允许操作系统的多个实例在单一硬件上运行。最新的DCS系统已经应用虚拟化服务器实现更快的处理速度及降低生命周期成本。
　　一旦公司理念趋于成熟，开始接受这些新技术，就能够出现同时应用所有这些技术的局面。目前CONTROL ENGINEERING China版权所有，控制层面，最新的PLC、变频等产品都有标准的网络通讯接口，现场设备通过传感器数据采集和联网传输即可实现诊断等智能功能；信息层面，各种数据库软件、制造执行系统、制造运行管理系统、产品生命周期管理软件等，同企业资源规划解决方案连接起来，则实现数据到信息的转换、辅助商业决策；分析运营层面：现有的云平台也具备了远程分析优化的基础和经验；安全层面：业界主流厂商都已与信息安全企业合作推出了实际方案。而未来的挑战主要在于需要在生产工程、机械工程、工艺工程、自动化工程、IT和互联网领域建立起一个共同认可的问题处理方式和标准。
　　未来企业什么样？
　　未来成功的企业必须知道如何整合技术资源，使其成为提高全球竞争力的工具。企业不能再“单打独斗”，必须明白自己是高度互联的全球信息系统的一部分。
　　组织形式也将发生深刻变化。类似军队中特种部队的一系列小组成为组织的基本单位，精干灵活，可以独立对各种新情况做出决策。
　　企业则需学会在战略决策集权化与执行层面和决策过程的放权化之间寻求平衡，还要从指令性管理转向合作式管理。另外，新技术有个负作用——高度互联下CONTROL ENGINEERING China版权所有，个体抵制外部入侵能力较弱，因此，企业要重视信息系统的安全。
　　石化信息化之路上 自动化仪表的机遇
　　近年来，面对国家转变经济发展方式、安全生产和节能减排、两化融合，推动“智能化工厂”、“数字油气田”建设和产业升级等发展新要求，我国石油天然气、炼化、煤化工等化工工程正向着大型化、基地化、一体化以及智能化和清洁化方向发展。其中自动化仪表正逐渐成为这些企业自动化生产的灵魂。
　　石化企业作为最先实行仪器仪表信息化的行业，其发展速度及效果最具示范性。以位于长江中上游，安徽省最大的中央直属生产企业，最大的石化产品生产基地——安庆石化为例，看自动化仪表对石化企业两化融合，转型智能工厂的影响。
　　成功实践案例
　　安庆石化共敷设网络主干光缆达70多公里CONTROL ENGINEERING China版权所有，主干带宽提升至万兆，桌面终端实现千兆接入；70余套应用系统，120多台全网服务器设备，联网终端近3000台。全面覆盖并服务于企业办公及生产区域。另外截至2013年底，公司现有仪器仪表73697台，34套DCS控制系统、111套PL控制系统、在线分析仪表585台，总回路数25385个，控制回路4781个，联锁保护回路4784个。
　　目前CONTROL ENGINEERING China版权所有，安庆石化拥有年综合加工能力800万吨的炼油装置，日处理煤2000吨的壳牌粉煤气化装置，以及年产33万吨合成氨、21万吨丙烯腈、7万吨腈纶、10万吨乙苯—苯乙烯等主要生产装置70余套。同时拥有20万千瓦发电机组、吞吐能力760万吨/年的油品码头、50万吨/年的化肥装船码头、20万吨/年的液态烃码头、80万吨/年的卸煤码头和日产24万吨的供水系统，以及全长13公里的厂内铁路专用线。年营业收入近500亿元。
　　如何改善信息基础设施、计量仪表基础，深化管理软件应用，打造智能化工厂，不仅是安庆石化的任务，同时也是整个化工工程工业所面临的巨大挑战。当然仪器仪表行业也在其中迎接石化智能工厂建设的新机遇。
　　自动化仪表新标准
　　2015年2月1实施的6项工业自动化仪表安全相关标准及1项自动化仪表技术相关标准