目前“工业4.0”具有多重定义。通常控制工程网版权所有，德国的“工业4.0”研究专家是不会给出“工业4.0”明确定义的，因为“工业4.0”所描述的是未来的下一级产品开发、智能生产以及与这些智能“工业4.0”产品有关的各种智能服务。例如，我在研讨会中，经常用两句话描述“工业4.0”的含义，将“工业4.0”与物联网进行对比。
　　陈述1：通过构建所有涉及增值的实例网络的方法，实时获得所有相关信息的可用性。 在任何特定时间内，能够使用这些数据在业务流程中建立最佳价值流控制工程网版权所有，并促进全新业务模式发展的能力。
　　陈述2：在所有产品生命周期过程中，实时信息无缝流动，包括信息技术（IT）、操作技术（OT）（车间），以及基于“工业4.0”环境当中各个部件数字双胞胎的产品开发和优化。
　　从“工业4.0”的角度看智能工厂
　　“智能工厂”这一词，自动包含了一条更加智能的生产线、机器模块、机器和机器人的模块化理念。 无缝信息的可用性大大提高了效率和质量控制工程网版权所有，同时缩短了产品开发周期。在未来的“智能工厂”中，安全性、可靠性和连接性将成为“工业4.0”组件的既定属性（硬件和软件）。
　　OT生产自动化应用信息技术是“工业4.0”智能工厂发展的第一步。“工业4.0”的概念思想通过在智能工厂（纵向整合）中应用AI等无缝可用信息，同时结合不同智能工厂（横向整合）的不同技术，创建样本规模唯一的独特产品，从而优化生产技术。
　　“工业4.0”描述了未来制造业的一种方式，即工厂传统边界部分消失，产品可以靠近客户开发和生产，并为特定客户提供完全定制化服务。未来，我们将看到各种工厂生产线，多家批量生产智能工厂，其中部分工厂灵活基于“工业4.0”机器和“工业4.0”机器人，部分虚拟工厂基于“工业4.0”数字双胞胎靠近客户生产。在所谓的“未来工厂”中应用“工业4.0”原理的结果是改变了销售、开发和生产产品的方式。 
　　工业物联网功能金字塔
　　工业物联网功能金字塔描述了超越物理资产（我们目前和未来所有的传感器和执行器）之上的所有层级，以实现业务流程专用相关信息的连通性和可用性。在整合或设备层当中整合资产www.cechina.cn，其次是通信、信息和功能层。最高层是业务层，我们期待业务层当中的新业务应用程序。工业物联网功能金字塔可以映射到智能工厂边缘云实施当中，只有在最高级别需要与外部连接。我想借助RAMI 4.0来解释这些层级，因为RAMI整合了IT，OT和生命周期三大维度。

　　图1 数字化转型——物联网和工业物联网能力金字塔

　　各种不同的物联网、智能电网和工业互联网，都需要不同的参考架构模型，以为企业行动提供指引。这些模型描述了网络物理组件和网络物理系统的基本原理，并将其应用于特定的细分市场当中。“工业4.0”参考架构模型（RAMI 4.0）是基于当前可用的工业标准，并精确描述了RAMI模型当中每个机柜的资产管理外壳内部所有信息无缝可用性的需求。RAMI模型明确了实现所有信息无缝可用性的九大要求。“工业4.0”通讯基于SOA——服务导向架构原则。安全性、可靠性和互操作性逐渐成为“工业4.0”组件的特殊属性。
　　数字化转型与机器的安全性
　　“工业4.0”环境中的数字化转型描述了创建一个或多个生态系统的任务，该系统将RAMI 4.0的所有通用规则转换为基于行业标准的具体实施，以实现无缝的互操作性。必须在架构原则当中推动贯彻（开发）可靠和安全原则，满足连接到云的完全模块化智能工厂生产设备的要求。数字化转型是一个发展缺失概念、实施、学习和优化的过程。在这个过程，为实体资产（包括设备、软件等）建立一个资产管理外壳（包括属性、功能等甚至更多）非常重要。这相当于为实体资产装上一个“数字马甲”，从而可以进一步应用CPS赛博物理系统的概念，将基于连接的机器和机器模块的虚拟测试和虚拟验证实现无缝整合。在“工业4.0”智能工厂环境中工作的人员通过相同的原则进行连接，因此人机界面HMI逐渐成为一个关键的推动要素。
　　过去20年里，逐渐形成了机械安全原则，机械安全原则基于基础性安全原则。应用相同的基本原理，并将安全概念作为“工业4.0”组件的固有属性，确保机器安全性达到相同或更高的水平。所有信息的实时可用性与目前安全监控的一个子集形成鲜明对比，如果所有组件满足RAMI 4.0通用规则，安全性将会大大提高。
　　未来制造
　　美国的工业互联网IIC和“工业4.0”平台创建了描述参考体系结构和系统要求的基本文档。将这些原则应用于试点生产线、智能工厂并创建搭载最新IT技术的测试平台的过程显示出即将到来的工业革命的巨大潜力。未来，全球都将采用“工业4.0”的概念（所有相关信息的无缝可用性）。 “工业4.0”的关键推动因素具有互操作性和连通性www.cechina.cn， 使得新建工厂无论在那里都可以轻松实现。 在全球范围内，一场新的比赛已经开始，与应用全新理念的发展速度相比，局部的历史性因素已经变得不那么重要。（作者：德特夫·理查博士）