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工業 1.0 是機械制造時代，即 18 世紀引入的機械設備制造時代；時間大概是 18 世紀 60 年代至 19 世紀中期。
       就是通過 水力和蒸汽機實現工廠機械化。這次工業革命的結果是機械生產代替了手工勞動，經濟社會從以農業、手工業為基礎轉型到以工業、機械制造帶動經濟發展的新模式。那時的機械設備還沒有 電氣自動化控制 的概念。

工業 2.0 是電氣化與自動化時代，即 20 世紀初的電氣化與自動化時代；時間大概是 19 世紀后半期至 20 世紀初。
       也就是在勞動分工基礎上采用電力驅動產品的大規模生產；因為有了電力，所以才進入了由 繼電器、電氣自動化控制 機械設備生產的年代。這次的工業革命，通過零部件生產與產品裝配的成功分離，開創了產品批量生產的高效新模式。

工業 3.0 是電子信息化時代，即 20 世紀 70 年代開始并一直延續至現在的信息化時代。
    在升級工業 2.0 的基礎上，廣泛應用電子與信息技術，使制造過程自動化控制程度再進一步大幅度提高。生產效率、良品率、分工合作、機械設備壽命都得到了前所未有的提高。在此階段，工廠大量采用由 PC、PLC/單片機等真正電子、信息技術自動化控制的機械設備進行生產。自此，機器能夠逐步替代人類作業，不僅接管了相當比例的“體力勞動”，還接管了一些“腦力勞動”。工業 4.0 概念是德國政府 2013 年 《高技術戰略 2020》 確定的十大未來項目之一，并已上升為國家戰略，旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。
       工業 4.0 是實體物理世界與虛擬網絡世界融合的時代。但德國業界對 工業 4.0 的響應者卻不多，原因之一是所謂的虛擬網絡-實體物理系統（Cyber- Physical System,CPS）融合的主要思想，美國早在若干年前就已提出。未來 10 年，基于 信息物理系統（Cyber-PhysicalSystem，CPS）的智能化，將使人類步入以智能制造為主導的第四次工業革命。產品全生命周期、全制造流程數字化以及基于信息通信技術的模塊集成，將形成一種高度靈活、個性化、數字化的產品與服務新生產模式。      

       2013 年 12 月 12 日，美國白宮召開了第一次 CPS 成員會議。李杰教授作為專家組成員參加了會議。他們要討論的事情，與德國的工業 4.0 其實是一樣的內容。雖然德國先提出了概念，但他們剛剛起步、著手轉型，而美國一直在做以 CPS 為概念的先進制造。或許正是這方面的原因，德國也于2013 年10 月邀請李杰教授前往分享他們在美國的成功案例。

       對于 CPS 的概念，李杰教授認為可以用日常生活中常見事物來解釋。正如人們在 facebook 里建立的各種關系，在物理世界里是不可見的，卻可以得出這個人的生活社群、行為習慣、過往經歷等等。同樣，任何產品都有虛擬和實體 兩個世界（譬如：蘋果手機是實體，但 APP 是虛體），如何將虛擬世界里的關系透明化，正是 工業 4.0 時代需要做的。未來產品 (譬如：機床、飛機、汽車、等等) 都應該會有實與虛的價值接合。這樣的道理，是德國人提出概念的依據，但是李杰教授團隊在美國已經自 2001 年開始積累大量和工業界成功合作建立的案例。

       需要強調的是，德國提出的工業 4.0 和美國的 CPS，核心要義都是制造業基于數據分析的轉型。