智能生产与信息物理系统

2016-12-01

   CPS是智能制造的核心,它是信息化、自动化和智能化的集成系统。CPS通过人机交互界面和通讯接口实现对物理系统的通讯和控制,并与企业信息系统融合,实现数据采集、过程监控、设备运维与诊断、产品质量跟踪追溯和智能生产调度。

  CPS是一个包含计算、网络和物理实体的复杂系统,通过3C(Computing、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,通过人机交互接口实现和物理进程的交互,使赛博空间以远程、可靠、实时、安全、智能化、协作的方式操控一个物理实体。

       智能制造包含三大集成:纵向集成、端对端集成、横向集成。

  纵向集成是将企业内不同的IT系统、生产设施(以数控机床、机器人等数字化生产设备为主)进行全面的集成,目的是建立一个高度集成化的系统,为将来智能工厂中网络化制造、个性化定制、数字化生产提供支撑。纵向集成是企业实现智能制造的基础,通过信息技术与生产设备深度融合,是CPS在企业中的具体应用。

  端对端集成是通过产品的研发、生产、服务等产品全生命周期的工程活动,实现围绕产品的企业间的集成与合作。德国绝大部分企业是家族型的中小企业,具有很强的技术与质量优势,但规模小,难以参与全球竞争。但是如果通过端到端集成,打造紧密产业链、生态圈,就可以应对中国大规模传统生产模式的冲击。

  横向集成是以供应链为主线,通过企业间的三流合一(物流、能源流、信息流),实现一种社会化协同生产。由于各企业间基础不同、软硬件系统不同、标准不同,实现这些企业之间横向集成的难度是非常大的。因此,最重要的第一项就是标准问题,但这注定是一个时间漫长、工作量巨大的工程。

    CPS为箭头,以智能工厂与智能生产为两翼,以三项集成为助推器,在自动化、数字化、网络化、智能化的基础上,通过社会化协作的模式,实现个性化、柔性化、高效化、社会化的智能制造。实现信息技术和先进制造业的结合,或者用互联网+先进制造业的结合,带动整个新一轮制造业发展。CPS也是中国制造业转型升级、走向智能的强劲引擎。

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