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《信息物理CPS系统白皮书(2017年)》110页

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信息物理 CPS 白皮书
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更新时间:2018/9/30(发布于山东)

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文本描述
2017年3月1日发布
中国电子技术标准化研究院
通信地址:北京市东城区安定门东大街1号
中国电子技术标准化研究院(100007)
白皮书联络人:苏伟
联系方式:010-64102805
邮 箱:suwei@cesi
指导单位:工业和信息化部信息化和软件服务业司
国家标准化管理委员会工业标准二部
编写单位:中国电子技术标准化研究院
中国信息物理系统发展论坛
信息物理系统白皮书
(2017)
信息物理系统白皮书
(2017)
2017年3月1日发布
指导单位:工业和信息化部信息化和软件服务业司
国家标准化管理委员会工业标准二部
编写单位:中国电子技术标准化研究院
中国信息物理系统发展论坛
i
关于CPS的几点思考
——CPS是什么?如何看?怎么干?
安筱鹏
2006年美国国家科学基金会(NSF)组织召开了国际上第一个关于
信息物理系统的研讨会,并对Cyber-Physical Systems(即CPS)这一概念
做出详细描述。此后美国政府、学术界和产业界高度重视CPS的研究和应
用推广,并将CPS作为美国抢占全球新一轮产业竞争制高点的优先议题

2013年德国《工业4.0实施建议》将CPS作为工业4.0的核心技术,并在标
准制定、技术研发、验证测试平台建设等方面做出了一系列战略部署

CPS因控制技术而起、信息技术而兴,随着制造业与互联网融合迅速发展
壮大,正成为支撑和引领全球新一轮产业变革的核心技术体系

《中国制造2025》提出,“基于信息物理系统1的智能装备、智能工
厂等智能制造正在引领制造方式变革”,要围绕控制系统、工业软件、工
业网络、工业云服务和工业大数据平台等,加强信息物理系统的研发与应
用。《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》明确提出,
“构建信息物理系统参考模型和综合技术标准体系,建设测试验证平台和
综合验证试验床,支持开展兼容适配、互联互通和互操作测试验证。”
当前,《中国制造2025》正处于全面部署、加快实施、深入推进的新
阶段,面对信息化和工业化深度融合进程中不断涌现的新技术、新理念、
新模式,迫切需要研究信息物理系统的背景起源、概念内涵、技术要素、
1 当前,国内业界针对CPS有“信息物理融合系统”、“赛博物理系统”、“信息物理系统”、“赛博实体融合系统”等多种译法

为了便于统一认识,本文采用《中国制造2025》中关于CPS“信息物理系统”这一提法

ii
应用场景、发展趋势,以凝聚共识、统一认识更好的服务于制造强国建
设。现结合两化深度融合工作,就信息物理系统谈几点认识和体会:
一、一个总体定位:CPS是支撑两化深度融合的一套综合技术体系
信息化和工业化融合是人类社会两个重要发展历史进程的交汇。从社
会形态演进角度看,其所引发的生产方式变革与生活方式调整正在构建信
息社会发展新蓝图;从经济发展角度看,其所推动的资源配置方式优化与
发展方式转变正在构建现代产业体系新格局;从工业发展角度看,其所催
生的智能化技术装备、协同化创新体系、柔性化生产方式、集约化资源利
用、精准化管理模式正在重塑新时期国家竞争新优势

我国正处于信息化大背景下工业化加速发展的历史时期。党的十七大
做出了大力推进信息化与工业化融合的战略部署,十八大又进一步提出信
息化和工业化深度融合。去年4月19日,习近平总书记在网络安全和信息
化工作座谈会上强调要“做好信息化和工业化深度融合这篇大文章”。推
动信息化和工业化融合是历史赋予工业和信息化部的重要使命,是立部之
本,更是全国工业和信息化系统的共同责任

推动信息化和工业化深度融合,就是要深刻把握全球信息化深入发
展与中国工业化进程加速交汇的时代特征,在全面提高信息化水平的基础
上,促进信息技术向工业体系全面渗透,加快实现信息化基础上的新型工
业化。推动信息化和工业化深度融合,就是要实现信息技术从单项业务应
用向多业务综合集成转变,从单一企业应用向产业链协同应用转变,从局
部优化向全业务流程再造转变,从提供单一产品向提供一体化的“产品+
服务”转变,从传统的生产方式向柔性智能的生产方式转变,从实体制造
向实体制造与虚拟制造融合的制造范式转变

从实践来看,两化深度融合具有四个基本特征:一是内生性,两化深
度融合是企业提升劳动生产率、获取竞争新优势的重要手段和途径,具有
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