会议纪要-CPS宣讲团陈继忠：CPS使能技术体系建设及应用0705

1 / 27 信息物理系统专家宣讲团第二期第一讲 CPS 使能技术体系建设及应用 时间：2017 年 7 月 5 日晚 20 点 主讲专家： 陈继忠：博士，参数技术公司智能制造委员会主编 主持人： 苏明灯：走向智能研究院执行秘书长、《三体智能革命》编委 参与人员：覆盖上万名科技界、企业界专业人士。包括 CPS 发展论坛、CPS 信息物理系统专家宣讲团、走向智能论坛读书汇、CPS 专家宣讲团政企群、《三体智能革命》雅读汇、国家两化融合创新推进联盟群、工业 4.0 俱乐部系列群、工业 4.0 商业共同体系列群、中国智能制造 IMchina、西南精益智造联盟、智能科技创新交流群、慧造智能研究院研讨群等约 50 个工业、IT 领域主流专业微信群同步直播。 主持人开场白： 大家好，还记得我们 CPS 专家宣讲团的口号吗?“相信我，2017，中国制造最大的 IP 是 CPS”。没错，CPS 专家宣讲团第二期今晚我们聚焦 CPS 行业应用与案例，继续开讲。我是今晚多个科技、产业社群同步直播 CPS 专家宣讲团活动的主持人苏明灯，走向智能研究院执行秘书长，也是国内第一本讨论新工业革命与智能化创新的专著《三体智能革命》编委会成员。 请群友们沏上一杯好茶，在赛博空间重逢，分享又一顿丰富的 CPS 大餐。 2 / 27 自今年 3 月 1 日正式发布《CPS 信息物理系统白皮书》后，为做好 CPS 的宣贯工作，在工信部信软司的指导下，走向智能研究院与中国电子技术标准化研究院、中国信息物理系统发展论坛等权威机构一起，发起组建 CPS 专家宣讲团。在之前的活动中，邀请了郭楠、宁振波、赵敏、邱伯华等专家就 CPS 的内涵、技术本质、目标、分级等进行了深入讲解。 今天我们重启第二期网络宣讲活动，重点关注 CPS 行业应用及案例，继续推动 CPS 技术和应用发展。今晚我们邀请到的重量级嘉宾是陈继忠博士，他是参数技术公司智能制造委员会主编。长期专注于 CAD/PLM、智能制造的研究和实践，行业经验超过 15 年，参与过航空、航天、船舶、国防电子、汽车等行业多个重点 PLM、智能制造项目的规划及实施工作，具有非常丰富的实践工作经验，为我们做 CPS 行业应用和案例主题宣讲的第一讲，值得期待。 首先，我们要感谢我国工业、IT 行业若干重要部门、机构、单位、企业对今晚的活动给予重要指导与大力支持。他们是: CPS 信息物理系统专家宣讲团 指导单位：工业和信息化部信息化和软件服务业司 主办单位：中国电子技术标准化研究院、中国信息物理系统发展论坛、走向智能研究院 支持单位（滚动更新）：中国机电一体化技术应用协会、中科院青岛软件研究所、北京信息科技大学自动化学院、北京科技大学智能装备产业技术研究院、机械工业出版社、中科院计算所华南分所、华为、索为、PTC、兰光创新、英诺维盛、合众联恒、深圳昱辰泰克、北京格分维、兮易、大驰创新等，以及 e-works 数字化企业网、工业 4.0 俱乐部、工业 4.0 商业共同体、慧造智能研究院、工控兄弟连、制学网等。 以下为陈继忠博士讲座 PPT 及全文： 3 / 27 CPS 使能技术体系建设及应用 陈继忠 感谢各位专家的大力支持，我是 PTC 公司陈继忠，长期从事国防等制造业行业的信息化平台规划及建设工作，并担任公司智能制造委员会负责人，跟委员会团队成员一起负责智能制造解决方案的落地工作。我们团队成员也有幸参与了今年 3 月 1 号发布的 CPS 白皮书的编写工作。 今天非常荣幸第一次以这种微信群网络宣讲的方式与各位专家进行交流，有不当之处，还请批评指正。在 CPS 专家宣讲团第一阶段的宣讲中，郭主任、宁总、赵总、邱总都围绕 CPS 发表了精彩的解读和论述，使大家对 CPS 有了更深入和清晰的理解。我今天将重点围绕 CPS 体系在两化融合、企业数字化转型中的定位，描述 CPS 使能技术体系的框架及技术生态体系融合方式，并分别说明不同层次体系对应的企业应用模式，为企业进行 CPS 体系规划、建设和应用实践提供一些参考指导。 4 / 27 企业对 CPS 有了清晰的认识后，如何将其与自身的业务转型、智能制造体系建设等进行融合，成为摆在企业面前的主要挑战。与传统的产品及其运营模式不同，将 CPS 技术纳入产品新特性、生产制造、运营服务（SoS）将面临很多难点，主要包括：  CPS 强调 Cyber 与 Physical 的融合，意味着传统的专业边界、组织体系、管理机制都要重新进行定义；  产品创新需求不断增加，这需要通过 CPS 技术融合机电软等多专业，形成智能互联等能力，以融合产品新功能，支持服务新模式；  通过引入 CPS 技术推动产品创新、改变生产及运营服务模式，需要引入物联网、大数据分析、增强现实、多领域仿真等新技术和工具提供支撑；  企业各个层次的人员的知识结构也要进行更新，以适应新体系的变化。 5 / 27 基于这样的背景，美国国家标准技术研究所 NIST 的 CPS 公共工作团队（CPS Public Working Group）在 2016 年 5 月份发布了 CPS 框架 1.0 版本，对 CPS 的层次、框架、业务场景等进行了描述。2017 年 3 月 1 日，在工信部信软司和国家标准委工业二部的指导下，由中国电子技术标准化研究院牵头编写并发布了中国版的 CPS 白皮书，对 CPS 的内涵、实现层次、建设和应用、演进路径进行了详细说明。在此不再赘述，我重点从 CPS 体系理解和企业层面的需求、CPS 技术体系及应用模式、CPS 建设策略等三个方面展开论述。 6 / 27 首先，第一部分内容主要从企业实现层面对 CPS 体系进行理解，并明确企业对实现 CPS 的需求。 工信部信软司安筱鹏副司长在 CPS 白皮书中的序言中给出了一个总体的定位：CPS 是支撑两化深度融合的一套综合技术体系。这就明确了 CPS 与两化融合的关系，即 CPS 是满足两化深度融合目标的技术体系，该技术体系又分为单元（Device）、系统（System）、系统之系统（System of System，SoS）三个层次。对该技术框架的理解如下： 7 / 27 单一层次上：实现物理状态监测、信息处理、分析决策、控制的小闭环，体现层次内的智能化特性。在实现上，就要通过 IT/OT 融合和虚实互联，实现CPS 的整体功能和性能要求； 层次与层次之间：实现跨层集成，并将人员要素考虑进来，一方面体现复杂系统的集成实现，另一方面提高复杂系统的可操作性，提高人机协同效率； 在 CPS 实现中，要体现层次性和系统性的统一，重点是按照系统工程的思维，为确定的目标实现 CPS 多个层次的统一整合，并保持各个层次的松散耦合性。 CPS 所强调的一套技术体系包括：一软（工业软件）、一硬（智能装备）、一网（工业互联网）、一台（工业互联网平台）。四者的有机结合可以为 CPS 的实现提供落地支撑，体现在具体企业层面，则可以呈现多种部署及应用模式。 CPS 技术体系构建的原始目标是为了转变业务模式，促进两化深度融合，因此，CPS 技术体系搭建后面向最终企业用