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新一轮工业革命的共同基础就是赛博物理系统

导读: 聚焦新一轮工业革命的核心技术领域,分别涉及数字制造(数字化和自动化)、智能制造(智能化)和工业互联网(网络化),在复杂系统工程和复杂组织体架构的支撑下,提取制造智能传递给赛博物理系统(CPS)。

  德国要保持和捍卫制造业的领先地位,在德国工程院、弗劳恩霍夫研究院、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下,工业4.0项目在2013年汉诺威工业博览会上被正式推出。这是一个高技术战略项目,以建立智能工厂为目标,其技术基础是赛博物理系统(CPS),其特征是自适应性、资源有效性、人机工效及其与客户和业务组件在业务和价值流中的整合,可以从四个维度透视其增值过程,即订单、产品、工厂和技术,通过水平和垂直集成,贯穿整个生命周期的工程连续性,所有的工具实现无缝集成。通过自优化、自重构、自诊断及对人的认知和智能支持,形成高度的客户定制化,这也是未来社会对工业的需求。

  工业制造中的四个生命周期

  还有一个重要的变化是用信息技术来设计和仿真生产过程,也就是说,不仅仅用信息技术把产品设计和仿真出来,同时还要把生产这个产品的过程也设计和仿真出来,全面整合、优化产品生命周期和生产生命周期。

  欧盟随即发起了IMC-AESOP计划,即智能监测与控制(Intelligent Monitoring & Control)——面向服务的过程监测与控制架构(Architecture for Service Oriented Process Monitoring& Control)计划。IMC-AESOP计划的合作伙伴包括施耐德电气、SAP、霍尼韦尔、微软等。研究内容主要是基于云的分布式异构系统的过程自动化,同时在这个层面研究、解决逻辑架构和功能架构,这和复杂系统工程是一样的。首先根据需求来设计逻辑架构和功能架构,最后再落实到物理网络架构来进行优化。所以未来工业设施的基本特点就是基于云的赛博物理系统(CPS),把在传统工业中自动化和信息化的各种方式联合起来,实现整个企业范围内的监测与控制。同时这个网络将要形成大规模的生态系统和大规模的协同,目的是使今天难以实现或者高昂代价实现的事在未来很容易实现。是否具备这种能力,直接决定着未来的战略竞争成败和生存能力。

  产品的数字双胞胎模型

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