無(wú)論是德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、還是中國(guó)制造2025的兩化深度融合戰(zhàn)略，其共同點(diǎn)、核心均是CPS信息物理系統(tǒng)。CPS是研究、實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0等戰(zhàn)略的關(guān)鍵。

    現(xiàn)在大家對(duì)CPS的概念的理解不同，眾說(shuō)紛紜。以下是筆者的一些理解，希望能達(dá)到拋磚引玉的效果，通過(guò)共同探討，將CPS概念剖析地更透徹，將有助于推動(dòng)工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)。

    CPS是CYBER Physical System的簡(jiǎn)稱(chēng)，被廣泛翻譯成信息物理系統(tǒng)，CPS這個(gè)詞起源于美國(guó)(2006年2月發(fā)布的《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》)，火爆于德國(guó)，雛形產(chǎn)生于日本，最大受益者應(yīng)為中國(guó)。

     下面簡(jiǎn)述一下：CPS中第一個(gè)單詞是CYBER,源于希臘語(yǔ)，后被美國(guó)人借用后，就代表與Internet相關(guān)或電腦相關(guān)的事物，即采用電子或計(jì)算機(jī)進(jìn)行的控制。很多學(xué)者認(rèn)為，CPS翻譯成信息物理系統(tǒng)有些不妥，一來(lái)，CYBER與physical的本義是網(wǎng)絡(luò)信息化的丶物理的，并非兩個(gè)簡(jiǎn)單的名詞，翻譯成信息、物理，詞的屬性就有問(wèn)題。二來(lái)，信息只是這種CPS系統(tǒng)中的一個(gè)方面，不只是信息通訊丶采集、管理等內(nèi)容，更有智能控制丶自律制造等成分。所以，有些學(xué)者認(rèn)為，CPS與其翻譯不準(zhǔn)確，索性音譯，就叫賽博物理系統(tǒng)，也是有一定道理的。

     作為IT強(qiáng)國(guó)，美國(guó)一直強(qiáng)調(diào)的是“軟實(shí)力”，擅長(zhǎng)的是信息化，在設(shè)備(數(shù)控設(shè)備、嵌入式設(shè)備等)方面，并不擅長(zhǎng)，所以，美國(guó)雖然率先提出CPS概念，但隨后的幾年里，CPS不溫不火;

     德國(guó)為了“確保制造業(yè)的未來(lái)”，提出了工業(yè)4.0的概念，核心就是CPS系統(tǒng)，并成為了火爆全球的概念，這主要得益于德國(guó)雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)，特別是數(shù)控設(shè)備為代表的機(jī)械，以及發(fā)展迅速的德國(guó)信息技術(shù);

     而日本MAZAK在多年前就推出了CPC系統(tǒng)。其CPC是 Cyber Production Center的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文是智能生產(chǎn)中心，這是一套工廠(chǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理的軟件，通過(guò)將機(jī)器、加工程序、夾具以及生產(chǎn)日程安排等所有的數(shù)據(jù)都進(jìn)行共享，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠(chǎng)的實(shí)施管理，幫助用戶(hù)工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)智能化，該軟件由四個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，它們分別是：加工程序自動(dòng)編制系統(tǒng)(CAMWARE)、智能化日程管理(Cyber Scheduler)、智能刀具管理(Cyber Tool Manager)和智能監(jiān)控系統(tǒng)(Cyber Monitor)。這套系統(tǒng)推出后，很多參觀者嘆為觀止，評(píng)價(jià)很高。但由于這套系統(tǒng)開(kāi)放性較差，不兼容其他控制系統(tǒng)，所以在市場(chǎng)上并沒(méi)有引起大規(guī)模應(yīng)用，但其理念卻是非常領(lǐng)先的。甚至筆者一直懷疑，美國(guó)人提出CPS，沒(méi)有用Information, computer( 如CAD/CAM/CAE)等字樣，而用了CYBER這個(gè)外來(lái)語(yǔ)，很有可能就是借鑒了日本CPC的概念。馬扎克CPC的確實(shí)現(xiàn)了軟件與生成設(shè)備的深度集成，很一種很典型的信息物理系統(tǒng)。

     作為制造大國(guó)的中國(guó)，企業(yè)正面臨著嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，正處于由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的邁進(jìn)階段，同樣也為“確保制造業(yè)的未來(lái)”，國(guó)家提出了“中國(guó)制造2025”國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略，是非常及時(shí)、非常正確的，與美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，德國(guó)工業(yè)4.0異曲同工，可以有效地幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型。

     中國(guó)的工業(yè)、信息技術(shù)發(fā)展迅速，工業(yè)基數(shù)大，中國(guó)人學(xué)習(xí)能力超強(qiáng)，抓住這次工業(yè)革命的機(jī)會(huì)，并與美國(guó)、德國(guó)等世界級(jí)領(lǐng)頭羊幾乎是同一時(shí)間提出了類(lèi)似的國(guó)家戰(zhàn)略，方向正確、目標(biāo)清晰，筆者相信，以CPS為核心的工業(yè)4.0對(duì)中國(guó)的促進(jìn)將是最大的，因?yàn)閯e的國(guó)家是從優(yōu)秀到卓越，難度很大，效果不會(huì)太顯著，中國(guó)企業(yè)很可能就是由“及格”到優(yōu)秀，甚至是卓越，效果應(yīng)該是最顯著的。

     CPS在國(guó)內(nèi)一些實(shí)際應(yīng)用方面，一些公司也做很多有益的探索與應(yīng)用。北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化車(chē)間供應(yīng)商，率先在青島海爾模具實(shí)施CPS系統(tǒng)并取得了良好的應(yīng)用效果。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通，如：設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通訊、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)過(guò)程的協(xié)同生產(chǎn)準(zhǔn)備、故障智能提醒、可視化展示、決策支持等功能。現(xiàn)在，車(chē)間成功地實(shí)現(xiàn)了少人化，1個(gè)操作工可以照看5臺(tái)設(shè)備，設(shè)備利用率平均在75%以上，這是離散行業(yè)，全國(guó)最高的效率(根據(jù)蘭光創(chuàng)新數(shù)百家實(shí)施客戶(hù)的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)離散行業(yè)機(jī)床利用率大多在30-40%之間)。工業(yè)4.0權(quán)威、美國(guó)辛辛那提大學(xué)李杰教授在參觀現(xiàn)場(chǎng)后，給予高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為海爾模具的生產(chǎn)管理完全可以媲美于國(guó)外先進(jìn)企業(yè)，是CPS系統(tǒng)很好的實(shí)踐。

     筆者認(rèn)為，隨著工業(yè)4.0、中國(guó)制造2025等戰(zhàn)略的推進(jìn)及普及，CPS必將成為這些戰(zhàn)略的突破口與落腳點(diǎn)，成為這些戰(zhàn)略成功的關(guān)鍵。對(duì)制造企業(yè)而言，以CPS為指導(dǎo)思想，首先在企業(yè)制造設(shè)備層面實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，然后在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化管控，最終實(shí)現(xiàn)3個(gè)集成(縱向集成、橫向集成、端對(duì)端集成)，打通整個(gè)價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)社會(huì)化生產(chǎn)。

     從這個(gè)角度來(lái)講，在工業(yè)4.0革命中，CPS不只是一種技術(shù)，也是一種基于自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)管理模式，乃至是影響到我們將來(lái)工作、生活的發(fā)展趨勢(shì)。