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信息物理系统(CyberPhysicsSystem--CPS)这个术语从2006年开始出现。在Austin举行的美国自然科学基金讨论会上，CPS介绍了快速有效开发以计算机信息为中心的物理和工程系统的科学技术。目标是引导新一代互联、高效、高性能的“全球虚拟(Internet)和局部物理(实体对象)”工程系统。换言之，CPS是一种与周围物理世界紧密联系的协作计算机系统，它是一种可供考虑和使用的过程，通过因特网获得数据并提供数据服务。也就是：这个物理和工程系统是通过计算和通讯核心构建的一个可监控、可控制、可协调、可整合的系统。

其在农业、建筑、能源、制造、交通等领域的应用已经超出了制造业的范畴，交互是CPS最大的特点。目前，计算机辅助设计软件正处于快速发展阶段，其成熟度与信息通信技术的复杂性密切相关。

CPS由嵌入式系统发展而来，最初将计算机芯片嵌入到各种机械、电器设备中，以提高其性能，进一步与传感器连接，使其具有数据采集功能，成为智能传感器，与执行器集成后，可对数据进行控制操作，成为智能系统或产品(如智能空调)；当智能系统具备通信功能时，可实现连通性，同时可将数字模型进行模拟，成为信息物理系统，将CPS应用到生产制造领域被称为信息物理生产系统。

信息物理生产系统（Cyber Physical Production System --CPPS）是信息物理系统(CPS)在生产领域中的一个应用，它是一个多维智能制造技术体系。CPPS以大数据、网络和云计算为基础，采用智能感知、分析预测、优化协同等技术手段，将计算、通讯、控制三者有机地结合起来。结合获得的各种信息和对象的物理性能特征，形成虚拟空间与实体空间的深度融合，实时交互，相互耦合，及时更新等特性，在网络空间构建实体生产系统的虚拟镜像。实现生产系统的智能化和网络化，包括自感知、自记忆、自认知、自决策、自重构运算与分析。

智能化工厂是信息物理生产系统的主要特点，具有以下特点：

(1)没有必要将实体车间设在围墙内。该系统可借助因特网，把分散在各地的社会闲置设备组织起来，而不需要考虑设备的确切位置，只需考虑设备的功能、是否联机可用，以及实现由多个生产单位组成的全球网络环境中的生产单元集，是一种分散的、综合利用全球和本地资源的生产制造模式。

(2)操作员并不面对一台设备，而是借助移动终端进行人机交互，利用数据分析管理生产过程，需要认知、分析和处理事态的能力较强，并且是知识操作员而非体力劳动者。

(3)所生产的产品是智能产品，随着生产过程的发展，产品所携带的数据越来越多，从原材料开始记录所有信息，每一道工序、每一件部件的生产过程和质量都可以追溯。每件商品均为订货定制，交货时间和地点各不相同。

(4)虚拟制造。智能工厂是一种数字化工厂，其基本特征是将技术与商业的大多数过程映射到数字世界，找到进行控制决策的必要条件。数字世界的模拟需要对实际生产进行实时反馈，数字世界与物理世界需要紧密耦合，从而实现模拟过程与需求的同步。基于不同模型的离散事件模拟将分别应用于各个生产阶段。

数字工厂运行模拟可以分为以下几个阶段：

脱机评价，分析排产计划在实施过程中的抗突发事件能力；

对在线、最新排产进行仿真，提前发现排产计划中的偏差；

在偏离情况发生之后，在线分析可以采取什么行动，如何最大限度地减少损失。

可预测工厂运营的关键绩效指标，通过不同的模拟，使工厂在KPI的上下限之间运行，并根据对过去数据的分析，提出今后不同的运营方案。

毋庸置疑，这一新的生产方式必将带来商业模式、管理模式、企业组织模式和人才需求的巨大变化。但发展智能工厂需要有一定的基础，必须考虑以下5个方面：

(1)智能工厂要以先进的智能设备为基础，生产高附加值、软硬结合的智能产品。

(2)企业目前的环境，目前企业的自动化和信息化水平，以及未来的转型升级规划。

(3)宏观、微观经济环境、国家产业政策、市场需求等。

(4)人的因素，智能工厂需要新一代的管理者，营销人员，技术人员和工人。

(5)技术因素，因特网与物联网，网络与通信基础设施的安全与可靠性，智能生产技术等。