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B&R ECPE84-2

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　OFweek工控網(wǎng)訊：工業(yè)4.0作為德國的新工業(yè)戰(zhàn)略，深刻地體現(xiàn)了在互聯(lián)網(wǎng)革命浪潮催迫下，一個(gè)老牌制造強(qiáng)國對于如何加快智能轉(zhuǎn)型并重振輝煌的新認(rèn)識。
　　德國工業(yè)4.0的戰(zhàn)略指向，就是智能制造。
　　如果把德國這一新工業(yè)戰(zhàn)略視作重新鑄就德國工業(yè)戰(zhàn)車的“大熔爐”，那么，具點(diǎn)石成金魔力的智能化技術(shù)就是CPS（賽博物理系統(tǒng)）。
　　賽博物理系統(tǒng)理論是核心
　　眾所周知，德國具有雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)與的制造業(yè)，在機(jī)床、汽車等行業(yè)占據(jù)的優(yōu)勢，另外在嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)軟件等，均處于者的位置，這是德國實(shí)施其所謂第四次工業(yè)革命（并非共識）的技術(shù)基礎(chǔ)。德國人希望通過將嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)軟件、自動(dòng)化設(shè)備等優(yōu)勢技術(shù)攥成拳頭，形成以CPS為代表的工業(yè)4.0戰(zhàn)略核心，制造業(yè)發(fā)展，并將帶領(lǐng)德國重振輝煌。
　　CPS是賽博物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System）的縮寫，這是工業(yè)4.0的核心。目前，國內(nèi)學(xué)界很多人將CPS翻譯成信息物理系統(tǒng)，嚴(yán)格來說，這是不準(zhǔn)確甚至是誤導(dǎo)的。CPS是一個(gè)包含計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理實(shí)體的復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C（Computing、Communication、Control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，通過人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)和物理進(jìn)程的交互，使賽博空間以遠(yuǎn)程、可靠、實(shí)時(shí)、安全、智能化、協(xié)作的方式操控一個(gè)物理實(shí)體。
　　目前，已有不少人提出，Cyber源于維納的《控制論》“Cybernetics”。在錢學(xué)森的《工程控制論》英文版中，將“Cybernetics”明確為“機(jī)械和電機(jī)系統(tǒng)的控制和導(dǎo)航科學(xué)”，并把伺服機(jī)構(gòu)和經(jīng)典控制等“工程實(shí)踐”升華為“工程科學(xué)”，這使得《工程控制論》在某種意義上成為了現(xiàn)代控制科學(xué)的代名詞。其實(shí)，根據(jù)我們的考證，維納的思想還有源頭。早在1834年,的法國物理學(xué)家安培在對科學(xué)進(jìn)行分類時(shí)（見《論科學(xué)的哲學(xué)》），就把管理國家的科學(xué)稱為“控制論”Cybernetique，意即“國務(wù)管理（Civil Government）”或社會(huì)控制，這導(dǎo)致了后來的社會(huì)控制論。
　　為了真切地了解CPS技術(shù)沿革史，本文兩位作者還與美國工業(yè)4.0、辛辛那提大學(xué)教授李杰等中外名家開展面對面學(xué)術(shù)交流。據(jù)介紹，CPS技術(shù)起源于美國國防部研究項(xiàng)目局（DARPA）上世紀(jì)60年代的一個(gè)項(xiàng)目，甚至比INTERNET還要早，其發(fā)展一直與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相平行。在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，號稱空中機(jī)器人的現(xiàn)代軍用無人飛行器（UAV）要實(shí)現(xiàn)對地精確制導(dǎo)攻擊，需要大量的CPS技術(shù)作為支持，CPS開始規(guī)模化應(yīng)用。其后，美國國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）一直在主導(dǎo)著CPS研究。然而，將CPS的重要性上升到新一波工業(yè)革命核心的，卻不是美國人，而是德國人。
　　工業(yè)4.0北京研究會(huì)組織的多學(xué)科研究人員之所以圍繞CPS的概念與技術(shù)來源作深入考察，就是為了探求這個(gè)熱門科學(xué)名詞的本來面目?？疾彀l(fā)現(xiàn)，Cyber原本是獨(dú)立于信息科學(xué)之外的控制科學(xué)的范疇。隨著新一代信息技術(shù)出現(xiàn)融合化趨勢，將CPS視為一種廣義的信息技術(shù)亦無不可。但必須指出，Cyber的外延與內(nèi)涵遠(yuǎn)非信息二字所能指代。從學(xué)科看，CPS系統(tǒng)是一個(gè)包含無處不在的環(huán)境感知、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)控制等科學(xué)在內(nèi)的系統(tǒng)工程。從功能看，Cyber使物理系統(tǒng)具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)作和自治功能。因此，承認(rèn)Cyber技術(shù)與普通信息技術(shù)有別，對于推動(dòng)其基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐都有重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)前，在兩化深度融合、工業(yè)4.0、智能科技等領(lǐng)域一批非?；钴S的專家學(xué)者，均建議在面向大眾宣傳CPS時(shí)不妨稱之為信息物理系統(tǒng)，在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)部，將其稱為賽博物理系統(tǒng)則更為準(zhǔn)確。我們也贊同此論。

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