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im体育官网在线|工业4.0作为德国新的产业战略,深刻反映了在互联网革命的推动下,一个老牌制造大国如何减缓智能转型、挽救巅峰的新认识。德国工业4.0的战略方向是智能化生产。

如果说德国的新工业战略被视为德国工业战车的新熔炉,那么CPS (Cyber Physics System)是最不智能的技术,具有化石为金的魔力。网络物理系统理论是核心。众所周知,德国拥有强大的工业基础和世界领先的制造业,在机床、汽车等行业具有显著的领先优势。此外,它在嵌入式计算机技术和工业软件方面处于全球领先地位,这是德国实施所谓第四次工业革命的技术基础(不是全球共识)。

德国人期待充分利用嵌入式计算机技术、工业软件、自动化设备等优势技术,形成以CPS为代表的工业4.0战略核心,引导全球制造业发展,引领德国挽回巅峰。CPS是网络物理系统的简称,是工业4.0的核心。

目前,国内学术界很多人将CPS翻译成网络物理系统,这是不准确的,甚至是严格误导的。CPS是一个简单的系统,包括计算、网络和物理实体。

通过3C(计算、通信、控制)技术的有机融合和深度合作,通过嵌入式模块的构建和物理过程的交互,赛博空间可以以远程、可信、动态、安全、智能和协作的方式运行物理实体。目前已经有不少人明确指出赛博起源于维纳的《生物学》控制论。

在钱学森的英文版《工程生物学》中,专门将控制论视为机电系统的控制与导航系统科学,将伺服机构、经典控制等工程实践升华为工程科学,使得《工程生物学》在某种程度上成为现代控制科学的代名词。但是,根据我们的考证,维纳的思想是有源头的。早在1834年,法国著名物理学家安培对科学进行分类(见《论科学的哲学》)时,他就把治理国家的科学称为生物控制论,意为文官政府或社会控制,这就导致了后来的社会生物学。

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为了带着情感了解CPS技术的历史,两位作者还积极与美国工业4.0权威、辛辛那提大学教授李杰等中外著名专家进行面对面的学术交流。据报道,CPS技术起源于20世纪60年代美国国防高级研究计im体育官网在线划局的一个项目,甚至在互联网出现之前,其发展仍然与互联网技术平行。在1991年海湾战争中,现代军用无人机(UAV),可以称为空中机器人,为了建立对地面的精确制导和反击,不得不将大量CPS技术作为反对意见,CPS开始大规模应用。此后,美国国家科学基金会(NSF)仍在领导CPS研究。

但是,把CPS的重要性降低到新工业革命核心的不是美国人,而是德国人。行业4.0北京研究会组织的多学科研究者之所以不了解CPS的概念和技术来源,就是为了探索这个最流行的科学名词的真实面目。实地调查发现,赛博原本是一个独立的国家,控制着信息科学以外的科学。

随着新一代信息技术的融合趋势,将协同产品系统视为一种广义的信息技术是不可或缺的。然而,必须考虑的是,赛博的外延和内涵远非信息一词所指。

从学科的角度来看,CPS系统是一个包括泛在环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制的系统工程。从功能的角度来看,赛博使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程合作和自主的功能。因此,否认网络技术不同于普通信息技术,对促进其基础学科的发展和产业创新的实践具有最重要的指导意义。

目前有一批在两个行业深度融合、行业4.0、智能技术等领域非常活跃的著名专家学者。都暗示CPS在向公众宣传时可能被称为网络物理系统,在专业领域称之为网络物理系统更准确。我们也同意这个理论。

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