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“工业4.0”CPS
来源: 产业智能官 发布时间: 2019-08-05

      2013年德国提出了“工业4.0”,其核心技术就是Cyber-Physical Production System(信息物理生产系统)。

    CPS是一个综合计算、通信、控制、网络和物理环境的多维复杂系统,以大数据、网络与海量计算为依托,通过3C(Computing、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。
    CPS能够从物理空间(Physical Space)、环境、活动大数据的采集、存储、建模、分析、挖掘、评估、预测、优化和协同,并与对象的设计、测试和运行性能表征相结合,使网络空间(Cyber Space)与物理空间深度融合、实时交互、互相耦合、互相更新;进而通过自感知、自记忆、自认知、自决策、自重构和智能支持促进工业资产的全面智能化。
     在中国制造2025中,CPS被认为是支撑两化深度融合的综合技术体系,是推动制造业与互联网融合发展的重要抓手。CPS把人、机、物互联,实体与虚拟对象双向连接,以虚控实,虚实融合,有两个步骤:
1)虚拟的实体化,如设计一件产品,先进行模拟、仿真,然后再制造出来;
2)实体的虚拟化,实体在制造、使用、运行的过程中,把状态反映到虚拟端去,通过虚拟方式进行监控、判断、分析、预测和优化。
    CPS通过构筑信息空间与物理空间数据交互的闭环通道,能够实现信息虚体与物理实体之间的交互联动,数字孪生技术的出现为实现CPS提供了清晰的思路、方法及实施途径。以物理实体建模产生的静态模型为基础,通过实时数据采集、数据集成和监控,动态跟踪物理实体的工作状态和工作进展(如采集测量结果、追溯信息等),将物理空间中的物理实体在信息空间进行全要素重建,形成具有感知、分析、决策、执行能力的数字孪生体。因此,从这个角度看,数字孪生是CPS的核心关键技术。









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