自2006年美國國家科學基金會研討CPS（信息物理系統）之后，CPS就成為美、德等工業強國搶占技術制高點的優先議題，并陸續作出戰略部署。基于信息物理系統的新型技術體系，正成為新一代信息技術革命的最重要潮流。
信息物理系統是推動制造業與互聯網融合發展的重要抓手。《中國制造2025》與《國務院關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》都要求加強信息物理系統的研發與應用。工信部信軟司指導中國電子技術標準化研究院，聯合國內相關單位，編撰形成了《信息物理系統白皮書（2017）》。3月1日，安筱鵬副司長在白皮書發布會上闡述了書中所凝聚的我國學術界產業界對CPS的內涵、前景的總體認識，并對下一步推動和發展CPS的思路作了說明。
資源優化是目標
信息物理系統通過信息技術與制造要素的深度融合，構建一個信息空間與物理空間數據自動流動的閉環賦能體系，實現生產制造的自主協調、智能優化和持續創新，推動制造業與互聯網融合發展。總的來看，要圍繞以下五個方面建設信息物理系統。
安筱鵬強調，制造效率、成本、質量是工業永恒的追求。信息物理系統通過將研發設計、試驗、制造、服務在虛擬空間的仿真測試和生產，形成人類認識和改造世界新方法，實現資源優化的新模式。企業面對個性需求帶來生產批次越來越多、批量越來越少的新形勢，面對制造環節柔性生產、追求零庫存等新要求，面對從全局優化的新目標，面對從傳統的“試錯法”到基于數字仿真的“模擬擇優法”的演變，應對方式就是制造范式的遷移，通過構建制造業快速迭代、持續優化、數據驅動的新方式，重建制造效率、成本和質量管控新體系，實現更短的研發周期、更低的制造成本、更高的產品質量和更好的客戶體驗。
數據自動流動是關鍵
當感知無所不在，連接無所不在，數據一定無所不在。安筱鵬認為，信息物理系統的本質就是構建一套數據自動流動的運行體系，即將正確的數據（所承載知識）、在正確的時間、傳遞給正確的人和機器，以信息流帶動技術流、資金流、人才流、物資流，進而不斷優化制造資源的配置效率。
新一代信息技術的發展帶來最本質的變化是實現了生產全流程、全產業鏈、全生命周期管理數據的可獲取、可分析、可執行。這帶來了數據驅動的服務，智能互聯產品正演變為一個客戶需求數據實時感知的平臺，演變為基于實時數據的客戶服務平臺。帶來了數據驅動的創新，企業對客戶現實需求和潛在需求的深度挖掘、實時感知、快速響應、及時滿足，越來越依賴于需求-功能-創意-產品鏈條數據聯動的速度、節奏和效率。帶來了數據驅動的新模式，數字化模型普遍存在于生產體系各個環節，構建了面向設計、生產、運營、服務和管理的產品庫、知識庫、專家庫，衍生出個性化定制、極少量生產、服務型制造和云制造等新的生產模式。帶來了數據驅動的決策，企業內部的橫向集成和企業間的縱向集成實現了數據的及時性、完整性、準確性和可執行性，推動數據-信息-知識-決策持續轉化，構建企業運營新機制。
工業軟件是核心
工業軟件是一種以數據與指令集合對知識、經驗、控制邏輯等進行固化封裝的數字化（代碼化）技術，構建了工業領域中數據自動流動的規則體系，是業務、流程、組織的賦能工具和載體，解決了復雜制造系統的不確定性、多樣性等問題。工業軟件作為一種工具、要素和載體，為制造業建立了一套信息空間與物理空間的閉環賦能體系，實現了物質生產運行規律的模型化、代碼化、軟件化，使制造過程在虛擬世界實現快速迭代和持續優化，并不斷優化物質世界的運行。產品設計和全生命周期管理軟件（如CAX、PLM等）建立了高度集成的數字化模型以及研發工藝仿真體系，生產制造執行系統（MES）是企業實現縱向整合的核心，聯通了設備、原料、訂單、排產、配送等各主要生產環節和生產資源，企業管理系統（如ERP、WMS、CRM）為企業的業務活動進行科學管理，改變了企業管理模式和管理理念。在網絡化協同生產、個性化定制、服務型制造等生產新模式的驅動下，工業軟件定制化、平臺化、網絡化和智能化已成為工業軟件巨頭推動產品變革的重要方向。
新型能力培育是主線
信息物理系統作為支撐兩化深度融合的一套綜合技術體系，落到企業具體實踐上，其最終目的是打造企業互聯網時代背景下的新型能力。安筱鵬認為，歷次技術進步引發的工業革命，不僅推動了制造范式的變革，也伴隨著企業核心能力體系的變遷。當前，伴隨著制造業新產品、新需求、新模式的快速發展，伴隨著制造系統越來越復雜及生產全流程不確定性增加，迫切需要CPS系統更廣泛地應用和普及。CPS的出現和應用，它不僅僅是CPS部件、單元、數控機床、智能機器人、自動化生產線的引入，也不僅僅是企業內部的流程再造、組織優化，最終都要落實到企業核心能力提升上來，并不斷推動從傳統能力拓展到新型能力。因此，企業推進信息物理系統建設，不能只單純強調信息技術的先進性，而要圍繞企業新型能力打造不斷推進數據、技術、業務流程、組織結構的互動創新和持續優化，將技術的進步、組織結構的變革、業務流程的優化轉化成企業的新型能力，諸如個性化定制、精益管理、風險管控、供應鏈協同、市場快速響應等新型能力，進而重構企業生產方式、服務模式和組織形態，不斷獲取差異化的可持續競爭優勢。
系統解決方案是重點
推動信息物理系統的應用與發展既需要核心關鍵技術的突破，也需要一批具有廣泛應用前景的行業系統解決方案。美德日等發達國家從各自發展特點出發，圍繞信息物理系統的建設、使用和推廣，組建產業聯盟、研制參考架構、研發共性技術、建設試驗環境，逐步摸索出一套方法、路徑和模式，形成了多種解決方案。率先打造基于信息物理系統的成熟、完整、可復制的解決方案，正成為國際巨頭競爭的制高點和引領行業轉型發展的風向標。在實踐中，迫切需要抓住制造資源碎片化、在線化、再重組、再優化的機遇，在打造信息物理系統共性平臺的基礎上，要圍繞產品、裝備、工具、客戶、供應鏈、第三方應用等要素的數字化、網絡化、智能化，逐步構建跨設備、跨產線、跨車間、跨工廠、跨企業的信息物理系統解決方案。
聚焦六項重點任務
信息物理系統是工業和信息技術跨界交織、深度融合的新型技術體系，涉及多技術、多標準、多領域，需要加大統籌協調力度，加強頂層設計。測試驗證平臺是實現信息物理系統高效適配、安全可靠的關鍵載體，是整合產業鏈創新資源的重要手段，是當前階段推廣普及信息物理系統的重要抓手。
安筱鵬強調，當前，信息物理系統相關技術和產業仍處在起步期，應搶抓機遇、提早布局、整合資源、重點突破，搶占發展主動權。當前，要將基于CPS的產業生態系統培育和構建作為新一輪產業變革的制高點，將技術產業發展、測試平臺建設、解決方案推廣作為生態建設的三大環節。具體地，要以加強頂層設計為基礎，以突破技術和產業瓶頸為關鍵，以強化工業信息安全為保障，加強國際合作，通過搭建測試驗證公共服務平臺推進相關技術應用的測試驗證，以面向特定行業的應用示范帶動相關技術和系統解決方案的產業化。簡而言之，就是：加強頂層設計、夯實技術基礎、推動測試驗證、組織試點示范、強化信息安全、深化國際合作。
（新聞來源：中國郵電報）
