当前,业界对Cyber-Physical Systems(CPS)的理解认识仁者见仁智者见智。信息物理系统白皮书旨在结合当前我国推动两化深度融合、《中国制造2025》、深化制造业与互联网融合发展的实践背景下,形成当下这一时间点对信息物理系统的认识。重点围绕“是什么”、“怎么干”、“怎么建”、“怎么用”、 “怎么发展”等方面,对面向制造业的信息物理系统展开论述。

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支撑信息化和工业化深度融合的一套综合技术体系

通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术,构建了物理空间与信息空间中人、机、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统,实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。

CPS本质

构建一套信息空间与物理空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系,解决生产制造、应用服务过程中的复杂性和不确定性问题,提高资源配置效率,实现资源优化。

  • CPS的层次演进

    CPS的层次演进
  • CPS的深入认识

    CPS的深入认识
  • CPS六大典型特征

    CPS六大典型特征

单元级CPS体系架构 系统级CPS体系架构 SoS级CPS体系架构

单元级CPS体系架构

状态感知能力
对物理实体的控制执行能力
对数据的计算处理能力
对外交互和通信能力

系统级CPS体系架构

单元级CPS技术需求
CPS之间的互联互通能力
系统内各组成CPS的管理和检测能力
系统内各组成CPS的协同控制能力

SoS级CPS体系架构

系统级CPS技术需求
数据存储和分布式处理能力
对外可提供数据和智能服务能力

CPS四大核心技术要素

CPS四大核心技术要素

CPS标准化重点方向

CPS标准化重点方向

怎么用

怎么用

CPS建设路径

CPS
体系设计
单元级
CPS建设
系统级
CPS建设
SoS级
CPS建设

加快核心关键技术攻关和人才培养
构建信息物理系统综合标准化体系
推动信息物理系统行业解决方案研究
打造健康良好发展新生态

典型应用

单元级CPS: 中控科技集团有限公司
中控科技集团联合国内多家单位共同研制了基于CMC芯片的多种控制系统。将传感信号的检测输入、控制运算、执行输出以及各种工业通信协议全部集成在单一芯片中,从而大幅度降低控制系统和单元级CPS的结构成本和实现难度。
系统级CPS: 石化盈科
从系统级CPS入手,构建基于CPS的中国石化智能工厂,面向石化生产的全产业链环节,以CPS为核心融合新一代信息技术、运营技术和制造技术等,给石化工业生产方式带来革命性的变化。
SoS级CPS:中船系统工程研究院
结合我国海洋装备技术和应用特点,在国内首次研制以装备全寿命周期视情使用、视情管理和视情维护为核心,面向船舶与航运智能化的智能船舶运行与维护系统(SOMS系统)。

关于白皮书

信息物理系统作为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。由工业和信息化部信息化和软件服务业司、国家标准化管理委员会工业标准二部指导中国电子技术标准化研究院,联合国内相关单位,编撰形成了《信息物理系统白皮书(2017)》。本白皮书在编写过程中集众人之智、采众家之长,体现了当下我国对信息物理系统的认识水平。