初步了解新工業(yè)“四兄弟”
數(shù)字孿生、賽博物理系統(tǒng)、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網這四大術語，是近幾年業(yè)界當紅熱詞。在國內業(yè)界，賽博物理系統(tǒng)興于2014年，智能制造熱于2015年，工業(yè)互聯(lián)網火于2017年，數(shù)字孿生則紅于2019年。
四大術語是各自獨立，還是彼此相關？可能絕大多數(shù)人認為彼此相關，但是四個術語之間的異同是什么？相關內涵有多少？運行邏輯之間到底是什么關系？可能確實不太好說清楚。
數(shù)字孿生的定義
數(shù)字孿生是在軟件定義作用下，長期的要素數(shù)字化所形成的結果。此處要素泛指物理世界的各種人、機、物、數(shù)據(jù)、圖文、語言、物理信息等各種實體要素。因此數(shù)字孿生是一種經過長期發(fā)展形成的數(shù)字化通用技術。
一是指物理實體與其數(shù)字虛體之間的精確映射的孿生關系；二是將具有孿生關系的物理實體、數(shù)字虛體分別稱作物理孿生體、數(shù)字孿生體。
賽博物理系統(tǒng)的基本內涵
CPS于2006年由美國國家自然科學基金會（NSF）的海倫·吉爾首次提出，并伴隨著德國人在工業(yè)4.0中的推廣應用而在全球業(yè)界興起。美國國家標準與技術研究院（NIST）、國家自然科學基金會（NSF）、伯克利大學、德國國家工程院（acatech）、弗勞恩霍夫協(xié)會等科研機構進行一系列研究，提出了一些理論框架。
CPS是智能制造和工業(yè)互聯(lián)網的基本運行機理的抽象與提煉。在智能制造和工業(yè)互聯(lián)網中，一定會發(fā)現(xiàn)CPS的身影，它變化形式多樣，尺度大小不一，可能以單元級、系統(tǒng)級、系統(tǒng)之系統(tǒng)等不同的系統(tǒng)級別來出現(xiàn)。
智能制造的基本內涵
智能制造，源于人工智能的研究。一般認為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎，后者是指獲取和運用知識求解的能力。
智能制造應當包含智能制造技術和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫，而且還具有自學習功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。
毫無疑問，智能化是制造自動化的發(fā)展方向。在制造過程的各個環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應用人工智能技術。專家系統(tǒng)技術可以用于工程設計，工藝過程設計，生產調度，故障診斷等。也可以將神經網絡和模糊控制技術等先進的計算機智能方法應用于產品配方，生產調度等，實現(xiàn)制造過程智能化。而人工智能技術尤其適合于解決特別復雜和不確定的問題。但同樣顯然的是，要在企業(yè)制造的全過程中全部實現(xiàn)智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遙遠的將來。
工業(yè)互聯(lián)網的基本含義
工業(yè)互聯(lián)網的本質和核心是通過工業(yè)互聯(lián)網平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接融合起來。可以幫助制造業(yè)拉長產業(yè)鏈，形成跨設備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通，從而提高效率，推動整個制造服務體系智能化。還有利于推動制造業(yè)融通發(fā)展，實現(xiàn)制造業(yè)和服務業(yè)之間的跨越發(fā)展，使工業(yè)經濟各種要素資源能夠高效共享。
優(yōu)勢與作用
對于這四個術語，清晰理解異同，抓住內涵實質，有助于澄清概念，正本清源，可為這些概念的理論研究與工程實踐提供了較為明晰的指導，避免了對這四個術語認為的邊界模糊、功能泛化，影響這些概念在科研與實踐中的應用。也有有助于發(fā)揮四個術語的各自特長，引導企業(yè)將智能制造、工業(yè)互聯(lián)網這些新工業(yè)革命的具體活動內容，在不同的行業(yè)領域中做好實踐與落地。
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