智能制造导论-p298.pdf - 第86页
2.4.5 CPS与智能制 造 以上文提到的智能交通系统为例，可以做出这样的假设：当智能交通 系统感知到高速行驶的汽车与你将穿越马路的行人之间存在发生碰撞 的可能时，系统或许会以更直接的方法 —— 通过“脑机接口” （ br ain-machine in terf ace ， BCI ）让人不经大脑思考的来个“立定”， 避开事故的发生；而非通常的做法 —— 由系统发出指令让汽车急刹车， 或者告诉行人“让步”。 总而言之， CPS 可以促…
2.4.5 CPS与智能制造
2） 涵盖物联网
CPS的出现，使得物联网的定义和概念明确起来，物联网就是主要应
用在物流领域的技术，物与物之间的互联无非就“各报家门”，知道
对方“何许人也”这么简单，而相对于将物与物相连的物联网技术，
CPS要求接入网络的设备具备更加精确和复杂的计算能力。如果从计
算性能的角度出发，把一些高端的CPS的客户机、服务器比作“身材
健硕”的，那么物联网的同类应用则可视为“瘦小羸弱”的，因为物
联网中的通信大都发生在物品与服务器之间，物品本身不具备控制和
自治能力，也无法进行彼此之间的协同。海量运算是很多CPS接入设
备的主要特征，以基于CPS的智能交通系统为例，满足CPS要求的汽车
电子系统通常需要进行海量运算，而目前已经十分复杂的汽车电子系
统根本无法胜任这一要求。
在CPS中，物理设备指的是自然界的一切客体，既包括冷冰冰的设备，
也有活生生的生物。现有互联网的边界是各种终端设备，人们与互联
网通过这些终端来进行信息交换。而在CPS中，人可以成为CPS网络的
“接入设备”，这种信息的交互可能是通过芯片与人的神经系统直接
互联实现的。尽管物联网技术也能做到把无线电射频芯片嵌入人体，
但其本质上还是通过无线电射频芯片与读写器进行通信，人并没有真
正参与其中。然而在CPS中，人的感知十分重要。
2.4.5 CPS与智能制造
以上文提到的智能交通系统为例，可以做出这样的假设：当智能交通
系统感知到高速行驶的汽车与你将穿越马路的行人之间存在发生碰撞
的可能时，系统或许会以更直接的方法——通过“脑机接口”
（brain-machine interface， BCI）让人不经大脑思考的来个“立定”，
避开事故的发生；而非通常的做法——由系统发出指令让汽车急刹车，
或者告诉行人“让步”。
总而言之，CPS可以促使虚拟网络与实体物理系统相整合。在制造业
中，它促使企业建立全球网络，把产品设计、制造、仓储、生产设备
融入CPS中。使信息得以在这些相互独立的制造要素间自动交换、接
受动作指令、进行无人控制。CPS能够引领制造业不断向着设备、数
据、服务无缝连接的方向发展，起着推动制造业智能化的重要作用。
2.5 西门子的智能制造系统
假如你是一家家电企业工厂的负责人，同时收到生产500台冰箱和500
台洗衣机的订单，你将如何安排生产计划，是先生产500台冰箱（或
洗衣机），还是将冰箱和洗衣机交替混合生产？生产的理想状态应该
是小批量、多批次，这样可使生产均匀连续，减少原材料的消耗，库
存代售品数量最优，现金流更顺畅。智能制造的目标，就是在智能制
造系统的基础上完成多品种、个性化、小批量的高质量生产，而非工
业化的大生产。
德国安贝格的西门子电子工厂（德文缩写：EWA），是未来智能制造
工厂的雏形，乍看之下如医院手术室一般干净整洁的EWA生产车间里，
身着蓝色工服的员工走在蓝白相间的PVC大理石地板上，灰蓝色的机
柜整齐的排成一行，显示器上，数据洪流就像瀑布一样倾泻而下。一
场工业领域的“数字化革命”正在悄然进行。