前言

“賽博-實體係統”(Cyber-Physical System,CPS)又譯為“信息-物理係統”,其作為一個技術概念被提升到國家戰略最早可追溯到2007年8月。當時美國總統科學技術顧問委員會(PCAST)提出了《受到挑戰的領導力:信息技術在全球競爭中的研究和發展》報告,報告中將“網絡信息技術與實體世界的連接係統”列在八大核心技術的首位。報告提出的背景一方麵是美國認為其在全球科技競爭力的優勢正在逐漸失去,需要去尋找和定義具備突破性的技術領域來保持原有的競爭優勢;另一方麵,美國認為其在網絡通信技術(ICT)和計算機科學方麵的優勢明顯,全球信息技術50強企業超過一半在美國,並且在微處理器和控製係統方麵具有壟斷地位。隨著計算機科學和處理器能力的快速發展,智能化的小型電子係統和大型ICT係統已經初顯雛形。歐盟也率先開始了“先進嵌入式智能係統技術”計劃,在2007~2013年在該領域投入超過70億美元。

2012年10月,德國“工業4.0”工作組正式向德國政府提出了工業4.0的執行建議,並將賽博-物理製造係統(Cyber-Physical Produ System,CPPS)作為智能製造係統的最關鍵技術。

受到美國和德國兩個傳統工業強國的“青睞”,CPS迅速引起了世界各國的關注,關於它的討論也越來越多,甚至將CPS等同於第四次工業革命。對於CPS的定義目前存在著許多爭論,大多數人的論述都試圖從技術層麵對CPS進行定義,把它與物聯網、大數據、自動製造執行係統、ERP等現有的技術概念聯係在一起;但卻忽略了一個最基本的概念,那就是第四次工業革命並非因為CPS或某一個技術的出現而到來,正相反,CPS的誕生是應第四次工業革命的需求而出現,它是滿足生產力發展新需求的使能技術。

若要去定義什麼是CPS,需要把關於CPS技術定義的討論放到一邊,先去思考以下兩個問題:為什麼第四次工業革命會發生?現在的工業麵臨了哪些挑戰和需求迫使它進行技術的革命性變革?

當回答出這兩個問題時,就自然能夠理解CPS的本質了,並不是CPS本來是什麼,而是它應該是什麼。