CPS（信息物理系统）是工业4.0中的核心概念。为了理解它，我先后看了些文章和书籍，并请教了多位专家，但似乎总有点似懂非懂。前几天开会期间，突然感到明白了。

CPS的说法一般是这样的。它包含两个部分：1、现实中的对象，如工厂、设备、产品等等；2、虚拟世界中的对象（计算机或网络）。现实和虚拟世界的互动构成CPS。现实中的机器人、汽车上的ABS，都是典型的CPS。按这种理解，似乎看不到CPS有什么特殊亮点，琢磨不透概念的背景。这就是我的困惑所在。

前几天，我突然意识到，CPS的关键在于：对数字化的程度和要求，系统必须达到支撑智能决策的程度。这种‘度’的要求，是CPS不同于一般数字化系统的重要差别。

毋庸置疑，虚拟世界中的对象是数字化的。在普通系统中，数字化可以很简单，也可以很复杂；一般描述对象的一部分属性。至于哪些属性，决定于人们要做的具体事情。在ＣＰＳ中，数字化的程度足要以独立应对特定的变化并作出智能决策。这种‘标准’恰恰是CPS不同于普通数字化系统的地方。

在工业4.0装配生产线上的智能产品就是一个CPS。在进入生产之前，其数字化部分至少要描述：零部件的构成、工艺流程、用户ID。进入生产之后，必须正确描述它的具体位置、加工状态并与它挂钩的具体零件，才能智能化地完成生产过程。相比之下，如果数字化只是描述由零件组成的数字化结构，就不能智能地完成装配过程，也就不能构成生产过程的CPS。

  如果这个智能产品是个设备，在完成制造并投入运行后，可能变成另外一个ＣＰＳ。比如，其数字化部分包含了设备状态的实时信息，并足以表征设备的健康状态。这样的CPS就可以智能化地完成自诊断。但是，这个ＣＰＳ中的数字化部分，可能不包含组成设备的具体零件结构。 

　再设想，如果这个设备是一辆汽车。在运行过程中，数字化部分包括汽车的外部环境、车辆的大小、位置和速度。当这些信息足以实现自动驾驶时，则汽车也将成为一个自动驾驶的ＣＰＳ。但其数字化部分，与前面两个是不一样的。

　由此可见，同一辆汽车，在其生命周期内的虚拟世界中，可以有三个不同的映像，构成三个不同的CPS。当然，这三个虚拟汽车也可并成一个，从而构成更复杂的ＣＰＳ。

　显然，建立ＣＰＳ的关键是其数字化部分。如果称之为“CPS”，就要对数字化有底线的要求：在某个过程中智能地应对内外部的变化。与一般意义下的数字化相比，CPS的困难就在这个地方。

 仔细想来，在现在的ERP、MES中，其实已经有CPS的雏形。比如在钢铁厂，从钢水开始，产品就已经和用户挂钩，并一直跟踪到钢坯、钢卷、直至出厂。这时的产品数字化描述相对简单：主要是位置和状态。某种意义上说，这也实现了一种低水平的智能化。但是，如果数字化信息能够足够充分（如包含缺陷信息），虚拟产品的内涵就可以进一步丰富，CPS就可以更加有效地支持钢铁的智能化生产。当然，具体到这个案例，建立CPS的关键点可能不在如何构建数据结构，而在于正确、准确地感知信息。这样的困难具有一定的普遍性。

CPS的应用很广泛。工业界采用CPS，往往要有较高的要求。这是因为：工业生产对可靠性的要求往往更高。长期在企业工作的人往往有体会：许多新技术之所以难以应用，就是因为无法解决1%的特殊问题。由此可见，工业4.0提出将CPS全面用于工业生产，也是要有点魄力的。

最后，感谢易能立方王健总经理提出的宝贵意见。