HPS到HCPS智能制造系统从自然演进的嵌入式培养之旅

在2017年12月7日，南京举办的“世界智能制造大会”上，中国工程院院长周济发表了题为《关于中国智能制造发展战略的思考》的报告。报告中，他系统阐述了对我国智能制造发展的看法，并提出了一些重要观点。他指出随着智能制造战略的持续推进，传统制造过程中的人与物理系统之间的关系正在从人-物理系统（HPS）二元体系转变为人-信息-物理系统（HCPS）三元体系。

在传统制造中，主要包含人和物理系统两大部分。人通过对机器的控制实现与机器之间的交互，而机器则接收并执行人的指令完成生产工作。此外，人们还需要接收并分析机器反馈的状态信息，从而形成一个完成工作闭环。在这个过程中，物理系统主要是用来替代人类从事大量体力劳动，以提升产品质量和生产效率。因此，这种模式可以被视作一个人-物理系统（HPS）。

随着信息化技术的发展，一些企业开始将感知、分析和决策等任务独立出来，用信息系统取代这些职能，使得信息与物理设备能够更加紧密地结合。这标志着传统的人-物理体系向更先进的人-信息-物理体系演变。这种新的体系包括了美国提出的CPS理论以及西门子提出的数字双胞胎概念。

目前，在继续深化应用智能制造战略的情况下，我们看到新一代智能制造不仅在基础上进行进一步优化，还在其核心功能——即增加认知能力方面取得显著突破。在之前版本中的信息处理仅限于感知、计算、分析及控制，现在它拥有更多学习提升知识库存储能力，这使得整个新一代智能 manufacturesystem具有了自主学习和产生知识的情报性质。

业界专家普遍认为，在这类新型高级别smart manufacturing system 中，不再像以往那样简单地“授予鱼”，而是在赋予“渔权”，让人们把一些复杂的心智活动转移到数据处理网络上，让数据网络成为一种能够理解并适应不断变化环境的手段。而这一步骤需要我们从大数据时代迈向知识时代，即要促使数据成熟到有组织结构，有模型可依赖形式，也就是说要把数据转换成知识，让这些知识可以被直接使用或操作，从而让我们的电脑变得更聪明，更具自主学习能力，并且促进它们之间相互交流共享如此样的知道。