HPS到HCPS智能制造系统在自然环境下的嵌入式应用技术演进
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。在这次会议上，周济院士提出了一个重要观点，即随着智能制造战略的不断推进，我们正从传统的人-物理系统（HPS）体系向更加复杂的人-信息-物理系统（HCPS）体系转变。
图1展示了传统制造中人与机器之间关系紧密的人-物理系统二元体系。在这个体系中，人类通过对机器的直接控制来完成生产任务，而机器则依赖于人类提供的指令和反馈信息。这种模式虽然提升了生产效率，但仍然局限于人的认知能力和体力劳动。
随着技术进步尤其是信息化发展，我们逐渐将人从感知、分析和决策等过程中抽离，用信息系统代替人脑来处理这些复杂任务。这一变化促成了第一代和第二代智能制造体系的形成，其中包含了CPS理论和数字双胞胎概念。图2展示了这一演变过程中的两个阶段。
目前，在新一代智能制造领域，周济院长提出了进一步深化现有技术基础之上的创新思路。关键在于赋予信息系统自主学习功能，使其不仅能够进行感知计算分析，还能产生知识并提升自身性能。这一突破性进展使得新一代智能制造达到了一种新的高度，从而实现了真正意义上的“授之以渔”。
业界专家普遍认为，这样的HCPS三元模型将彻底改变我们对人类与机械设备相互作用方式的理解，让人们从单纯操作者转变为设计师、指导者或甚至创造者的角色。而我个人认为，这种转变对于未来科技发展具有深远影响，将极大地推动数据成为知识、知识被模拟成模型，最终让机器具备自主学习能力，是现代智慧工厂不可或缺的一环。此刻，我诚挚地希望未来的科技革新能够继续引领我们迈向更高层次的人类社会。
