HPS到HCPS嵌入式基本知识必备智能制造系统在自然环境中的演进
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。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。
周济院士认为，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人与机器之间的交互，而机器则通过接收人的指令完成生产工作。同时，人们还要接收机器反馈的状态信息完成感知、分析决策以及学习认知等工作，从而使得人机系统形成一个完整闭环。在这种模式下，物理系统主要是用来替代人类进行体力劳动，以减少对人的需求并提升产品质量和生产效率。
随着信息化技术的发展，一些企业开始将人的感知分析和决策工作独立出来，用信息系统替代这些任务，这标志着传统的人-物理系统向更加复杂的人-信息-物理系统演变。这一过程可以被视作第一代和第二代智能制造体系的一种转变，其中包括了美国提出的CPS理论以及西门子提出的数字双胞胎概念。
当前，最深入的一步是在基于第一代和第二代智能制造体系之上，将新一代智能制造体系进一步完善。最显著的是，它增加了认知和学习功能到其核心中的信息处理能力。在之前版本中，只有简单感知、分析、控制功能，现在增加了自主学习能力，让它不仅能够进行强大的计算分析，还能产生知识并提升自身性能。
业界专家普遍认为，在新一代智能制造中，不再是简单地把任务分配给或直接操作设备，而是让它们具备更高层次的情报处理能力，使得人类与这些设备间存在一种更深层次且不可忽视的情感联系。而在老旧的一、二、三阶段相比之下，这个新的阶段已经实现了一种“授之以渔”的关系，即由人们指导方向而不是直接执行命令，从而促进整个社会向前迈进。
笔者相信，无论如何看待这一变化，其核心就是融合国外CPS理念，同时强调人类在此领域中的核心作用。在未来，只有赋予机械类似于人类认知能力才能真正实现所谓“智慧”。这个过程需要从数据向知识转换，为数据提供结构化形式，并通过建立模型来增强自动学习能力，以及促成知识流通，使机械可以自行生成并提升其理解力。当机械能够无需任何干预就能创造出新内容时，我们将真正达到目的，那时候我们可以完全摆脱实际活动，与真正成为创新者的角色相呼应。