從工業4.0到信息物理系統，制造系統變革的新路徑

眾所周知，信息物理系統(簡稱CPS)，是美國NSF(美國國家科學基金會)于2006年提出的概念，目的就是要通過網絡虛擬端的數據分析、建模和控制，對實體活動內容形成深度對稱性管理，打開制造業數字孿生元宇宙的大門。后來，雖然實踐中我們很多企業都是這么做的，但筆者仍然認為CPSPS路徑更合適，其關鍵就是要重視CPSPS中間的那個“S(service，服務)”。

德國在此基礎上，搭建信息物理生產管理系統，簡稱CPPS。以此為核心，形成制造系統變革，就是我們耳熟能詳的工業4.0。工業4.0大大推動了制造業與互聯網的融合，工業機理一旦與互聯網連接起來，就開始不斷演繹智能制造的精彩大片。

筆者認為，工業4.0的想法仍有其可商榷性、可完善性。以CPPS為基礎的工業4.0，是從制造端出發，主動對接互聯網，然后達到用戶。德國的初衷是，這樣的“+互聯網”之后，不僅可以賺取裝備產品的一次性商業利益，還可以通過遠程機器監控形成預測性維護，并形成連續不間斷的長久商業利益，走出一條“智能制造+智能服務”的路徑。但是在實踐中，有一個矛盾不可忽視，那就是制造端的生產供給存在著一定的盲目性，生產多少，什么時候生產，生產什么品種，具有什么功能，這些都是不確定的，一切憑經驗為之。這顯然不夠科學，也辜負了數字時代手段之所能到達。

如何改進?筆者以為，應當在服務端做足功課，整個制造生產的始端與終端都應該是服務端。生產要由服務端發起，也就是說，首先要建設服務的智能化，通過智能化服務，了解用戶需求、計算用戶需求和發掘用戶需求。之后，根據智能化的需求數據，再組織生產。生產之后，再連接服務端，到達用戶，即可連接上德國提出的工業4.0路徑。也就是說，原有的工業4.0路徑不夠完整，僅僅考慮到售后的智能化服務，缺少了先前需求服務這一環。因此，要補上這一課。

由此，筆者以為，應該走Cyber-Physical Service Production System的路徑。簡稱CPSPS。中間多出一個“S(service)服務”，而且放在P(production)之前。即，要通過信息物理系統把智能服務和智能制造有秩序、有連接、有計算地帶動起來。當前，世界上因為供不應求與供過于求所造成的損失每年都遠遠超過萬億美元，這是非常大的浪費，也是非常大的數字化網絡化智能化可施展空間。古人云，要有的放矢。今天，我們通過CPSPS就能看到精準實現的可能。我們倡導“雙碳”目標，通過CPSPS，就可以避免無效生產而達到很好的效果。

事實上，我國有很多企業像卡奧斯、小米等都是先從需求計算開始實施工業互聯網的制造模式路徑，效果當然是好極了。再如，安徽的三只松鼠公司每天都會有一大撥的咨詢服務員通過網絡與用戶聊天，每天可以得到不少于10萬條的有用信息，企業圍繞這些有用信息策劃產品，然后分送各個廠家組織生產。這樣的產品當然深受消費者接受，類似的案例還有很多。從消費者需求角度出發，從需求服務(service)端數據開始，再到生產制造(production)端的數字化組織與推動，最后回到售后網上與網下的聯動服務，這才是工業4.0應有的真諦，也是完全的工業互聯網路徑——連接的充分(制造之前的需求數據連接+制造之后的服務數據連接)、機理計算的精準(圍繞用戶需求的數據開展設計+組織的智能制造+數字化管理等)。

要如此地重視服務端，從始、終兩端都做足文章，勢必對網絡化的傳輸有更高的要求。而我國的基站數量、基站覆蓋恰好是世界最豐富的，這是我們制度所帶來的巨大優勢。一定要用好新基建的優越環境，形成OT、IT、CT三T融合帶來的競爭優勢，為我們完整的工業4.0、科學有效的工業互聯網戰略服務。

標簽： 制造系統 智能制造 智能服務 數字孿生元宇宙