智慧工廠 生產(chǎn)自動化中的CPS需要關(guān)注的三大主題
一個是自適應(yīng)和自主控制嘹叫。包括基于部件的自動化（component —based automation）和軟件安裝階段組態(tài)（deployment time configuration）欣福。所謂自主控制就是設(shè)備在某個環(huán)境下升熊，可由自己控制的烁，是自制的箕憾。組態(tài)分三個階段∶澈辏現(xiàn)在用的所有都是離線組態(tài)颓哮，將來的CPS所要解決的問題是測試部件在不同的地方磕仅，在提前未知的情況下珊豹，把不同物理位置的東西在安裝的過程中間，進行組態(tài)榕订。
第二是通信和分散的功能性店茶。這其實就涉及到水平的集成和垂直的集成。而所謂分散的控制劫恒，不是分層的控制贩幻，對分層通信結(jié)構(gòu)沒有強烈依賴。通信也會隨著分散越來越扁平化两嘴，不是一層一層的通信丛楚。它應(yīng)該有一個基于無線和有線（有界的）的一種adhoc通信，可以自由組織憔辫，一些節(jié)點在不同的地方趣些，遇到不同的環(huán)境，可能要通過這種多套的贰您、自組織的網(wǎng)絡(luò)來完成坏平。
第三個方面是能感知環(huán)境關(guān)系的自動化拢操。這就是部件的工作運行與所在的位置沒有關(guān)系」睿可能依據(jù)環(huán)境庐冯、天氣的影響，過程參數(shù)和過程結(jié)構(gòu)能進行動態(tài)自適應(yīng)坎穿，能夠自己解決這個問題展父，然后和其他部件一起，在整條生產(chǎn)線中部件能實現(xiàn)其任務(wù)玲昧，完成一個總的功能性要求栖茉。另外，關(guān)于人員因素的集成是要以人為中心的制造孵延，增強操作人員的能力吕漂。因為人在整個智慧工廠里起到協(xié)調(diào)、指導(dǎo)尘应、管理的作用惶凝。
智慧工廠需要集成和發(fā)展的主要技術(shù)
智慧工廠是從現(xiàn)有的各種工業(yè)自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上吸收IT技術(shù)逐漸發(fā)展的。完成這些需要注意分布式自動化犬钢、開放的通信和語義可互操作性三個方面苍鲜。
MES?系統(tǒng)分布式自動化是用現(xiàn)場總線將傳感器、變送器和執(zhí)行器鏈接玷犹、空間分布對象的數(shù)據(jù)采集混滔、集中式的PLC轉(zhuǎn)向算法和數(shù)據(jù)處理。它的特性是在基本服務(wù)中對機電一體化功能進行功能性封裝歹颓、清晰定義的服務(wù)接口（如WSDL）坯屿、標準化的通信接口（如SOAP、DPWS）巍扛，為自動化部件提供可互操作性领跛、便于集成，花最少時間完成集成撤奸、過程控制的程序隔节，易于控制，也便于修改寂呛。將來不是所有的功能都在一個集中的系統(tǒng)完成，而可能是有許多的功能瘾晃，通過智慧體完成各種各樣的協(xié)調(diào)贷痪，是一個很好的方法，這對于CPS 智慧工廠非常重要蹦误。
開放式通信架構(gòu)劫拢， 不管是運動控制肉津、工廠自動化或者是過程自動化，將來都要追求一種界面舱沧，在通信的時候?qū)τ布]有依賴妹沙，所有不同通信的規(guī)約，甚至在一種總線下運行熟吏。這樣才是一個開放性程序距糖，能把各種技術(shù)融合起來，這種理念對將來真正實現(xiàn)智慧工廠有很好的作用牵寺。
關(guān)于垂直集成和水平集成的互操作問題悍引。垂直集成意味著在企業(yè)管理層的軟件和自動化設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)連接，要使信號能提升為具有顯性含義帽氓。垂直集成是要讓在工廠生產(chǎn)的所有信息都能隨機存取的集成趣斤，可以用OPC、UA黎休，有了OPC可以從基礎(chǔ)的嵌入式系統(tǒng)通到ERP上浓领，這一點是可行的技術(shù)，可以有開發(fā)平臺势腮。
語義互操作是指計算機系統(tǒng)傳輸明確的共享數(shù)據(jù)能力联贩，它是對信息系統(tǒng)之間能夠進行可用機器計算的邏輯、推理嫉鲸、知識發(fā)展和數(shù)據(jù)聯(lián)合的要求撑蒜。一個計算機系統(tǒng)和另外一個計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換時，不僅僅交換數(shù)據(jù)玄渗，而是交換定義非常明確而且可以共享的數(shù)據(jù)座菠，這樣在任意一個系統(tǒng)里，不會發(fā)生歧義藤树，這是將來要實現(xiàn)智慧工廠的重要方法浴滴。
