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智慧工厂：中国制造业探索实践 [:1704011779]
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智慧工厂：中国制造业探索实践 第3章 智慧工厂的使能技术
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智慧工厂：中国制造业探索实践 [:1704011780]
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3.1 工业4.0的定义和设计原理
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工业4.0是一个为价值链组织使用的技术和概念的集合名词。在工业4.0智慧工厂的模块化架构中，CPS监控物理过程，建立物理世界的一种虚拟复制，并实施分布式决策。通过物联网，CPS之间、CPS与人之间进行实时通信和协调；通过服务互联网，提供内部的和跨组织的服务，同时被价值链的参与者所利用[1]。
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由图3-1可知，工业4.0的组成部分主要有：信息物理生产系统CPPS、物联网、服务互联网和智慧工厂。
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从工业4.0的主要组成部分，可以导出6个设计原理[1]，详见表3-1。
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图3-1 工业4.0的基本架构
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表3-1 工业4.0的6个设计原理
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由表3-1可见，互操作性是实现工业4.0的关键技术，即工业4.0中非常重要的使能技术（enabling technology）。在不同CPS之间、CPS与人之间，要通过IoT和IoS互联互通，则必须在不同行业/专业和相应的行业技术/专业技术之间进行无歧义、明确的信息传递和交换，这就是语义互操作性。成功实现不同制造业的CPS间的互联互通的关键因素将是语义互操作性的标准化。在工业4.0的一个实验性样板工程SmartFactoryKL中，语义互操作意味着在这个工厂中所有的CPS（工件的加工工段、工件的传输载体、装配工段以及产品）间都能够通过开放式网络和语义描述进行通信。
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