【工业互联网】工业互联网+先进制造业助力产业转型升级
加快发展信息物理系统 夯实工业互联网平台应用
2018-03-06 孙文龙
【编者按】当前，全球工业互联网正处在格局未定的关键期、规模化扩张的窗口期、抢占主导权的机遇期。作为工业互联网三大要素，工业互联网平台是全要素连接的枢纽，是工业资源配置的核心，正成为领军企业竞争的新赛道、产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。为此，中国电子报特推出“工业互联网平台建设与推广专栏”，工信部信软司、业界专家受邀对推动工业互联网平台建设进行系列解读，共同探讨工业互联网平台未来发展。
建设现代化经济体系、大力发展实体经济，是党的十九大做出的重要战略部署。制造业是实体经济的主体，是新一轮工业革命的主战场。国务院在2017年11月印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，将工业互联网作为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石;在2016年5月印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》，将信息物理系统(以下简称CPS)作为制造业与互联网融合发展的重要基础。两个指导意见对我们探索制造业转型升级的发展路径和技术体系具有深远意义。
01
信息物理系统是支撑新工业革命的
综合技术体系
新一代信息技术与制造业深度融合引发了新一轮的工业革命，世界各国积极应对，大力构建以数字化、网络化和智能化为特征的新型工业基础设施，并呈现出异曲同工的发展态势。
美国基于互联网方面的优势，提出以网络和数据为核心的工业互联网，从商业模式上发力，“自上而下”地重塑制造业。美国是互联网大国，有着良好的数字化基础，但制造业相对薄弱，因此美国选择了以互联网带动制造业的战略路径，以龙头企业带动中小企业，构建基于平台的全新生态体系，全面提升工业的价值创造能力。由产业界提出的工业互联网是以全新的业务模式为驱动，通过构建具有工业资源优化配置能力的云端平台，实现工业应用与服务的云化;通过开放性接口将机器、设备、系统和人等进行连接，将物理世界与信息世界联系在一起。GE的Predix平台被比作工业领域的“Android系统”，就是以业务模式创新为核心，面向所有的工业企业和开发者，开发和共享各种专业应用，接入各类工业资产设备和供应商，提升产业链的整体效率与经济量值。而美国*非常重视信息技术的基础研究，将CPS作为新一代技术革命的突破点，大力支持CPS理论、架构和测试床等方面的研究;同时加大投入、积极开拓CPS在工业领域的应用，为工业互联网的崛起奠定了扎实的技术基础。
德国基于强大的制造业优势，提出以CPS为核心的工业4.0，从装备末端发力，“自下而上”逐步改造制造业。德国拥有强大的装备制造业，在战略路径上是以制造业数字化改造为切入点，以中小企业为主，有步骤、有层次地对价值网络中的所有实体进行数字化、网络化和智能化改造，提升企业设计、生产、销售和服务等各个方面的运作效率。工业4.0就是基于CPS框架和技术，将工业资源数字化并拆分为多个组件和模块，实现物理实体在信息空间中的数字映射;再对不同功能的组件、模块进行连接，实现对工业资源的系统化管理;最后构建CPS平台，将所有参与价值创造的实体构成网络，实现所有相关信息的共享，以从数据中创造最大价值。德国西门子就是借助MindSphere平台优势，基于互联的上千万台设备和系统，开发以客户需求为导向的定制化服务，面向不同客户提供数字化解决方案，深耕价值链的纵向延伸。
我国作为制造大国和网络大国，坚持走信息化和工业化融合的道路，不断深化融合的内涵、模式和技术，推动制造业向高质量发展。从中国工业近20年的发展历程来看，工业化演进的同时，迎来了信息技术的发展浪潮，尤其是近些年互联网飞速发展，在许多领域已形成成熟的应用。相比之下，我国工业体系完整、规模庞大、基础雄厚，但对信息技术的应用水平和速度相对缓慢，不同地区以及不同领域的发展水平也不均衡，不同企业信息化水平参差不齐，只凭单一路径不能解决所有问题，要实现一快一强两大产业相互促进，唯有融合发展。《中国制造2025》将“推进信息化与工业化深度融合”作为重要任务之一，并提出“基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革”。两化融合是我们一直坚持的战略主线，而CPS是支撑两化融合的综合技术体系。CPS是通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建了物理空间与信息空间中人、机、物、环境、信息等要素互相映射、适时交互、高效协同的复杂系统，实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。通过对CPS基础理论、共性技术、标准和测试验证平台等的研究，对行业应用和解决方案上的探索，打造了制造业与互联网融合发展的基础。
尽管美德与我国在新型工业化道路上的实现路径不尽相同，但制造业转型升级的目标是一致的，都是基于自身优势做出战略选择，并带动跟随者，提出适宜的技术支撑体系和实现模式。CPS已成为抢占新一轮工业革命制高点的重要技术支撑。
02
信息物理系统是工业互联网平台
建设与应用重要保障
“打造平台体系”是发展工业互联网的核心任务。工业互联网平台是工业全要素链接的枢纽，是工业资源配置的中心，是新型工业基础设施的核心。将CPS方法论、机理、模型和技术融入到工业互联网平台建设和应用中，在关注价值网络横向提升的同时，又延伸了专业领域纵深发展。
CPS系统化推进思路为统筹工业互联网平台布局提供了方法论。工业互联网平台对互联互通、互操作和可移植等方面的需求决定了要在统一的参考架构下进行平台建设的技术路径和技术实现选择。CPS的推进恰好是以参考架构为核心，协同开展技术、标准、工程实践和应用推广，并实现用户、提供方、科研机构等多方角色的融合协作，是一个统筹全局、协同局部的系统工程。这种系统化的思路为全面布局工业互联网平台各项工作提供参考，有助于工业互联网平台进行规范化的建设，并提升工业互联网平台业务框架、解决方案等的通用性。
CPS层次化逐级演进方式为工业互联网平台发展提供了路径。工业互联网平台的构建不可能一蹴而就，必定是一个反复迭代和优化的过程，尤其是平台的功能，在工业PaaS和SaaS尚未成熟的现状下可逐层完善、逐级叠加。CPS的层级化思路可为工业互联网平台的演进路径提供依据。CPS将复杂系统划分为最小单元，并按照单元级、系统级、系统之系统级(SoS级)的层次逐步实现在复杂工业场景下的应用。在工业互联网平台建设过程中可识别关键共性组件，基于复用的思想，根据大中小企业的不同特点和需求进行重构，其发展演进就是打造不同组件，不断将组件进行连接、整合和优化的过程。
CPS核心技术为建平台和用平台提供全面支撑。一是为供给方建设平台提供了技术支撑。CPS通过感知和自动控制、工业网络等“一硬”和“一网”技术，可将制造末端的数据接入，在虚拟的信息空间构造一个新的制造体系，有效支撑了平台数据的汇聚和流动;通过工业软件等“一软”技术，可构建数据流动的规则体系，实现资源的有效配置;通过大数据和数字孪生等“一平台”技术，可将物理世界的隐性数据显性化、知识化，并能反向控制物理世界，为工业App的创新应用提供实现手段。二是为需求方提供了接入基础。企业用平台的前提是具备数字化的基础，能够与平台进行互联和互操作。例如，要对装备进行远程监测诊断，首先需要装备具有向上传输数据和向下接收指令的能力。CPS为中小企业进行数字化改造的实践在工业4.0中已有印证，可为装备、车间、工厂乃至企业提供全面的数字化解决方案。
03
以标准促进信息物理系统
与工业互联网平台协同发展
全球工业互联网平台发展正处于格局未定、规模化扩张的窗口期，现阶段正是抢占主导权的好时机。推进工业互联网平台建设既要融合老方法，又要拓宽新思路，而标准作为产业发展的支撑，在经验沉淀和创新发展间起到了桥梁作用。
标准构建“通用语言”。标准是建立沟通的基础，通过术语的定义、参考架构的对比分析，有助于参与CPS和工业互联网平台的工作者之间形成统一的交流语言，为共同研发、协同创新奠定基础。标准是互联互通的前提，通过规范互操作和可移植性的要求，有助于促进平台与接入端、平台内部、平台与平台间的数据交换和多种应用程序移植。
标准促进技术沉淀和转化。CPS的标准协议兼容、异构系统集成、数据互操作、物理单元建模以及工业信息安全等共性关键技术，也是工业互联网平台技术体系的关键组成。由此形成的技术标准可直接为工业互联网平台所用，一方面加快了技术成果的转化速度，降低了工业互联网平台研发门槛;另一方面在工业互联网平台新商业模式的新要求下，促进核心关键技术的迭代创新和应用创新，进一步提升工业互联网平台产业竞争力。加强CPS与工业互联网平台在技术标准、安全标准和应用标准上的相互配合，汇聚优质资源，协同共促产业发展。
标准带动试验测试。试验测试是实际应用推广前的重要保障环节，也是产品进入市场前的监管保障。CPS技术体系涵盖了工业互联网平台体系中的重要技术点和组件，并在多年的探索过程中，形成了多项技术及应用的测试验证平台。标准可以凝练测试经验和测试规范，为开展测试验证服务提供依据;另一方面，以标准为基础，规范整合测试床、测试软件、测试工具集和测试资源库等，可以共同提升CPS和工业互联网平台的产品和解决方案测试能力，有助于应用推广。
(作者孙文龙，系中国电子技术标准化研究院副院长 )
OPC UA TSN是工业互联网的基础
工业互联网成为了热点—事实上，想要实现“信息互联”的努力已经有很多年了，然而，这并非易事，因为制造业的细分造成了垂直领域的壁垒，IT试图访问OT遇到的障碍超出了大多数人的想象，因此，对于如何突破这些壁垒，我们很有必要了解基础互联的问题，必须了解OPC UA和TSN目前正在国际前沿厂商所寻求的面向未来互联的解决方案。
图1-金字塔架构到分布式架构
有的专家认为图1左侧为传统的工厂架构，这一架构将在未来为右侧的云计算/边缘计算架构所替代，其实，集中控制与分布式计算是会共存的，并非非此即彼的对立，然而，无论是哪一种方式，互联必须得以有效的实现。
1、IT与OT实现融合的障碍在哪里？
在过去推动的进程里，我们听到最多的是关于底层协议的抱怨，“协议都不开放”、“不知道采集的数据是什么？”、“我们的时间都耗费在了配置参数上”，这种困境使得人们所描绘的美好互联世界变得让人烦躁不安—“这真的是我们期望的互联世界吗？”。
（1）机器间的协议障碍
现实的工厂远非理想的世界，有些情况是连通信接口都没有，而如果有的话，那也经常会不同，有时候，你甚至发现同一家公司的不同代次的产品都存在这样的连接问题。
（2）语义互操作的障碍
就像英语你可以说“Hello！”表示问候，中文说“你好！”，不同国家的人都会有不同的语言，不同的机器也有不同的语言，就像有的用“英寸”，而另一个采用“厘米”做单位，这些语义之间的差异使得你不能说“A机器走了2英寸，而B机器走了2厘米，他们相同的位移”，尽管从获得的数据上来说都是“2”，但是，这两者却完全不同的尺寸。
（3）多个网络
对于制造业工厂的CIO来说，最理想的世界肯定是不要那么多网络协议，也不要那么多网络接口，更不想为了让不同的接口和协议进行连接而开发“适配器”以及“协议软件接口”，这还仅仅是OT端，而IT与OT采用的是非一致的网络以及网络层次（ISO-OSI模型）。
IT与OT间的网络所拼接的组合数会是一个巨大的数字，这使得美好的IT与OT融合在过去的20年里被讨论，却直到今天尚未有效实现互联。
2、OPC UA-解决语义互操作问题
为了解决互操作也开发了很多标准，就目前而言，声势最大也被广泛认可的是OPC UA，OPC UA基金会属于非盈利组织，而OPC UA本身也是不为公司掌握的独立技术，成为IEC62451标准以及中国国家标准，而且在德国工业4.0组织和美国工业互联网组织IIC均将OPC UA列为了实现语义互操作的标准规范。
图2是关于为什么采用OPC UA的总结，读者可以大致了解到它的全局优势。
图2-为什么选择OPC UA？
OPC UA在如图2中已经描述了它的优势，但很多人仍然仅仅把它理解为一个通信的规范，而事实上，OPC UA真正的核心在于“信息建模”。
图3是OPC UA的基础架构，包括内嵌信息模型、行业信息模型与供应商信息模型几个层面的信息模型。
图3-OPC UA解决信息模型问题
信息模型是什么？如果用OPC UA的技术来介绍可能不大易于理解，但是，如果我们想实现机器人与注塑机进行协同的工作的时候，我们必须清楚，他们之间需要哪些数据来保证他们之间的工作一致性呢？这就是数据的应用问题，而同样道理，我们希望实现OEE的统计，那么OEE的计算就是一个信息模型，我们需要与之相关的数据，而垂直行业的信息模型则在于具体的包装、塑料、印刷行业所采集的对象定义不同。
图4-获得结构化数据是数据应用的前提
简单理解信息模型就是为了实现特定任务，而对数据所进行的标准封装，OPC UA提供了一个如何封装信息模型的标准，除了已经纳入到OPC UA架构下的PackML、MTConnect、Euromap、Automation ML等之外，OPCUA还支持行业自定义的信息模型，OPC UA采用面向对象的思想，使得这些开发变得简单。
在工业4.0中针对设计、生产、制造各个环节的衔接，必须基于信息的标准与规范才能实现协同，那么，如何定义信息之间的协同标准开发了Administration Shell，而这个管理壳同样基于OPC UA的规范来设计并实现在各个管理业务单元之间的数据传输。如图5所示。
图5-OPC UA TSN构成的智能集成架构
3、TSN技术
在图5中，我们看到了OPC UA也同时看到TSN，尽管目前TSN尚未正式投入大量应用，但主流的IT厂商如CISCO、华为以及自动化业界的主流厂商均参与TSN的开发，并逐渐推出其TSN产品。
3.1TSN产生的背景
要了解TSN推出的意义，就先了解一下目前在网络通信上的障碍：
（1）.总线的复杂性
总线的复杂性不仅给OT端带来了障碍，且给IT信息采集与指令下行带来了障碍，因为每种总线有着不同的物理接口、传输机制、对象字典，而即使是采用了以太网来标准各个总线，但是，仍然会在互操作层出现问题，这使得对于IT应用，如大数据分析、订单排产、能源优化等应用遇到了障碍，无法实现基本的应用数据标准，这需要每个厂商根据底层设备不同写各种接口、应用层配置工具，带来了极大的复杂性，而这种复杂性使得耗费巨大的人力资源，这对于依靠规模效应来运营的IT而言就缺乏经济性，因此，长期以来，虽然大家关注，却很少有公司能够在这一领域获得较大的成长。
（2）.周期性与非周期性数据的传输
IT与OT数据的不同也使得网络需求差异，这使得往往采用不同的机制，对于OT而言，其控制任务是周期性的，因此采用的是周期性网络，多数采用轮询机制，由主站对从站分配时间片的模式，而IT网络则是广泛使用的标准IEEE802.3网络，采用CSMA/CD，即冲突监测，防止碰撞的机制，而且标准以太网的数据帧是为了大容量数据传输如Word文件、JPEG图片、视频/音频等数据。
（3）.实时性的差异
由于实时性的需求不同，也使得IT与OT网络有差异，对于微秒级的运动控制任务而言，要求网络必须要非常低的延时与抖动，而对于IT网络则往往对实时性没有特别的要求，但对数据负载有着要求。
由于IT与OT网络的需求差异性，以及总线复杂性，使得过去IT与OT的融合一直处于困境。
这是TSN网络因何在制造业得以应用的原因，因为TSN解决了上述几个障碍：
（1）.单一网络来解决复杂性问题，与OPC UA融合来实现整体的IT与OT融合。
（2）.周期性数据与非周期性数据在同一网络中得到传输；
（3）.平衡实时性与数据容量大负载传输需求
明白这个背景，就会明白TSN为何被OT厂商所共同关注，希望将其引入制造业以解决现实中的融合问题，否则，网络将成为推动智能制造的第一个难点。
IEEE802.1本身是为了Audio/Video领域而设计的标准，在2005年即成立，并一直致力于开发针对音频/视频桥的IEEE802.1AVB标准的开发，由Avnu联盟负责其兼容性以及市场推广。
IEEE802.1AVB逐渐受到了其它领域的产业关注，并对此产生兴趣，但是，AVB并非是一个适合于所有产业的名字，在2012年IEEE AVB TG被重命名为TSN TG，在2015年InterworkingTG与TSN TG合并成为新的TSN任务组。
在智能制造时代，我们说IT与OT融合来实现整个数据透明下的协同制造，但是，对于智能制造而言所遇到的问题却使得IT与OT的融合产生了诸多的障碍，这包括以下几个方面
3.2TSN的目标问题
TSN主要解决时钟同步、数据调度与系统配置三个问题，如图6：
图6-TSN网络所聚焦的三个问题
（1）所有通信问题均基于时钟，确保时钟同步精度是最为基础的问题，TSN工作组开发基于IEEE1588的时钟，并制定新的标准IEEE802.1AS-Rev。
（2）数据调度机制：为数据的传输制定相应的机制，以确保实现高带宽与低延时的网络传输。
（3）系统配置方法与标准，为了让用户易于配置网络，IEEE定义了相应的IEEE802.1Qcc标准。
3.2TSN相关标准
TSN目前由IEEE在制定相关标准，IEC也开始将其纳入到标准体系中，并与IEEE展开合作，凡是IEEE标准的技术，都将不再属于某家公司，而是一个统一的标准，供所有人可以去实现和应用，当然，会有一些芯片厂商和技术服务商为大家提供开发支持。
如图7所示，分布式网络中的时钟精确同步是一个基准问题，IEEE针对工业应用对此进行了升级优化使得其更为适应多主的情况，并对冗余能力进行了增强。这项标准为IEEE802.1AS-Rev。
图7-IEEE802.1AS-Rev的分布式时钟网络
3.2.1IEEE802.1Qbv时间感知队列
TSN的核心在于时间触发的通信原理，在TSN网络中有“Time-aware Shaper-TAS”概念，这是确定性报文序列的传输方式，被标准化为IEEE802.1Qbv。其机制如图9所示。
图:8-IEEE802.1Qbv的传输机制
通过时间感知整形器(Time Aware Shaper)概念使得可通过TSN使能交换机来控制队列报文，以太网帧被标识并指派给基于优先级的VLAN Tag，每个队列在一个时间表中定义，然后这些数据队列报文的在预定时间窗口在出口执行传输。其它队列将被锁定在预定时间窗口里。因此消除了周期性数据被非周期性数据所影响的结果。这意味着每个交换机的延迟是确定的，而在TSN网络的数据报文延时被得到保障。TAS介绍了一个传输门概念，这个门有“开”、“关”两个状态。传输的选择过程-仅选择那些数据队列的门是“开”状态的信息。而这些门的状态由网络时间表进行定义。关闭到非时间表的门是另一种提供对时间严苛型报文进行带宽与延时保障的方法。TAS保障时间严苛报文免受其它网络信息的干扰，它未必带来最佳的带宽使用和最小通信延迟。当这些因素非常重要时，抢占机制可以被使用。
图9-IEEE802.1 Qbv-Time Aware Shaper工作机制
如图9所示，在网络进行配置时队列就分为ScheduledTraffic、Reserved Traffic、Best-effortTraffic三种，对于Schedule而言则直接按照原定的配置时间通过，其它则按优先级。Qbv主要为那些时间严苛型应用而设计，其必须确保非常低的抖动和延时。Qbv确保了实时数据的传输，以及其它非实时数据的交换。
3.2.2IEEE802.1Qbu转发与队列机制
对于高带宽的非时间严苛型应用而言，Qbu的抢占式方式可以解决其传输的问题。当出现优先级更高的数据包传输时立即中断当前传输，被中断的传输从中断点处被重发。
图10-Qbu的传输序列
IEEE 802.1Qbu与IEEE 802.3br（穿插快速报文任务）一同工作于一个标准化的抢占机制上。该标准解决IEEE802.1Qbv所描述的TAS为避免传输抖动而在严苛型数据帧到来之前锁存了低优先级序列的问题（在一个最大干扰帧的持续时间内）。在需要预定的消息的最小延迟的情况下，TAS机制可能不是最佳的解决方案。因此，在支持由IEEE 802.1Qbu定义的优先级的链路上，可以中断标准以太网或巨型帧的传输，以允许高优先级帧的传输，然后在不丢弃之前传输的被中断的消息。有几种用于抢占正在进行的传输的通信选项是有利的，例如，以允许即时传输预定的消息并确保最小的通信延迟，或者促成
具有大量预定流量的网络链路上的最大带宽使用率。
图11-可抢占MAC与快速MAC
如图11所示，快速帧的MAC数据通道可以抢占Preemptable MAC的数据传输。
正在进行的传输可以被中断，报文按等级可被分为可被抢占和抢占帧，抢占生成框架，最小以太网帧受到保护的，127字节的数据帧（或剩余帧）不能被抢占。采用标准以太网PHY。
3.2.3IEEE802.1Qcc系统配置
Qcc用于为TSN进行基础设施和交换终端节点进行即插即用能力的配置。采用集中配置模式，由1或多个CUC(集中用户配置)和1个CNC(集中网络配置)构成。CUC制定用户周期性时间相关的需求并传输过程数据到CNC，CNC计算TSN配置以满足需求。CUC用于OPC UA Pub/Sub，另一个用于OPC UA C/S，也会有其它用于应用协议如安全。配置采用标准化的配置协议（TLS上的NETCONF）以及匹配的配置文件（YANG）），如果单一设备则CUC和CNC并不牵扯协议。如果CUC和CNC是在分布式网络，RESTCONF用于他们之间的通信协议。
图12-IEEE802.1 Qcc-CNC用于TSN网络与用户配置的协议
图12显示了IEEE802.1Qcc的CNC与CUC的配置，对不同的Qbv,Qbu,QCB的配置。
当然了IEEE关于TSN相关的标准还包括其它，可以在IEEE官方网站获得相关信息。
图13-贝加莱2017年SPS展展出200 OPC UA TSN演示系统
图13为2017年纽伦堡SPS展会上贝加莱展出的OPC UA TSN演示系统，针对200个I/O站、5个高清视频，达到100μS的数据刷新能力。
4、OPCUA+TSN是构成工业互联网的基础
如果我们回到最初Internet被创建时的ISO/OSI七层协议模型，我们就会发现，在OPC UA与TSN构成的网络中，正是实现了这一“Internet”协议的七层结构。
TSN解决的是数据链路层的问题，结合标准的以太网物理层，但是，我们去看TSN的参考网络以及机制可以看到它能支持到网络交换机制的Network和Transport层的问题，而OPC UA则解决了Session会话层、Presentation表示层与Application应用层的问题。
我们可以把OPC UA TSN理解为一个Internet的工业版协议族，就像当年Internet被创建的时代一样。
无论技术如何理解，但OPC UA与TSN对于未来的IT与OT融合奠定了基础，使得过去人们对于IT与OT连接的各种障碍得以获得一个清晰而可行的解决之道，最终实现工业互联，在这个基础上，大数据应用、人工智能分析等才能被实现。
人工智能赛博物理操作系统
AI-CPS OS
“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。
AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。
领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：
重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？
AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：
精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
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边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。
AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：
创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。
给决策制定者和商业领袖的建议：
超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
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迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
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制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
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重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。
子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。
如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！
新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。
产业智能官 AI-CPS
用“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能），在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。
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新技术：“云计算”、“大数据”、“物联网”、“区块链”、“人工智能”；新产业：“智能制造”、“智能金融”、“智能零售”、“智能驾驶”、“智能城市”；新模式：“财富空间”、“工业互联网”、“数据科学家”、“赛博物理系统CPS”、“供应链金融”。
官方网站：AI-CPS.NET
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