信息物理系統(CPS)導論（簡體書）

本書立足前瞻性的角度，採用系統性的思維， 強化落地應用， 採用了循序漸進的方法， 結合從 2017 年以來研究成果和*科研項目， 詳細介紹了從概念、 認識、 架構、 技術、 標準、 應用、 測試到發展， 闡述了信息物理系統的理論知識、 技術方法、應用實踐。本書*大特色是全面性、系統性、創新性和實踐性強， 可作為從事智能製造、工業互聯網、 數字化轉型、 兩化融合的專業人士技術參考， 滿足從事信息物理系統、 數字孿生、 工業大數據、 工業人工智能等研究人員需要，還可以作為高校智能製造、大數據、控制科學與工程、自動化、計算機等專業“信息物理系統導論”課程教材。

中國電子技術標準化研究院軟件工程與評估中心主任。牽頭承擔基於工業互聯網平臺的系列指南研制、融合發展暨工業互聯網平臺深度行、信息物理系統共性關鍵技術測試驗證平臺建設與應用推廣、工業互聯網平臺標準管理服務公共支撐平臺建設等多項工業互聯網平臺、製造業“雙創”和融合發展相關重大課題的實施工作。主要參與國家標準GBT 33850-2017《信息技術服務 質量評價指標體系》以及智能製造、工業軟件測試等領域國家、地方和團體標準的編寫工作。參與編寫並出版《軟件成本度量國家標準實施指南—理論、方法與實踐》、《信息物理系統（CPS）典型應用案例集》、《基於工業互聯網平臺的網絡化協同實施指南研究報告》等書籍。

本書立足前瞻性的角度，採用系統性的思維， 強化落地應用， 採用了循序漸進的方法， 結合從 2017 年以來研究成果和*科研項目， 詳細介紹了信息物理系統從概念、 認識、 架構、 技術、 標準、 應用、 測試到發展，闡述了信息物理系統的理論知識、 技術方法、應用實踐。本書*大特色是全面性、系統性、創新性和實踐性強。

信息物理系統(cyberphysical *，CPS)因控制技術而起，因信息技術而興。信息物理系統通過集成先進的感知、計算、通信、控制等信息技術和自動控制技術，構建了物理空間與信息空間中人、機、物、環境、信息等要素相互映射、適時交互、高效協同的複雜系統，實現系統內資源配置和運行的按需響應、快速迭代、動態優化。隨著製造業與互聯網融合迅速發展壯大，信息物理系統作為一項顛覆性創新技術，正成為支撐和引領全球新一輪產業變革的核心技術體系，驅動著物理世界與信息世界的融合發展與創新應用，促使製造體系的重構與製造範式的遷移，為製造業高質量發展帶來了全新的發展機遇。2006年，美國國家科學基金會(NSF)對CPS概念做了詳細描述，將其作為美國搶占全球新一輪產業競爭制高點的優先議題。2013年，德國將CPS作為“工業4.0”的核心技術，在標準制定、技術研發、驗證測試平臺建設等方面做出一系列戰略部署。《中國製造2025》提出：基於信息物理系統的智能裝備、智能工廠等智能製造正在引領製造方式變革，要圍繞控制系統、工業軟件、工業網絡、工業云服務和工業大數據平臺等，加強信息物理系統的研發與應用。《國務院關於深化製造業與互聯網融合發展的指導意見》明確提出：構建信息物理系統參考模型和綜合技術標準體系，建設測試驗證平臺和綜合驗證試驗床，支持開展兼容適配、互聯互通和互操作測試驗證。當前，面對搶占新一輪科技革命和產業變革競爭制高點的新形勢，面對“以加快新一代信息技術與製造業深度融合為主線，以推進智能製造為主攻方向”的戰略方針，應實現信息技術從單項業務應用向多業務綜合集成轉變，從單一企業應用向產業鏈協同應用轉變，從局部優化向全業務流程再造轉變，從提供單一產品向提供一體化的“產品+服務”轉變，從傳統的生產方式向柔性智能的生產方式轉變，從實體製造向實體製造與虛擬製造相融合的製造範式轉變。智能製造是製造系統的集成、製造體系的重建、製造模式的再造，基於信息物理系統的智能裝備、智能工廠等智能製造正在引領製造方式變革。面對信息化和工業化深度融合進程中不斷涌現的新技術、新理念、新模式，如何全面充分認識作為信息化與工業化深度融合的跨學科、跨領域、跨平臺的綜合技術體系的信息物理系統，對“製造強國”建設至關重要。信息物理系統的本質是構建一套信息空間與物理空間之間基於數據自動流動的狀態感知、實時分析、科學決策、精準執行的閉環賦能體系，解決生產製造、應用服務過程中的複雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實現資源優化。2017年3月，中國電子技術標準化研究院聯合中國信息物理系統發展論壇成員單位，共同研究編撰了《信息物理系統白皮書(2017)》，從“為什麼”“是什麼”“怎麼幹”“怎麼建”“怎麼用”“怎麼發展”等方面對製造業CPS展開論述，業界基本達成“信息物理系統能夠將感知、計算、通信、控制等信息技術與設計、工藝、生產、裝備等工業技術融合，能夠將物理實體、生產環境和製造過程精準映射到虛擬空間並進行實時反饋，能夠作用於生產製造全過程、全產業鏈、產品全生命周期，能夠從單元級、系統級到系統之系統(SoS)級不斷深化，實現製造業生產範式的重構”的認知，以及“一個總體定位、連接兩大空間、作用三個層次、打通四個環節、四大技術要素、六大典型特徵”的理論共識。2017年10月，中國電子技術標準化研究院結合CPS測試驗證組織了信息物理系統(CPS)應用案例征集活動，共收到案例35份，通過專家評審，共有28份案例入選案例集，在為期一年的校稿及出版流程後，*終於2019年4月正式印刷出版了《信息物理系統(CPS)典型應用案例集》。典型行業共性建設方案是推動CPS落地與發展的重要抓手，既可以促進關鍵共性技術的突破，又可以推動製造企業的個性化應用。基於價值體系、建設模式選擇、建設實施的思路，信息物理系統可在汽車製造業、航空航天業、石化行業、船舶行業和煙草行業落地應用，形成不同模式的解決方案，為企業帶來不同的價值。信息物理系統(CPS)導論前言2018年，中國電子技術標準化研究院牽頭承擔了“信息物理系統共性關鍵技術測試驗證平臺建設與應用推廣”項目，建成信息物理系統測試驗證平臺，通過標準化的測試方法、系統化和模型化的測試過程，對共性關鍵技術開展測試驗證，並能夠對外提供服務；通過系統數字化模型、測試工具和用例的研發，使共性關鍵技術測試驗證能力顯著提升；通過知識庫、模型庫和資源庫、標準庫的構建，使知識與經驗沉澱，持續優化完善測試驗證服務；通過服務門戶的建設，使共性技術與測試技術能夠得到有效推廣和應用。2020年，在工業和信息化部信息技術發展司的指導下，中國電子技術標準化研究院聯合製造業相關企業研究形成了《信息物理系統(CPS)建設指南》，立足於CPS“有什麼價值”，探索CPS“如何分步實施”，著力推動CPS的發展由理論共識轉向工程實踐，打通CPS建設“*後一公裡”問題，助力製造企業在“亂花漸欲迷人眼”的“概念叢林”中，堅定建設CPS的決心，在“山重水復疑無路”的“實施困境”中，提供CPS的建設模式。新基建對中國經濟有著至關深遠的影響，5G、工業互聯網、大數據、人工智能等將為人類社會帶來重大變革。十九屆五中全會提出：“加快發展現代產業體系，推動經濟體系優化升級。堅持把發展經濟著力點放在實體經濟上，堅定不移建設製造強國、質量強國、網絡強國、數字中國，推進產業基礎高級化、產業鏈現代化，提高經濟質量效益和核心競爭力。要提升產業鏈供應鏈現代化水平，發展戰略性新興產業，加快發展現代服務業，統籌推進基礎設施建設，加快建設交通強國，推進能源革命，加快數字化發展。”製造業數字化、網絡化、智能化的過程，是在信息空間重建製造流程，並基於此不斷提升製造效率的過程。未來製造，將是基於信息物理系統的製造，將是數據驅動、軟件定義、平臺支撐的製造，將是實體製造與虛擬製造實時交互的製造，產品、設備、工藝流程都將以數字雙胞胎的形態出現。本書詳細介紹了CPS概念、認識、架構、技術、標準、應用、測試、發展等方面的理論知識、技術方法、應用實踐。(1) 基礎篇：信息物理系統通過數據、軟件、網絡、平臺等信息技術與人員、機器、物料、環境、供應鏈等製造要素的深度融合，構建一個信息空間與物理空間數據自動流動的閉環賦能體系，實現生產製造的自主協調、智能優化和持續創新，推動製造業與互聯網融合發展。(2) 認識篇：信息物理系統不僅是一套技術體系，也是一套人類認識和改造世界的新方法，還是一個製造業價值觀、方法論、發展模式和運行規律的認識框架。信息物理系統是數據價值提升與業務流程再造的規則體系。信息物理系統構建了物理空間和信息空間各要素相互映射、適時交互、高效協同的複雜系統，將物理空間設備、產線、工廠等物理環境以及“研發設計—生產製造—運營管理—產品服務”等業務環節，在信息空間相對應地構建起數字孿生設計、數字孿生工藝、數字孿生流程、數字孿生產線、數字孿生產品等，實現生產全生命周期流程在信息空間的數字孿生重構，並通過數字主線，實現各數字孿生體之間的數據貫通，通過“數據+模型”實現數據—信息—知識—策略的轉化，構建起數據價值提升與業務流程再造的規則體系，即實現業務數據化、知識模型化、數據業務化、決策執行化的邏輯閉環。(3) 架構篇: 面對產業生態系統構建的重大窗口期，面對構建技術先進、產業領先、安全可控體系的歷史任務，我們需要借鑒國外優秀的研究成果，需要系統總結中國兩化融合的多年實踐，更需要有領跑者思維和持續創新的勇氣，提出具有中國特色的信息物理系統的技術架構，增強產品和服務的定義能力、產業生態的駕馭能力。(4) 技術篇：開展信息物理系統的研究就是要構建一套符合我國國情的信息化和工業化深度融合的技術體系，通過這套技術體系形成指導我國工業實踐的方法論、技術譜系、標準體系。當前的技術體系可能會被未來的技術體系所顛覆，因此對信息物理系統的認識不是靜態的，而是動態的、演進的、優化的過程。同時，信息物理系統的建設，只有起點，沒有終點，是一個認識和應用不斷深化的過程。(5) 標準篇：推進兩化深度融合是一項富有創新性的偉大實踐，信息物理系統作為支撐兩化深度融合的綜合技術體系，是推動製造業與互聯網融合發展的重要抓手。虛擬製造的應用，將會經歷從碎片化到一體化、從局部到全局、從靜態到動態的過程，逐漸涵蓋研發設計、製造過程、服務運營的全流程，因此必須有標準支撐。(6) 應用篇： 行業應用試點示範是牽引技術應用測試和標準體系建立的有效手段，應從特定行業、特定應用場景兩個角度來考慮試點示範工作的推進思路。 一是開展信息物理系統技術平臺試點示範，在基礎數據采集、設備互聯互通、異構數據集成、生產資源優化等領域，形成一批行業應用示範項目。 二是開展CPS行業系統解決方案試點示範，面向生產設備及生產線改造、數據共享、工藝流程改造、能耗智能管控等重點，通過匹配客戶需求和信息物理系統*佳實踐，以及可復制、可推廣的行業系統解決方案，建設應用案例庫，形成邊研究、邊試點、邊推廣的聯動模式。(7) 測試篇：測試驗證平臺是實現信息物理系統高效適配、安全可靠的關鍵載體，是整合產業鏈創新資源的重要手段，是當前階段推廣普及信息物理系統的重要抓手。信息物理系統是構建工業互聯網平臺的基礎，為此，中國電子標準化研究院圍繞信息物理系統開展了標準協議兼容、數據互操作、物理單元建模、異構系統集成、工業信息安全等的測試工具開發及企業測試工作，圍繞信息物理系統測試及技術研發共編制了6項標準，分別是標準協議兼容測試規範、數據互操作測試規範、物理單元建模測試規範、異構系統集成測試規範、工業信息安全測試規範、工業網關技術要求，並於2018年9月正式獲得CNAS認證資質，成為全國首家具備信息物理系統正式測試能力的第三方機構，共可測試3大類17小項。(8) 發展篇：信息物理系統在中國的應用和發展必須與中國的實踐相結合，從中國的工業實踐出發，體現對實踐規律的理論認識。從本質上來說，從工業領域的實施路徑和落地方案來看，信息物理系統不是傳統製造思維的線性延伸，不是傳統製造要素的全面展開，也不完全是製造階段的整體跨越，而應該是適用性和先進性、局部實現和整體實現的相對統一。本書全面性、系統性、創新性和實踐性強，適合從事智能製造、工業互聯網、數字化轉型、兩化融合的專業人士閱讀，滿足從事CPS、數字孿生、工業大數據、工業人工智能等研究人員的需要，可以作為高校相關專業課程教材和產業專業用書，可以促進我國數字化轉型升級、產業發展、高水平CPS產品及方案研發，為企業建設CPS落地及全面推廣奉獻力量，為培養不同層次的人才服務！本書由中國電子技術標準化研究院於秀明主任、西安電子科技大學孔憲光教授及中國電子技術標準化研究院王程安撰寫。在本書編制過程中作者集思廣益，得到了國內CPS領域的專業研究團隊的大力支持，賈超、蘇偉、馬洪波、黃琳、陳改革、鄭珂、杜玉琳、楊夢培、張羽、夏曉峰、朱鐸先、陳虎、張明明、張星智、靳春蓉、丁研、楊春節、周訓淼、吳庚、張瑞、張星星、張瀚文、楊卓峰、黃明吉、鄭舒陽、李晗、呂立勇、王莉、逄新利、高誼、傅金泉、雷慧桃、安高峰、李永杰、董孝虎參與了本書的編制，西安電子科技大學智能製造與工業大數據研究中心的程涵、楊勝康參與了本書的編制與校對，在此表示衷心的感謝。由於筆者水平有限，加之CPS領域發展日新月異，書中難免有不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

作者
2022年2月

目錄
第1篇信息物理系統之基礎篇
第1章信息物理系統的內涵/1
1.1信息物理系統的來源/1
1.2信息物理系統的概念/2
第2章信息物理系統的研究現狀/3
2.1信息物理系統的國外研究現狀/3
2.2信息物理系統的國內研究現狀/5
第2篇信息物理系統之認識篇
第3章信息物理系統的初步認識/7
3.1信息物理系統與工業4.0/7
3.2信息物理系統與工業互聯網/7
3.3信息物理系統與智能製造/11
3.4信息物理系統的基本特徵/12
第4章信息物理系統的深入認識/15
4.1信息物理系統與數字孿生/15
4.2信息物理系統與工業大數據/16
4.3信息物理系統與工業人工智能/16
4.4信息物理系統的高級特徵/17
第3篇信息物理系統之架構篇
第5章信息物理系統的體系架構/22
5.1信息物理系統的單元級/22
5.2信息物理系統的系統級/23
5.3信息物理系統的系統之系統級/24
第6章信息物理系統的建設架構/25
6.1信息物理系統的價值圖譜/25
6.2信息物理系統的功能架構/28
6.3信息物理系統的實施模式/30
第4篇信息物理系統之技術篇
第7章信息物理系統的技術保障/39
7.1面向產品複雜度的CPS關鍵技術/40
7.2面向應用複雜度的CPS關鍵技術/43
7.3面向業務複雜度的CPS關鍵技術/45
第8章信息物理系統的安全保障/48
8.1信息物理系統的安全需求/48
8.2信息物理系統的安全技術/50
8.3信息物理系統的實施過程/50
信息物理系統(CPS)導論目錄第5篇信息物理系統之標準篇
第9章信息物理系統的標準化現狀與需求/53
9.1信息物理系統的標準化現狀/53
9.2信息物理系統的標準化需求/54
第10章信息物理系統的體系架構與術語/55
10.1信息物理系統的體系架構/55
10.2信息物理系統的術語/77
第6篇信息物理系統之應用篇
第11章信息物理系統的應用場景/85
11.1智能設計/85
11.2智能生產/87
11.3智能服務/90
第12章信息物理系統的典型行業/95
12.1離散行業/95
12.2流程行業/99
12.3建造行業/104
第7篇信息物理系統之測試篇
第13章信息物理系統的測試方法/121
第14章信息物理系統的測試系統/122
14.1測試工具及測試用例/122
14.2系統數字化模型/132
14.3支撐庫/134
14.4服務門戶/136
第8篇信息物理系統之發展篇
第15章信息物理系統的發展趨勢/138
第16章信息物理系統的發展建議/143
附錄術語和縮略語/145
參考文獻/147

信息物理系統(cyberphysical *，CPS)因控制技術而起，因信息技術而興。信息物理系統通過集成先進的感知、計算、通信、控制等信息技術和自動控制技術，構建了物理空間與信息空間中人、機、物、環境、信息等要素相互映射、適時交互、高效協同的複雜系統，實現系統內資源配置和運行的按需響應、快速迭代、動態優化。隨著製造業與互聯網融合迅速發展壯大，信息物理系統作為一項顛覆性創新技術，正成為支撐和引領全球新一輪產業變革的核心技術體系，驅動著物理世界與信息世界的融合發展與創新應用，促使製造體系的重構與製造範式的遷移，為製造業高質量發展帶來了全新的發展機遇。2006年，美國國家科學*會(NSF)對CPS概念做了詳細描述，將其作為美國搶占全球新一輪產業競爭制高點的優先議題。2013年，德國將CPS作為“工業4.0”的核心技術，在標準制定、技術研發、驗證測試平臺建設等方面做出一系列戰略部署。《中國製造2025》提出：基於信息物理系統的智能裝備、智能工廠等智能製造正在引領製造方式變革，要圍繞控制系統、工業軟件、工業網絡、工業云服務和工業大數據平臺等，加強信息物理系統的研發與應用。《國務院關於深化製造業與互聯網融合發展的指導意見》明確提出：構建信息物理系統參考模型和綜合技術標準體系，建設測試驗證平臺和綜合驗證試驗床，支持開展兼容適配、互聯互通和互操作測試驗證。當前，面對搶占新一輪科技革命和產業變革競爭制高點的新形勢，面對“以加快新一代信息技術與製造業深度融合為主線，以推進智能製造為主攻方向”的戰略方針，應實現信息技術從單項業務應用向多業務綜合集成轉變，從單一企業應用向產業鏈協同應用轉變，從局部優化向全業務流程再造轉變，從提供單一產品向提供一體化的“產品+服務”轉變，從傳統的生產方式向柔性智能的生產方式轉變，從實體製造向實體製造與虛擬製造相融合的製造範式轉變。智能製造是製造系統的集成、製造體系的重建、製造模式的再造，基於信息物理系統的智能裝備、智能工廠等智能製造正在引領製造方式變革。面對信息化和工業化深度融合進程中不斷涌現的新技術、新理念、新模式，如何全面充分認識作為信息化與工業化深度融合的跨學科、跨領域、跨平臺的綜合技術體系的信息物理系統，對“製造強國”建設至關重要。信息物理系統的本質是構建一套信息空間與物理空間之間基於數據自動流動的狀態感知、實時分析、科學決策、精準執行的閉環賦能體系，解決生產製造、應用服務過程中的複雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實現資源優化。2017年3月，中國電子技術標準化研究院聯合中國信息物理系統發展論壇成員單位，共同研究編撰了《信息物理系統白皮書(2017)》，從“為什麼”“是什麼”“怎麼幹”“怎麼建”“怎麼用”“怎麼發展”等方面對製造業CPS展開論述，業界基本達成“信息物理系統能夠將感知、計算、通信、控制等信息技術與設計、工藝、生產、裝備等工業技術融合，能夠將物理實體、生產環境和製造過程精準映射到虛擬空間並進行實時反饋，能夠作用於生產製造全過程、全產業鏈、產品全生命周期，能夠從單元級、系統級到系統之系統(SoS)級不斷深化，實現製造業生產範式的重構”的認知，以及“一個總體定位、連接兩大空間、作用三個層次、打通四個環節、四大技術要素、六大典型特徵”的理論共識。2017年10月，中國電子技術標準化研究院結合CPS測試驗證組織了信息物理系統(CPS)應用案例征集活動，共收到案例35份，通過專家評審，共有28份案例入選案例集，在為期一年的校稿及出版流程後，*終於2019年4月正式印刷出版了《信息物理系統(CPS)典型應用案例集》。典型行業共性建設方案是推動CPS落地與發展的重要抓手，既可以促進關鍵共性技術的突破，又可以推動製造企業的個性化應用。基於價值體系、建設模式選擇、建設實施的思路，信息物理系統可在汽車製造業、航空航天業、石化行業、船舶行業和煙草行業落地應用，形成不同模式的解決方案，為企業帶來不同的價值。信息物理系統(CPS)導論前言2018年，中國電子技術標準化研究院牽頭承擔了“信息物理系統共性關鍵技術測試驗證平臺建設與應用推廣”項目，建成信息物理系統測試驗證平臺，通過標準化的測試方法、系統化和模型化的測試過程，對共性關鍵技術開展測試驗證，並能夠對外提供服務；通過系統數字化模型、測試工具和用例的研發，使共性關鍵技術測試驗證能力顯著提升；通過知識庫、模型庫和資源庫、標準庫的構建，使知識與經驗沉澱，持續優化完善測試驗證服務；通過服務門戶的建設，使共性技術與測試技術能夠得到有效推廣和應用。2020年，在工業和信息化部信息技術發展司的指導下，中國電子技術標準化研究院聯合製造業相關企業研究形成了《信息物理系統(CPS)建設指南》，立足於CPS“有什麼價值”，探索CPS“如何分步實施”，著力推動CPS的發展由理論共識轉向工程實踐，打通CPS建設“*後一公裡”問題，助力製造企業在“亂花漸欲迷人眼”的“概念叢林”中，堅定建設CPS的決心，在“山重水復疑無路”的“實施困境”中，提供CPS的建設模式。新基建對中國經濟有著至關深遠的影響，5G、工業互聯網、大數據、人工智能等將為人類社會帶來重大變革。十九屆五中全會提出：“加快發展現代產業體系，推動經濟體系優化升級。堅持把發展經濟著力點放在實體經濟上，堅定不移建設製造強國、質量強國、網絡強國、數字中國，推進產業基礎高級化、產業鏈現代化，提高經濟質量效益和核心競爭力。要提升產業鏈供應鏈現代化水平，發展戰略性新興產業，加快發展現代服務業，統籌推進基礎設施建設，加快建設交通強國，推進能源革命，加快數字化發展。”製造業數字化、網絡化、智能化的過程，是在信息空間重建製造流程，並基於此不斷提升製造效率的過程。未來製造，將是基於信息物理系統的製造，將是數據驅動、軟件定義、平臺支撐的製造，將是實體製造與虛擬製造實時交互的製造，產品、設備、工藝流程都將以數字雙胞胎的形態出現。本書詳細介紹了CPS概念、認識、架構、技術、標準、應用、測試、發展等方面的理論知識、技術方法、應用實踐。(1) 基礎篇：信息物理系統通過數據、軟件、網絡、平臺等信息技術與人員、機器、物料、環境、供應鏈等製造要素的深度融合，構建一個信息空間與物理空間數據自動流動的閉環賦能體系，實現生產製造的自主協調、智能優化和持續創新，推動製造業與互聯網融合發展。(2) 認識篇：信息物理系統不僅是一套技術體系，也是一套人類認識和改造世界的新方法，還是一個製造業價值觀、方法論、發展模式和運行規律的認識框架。信息物理系統是數據價值提升與業務流程再造的規則體系。信息物理系統構建了物理空間和信息空間各要素相互映射、適時交互、高效協同的複雜系統，將物理空間設備、產線、工廠等物理環境以及“研發設計—生產製造—運營管理—產品服務”等業務環節，在信息空間相對應地構建起數字孿生設計、數字孿生工藝、數字孿生流程、數字孿生產線、數字孿生產品等，實現生產全生命周期流程在信息空間的數字孿生重構，並通過數字主線，實現各數字孿生體之間的數據貫通，通過“數據+模型”實現數據—信息—知識—策略的轉化，構建起數據價值提升與業務流程再造的規則體系，即實現業務數據化、知識模型化、數據業務化、決策執行化的邏輯閉環。(3) 架構篇: 面對產業生態系統構建的重大窗口期，面對構建技術先進、產業領先、安全可控體系的歷史任務，我們需要借鑒國外優秀的研究成果，需要系統總結中國兩化融合的多年實踐，更需要有領跑者思維和持續創新的勇氣，提出具有中國特色的信息物理系統的技術架構，增強產品和服務的定義能力、產業生態的駕馭能力。(4) 技術篇：開展信息物理系統的研究就是要構建一套符合我國國情的信息化和工業化深度融合的技術體系，通過這套技術體系形成指導我國工業實踐的方法論、技術譜系、標準體系。當前的技術體系可能會被未來的技術體系所顛覆，因此對信息物理系統的認識不是靜態的，而是動態的、演進的、優化的過程。同時，信息物理系統的建設，只有起點，沒有終點，是一個認識和應用不斷深化的過程。(5) 標準篇：推進兩化深度融合是一項富有創新性的偉大實踐，信息物理系統作為支撐兩化深度融合的綜合技術體系，是推動製造業與互聯網融合發展的重要抓手。虛擬製造的應用，將會經歷從碎片化到一體化、從局部到全局、從靜態到動態的過程，逐漸涵蓋研發設計、製造過程、服務運營的全流程，因此必須有標準支撐。(6) 應用篇： 行業應用試點示範是牽引技術應用測試和標準體系建立的有效手段，應從特定行業、特定應用場景兩個角度來考慮試點示範工作的推進思路。 一是開展信息物理系統技術平臺試點示範，在基礎數據采集、設備互聯互通、異構數據集成、生產資源優化等領域，形成一批行業應用示範項目。 二是開展CPS行業系統解決方案試點示範，面向生產設備及生產線改造、數據共享、工藝流程改造、能耗智能管控等重點，通過匹配客戶需求和信息物理系統*佳實踐，以及可復制、可推廣的行業系統解決方案，建設應用案例庫，形成邊研究、邊試點、邊推廣的聯動模式。(7) 測試篇：測試驗證平臺是實現信息物理系統高效適配、安全可靠的關鍵載體，是整合產業鏈創新資源的重要手段，是當前階段推廣普及信息物理系統的重要抓手。信息物理系統是構建工業互聯網平臺的基礎，為此，中國電子標準化研究院圍繞信息物理系統開展了標準協議兼容、數據互操作、物理單元建模、異構系統集成、工業信息安全等的測試工具開發及企業測試工作，圍繞信息物理系統測試及技術研發共編制了6項標準，分別是標準協議兼容測試規範、數據互操作測試規範、物理單元建模測試規範、異構系統集成測試規範、工業信息安全測試規範、工業網關技術要求，並於2018年9月正式獲得CNAS認證資質，成為全國首家具備信息物理系統正式測試能力的第三方機構，共可測試3大類17小項。(8) 發展篇：信息物理系統在中國的應用和發展必須與中國的實踐相結合，從中國的工業實踐出發，體現對實踐規律的理論認識。從本質上來說，從工業領域的實施路徑和落地方案來看，信息物理系統不是傳統製造思維的線性延伸，不是傳統製造要素的全面展開，也不完全是製造階段的整體跨越，而應該是適用性和先進性、局部實現和整體實現的相對統一。