本书在系统阐述信息物理系统来源、发展与内涵的理论基础上，对中国制造业的信息物理系统优秀实践案例进行总结和提炼，通过28 个典型案例展现了制造企业与解决方案供应商2 个主体的实现方式，以及钢铁、轨道交通、石化、电子、汽车、航空、船舶等15 个行业的应用成效，实现了理论与实践的融合，对进一步推动信息物理系统的落地推广和创新发展具有借鉴意义。 本书可为致力于制造业转型升级的主管部门、制造企业、解决方案提供商、科研院所及有意了解信息物理系统的社会各界人士提供参考。

自信息物理系统（以下简称“CPS”）概念提出以来，各国政府、学术界和产业界高度 重视，并积极探索。德国《工业4.0 实施建议》将CPS 作为工业4.0 的核心技术，中国提 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”。在全球 大力发展实体经济的背景下，CPS 作为信息化和工业化深度融合的综合技术体系，正成为 抢占新一轮工业革命制高点的重要支撑。 CPS 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、信息等要素相互映射、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。面向制造环境变 化、制造资源多样、制造过程复杂等问题，基于CPS 的解决方案广泛应用于设计、生产、 服务等关键环节，有效提高效率，降低成本，提升产品质量。 随着对CPS 认识的逐步深入，国内已出现不少优秀的CPS 实践。为积极推动CPS 落 地应用，编委会用了一年时间开展CPS 典型应用案例的征集与编写工作，将CPS 最典型 的应用场景分享给读者，将CPS 建设中最核心的经验传达给读者，将CPS 凸显的成效展 示给读者。本书分为三篇，第一篇理论篇，系统阐述了CPS 的来源、发展与内涵；第二篇 解决方案篇，总结归纳了石化、烟草、船舶、电子、轨道交通等行业共性的CPS 实现路径 和技术体系；第三篇制造升级篇，提出了设备管理、柔性生产、质量管控、运行维护等典 型制造场景的CPS 应用实践。 本书的编写离不开社会各界朋友的大力支持。在此，特别感谢工业和信息化部信息化 和软件服务业司领导对本书的悉心指导，感谢宁振波、赵敏、马国钧、王湘念、张文彬、 刘军、何潇、陈继忠等专家的宝贵意见，感谢提供案例的各企事业单位的无私奉献，感谢 信息物理系统（CPS）发展论坛为案例征集工作所付出的辛苦。希望《信息物理系统（CPS） 典型应用案例集》可以为支持CPS 事业的朋友们带来一份欣喜，可以为中国的制造业转型 升级贡献一份力量。 《信息物理系统（CPS）典型应用案例集》编委会

目 录 理论篇 / 001 1.1 CPS 来源与发展 / 002 1.2 CPS 的内涵 / 005 解决方案篇 / 014 案例1 和利时基于模型的数字孪生运行平台的CPS 应用 / 015 案例 2 ANSYS 在泵系统领域基于数字孪生的CPS 应用 / 025 案例3 兰光创新在离散制造领域的CPS 应用 / 035 案例4 石化盈科在石化行业的CPS 应用 / 044 案例5 华龙迅达在烟草行业数字工厂建设的CPS 应用 / 050 案例6 中船系统院在智能船舶领域的CPS 应用 / 060 案例7 沈机智能在机加工行业的CPS 应用 / 069 案例8 极熵物联在动力车间智能服务模式下的CPS 应用 / 076 案例9 明匠智能基于加工单元的CPS 应用 / 086 案例 10 重庆斯欧在互连协同领域的CPS 应用 / 093 案例 11 航空工业制造院在航空产品研制领域的CPS 测试应用 / 105 案例 12 电子标准院在共性关键技术领域的CPS 测试应用 / 117 VIII 信息物理系统（CPS）典型应用案例集 制造升级篇 / 124 案例13 海尔模具在设备管理领域的CPS 应用 / 125 案例 14 剑桥科技在电子产品生产领域的CPS 应用 / 132 案例 15 东风装备在高效装备制造领域的CPS 应用 / 141 案例 16 中建钢构广东在无人工厂领域的CPS 应用 / 152 案例 17 西奥电梯在电梯制造领域的CPS 应用 / 160 案例 18 上海宝钢在智能钢板品质自动分析领域的CPS 应用 / 170 案例 19 东方电气在智慧风电领域的CPS 应用 / 179 案例 20 中车青岛四方在智能轨道交通服务领域的CPS 应用 / 188 案例 21 北汽新能源在汽车精益生产领域的CPS 应用 / 195 案例 22 博深工具在轨道交通制动装置质量检测领域的CPS 应用 / 205 案例 23 山东育达医疗设备在系统自治技术领域的CPS 应用 / 212 案例 24 华晶金刚石在异构系统集成领域的CPS 应用 / 220 案例 25 新北洋在柔性制造领域的CPS 应用 / 225 案例 26 玲珑轮胎在高性能子午线轮胎智能工厂领域的CPS 应用 / 231 案例 27 浙江万向在汽车零部件大规模生产领域的CPS 应用 / 236 案例 28 海航科技在无人货物运输船领域的CPS 应用 / 245