我后面的讲解将以CPS概念进行论述。

反之，CPS的目的就是要取代人，新一代工业革命的目的是尽可能通过CPS等工业智能技术取代人的决策，用机器智能取代人的智能，所以说工业4.0的未来是CPS。

这就是工业的现状！在工业3.0时代，我们建立了强大的DCS系统，它支撑了我们工业的发展、进步，但它不完善。我们不能将工业这样的复杂系统简单的交给现场的运行人员，让他们日以继夜去摸索、去积累经验，科学界、工程界应该努力通过系统性的方法解决复杂系统问题，这是我们的使命和职责。

第二，无法有效感知工业系统外部环境变化，对外部环境变化缺乏适应性。工业系统的运行往往与外部环境密不可分，外部环境的微小变化，对系统的运行影响决不能忽视。然而传统的DCS系统很难感知到这种变化，无法进行有针对性的控制调整。比如燃煤电厂烧的煤，煤种成分经常性发生变化，对燃烧效率及机组运行效率均会产生影响，目前的控制系统很难感知并适应这种细微变化。

需要特别指出的是：经过多年的实践我们发现：过去人们研究燃烧过程中，往往将关注点放在火焰中心点温度上，现在我们终于意识到更为关键技术却应是煤粉燃烧温度场模型，且温度场模型应该围绕着煤粉燃烧的轨迹去建立，让煤粉在炉膛中持续保持较高的温度。上图中的煤粉行程轨迹中，一方面要控制风机的风量等等参数，使得煤粉燃烧有较高的温度，另一方面还要使得煤粉行程抛物线（煤粉温度场曲线）持续保持高温下燃烧，让煤粉燃烧不断释放热能。这里的煤粉燃烧温度场就是我们前面提到的关键技术：信息物理模型。

借此机会，再提一下低碳、深度调峰问题。绿色低碳也是未来工业的重要指标，在CPS应用中可以作为单独的目标进行求解。在燃煤发电厂的生产运行中，节能与绿色低碳有着高度正相关，因为降低了发电煤耗，每发一千瓦时的电少燃烧了煤，直接减少了CO2的排放。深度调峰属于低负荷运行，这也与CPS在低负荷下的信息物理模型建立有关，只要我们在模型训练时有低负荷的运行数据，后面的问题即可解决，包括低负荷下的节能问题也是一样。

我们常常思考：我们将从工业3.0迈向工业4.0，由自动化走向智能化，那么自动化时代有代表性产品，如：PLC、DCS等等，而到了智能化时代，智能化产品形态是什么？在智能化时代，有没有一个类似于DCS的产品？这样的产品应具有一定的普适性，能够得以广泛应用。另外，自动化时代成就了一批控制系统公司，如西门子、ABB、罗克韦尔等，那步入智能化时代，实现工业智能化的主体是哪类公司？这些公司该具有哪些基本技术与能力？

朱卫列在2022全球数字价值峰会

如今，这项CPS技术已经开始推广到几个发电集团，并在7台燃煤发电机组上做过试验，其技术、经济指标如下图：

让我们回到现实中来，分析一下自动化程度非常高的发电企业的生产、控制过程。在所有的燃煤发电厂里，工业系统主要是锅炉、汽轮机、发电机以及相关的辅机，如阀门、泵、电动机等等一起组成的互相连接的系统，控制系统通过控制指令控制这些工业系统的开度、转速、流量、压力等等，然而，无论我们的DCS有多么的先进，发电厂中依然还有人工操作盘，运行人员需要经常性的进行手工操作，辅助控制整个机组运行。我们知道发电企业经济运行极为重要，经济运行就需要寻找在不同负荷下的最低煤耗点，然而摆在运行人员面前可供他们进行手动调节的关键量有十多个，这就意味着我们的运行人员需要在自身脑海中构建一个“多维复杂系统模型”，然后进行精准的操作才能完成任务，显然这不是简单的事情。

其次，分析物理过程，这需要我们对发电锅炉燃烧的过程、热交换等物理过程进行逐一分析、建立关联关系。

最后，我们说锅炉优化燃烧只是我们CPS研究的其中一个实战案例，其他的案例我们不再逐一介绍了。

未来CPS将具有极大的普适性。

1.?“新一代智能制造”是新一代工业革命的核心技术；

我的发言主题是《新一代智能制造（CPS）应用研究》。

我们知道流程型工业一直致力于：高效、绿色、安全可靠，这三个目标的实现均与CPS有关，也就是与信息物理模型有关。“高效”涉及的领域较宽，也是最难的，原因是我们前面提到的系统复杂，波动性大，因此也属于世界难题。

文章来源：《智能计算机与应用》 网址: http://www.znjsjyyy.cn/zonghexinwen/2022/1014/405.html

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