引言：對(duì)于工業(yè)4.0，各家紛紜，說法不一。但不可否認(rèn)的是，工業(yè)4.0在中國工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了神秘的化學(xué)反應(yīng)，工業(yè)4.0已經(jīng)逐漸滲透到我們的生活工作領(lǐng)域中。所以，對(duì)于此，我們需要客觀的來認(rèn)識(shí)當(dāng)下發(fā)生的一切，對(duì)于工業(yè)4.0的各種說法也應(yīng)該從中學(xué)習(xí)。
工業(yè)4.0正在中國工業(yè)界產(chǎn)生神秘的化學(xué)酶反應(yīng)，成為一種全民情感綜合癥。猶如石激千層浪，它濺起的既有對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)成色的反思，又有對(duì)新工業(yè)要素的分析。我們要用一種歷史的視角去審視各種概念的今世來生，才能更好地認(rèn)識(shí)當(dāng)下發(fā)生的一切。
本文精選了五十個(gè)詞匯，進(jìn)行簡單導(dǎo)讀和分析。一家之言，未必全然準(zhǔn)確。不同看法，盡管評(píng)論和指正。
rie 4.0工業(yè)4.0
點(diǎn)評(píng)
一個(gè)最為耀眼的工業(yè)概念，似乎成為一切工業(yè)發(fā)展、信息化和互聯(lián)網(wǎng)的概念總和。它將數(shù)字世界與物理實(shí)體進(jìn)行無縫連接和互操作體系，形成數(shù)字的全流程回路，從而產(chǎn)生全新的數(shù)據(jù)增值體系。一向不擅長營銷的德國人這次搶到了頭彩，也引起了中國異乎尋常的追捧熱情。德國工業(yè)似乎決定不僅僅墨守“德國制造”這個(gè)質(zhì)量標(biāo)簽，而決心走向另外一個(gè)世紀(jì)。然而，這個(gè)概念除了成為著名的自己之外，真正的科技突破點(diǎn)并不是很大。這個(gè)走紅概念的下面，是近幾十年的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、運(yùn)維等先進(jìn)管理思想和實(shí)踐的綜合。借助于中國政府的“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”這樣的金手指，工業(yè)4.0正在中國工業(yè)界產(chǎn)生神秘的化學(xué)酶反應(yīng)，成為一種全民情感綜合癥。
Cyber-Physical System賽博系統(tǒng);或信息物理融合系統(tǒng)
點(diǎn)評(píng)
美國人2006 提出來的概念，當(dāng)時(shí)并沒有火起來，倒是被德國人改頭換面，換成了大放異彩的“工業(yè)4.0”的核心理念。其基本核心是，虛擬與實(shí)體之間，也就是數(shù)字空間與物理實(shí)體之間，產(chǎn)生了連接、互動(dòng)和映射。重要的是，二者之間可以互看見、互操作。
3.第三次工業(yè)革命
The Third Industrial Revoluton
點(diǎn)評(píng)
這里不是存心給工業(yè)4.0添堵，而是因?yàn)檫@個(gè)概念很重要。雖然它當(dāng)下似乎并沒有成為主流，但美國著名學(xué)者里夫金的這個(gè)概念的主要觀點(diǎn)在西方發(fā)達(dá)國家的政府是大有市場的。其核心思想就是可再生能源與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合產(chǎn)生的共享經(jīng)濟(jì)模式。而在他后續(xù)的一本書中，里夫金對(duì)每一種偉大的經(jīng)濟(jì)模式提出都要具備三個(gè)要素：通信媒介、能源與運(yùn)輸系統(tǒng)。毫不費(fèi)力地，你也可以對(duì)應(yīng)出：通信互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)是新經(jīng)濟(jì)模式的核心。它最讓人瞠目結(jié)舌的結(jié)論是，將來分布式能源的成本幾乎為零，這將顛覆生產(chǎn)制造的模式。
筆者推崇這個(gè)詞有兩個(gè)原因，一是中國制造2025不可能繞開能源互聯(lián)網(wǎng)的問題，而工業(yè)4.0對(duì)能源幾乎缺乏考量;二是由于里夫金為歐盟德國政府和高企論壇，多次講述第三次工業(yè)革命。 德國學(xué)者聽多了之后，難免心生啟發(fā)，順勢+1提出第四次工業(yè)革命I4.0。這么腹黑的想法，也不多說;但我們需要明確，工業(yè)4.0只是工業(yè)升級(jí)的一塊石頭。摸著往前走，河里或許還有很多。
4. APS
Advanced Planning and Scheduling高級(jí)計(jì)劃與排程
點(diǎn)評(píng)
這是一種典型的實(shí)時(shí)資源管理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是同步、最優(yōu)和實(shí)時(shí)化。當(dāng)生產(chǎn)計(jì)劃需求變化的時(shí)候，APS 就會(huì)同時(shí)檢查能力約束、原料約束、需求約束、運(yùn)輸約束和資金約束等，這就保證了供應(yīng)鏈計(jì)劃在任何時(shí)候都有效。它主要是應(yīng)對(duì)多變而靈活的需求計(jì)劃下，如何采用最有方案來安排生產(chǎn)的目標(biāo)。幾乎接近了工業(yè)4.0對(duì)于個(gè)性化生產(chǎn)的要求。然而，數(shù)字化資源基礎(chǔ)很差的企業(yè)，使用APS將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的誤導(dǎo)。這個(gè)錯(cuò)誤不在供應(yīng)商，但可惜責(zé)難的板子，只能打在供應(yīng)商身上。
Computer Integrated Manufacturing System計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
點(diǎn)評(píng)
中國工業(yè)的信息化第一撥大規(guī)模的啟蒙之路。信息化走進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域，并且似乎風(fēng)生水起。但工業(yè)體系中的數(shù)字化表達(dá)與基于模型的構(gòu)建能力，卻并沒有跟上。很無奈，這是一個(gè)失敗的早熟兒，造成了工業(yè)化和信息化兩個(gè)輪子嚴(yán)重不匹配，工業(yè)化落后了。在當(dāng)今兩化深度融合的主題中，工業(yè)化似乎仍然不得不要向信息化融合——然而信息化本來是為了解決工業(yè)化的效率而引入的。CIMS在上世紀(jì)九五和十五制造業(yè)規(guī)劃的閃亮明星，示范項(xiàng)目遍地開花并被人寄予厚望——然而，它辜負(fù)了厚望。CIMS在德國進(jìn)行的也不順利，為此德國人進(jìn)行了深刻的反思，然而我們似乎有點(diǎn)漫不經(jīng)心地抹掉這段歷史;在這十三五開局之年，同樣閃紅的煙火，又一次照亮當(dāng)空。這個(gè)詞語當(dāng)下并無太多探討的價(jià)值。但它的存在，本當(dāng)是一面鏡子，成為當(dāng)下熱炒智能制造的歷史參照物。
Group Technology 成組技術(shù)
點(diǎn)評(píng)
早在1950s俄羅斯人提出，最后由德國發(fā)揚(yáng)光大的一種技術(shù)，它成為有效解決小批量生產(chǎn)和生產(chǎn)最優(yōu)化的工業(yè)工程理論。在當(dāng)年制造業(yè)有著明確分管的機(jī)械部的帶頭組織下，我國GT技術(shù)曾經(jīng)在80年代迎頭跟上，一點(diǎn)不弱于國外的實(shí)踐。成組技術(shù)無疑是柔性制造、定制化生產(chǎn)的基礎(chǔ)核心，這一點(diǎn)在波音公司近年來最為浩大的數(shù)字化制造實(shí)踐中被再次確認(rèn)。中國成組技術(shù)研究曾經(jīng)有過巨大的進(jìn)展，但最近卻是沒落不堪的二十年。中國成組技術(shù)分會(huì)安靜地位于首體南路小樓中一間擁擠的房間。黃金被埋在了塵土里，成組技術(shù)的研究和實(shí)踐都被邊緣化了。遲早有一天，我們需要回頭重來——這是中國智能制造必須重新補(bǔ)上的一堂課。
Model-Based Definition基于模型的產(chǎn)品定義
點(diǎn)評(píng)
MBD使得各種制造信息和設(shè)計(jì)信息共同定義到產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型中。它不僅僅是三維尺寸標(biāo)注，更重要的是規(guī)范地定義了各種制造信息和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系(零件表)。美國是領(lǐng)頭羊，中國在這一方面，不能選錯(cuò)了突破口，德國不是這方面的先驅(qū)。
Model-Based System Engineering基于模型的系統(tǒng)工程
點(diǎn)評(píng)
MBSE是系統(tǒng)工程領(lǐng)域發(fā)展的一種基于模型表達(dá)和驅(qū)動(dòng)的方法。實(shí)際上，這是解決復(fù)雜系統(tǒng)問題的唯一解決之道。它可以看成是模型驅(qū)動(dòng)原則、方法、工具、語言的指導(dǎo)規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)科交叉和規(guī)?；膹?fù)雜系統(tǒng)的實(shí)施。美國制造業(yè)的MBSE概念，從飛機(jī)制造開始擴(kuò)散，正在逐漸成為企業(yè)的標(biāo)配。這是數(shù)字化制造的全局思維，需要中國制造業(yè)好生消化和琢磨。
Model-based Enterprise基于模型的企業(yè) 點(diǎn)評(píng) 一個(gè)企業(yè)只有全部采用數(shù)字化解構(gòu)的方式，重新梳理所有的資源，才能成為真正的數(shù)字化企業(yè)。這才是數(shù)字化工廠、智能工廠最為重要的考核體系。目前MBE在國外的發(fā)展，已經(jīng)有了成熟度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而國內(nèi)對(duì)此的認(rèn)識(shí)仍然是剛剛開始。如果不能理解MBE，數(shù)字化工廠就會(huì)被全自動(dòng)化工廠偷換概念，錯(cuò)失發(fā)展良機(jī)。
Maintenance, Repair & Operations 維護(hù)、維修、運(yùn)行
PHM Prognostics and Health Management 健康預(yù)測管理
點(diǎn)評(píng)
MRO通常是指在實(shí)際的生產(chǎn)過程不直接構(gòu)成產(chǎn)品，只用于維護(hù)、維修、運(yùn)行設(shè)備的物料和服務(wù);PHM則更加強(qiáng)調(diào)資產(chǎn)設(shè)備管理中的軟件監(jiān)控，預(yù)測設(shè)備健康狀況，提高運(yùn)維效率。二者有很大的淵源。主動(dòng)性運(yùn)營和維護(hù)其實(shí)已經(jīng)成為一些先鋒企業(yè)的重要利潤來源。事實(shí)上在工業(yè)4.0的體系中，這個(gè)價(jià)值表達(dá)得并不明顯;而如果從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的角度去看待設(shè)備的運(yùn)營，MRO、PHM都重新戴上“工業(yè)大數(shù)據(jù)”的光環(huán)，一時(shí)間成為大熱點(diǎn)。大家會(huì)驚異地發(fā)現(xiàn)，這里是工業(yè)數(shù)據(jù)最容易流出來的地方。失聯(lián)馬航370的發(fā)動(dòng)機(jī)，意外地成為MRO在線運(yùn)維數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)。GE未來15年內(nèi)，將要向市場投放4萬臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，這其中巨大的在線數(shù)據(jù)，將形成無垠的數(shù)據(jù)藍(lán)海。
11.服務(wù)型制造業(yè)
點(diǎn)評(píng)
這是從制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的角度而發(fā)展出來的一個(gè)概念。其實(shí)就是用全生命周期的觀點(diǎn)，重新審視了制造業(yè)的全過程，將以前跟生產(chǎn)相割裂的制造也前端、后端的售后服務(wù)重新進(jìn)行連接。以前一般觀點(diǎn)認(rèn)為，產(chǎn)品的價(jià)值是在工廠中創(chuàng)造出來的。然而隨著制造業(yè)生態(tài)價(jià)值鏈的發(fā)展，前端的設(shè)計(jì)，后期的運(yùn)營維護(hù)，甚至報(bào)廢和回收，都呈現(xiàn)了全新的商業(yè)盈利模式。這個(gè)詞本身，對(duì)國外會(huì)很陌生;但它所代表的含義，他們已經(jīng)走得很遠(yuǎn)了，在Prognostic(預(yù)防性維護(hù))和PHM(健康預(yù)測管理)領(lǐng)域，國外已經(jīng)從數(shù)字化運(yùn)維服務(wù)，發(fā)現(xiàn)了盈利頗豐的商業(yè)模式。而這些話題，對(duì)中國制造，還存在著巨大的認(rèn)識(shí)鴻溝。
值得一提是，服務(wù)型制造業(yè)已經(jīng)成為中國制造2025的一個(gè)專項(xiàng)之一。這里面需要探討的理論和實(shí)踐，都是極具誘惑力的空間。
Product Data Management產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理
點(diǎn)評(píng)
所有企業(yè)都熟悉的一個(gè)概念，但幾乎又被最無辜地被忽視。目前PDM就好比計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下的公社的糧倉，產(chǎn)品數(shù)據(jù)被混亂不堪地堆放在這里，其真正的魅力，從來沒有被中國制造業(yè)所重視，如果PDM和BOM物料表的數(shù)字化特性不被喚醒，工業(yè)4.0沒有機(jī)會(huì)得以實(shí)現(xiàn)。
Product Lifecycle Management產(chǎn)品生命周期管理
點(diǎn)評(píng)
廣義PLM系統(tǒng)(包括CAX)支持產(chǎn)品開發(fā)，是指從需求管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝仿真到制造的產(chǎn)品全程數(shù)據(jù)管理。這個(gè)概念被設(shè)計(jì)軟件公司推廣了很久，但實(shí)施起來仍然存在著很大的困難。大量信息孤島無法解決。這類技術(shù)，幾乎全部掌控在國外三大軟件公司手中;這還不是關(guān)鍵問題，要想管理好產(chǎn)品，企業(yè)自身必須有很好的工業(yè)表達(dá)式，而這不是軟件所能解決的。要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，如果PLM都不能打通，則可以說基本不及格。
Bill of Materials 物料清單表
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BOM并不是簡單指物料清單，而是包含一定的母子結(jié)構(gòu)關(guān)系。BOM是制造業(yè)真正的DNA，其管理水平才區(qū)分先進(jìn)制造業(yè)企業(yè)競爭力的核心指標(biāo)。可惜的是，每個(gè)企業(yè)都熟練而低效地應(yīng)用它，它的實(shí)際價(jià)值又被令人驚詫地忽視——大量的BOM表的流通，基本是割裂式處理，伴隨著大量的手工處理，巨大的工業(yè)大數(shù)據(jù)財(cái)富藏在其中卻動(dòng)彈不了，好像金子鑲嵌在砂巖石上。
15. SSPD
Single Source of Product Data(邏輯相關(guān)的)單一數(shù)據(jù)源產(chǎn)品數(shù)據(jù)
點(diǎn)評(píng)
將被鑲嵌在巖石里的數(shù)據(jù)黃金摳下來的唯一手段。波音公司1997年提出的信息化概念，隨后十年的實(shí)踐和推動(dòng)，使得波音從2D圖紙文檔，徹底走向基于模型驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化企業(yè)。單一數(shù)據(jù)源受到的重視程度，除了航空業(yè)，并不是很高。
System Lifecycle Management系統(tǒng)生命周期管理
點(diǎn)評(píng)
德國學(xué)者的新提法，為了強(qiáng)化系統(tǒng)管理的重要性，意在喚醒全系統(tǒng)的意識(shí)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件，往往都是孤立地管理機(jī)械、電子，嵌入式軟件;而SysLM意在打通這些不同子系統(tǒng)的關(guān)系，更著眼于將產(chǎn)品的使用和運(yùn)維的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋和統(tǒng)一化管理。這個(gè)提法足夠強(qiáng)悍，但目前反響不夠大。
l Thread 數(shù)字主線
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最令人著迷的詞語之一。作為幾乎包辦美國制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的最大推手，美國國防部將數(shù)字主線做為數(shù)字化制造最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。其實(shí)波音公司已經(jīng)在全力推進(jìn)數(shù)據(jù)源的單一邏輯和前后交互的數(shù)字主線技術(shù)?？上У氖牵@個(gè)技術(shù)目前國內(nèi)探討的太少。工業(yè)4.0過于耀眼的光芒，遮掩了中國數(shù)字化制造很多需要做的基礎(chǔ)工作。
National Network Manufacturing Innovation美國制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)
點(diǎn)評(píng)
NNMI尼米是美國再工業(yè)化的真正戰(zhàn)略發(fā)力點(diǎn)。它符合美國一貫的做法，那就是著眼于領(lǐng)先未來的競爭力。NNMI最大的目的，就是要實(shí)現(xiàn)從科研到生產(chǎn)技術(shù)的成功轉(zhuǎn)化，防止大量科研成果淪入死亡之谷，以至于無法實(shí)現(xiàn)商業(yè)盈利。目前已經(jīng)在能源、數(shù)字化制造、3D打印、輕型金屬、革命纖維等各個(gè)領(lǐng)域展開，成為美國最大的產(chǎn)學(xué)研研究項(xiàng)目。以中國制造2025的跨度，NNMI尼米是一個(gè)更具有對(duì)標(biāo)意義和貼身學(xué)習(xí)的好標(biāo)桿。
Global Collaborative Environment全球協(xié)同環(huán)境
點(diǎn)評(píng)
美國波音公司研制新機(jī)型的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)協(xié)同框架，這是波音早在2004年就提出的全球協(xié)同研發(fā)制造的框架。十年后，波音用這種方法管理上萬家供應(yīng)商。在工業(yè)4.0的橫向價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的體系中，沒有比波音更了解供應(yīng)商的價(jià)值了。
ntal Value Network橫向價(jià)值網(wǎng)絡(luò)Vertical Value Network 垂直價(jià)值網(wǎng)絡(luò)
End to End Integration 端對(duì)端的集成
點(diǎn)評(píng)
工業(yè)4.0的重要內(nèi)涵，主要是對(duì)工廠的邊界提出全新的定義。德國工業(yè)4.0計(jì)劃中提及的三個(gè)集成(橫向集成、端到端集成和縱向集成)，其本意就是要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車間和工廠邊界的突破?？v向集成主要基于管理域和生產(chǎn)現(xiàn)場結(jié)合，這樣可以大大提高生產(chǎn)的效率和柔性，更多基于內(nèi)部工廠資源的整合;而橫向集成則是跨越了供應(yīng)商的邊界進(jìn)行融合，形成了新的價(jià)值體系。在這一點(diǎn)上，跟波音打造供應(yīng)商價(jià)值鏈的GCE(全球協(xié)同環(huán)境)一致，但波音已經(jīng)在十年的實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)了這一價(jià)值的追求;端到端集成需要跨越生產(chǎn)資料供應(yīng)商和銷售網(wǎng)絡(luò)的邊界，甚至直接進(jìn)入到消費(fèi)者環(huán)節(jié)，用戶可以獲得更好的體驗(yàn)和服務(wù)。這是以用戶需求驅(qū)動(dòng)單元生產(chǎn)線(甚至單元機(jī)器)的巨大挑戰(zhàn)。
Total Quality Control全過程質(zhì)量控制
點(diǎn)評(píng)
自動(dòng)化大規(guī)模的引入，提高質(zhì)量穩(wěn)定性是非常重要的原因。在工業(yè)4.0時(shí)代，靠著機(jī)器人和智能終端的精準(zhǔn)控制，TQC或?qū)⒉辉偈浅蔀榧值膯栴}。但中國制造業(yè)的當(dāng)下，這卻仍然是核心問題。對(duì)于德日制造而言，質(zhì)量已經(jīng)是過去式;而對(duì)于中國制造2025，這個(gè)問題還是煩惱源之一。
Concurrent Engineering 并行工程
DFM Design for Manufacturing面向制造的設(shè)計(jì)
DFA Design for Assembly面向裝配的設(shè)計(jì)
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并行工程是目前國際上制造工程領(lǐng)域中重要的研究方向，它是一種思想和系統(tǒng)方法，以集成的、并行的方式，一開始的設(shè)計(jì)，就充分考慮制造過程，從而打破設(shè)計(jì)面與制造面，相互分離的局面。這種思路，對(duì)于理解CPS中虛擬與物理世界的交互，非常重要。
為什么說工業(yè)4.0本身其實(shí)包裝了很多工業(yè)實(shí)踐的概念?因此從并行工程的角度來看CPS，數(shù)字仿真替代物理試機(jī)，是一件很自然的事情。
Chief Digital Officer 首席數(shù)據(jù)官
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大名鼎鼎的CDO當(dāng)然是GE的Ruh。這個(gè)從思科挖過來的副總裁，是GE寄予厚望的數(shù)字事業(yè)部的統(tǒng)率。他見證了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的提出和GE一系列數(shù)字化改造的大手筆動(dòng)作。另外一個(gè)大名鼎鼎的耐克新設(shè)立了這個(gè)職務(wù)。他的名字并不重要，重要的是，做為最懂消費(fèi)者之一的耐克公司，已經(jīng)為自己的未來設(shè)定了布局。
當(dāng)然，這并不是一個(gè)過熱的職務(wù)，目前還顯得過于前衛(wèi)了。根據(jù)思略特公司2015年12月中文版報(bào)告，全球500強(qiáng)企業(yè)， 2015年僅6%的企業(yè)設(shè)立CDO職位。
為什么將這樣一個(gè)詞入選，就是為了提醒“數(shù)字思維”的重要性。當(dāng)然，中國的CIO發(fā)揮過多大的真正作用?CDO又當(dāng)如何?
ive Computation 認(rèn)知計(jì)算
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認(rèn)知計(jì)算，是IBM給我們推出來的一個(gè)略有拗口的新概念。跟以前其他大名鼎鼎的“電子商務(wù)”“智慧地球”相比較而言，理解這個(gè)詞還是有門檻的，至少無法望文生義。它是深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、云計(jì)算能力的結(jié)合，相對(duì)簡單的參考詞是語義計(jì)算，但它決不是AI人工智能。IBM這次決心一開始就把新概念商業(yè)化，沃森已經(jīng)成為認(rèn)知計(jì)算的代言人和商業(yè)工具。而認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)，儼然正在成為第二代物聯(lián)網(wǎng)。
25.平行系統(tǒng)
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這是中科院自動(dòng)化所王飛躍教授在一直推廣的一個(gè)概念，極具哲學(xué)意義。它的背景理論是很高深的，但表現(xiàn)卻是平易近人地多樣化?！拔磥硪欢ㄓ卸鄠€(gè)平行的你” ，聽起來夠不夠刺激?然后你就大概能明白這個(gè)詞的含義了吧。就工業(yè)4.0的角度來看待這個(gè)問題，既然數(shù)字世界能夠重構(gòu)一個(gè)物理世界，那么一個(gè)物理世界為什么不能被重構(gòu)幾次?這就給CPS帶來全新無限的可能性。
未完待續(xù)。
（轉(zhuǎn)載）
