1.项目概述

为实现“智能美国”的目标，美国商务部国度尺度与技能研究院的工程实行室(EL)智能体系分部和制造体系集身分部在2013年一起主持了一系列“智能制造”项目，其战略目标是通过先辈丈量科学为下一代制造提供使能技能，实现智能制造。项目标研究重点是加快前沿智能技能在美国先辈制造范畴的开辟、应用与集成。

EL将通过延伸丈量科学的边界、扩展当前丈量与试验本领的范畴，实现以下4个详详目标：面向智能制造和CPS应用，宁静地增长智能呆板人、主动化技能的多功效性、自主性以及快速使命重分派本领;实现智能制造体系的及时监测、控制和性能优化;通过先辈制造工艺和设置装备摆设，实现庞大、新产物的快速、迅速和经济生产;促进庞大制造和设置装备摆设网络中的工程信息体系的直接集成，提拔产物、工艺的性能。

别的，针对智能制造的“焦点”——CPS的生长，NIST于2012年3月资助了“信息物理体系创新底子”研讨会，辨认美国在CPS创新与竞争上的前沿技能壁垒以及知识缺口，提出了面向21世纪的战略研发机会。波音、范德比尔特大学、团结技能公司、霍尼韦尔、福特公司等是NIST委员会成员。2014年6月，NIST建立了CPS民众事情组(PWG)，资助界说并形成CPS研发的要害方面，加快其生长和实行。该事情组由5个初始小组构成：词汇与参考架构、利用案例、时间和同步、信息宁静与隐私、数据互用性。

2.要点阐发

NIST并没有提出智能制造的完备生长计划与门路，只是构造并负担了相干项目标研究事情，但这些项目定位清楚、需求明白，可以说代表了美国的重点技能研究偏向与尺度化目标。对付智能制造来说，重要的研究重点是：智能制造体系、呆板人、增材制造、CPS，此中CPS并不在“智能制造”项目标研究范畴内。

“智能制造”项目对底子的软硬件技能并无太多涉及，研究会合在通过先辈丈量技能举行集成应用上。在该项目中，对智能制造体系的研究则较为全面，涉及计划、建模、阐发、控制、集成与宁静等，包罗使能技能、要领东西与保障本领。

3.CPS战略研发机会

“信息物理体系创新底子”研讨会提出了CPS生长愿景、厘革思绪和挑衅，包罗在智能制造中应用的挑衅。同时，研讨会也提出了在4个方面的战略研发机会，它们涵盖了CPS的计划、开辟、实行和利用。

(1)CPS生长的挑衅

CPS生长的5个技能主题：可靠、宁静和牢固的体系;网络化、协同、与人交互的体系;超过数字-物理边界的工程;CPS的架构与平台;教诲、劳动力、培训和技能转化。

(2)CPS的战略研发机会

CPS战略研发机会包罗4个方面：科学和工程底子方面，面向体系、底子布局的牢固、有用的计划和构建;体系性能、质量和吸收(体系工程)方面，面向盘算、物理体系的性能与质量包管提拔;应用开辟与摆设方面，面向有用、可靠的体系集成与互用性;CPS连续创新的劳动力方面，面向动态、多学科教诲与培训。

(3)智能制造中的CPS应用挑衅

实行CPS的部门庞大挑衅包罗经济可蒙受性、网络集成以及工程体系的互用性。绝大多数企业在举行企业和工场层级的智能制造投资论证时都遇到过困难，转变制造布局、构造和文化的历程非常迟钝，这妨碍了CPS技能的集成。前数字化期间的控制体系很少被更换，由于它们还能用，用CPS改造这些现有的工场是困难且昂贵的，在新工场计划中参加CPS则是更可行的。别的，挑衅还包罗：生产办理缺乏尺度产业本领而导致软件的定制化某人工本领的利用，并且对付非同类的控制和通讯体系还必要一个同一的理论。