智能制造导论 课件 第2、3章 信息物理系统、智能制造系统架构及参考模型

第二章信息物理系统信息物理系统的内涵1信息物理系统的实现2信息物理系统的建设和应用31、信息物理系统的内涵1.1什么是CPS传统制造是通过人对机器的直接操作控制去完成各种工作任务。1、信息物理系统的内涵1.1什么是CPS与传统制造相比,智能制造发生的最本质的变化是：在人与物理系统之间增加了信息系统（CyberSystem），信息系统与物理系统组成了信息-物理系统(Cyber-PhysicalSystem)1、信息物理系统的内涵1.2怎么理解“CPS”Cyber-PhysicalSystem——网络和物理系统紧密结合在一起的系统。Cyber——通信和控制;离散的，逻辑型的，交换的计算。Physical——受物理定律的支配并持续运行的自然和人为系统。———2006年美国科学基金会（NSF）1、信息物理系统的内涵1.3“CPS”的由来美国作家威廉·吉步森在1982年创造并使用了“cyberspace”一词“Cyber”一词最早可追溯至自希腊语单词Kubernetes，意思是掌舵人1948年，诺伯特·维纳在《控制论》中创造并使用了“Cybernetics”一词“Cybernetics”由钱学森于1954年所著的《EngineeringCybernetics》所使用几年后，钱学森在1958年发布的该书的中文版中，将“Cybernetics”翻译为了“控制论”CPS这一术语最先是由美国国家航空航天局（NASA）在1992年提出的2006年，国际上举行了第一个信息物理系统的研讨会（NSFWorkshoponCyber-PhysicalSystems）1、信息物理系统的内涵1.4CPS的定义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。——《信息物理系统白皮书（2017）》1、信息物理系统的内涵1.4CPS的本质信息物理系统的本质就是构建一套信息空间与物理空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系，解决生产制造、应用服务过程中的复杂性与不确定性,提高资源配置效率，实现资源优化。——《信息物理系统白皮书（2017）》CPS本质1、信息物理系统的内涵1.4CPS的本质状态感知：对外界数据的获取，如物理实体的尺寸、外部环境的温度、液体流速、压强等数据；实时分析：对显性数据的进一步理解，是将感知的数据转化成认知的信息的过程；科学决策：对信息的综合处理，在这一环节CPS能够权衡判断当前时刻获取的所有来自不同环境下的信息，形成最优决策来对物理实体空间进行控制；精准执行：对决策的精准物理实现，执行的本质是将信息空间产生的决策转换成物理实体可以执行的命令。1、信息物理系统的内涵1.5CPS的特征CPS作为沟通信息世界和物理世界的桥梁，它表现出六大典型特征，总结为：1.数据驱动：通过构建“状态感知、实时分析、科学决策、精准执行”数据的自动流动的闭环赋能体系，CPS将隐形的数据从物理空间中显性得转化到信息空间上，进而迭代更新汇集成知识库。转化过程中，状态实时分析数据；根据数据做出科学决策判断；精准执行后，将数据作为输出结果，展示出来。因此，数据是CPS的重中之重。2.软件定义：工业软件是对工业各类工业生产环节规律的代码化，支撑了绝大多数的生产制造过程。作为面向制造业的CPS，软件就成为了实现CPS功能的核心载体之一。3.泛在连接：网络通信是CPS的基础保障，能够实现CPS内部单元之间以及其它CPS之间的互联互通。随着信息通信技术的发展，网络通信将会更加全面深入地融合信息空间和物理空间，表现出明显的泛在连接特征，实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信。4.虚实映射：CPS构筑信息空间与物理空间数据交互的闭环通道，能够实现信息虚体与物理实体之间的交互联动。其中，“数字孪生”是虚实映射的基础。5.异构集成：软件、硬件、网络、工业云等一系列技术的有机组合构建了一个信息空间与物理空间之间数据自动流动的闭环系统。CPS能够将异构硬件、异构软件、异构数据及异构网络集成起来，实现数据在信息空间与物理空间不同环节的自由流动。因此，CPS必定是一个对多方异构环节集成的综合体。6.系统自治：CPS能够根据感知到的环节变化信息，在信息空间进行处理分析，自适应地对外部变化做出有效响应。1、信息物理系统的内涵1.5CPS的特征1、信息物理系统的内涵1.6CPS的横向对比由于CPS是一个复杂且较为综合性的概念，因此在CPS的理解上存在着一些难点。因此就CPS系统和以往一些概念（物联网、嵌入式系统）做对比，以澄清CPS系统与现有概念的差别与优势。CPS=物联网？CPS=嵌入式系统？a）CPS与物联网对比1、信息物理系统的内涵1.6CPS的横向对比CPS与物联网在原理和工作重点方面的区别原理物联网物联网是基于无线连接实现感知的，其控制与计算的成分占的并不多。它往往是一个物理实体通过传感器感知某项活动后，然后将状态信息交给其他物理实体去决策与执行的过程。CPS在完成信息传递的功能之外，还要负责协调物理实体之间的工作，并且其本身的计算能力也更加强大，从而最终能够实现自治的目标。工作重点物联网强调物物相联与信息传输CPS强调物理世界和信息世界之间实时的、动态的信息回馈、循环过程CPS1、信息物理系统的内涵1.6CPS的横向对比a）CPS与嵌入式系统对比CPS与嵌入式系统在概念和工作范围方面的区别概念嵌入式系统嵌入式系统是用于嵌入式微电脑上的操作系统CPS系统是一个信息物理的混合系统，是一个跨学科跨领域的概念工作范围嵌入式系统较为单一地工作在特定的嵌入式环境当中CPS系统不仅要监控一个嵌入式设备的运作，还要负责不同嵌入式设备间的交互，并以他们之间的交互信息进行工作上的协调。通俗地说，CPS就是把嵌入式系统通过物联网联系起来，并协调其运作。CPS信息物理系统的内涵1信息物理系统的实现2信息物理系统的建设和应用32、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次CPS的三个层次

将CPS划分为单元级、系统级、SoS级（SystemofSystems，系统之系统级）三个层次。单元级CPS可以通过组合与集成（如CPS总线）构成更高层次的CPS，即系统级CPS；系统级CPS可以通过工业云、工业大数据等平台构成SoS级的CPS，实现企业级层面的数字化运营。——《信息物理系统白皮书》，20172、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次（1）单元级CPS——具有不可分割性的信息物理系统的最小单元物理设备是实际存在的，可以通过传感器可以感知外部信号，如声、光、电、烟雾等，经过执行器能够接收控制指令并对物理实体进行控制。信息外壳（Informationshell）包括感知、计算、控制与通信功能，是物理设备与信息世界通信的接口与桥梁，能够实现物理实体的“数字化”，信息世界可以通过信息外壳和外界实体进行感知和交互。2、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次（1）单元级CPS——具有不可分割性的信息物理系统的最小单元单元级CPS的智能机床计算感知决策执行2、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次（2）系统级CPS——“一硬、一软、一网”的有机组合系统级CPS由多个单元级CPS来构建，单元级CPS之间的交互是通过工业网络（如工厂现场总线、工业以太网）来实现的，由此达到数据的大范围、宽领域的自动流动。通过引入网络，实现了多个单元级CPS间的协同调配，进而提高了制造资源配置的优化广度、深度和精度。硬件软件工业网络2、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次（2）系统级CPS——“一硬、一软、一网”的有机组合单元级CPS智能机床单元级CPS智能AGV…单元级CPS智能输送线工业网络产线CPS系统级CPS的产线2、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次（3）SoS级CPS——多个系统级CPS的有机组合硬件软件网络工业互联网、云平台SoS级CPS的主要功能是实现数据整合，从而对内进行进行资产优化，对外形成运营优化服务。其主要功能有：数据存储、数据融合、分布式计算、大数据分析、数据服务，并在数据服务的基础上形成资产性能管理与运营优化服务。2、信息物理系统的实现2.1CPS的三个层次（3）SoS级CPS——多个系统级CPS的有机组合

COSMOPlat是海尔推出的具有中国自主知识产权、全球首家引入用户全流程参与体验的工业互联网平台。海尔利用COSMOPlat将用户需求和整个智能制造体系连接起来，让用户可以全流程参与产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节，把以往“企业和用户之间只是生产和消费关系”的传统思维转化为“创造用户终身价值”。SoS级CPS的COSMOPlat2、信息物理系统的实现2.2CPS的关键技术（1）感知和自动控制A.智能感知技术传感器技术是智能感知技术的核心。传感器（Sensor）是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置。B.自动控制技术CPS虚实融合控制是多层“感知-分析-决策-执行”循环，建立在状态感知的基础上，感知往往是实时进行的，向更高层次同步或即时反馈。包括嵌入控制、虚体控制、集控控制和目标控制四个层次。执行实时感知分析决策空调自动控制室温过程温度传感器温度大于（小于）设定值降低（升高）温度制冷（制热）2、信息物理系统的实现2.2CPS的关键技术（2）工业软件谁是世界上最大的软件公司？微软？谷歌？苹果？如果仅看代码行数，一直青睐工业软件的美国最大军火商洛克希德·马丁公司早已超过微软成为世界上最大的软件公司。

大家是否知道，当年NASA的码农女神——软件首席工程师玛格丽特，给阿波罗飞船写的导航和登录程序代码量有多大？打印出来的纸堆起来比她还高！正是这一堆打印纸上承载的玛格丽特发明的“异步软件”，让阿波罗11号避免了登月前软件程序混乱到近乎崩溃的“黑色三分钟”，在月球表面成功着陆。她写的代码把人类带上了月球。2、信息物理系统的实现2.2CPS的关键技术（2）工业软件工业软件（IndustrialSoftware）是指专用于工业领域，为提高工业企业研发、制造、生产、服务与管理水平以及工业产品使用价值的软件。工业软件是智能制造领域最为重要的一环。A.企业资源管理系统：ERP（Enterpriseresourceplanning）

ERP促进所有业务职能之间的信息流动，并管理与外部利益相关者的联系。B.产品全生命周期管理软件：PLM（ProductLifecycleManagement）

包括各类CAX软件，如CAD、CAM、CAE、CAPP等，CAX软件是CPS信息虚体（二维、三维模型、生产工艺等）的载体。信息虚体的原始要素定义，以及信息虚体之间接口的定义，都是通过CAX软件实现。C.生产制造执行系统：MES（Manufacturingexecutionsystem）MES是用于制造，跟踪和记录原材料到成品的转换的计算机化系统，MES提供的信息有助于制造决策者了解如何优化工厂现有条件以提高产量。ERPPLMMES2、信息物理系统的实现2.2CPS的关键技术（3）工业网络信息从现场设备层，向上经由多个层级流入企业层，这是经典的工业控制网络金字塔层次模式。尽管这一模式得到了业界的广泛认同，但其中各层次之间的数据流动并不顺畅。CPS中的工业网络技术将颠覆传统的基于金字塔分层模型的自动化控制层级，转而寻求基于分布式的全新范式，既去中心化的网状结构。2、信息物理系统的实现2.3CPS王冠上的明珠——数字孪生数字孪生：充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度的仿真过程，在虚拟空间完成对物理实体的映射，从而反映物理实体的全生命周期过程。——《智能制造术语解读》（1）数字孪生（DigitalTwin）的定义数字孪生技术是CPS的虚实映射特点的基础，为实现CPS提供了清晰的思路、方法和实施途径。

智能系统的智能首先要感知、建模，然后才是分析推理。如果没有Digitaltwin对现实生产体系的准确模型化描述，所谓的智能制造系统就是无源之水，无法落实。2、信息物理系统的实现2.3CPS王冠上的明珠——数字孪生（2）数字孪生（DigitalTwin）的最早提出及应用美国国防部最早提出利用DigitalTwin技术，用于航空航天飞行器的健康维护与保障。首先在数字空间建立真实飞机的模型，并通过传感器实现与飞机真实状态完全同步，这样每次飞行后，根据结构现有情况和过往载荷，及时分析评估是否需要维修，能否承受下次的任务载荷等。数据流动与信息镜像飞行器虚拟模型2、信息物理系统的实现2.3CPS王冠上的明珠——数字孪生（2）数字孪生（DigitalTwin）的最早提出及应用三轴抓取机器人立体仓库加工中心分检设备虚拟世界状态感知物理世界实时控制信息物理系统的内涵1信息物理系统的实现2信息物理系统的建设和应用33、信息物理系统的建设和应用3.1CPS的建设

建设CPS的过程中要充分考虑信息物理系统的层级特征，不同的阶段，应根据实际情况采取不同的应对措施。CPS的建设是循序渐进、逐渐深入的，其建设路径可以分为如下几个阶段：CPS体系设计针对应用模式、层次架构、安全体系、标准规范体系等方面开展CPS建设相关的整体体系设计。单元级CPS建设提升感知外部环境信息、实现智能控制的关键能力。为制造工艺与流程数字化提供数据基础与控制基础。系统级CPS建设实现对多个单元级CPS之间数据的互联互通，实现各组成CPS之前的协同控制能力。SoS级CPS建设实现多个系统级CPS的有机组合，在具体建设上应将大数据平台、智能服务平台的建设作为重点。3、信息物理系统的建设和应用3.1CPS的建设在CPS技术体系的建设和应用上，需要结合企业实际情况进行路线规划和逐步开展建设和应用。具体执行过程中，遵循五统一指导原则实体制造与虚拟制造的统一层次性与系统性的统一继承性与创新性的统一理论性与指导性的统一阶段性与演进性的统一3、信息物理系统的建设和应用3.2CPS应用场景CPS在制造业应用概览目前，CPS受到工业领域的广泛关注，并已在多个环节得到应用和体现。从智能设计、智能生产、智能服务、智能应用这四个方面，结合CPS的关键特征和关键技术实现对CPS的应用场景进行阐述和说明。3、信息物理系统的建设和应用3.2CPS应用场景1.智能设计随着CPS不断发展，在产品及工艺设计、生产线或工厂设计过程中，企业流程正在发生深刻变化，研发设计过程中的试验、制造、装配都可以在虚拟空间中进行仿真，并实现迭代、优化和改进。CPS在生产线上的设计

在生产线设计方面，首先建立产品生产线的初步方案，初步形成产品的制造工艺路线，通过采集实际和试验所生成的工时数据、物流运输数据、工装和工具配送数据等，在软件系统中基于工艺路线建立生产线中的人、机械、物料等生产要素与生产线产能之间的信息模型。3、信息物理系统的建设和应用3.2CPS应用场景2.智能生产

CPS是实现制造业企业中物理空间与信息空间联通的重要手段和有效途径。从资源管理、生产计划与调度来对整个生产制造进行管理、控制以及科学决策，使整个生产环节的资源处于有序可控的状态。柔性制造应用场景CPS结合CAX、MES、自动控制、云计算、数控机床、工业机器人、RFID射频识别等先进技术或设备，实现整个智能工厂信息的整合和业务协同，方便设备、人员的快速调整，提高了整个制造过程的柔性,为企业的柔性制造提供了技术支撑。3、信息物理系统的建设和应用3.2CPS应用场景3.智能服务CPS在健康管理、智能维护、远程诊断、协同优化、共享服务等方面提供智能服务。建立个体与群体（个体）、群体与系统的相互协同一体化工业云服务体系，能够更好地服务于生产，实现智能装备的协同优化。CPS在预防维护中的应用应用建模、仿真测试及验证等技术，基于装备虚拟健康的预测性智能维护模型，构建装备智能维护CPS系统。装备智能维护CPS系统依据各装备实际活动产生的数据进行独立化的数据分析与利用，提前发现问题并处理，延长资产的正常运行时间.3、信息物理系统的建设和应用3.2CPS应用场景4.智能应用

制造业全产业链的信息物理融合和价值共同创造，将设计者、生产者和使用者的单调角色转变为新价值创造的参与者，并通过新型价值链的创建反馈到产业链的转型，从根本上调动生产流程中各个参与者的积极性和创造力，最终实现业态融合的制造业转型。船舶、飞机等重资产装备，普遍操作难度大，安全性要求高，CPS很好的解决了装备智能化的问题。通过装备状态感知和实时计算，学习认知装备操控过程知识，建立无人智能设备，同时构建CPS智能胶囊，在同类型的装备上进行模型移植，实现设备智能化能力的低成本快速推进。无人装备应用场景3、信息物理系统的建设和应用3.3CPS的典型应用1智能交通CPS背景CPS如何改善这种情况基础设施城际交通每年发生大量交通事故，原因是长途交通，高速运行。车载网络系统车辆间互联通信路况报告汽车收集路况和传感器信息汽车用手机或WiFi网络向服务器传递信息用户登录服务器可浏览实时路况、个人驾驶习惯。路——压力传感器、无线通信基站(wifi)、用于计算的后端服务器；车——无线通信设备、显示和视频设备；司机——用于接收SMS的手机。3、信息物理系统的建设和应用3.3CPS的典型应用1智能交通CPS1.车辆进入高速公路的入口，并加入网络2嵌入式传感器检测到的交通信号（速度，状态）3.数据库连接和操作4.为车辆准备有用信息5.消息将发送到网络中的每个节点：无线电台，手机6.加入该网络的车辆，将定期收到通知，并显示在输出设备7.接收服务器传输的蜂窝设备的短信3、信息物理系统的建设和应用3.3CPS的典型应用美国国防部推励CPS技术进入到军事领域，其无人机作站系统能够在军事基地控制数千公里外的无人机，对目标进行侦察、打击，得益于美国无人机系统利用CPS技术随时获取了所需要的时空信息，对无人机侦察、打击所需要的各种要素进行评估，并进行了数字化的展示。单元级CPS系统级CPSSoS级CPS2军事应用CPSThankyouforlistening!谢谢聆听!第三章智能制造系统架构及参考模型智能制造系统架构概述1德国工业4.02美国工业互联网3中国制造202541、智能制造系统架构概述1.1参考模型的由来来自五湖四海的室友们在智能制造概念提出不久，智能制造获得欧、美、日等国家的普遍重视，为促进相互理解和沟通，需要构建统一的模型来对关注问题的达成共识并确定参考模型所需术语及其定义，以方便理解与交流。1、CPS的概念IEC61970-2提供正在处理的问题空间的可视化的抽象结构，提供描述和讨论解决方案的语言，定义术语并提供旨在获得被解决问题相互理解的其他类似的帮助。IEC62443-1-1许多系统模块和接口能以一致性方式进行描述的结构。ISO/IEC14543-2-1在系统和网络结构中描述互联的通用原则的模型。ISO/IEC14776-411用于以与实现无关的方式规定系统要求的标准模型。智能制造参考模型是一个通用模型，适用于智能制造全价值链的所有合作伙伴公司的产品和服务，它将提供智能制造相关技术系统的构建、开发、集成和运行的一个框架，通过建立智能制造参考模型可以将现有标准（如工业通信、工程、建模、功能安全、信息安全、可靠性、设备集成、数字工厂等），拟制定的新标准（如语义化描述和数据字典、互联互通、系统能效、大数据、工业互联网等）一起纳入一个新的全球制造参考体系。1、智能制造系统架构概述1.2参考模型的定义2.智能制造参考模型将有助于行业推广工作3.智能制造参考模型建立将指导智能制造相关标准梳理和布局1.对智能制造概念及范围进行界定目标1、智能制造系统架构概述1.3参考模型的建设目标序号模型名称制定组织1工业4.0参考架构模型RAMI4.0德国工业4.0平台2智能制造生态系统SMS美国国家标准与技术研究院NIST3工业互联网参考架构IIRA工业互联网联盟IIC4智能制造系统架构IMSA中国国家智能制造标准化总体组5物联网概念模型ISO/IECJTC1/WG10物联网工作组6IEEE物联网参考模型IEEEP2413物联网工作组7ITU物联网参考模型ITU-TSG20物联网及其应用8物联网架构参考模型OneM2M物联网协同联盟9全局三维模型ISO/TC184自动化系统与集成10智能制造标准路线图框架法国国家制造创新网络AIF11工业价值链参考架构IVRA日本工业价值链计划IVI1、智能制造系统架构概述1.4智能制造相关的现有参考模型1、智能制造系统架构概述1.5智能制造相关的现有参考模型对比分析智能制造系统架构概述1德国工业4.02美国工业互联网3中国制造202542、德国工业4.02.1德国工业4.0参考架构模型RAMI4.0

“制造+互联互通”的RAMI4.0（ReferenceArchitectureModelIndustrie4.0）模型是从产品生命周期与价值链、层级和企业架构三个维度，分别对工业4.0进行多角度描述的一个框架模型。它代表了德国对工业4.0所进行的全局式的思考。有了这个模型，各个企业尤其是中小企业，就可以在整个体系中，寻找到自己的位置。2、德国工业4.02.2RAMI4.0的三个维度第一个维度是层级，构建了面向工业制造智能化的6个功能层，对企业的虚拟资源进行了划分，各层具有相对独立的功能，下层为上层提供接口，上层使用下层服务。具体包括资产、集成、通信、信息、功能、商业。2、德国工业4.02.2RAMI4.0的三个维度第二个维度是生命周期与价值链，划分为原型设计和产品生产两个阶段，强调不同阶段考虑的重点。原型设计阶段指从初始设计到定型，还包括各种测试和验证；产品生产阶段指产品的规模化、工业化生产。工业4.0中，每个实物的产品就是原型的一个实例。2、德国工业4.02.2RAMI4.0的三个维度第三个维度是企业架构，是在IEC62264企业系统层级架构的标准基础之上补充了产品的内容，并由企业拓展至“互联世界”，从而体现工业4.0针对产品服务和企业协同的要求。2、德国工业4.02.3RAMI4.0的特征（1）基于欧洲标准化委员会和欧洲电工标准化委员会制定的智能电网架构模型；（2）三个维度：层次结构、生命周期和价值链、类别；（3）强调三个集成：企业内网络化制造体系纵向集成、企业间横向集成、全生命周期端到端工程数字化集成；（4）智能工厂是实现RAMI4.0的最小单元；（5）嵌入式智能：所有制造单元都是带有本地软件的嵌入式设备或系统、所有制造单元都具有自组织的计算和通信功能、大量部署各类传感元件实现信息的大量采集、自动化技术实现智能制造单元间的集成；（6）“智能”产品：产品上的电子标签具有制造过程中各阶段所必须的全部信息（标识、位置、状态、路线）；（7）“自治”制造系统：互联制造单元的自组织（自组织生产）、制造步骤根据订单情况灵活定制（自组织工艺）。智能制造系统架构概述1德国工业4.02美国工业互联网3中国制造202543、美国工业互联网3.1工业互联网参考架构的提出

2017年1月，美国工业互联网联盟IIC（IndustrialInternetConsortium）发布了工业互联网参考架构IIRA（IndustrialInternetReferenceArchitecture）V1.8。3、美国工业互联网3.2工业互联网参考架构视图工业互联网参考架构中定义四个视图，分别为：业务视图、使用视图、功能视图和实施视图。这四个视图构成了对IIoT（IndustrialInternetofThings，工业物联网）系统中每个视图的关注点分析的基础。3、美国工业互联网3.2工业互联网参考架构视图业务视图：如果将IIOT系统作为业务问题解决方案，必须对业务价值、预期投资回报率、维护成本和产品责任等面向业务的关注点进行评估。3、美国工业互联网3.2工业互联网参考架构视图使用视图：使用视图解决系统使用过程中遇到的关注点，这些关注点的利益相关者一般包括系统工程师、产品经理和其他利益相关，例如参与定制IIoT系统规范的个人和在最终使用时代表用户的人。3、美国工业互联网3.2工业互联网参考架构视图功能视图：功能视图侧重于IIoT系统中的功能性部分。这些关注点的利益相关者一般包括系统和组件构架师、开发者和集成者。3、美国工业互联网3.2工业互联网参考架构视图实施视图：实施视图涉及实施功能性组件、通讯规划和生命周期过程的技术。涉及的利益相关者一般为系统和组件构架师、开发者、合成者和系统操作员。3、美国工业互联网3.3工业互联网参考架构说明

几个视图的排序反映了各视图之间的一般互动模式，一般来说，高层次视图的决策能够指导下级视图并对其提出要求。另一方面，下层视图中对关注点的思考能够验证甚至修改上层视图的分析和决策。架构关注点不仅局限于系统设计阶段，还需要在整个生命周期予以考虑和关注，参考架构通过不同的视图为IIoT系统生命周期流程的概念设计提供指导。智能制造系统架构概述1德国工业4.02美国工业互联网