智慧工厂 生产自动化中的CPS需要关注的三大主题
一个是自适应和自主控制。包括基于部件的自动化（component —based automation）和软件安装阶段组态（deployment time configuration）。所谓自主控制就是设备在某个环境下，可由自己控制，是自制的。组态分三个阶段。现在用的所有都是离线组态，将来的CPS所要解决的问题是测试部件在不同的地方，在提前未知的情况下，把不同物理位置的东西在安装的过程中间，进行组态。
第二是通信和分散的功能性。这其实就涉及到水平的集成和垂直的集成。而所谓分散的控制，不是分层的控制，对分层通信结构没有强烈依赖。通信也会随着分散越来越扁平化，不是一层一层的通信。它应该有一个基于无线和有线（有界的）的一种adhoc通信，可以自由组织，一些节点在不同的地方，遇到不同的环境，可能要通过这种多套的、自组织的网络来完成。
第三个方面是能感知环境关系的自动化。这就是部件的工作运行与所在的位置没有关系。可能依据环境、天气的影响，过程参数和过程结构能进行动态自适应，能够自己解决这个问题，然后和其他部件一起，在整条生产线中部件能实现其任务，完成一个总的功能性要求。另外，关于人员因素的集成是要以人为中心的制造，增强操作人员的能力。因为人在整个智慧工厂里起到协调、指导、管理的作用。
智慧工厂需要集成和发展的主要技术
智慧工厂是从现有的各种工业自动化技术的基础上吸收IT技术逐渐发展的。完成这些需要注意分布式自动化、开放的通信和语义可互操作性三个方面。
MES 系统分布式自动化是用现场总线将传感器、变送器和执行器链接、空间分布对象的数据采集、集中式的PLC转向算法和数据处理。它的特性是在基本服务中对机电一体化功能进行功能性封装、清晰定义的服务接口（如WSDL）、标准化的通信接口（如SOAP、DPWS），为自动化部件提供可互操作性、便于集成，花最少时间完成集成、过程控制的程序，易于控制，也便于修改。将来不是所有的功能都在一个集中的系统完成，而可能是有许多的功能，通过智慧体完成各种各样的协调，是一个很好的方法，这对于CPS 智慧工厂非常重要。
开放式通信架构， 不管是运动控制、工厂自动化或者是过程自动化，将来都要追求一种界面，在通信的时候对硬件没有依赖，所有不同通信的规约，甚至在一种总线下运行。这样才是一个开放性程序，能把各种技术融合起来，这种理念对将来真正实现智慧工厂有很好的作用。
关于垂直集成和水平集成的互操作问题。垂直集成意味着在企业管理层的软件和自动化设备之间建立数据连接，要使信号能提升为具有显性含义。垂直集成是要让在工厂生产的所有信息都能随机存取的集成，可以用OPC、UA，有了OPC可以从基础的嵌入式系统通到ERP上，这一点是可行的技术，可以有开发平台。
语义互操作是指计算机系统传输明确的共享数据能力，它是对信息系统之间能够进行可用机器计算的逻辑、推理、知识发展和数据联合的要求。一个计算机系统和另外一个计算机系统进行数据交换时，不仅仅交换数据，而是交换定义非常明确而且可以共享的数据，这样在任意一个系统里，不会发生歧义，这是将来要实现智慧工厂的重要方法。
