1.1 研究目的及意义

在当前世界经济普遍缺乏活力之时，科技创新将成为下一个经济增长点。因而将制造业全面信息化、智能化，使之应对因创新而带来的产业升级已成为世界上各主要经济体的共识。为对标发达经济体的制造业转型策略，中国正在努力实现“中国制造2025”计划，使中国制造业迎来全方位革新，以期在未来继续巩固制造业的全球优势地位。为实现制造业的信息化与智能化，使已经具备自动化的现代工厂能够同信息世界深度融合，实现数据实时反馈以自动调节生产的智慧制造，发达国家开始于制造业中推行信息物理系统（CPS），希望能建造应用CPS技术的先进工厂以提升生产效率，从而实现社会资源的合理调配和运用，实现更智慧的社会价值创造。

建筑业和制造业具有相通之处，其中都涉及大规模生产，因而将CPS引入建筑行业的工厂，使建筑构件生产过程更为智能。工厂设备与设备间，人与设备间，设备与环境间全方位互联，使工厂能和对应供货工程项目实时对接。对于项目各参与方而言，工程建设的进度是非常重要的，而现时会出现的建筑构件生产进度管理方面的缺失，会直接导致工程建设进度收到影响。同时，生产进度的管控问题还会对建设项目的材料存储、物资调配等方面产生压力，产生不必要的人力财力浪费。因此，网络数据协同带来数据的不断反馈，将构件生产进度同工程项目建设进度自动适应，智慧的车间生产进度管理让建造车间对资源的利用更为高效。所以，符合未来制造业工厂发展趋势的CPS相关技术为建造车间进度管理提供了新的平台，本文将用到的与CPS相关的如RFID，M2M等技术都会是该平台的一部分，和现今工厂常用的MES系统共同组成基于CPS 的自适应建造车间进度管理的理论层次模型。

本文希望确定当下建筑构件生产过程进度管理方面存在的问题，根据其中影响进度的关键性因素，架构起基于CPS的建造车间进度管理体系，明确引入CPS系统后对生产进度管理和控制方面的提升，归纳其应用特点和优势，为未来建筑构件建造车间进度管理提供参考。

1.2 国内外现状分析

现时国外有关CPS相关技术的研究大多由美国、德国、欧盟、日本等发达国家所做。美国科学院（NAS）应国会要求对美国技术竞争力进行评估，最早于2006年的《美国竞争力计划》中首先将CPS作为重点研究领域。此后美国一直持续在CPS研究方面发力，并由政府主导于2014年成立了CPS公共工作组（CPSPWG），和企业一同攻关CPS领域的问题，更在2016年首次公布了领域内的首份纲领性文件《Framework for CPS Release 1.0》。德国政府在2013年的汉诺威工业博览会上推出德国工业4.0战略，承诺建立一个CPS平台以保障各项研究工作，更拥有世界上第一个CPS生产实验室。由于我国和德国一样致力于制造业的升级换代，因此应和德国一样对CPS给予足够重视。欧盟理事会则专门成立了CPS研究组，于2007年起便批准了ARTEMIS（Advanced Research and Technology for Embedded Intelligence andSystems）项目，累计在CPS研究上投入了几十亿美金，并在2015年发布了《CyPhERS CPS 欧洲路线和战略》研究报告。日本和韩国也由各自国内顶尖的大学领头对基于CPS的综合平台进行研究，对CPS于医疗、人工智能等方面带来的革新展现出了极大的关注度。

在我国，科技部在2010年于“国家高技术研究发展863计划”中首次对“面向信息-物理融合的系统平台”等CPS技术相关项目进行立项。在2012年，清华大学、上海交通大学、浙江大学联合创办了“赛博协同创新中心”，开始进行信息物理系统在工业层面应用的研究。山东大学、广东工业大学等高校陆续成立信息物理系统的研究所和实验室，开展船舶建造、汽车零部件生产等多领域的CPS应用研究。

在进度管理方面，国内外的研究更多集中在建筑工程项目的三大管理目标的进度管理之上，极少有关于建筑构件的生产过程进度管理方面的研究，更鲜有关于应用CPS技术后的工厂的构件生产进度管理的与传统进度管理间差异的研究。但对于应用CPS技术的智慧工厂的其他研究则相对丰富：李雪、张宗飞等人提出了基于CPS的未来石油化工智慧工厂的建设理论，陈勇辉提出了基于CPS的发电厂智能燃煤系统，陈荣设计了基于CPS的智能控制生产线，郑小虎搭建起了基于CPS的纺纱智能车间参考模型。

综上，有关于CPS应用于建筑构件建造车间的研究较为匮乏，同时对于引入CPS技术后对生产进度管理的影响之研究亦为缺失。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容与目标