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一云統(tǒng)萬象(上)

文章出處:e制造責任編輯:江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司m.dnbgl.com人氣:-發(fā)表時間:2015-10-18 08:28【


一、何為云制造?

云制造,是在“制造即服務(wù)”理念的基礎(chǔ)上,借鑒云計算思想發(fā)展起來的一個新概念。云制造是先進的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)品,是“制造即服務(wù)”理念的體現(xiàn)。云制造采取包括云計算在內(nèi)的當代信息技術(shù)前沿理念,支持制造業(yè)在廣泛的網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境下,為產(chǎn)品提供高附加值、低成本和全球化制造的服務(wù),實現(xiàn)制造資源的高度共享。云制造通過建立共享制造資源的公共服務(wù)平臺,將巨大的社會制造資源池連接在一起,提供各種制造服務(wù),以實現(xiàn)制造資源與服務(wù)的開放協(xié)作以及社會資源的高度共享。

進一步具體描述,云制造是一種基于網(wǎng)絡(luò)的、面向服務(wù)的制造新模式,融合和發(fā)展現(xiàn)有信息化制造技術(shù)、以及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)計算、智能科學(xué)、高效能計算等新型信息技術(shù),將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務(wù)話形成制造資源和制造能力的服務(wù)云池。是希望采取包括云計算在內(nèi)的當代信息技術(shù)前沿理念,支持制造業(yè)在廣泛的網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境下,為產(chǎn)品提供高附加值、低成本和全球化制造的服務(wù)。在理想情況下,云制造將實現(xiàn)對產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、使用等全生命周期的相關(guān)資源的整合,提供標準、規(guī)范、可共享的制造服務(wù)模式。企業(yè)用戶無需再投入高昂的成本來購買加工設(shè)備等資源,可以通過咨詢公共平臺來租賃制造資源。這種制造模式可以使制造業(yè)用戶像用水、電、煤氣一樣便捷地使用各種制造服務(wù)。

二、云制造特點探析

云制造為一作種服務(wù)云池,規(guī)??纱罂尚?。針對某一類產(chǎn)品生產(chǎn)可以形成一個行業(yè)的云運營中心,即行業(yè)云。若將一個工廠企業(yè)內(nèi)部他的各個生產(chǎn)要素,各個集成起來形成一個云平臺以提供企業(yè)的運營和創(chuàng)新能力即可形成一個企業(yè)云。同樣地,若把這些車間里面的設(shè)備、生產(chǎn)線接入到云里面就可形成一個車間云。

根據(jù)云制造的含義極其規(guī)模種類的劃分,我們可以清晰準確地歸納出云制造具備以下極大特點:

1、面向服務(wù)和需求的不確定性制造

云制造一改制造長期以來面向設(shè)備、面向資源、面向訂單、面向生產(chǎn)等的形態(tài),從而轉(zhuǎn)而真正面向服務(wù)、面向需求。在云制造中,一切能封裝和虛擬化的都作為制造云服務(wù)(包括制造資源作為服務(wù)、制造能力作為服務(wù)、制造知識作為服務(wù)等)這種大轉(zhuǎn)變是作為實現(xiàn)生產(chǎn)型企業(yè)向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)變、實現(xiàn)制造即服務(wù)(Manufacturing-as-a-Service, MFGaaS)的基礎(chǔ)。

云制造中,云服務(wù)對制造需求的滿足不存在唯一的最佳解,而是到目前為止用現(xiàn)有技術(shù)和方法能得到的滿意解或非劣解,這既是云制造的不確定性制造能力,包括云制造任務(wù)的描述、任務(wù)與云服務(wù)的映射匹配、云服務(wù)選取與綁定、云服務(wù)組合選取、制造結(jié)果評價等環(huán)節(jié)中的不確定性。

2、用戶參與的主動制造

云制造強調(diào)把計算資源、能力、知識嵌入到網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境中去,使得制造企業(yè)關(guān)注的中心轉(zhuǎn)移或回歸到用戶需求本身。云制造致力于構(gòu)建一個制造企業(yè)、客戶、中間方等可以充分溝通的公用制造環(huán)境。在云制造模式下,用戶參與度不僅限于傳統(tǒng)的用戶需求提出和用戶評價,而是滲透到制造全生命周期的每一個環(huán)節(jié)。云制造模式下,客戶或用戶的身份不具備唯一性,即一個用戶即是云服務(wù)的消費者,也是云服務(wù)的提供者或開發(fā)者,體現(xiàn)的是一種用戶參與的制造,包括人機交互、機人交互、機機交互、以及人人交互等。

現(xiàn)有制造模式中,如果企業(yè)沒有生產(chǎn)訂單或自己的設(shè)備等資源閑置時,則無法開展制造或享受資源收益,即體現(xiàn)的是一種被動的制造模式。而在云制造中,制造活動和云服務(wù)具有主動性,即用戶根據(jù)第三方構(gòu)建的云制造服務(wù)平臺,在知識、語義、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習、統(tǒng)計推理等技術(shù)的支持下,訂單可以主動尋找制造方,而云服務(wù)可以主動智能尋找,從而體現(xiàn)一種智能化的主動制造模式。

3、透明集成、支持多用戶的制造

云制造把所有制造資源、能力、知識等盡可能高度抽象和虛擬化為用戶可見和容易調(diào)用的“電源接線板”,即制造云服務(wù),而其它東西對用戶透明。用戶在使用云服務(wù)開展各類制造活動時,這些服務(wù)的調(diào)用是透明的,即所有制造實現(xiàn)操作細節(jié)可以向用戶“隱藏”起來,使用戶將云制造系統(tǒng)看成是一個完成無縫的集成系統(tǒng)。云制造的透明性可以體現(xiàn)在位置透明性、注冊透明性和使用透明性等方面。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化制造模式(如ASP、制造網(wǎng)格等)研究重點是如何使分散的制造資源能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,從而形成虛擬的集中資源,并將一個復(fù)雜制造任務(wù)分解成若干簡單任務(wù),通過調(diào)度機制使得這些簡單任務(wù)并行運行在不同制造資源節(jié)點上,最后匯集執(zhí)行結(jié)果,體現(xiàn)的是一種“分散資源集中使用”的思想。而云制造不僅體現(xiàn)“分散資源集中使用”的思想,還有效實現(xiàn)“集中資源分散服務(wù)”的思想,即將分散在不同地理位置的制造資源通過大型服務(wù)器集中起來,形成物理上的服務(wù)中心,進而為分布在不同地理位置的多用戶提供服務(wù)調(diào)用、資源租賃等。

4、支持按需使用和付費的制造

云制造是一種需求驅(qū)動、按需付費的面向服務(wù)的制造新模式。云制造模式下用戶采用一種需求驅(qū)動、用戶主導(dǎo)、按需付費的方式來利用制造云服務(wù)中心的云服務(wù)。用戶根據(jù)自身的需要來調(diào)用或組合調(diào)用已有的云服務(wù)并支付相應(yīng)的費用,而且戶不需要過多關(guān)注制造資源服務(wù)提供者的自身信息,用戶和制造資源提供者是一種即用即組合、即用即付、用完即解散的關(guān)系。

5、數(shù)字化、智能化、協(xié)同化生產(chǎn)

這一特點是針對云制造技術(shù)層面講的,云制造生產(chǎn)不需要工廠里每一臺設(shè)備都一定具有很高的智能,而是通過云來提供智能,通過數(shù)據(jù)分析來增加整個生產(chǎn)過程的智能性。

除上述這些特點之外,云制造同時還具備低門檻、眾包式制造,專業(yè)化制造,基于能力共享與交易的制造,基于知識的制造,基于群體創(chuàng)新的制造,綠色低碳制造等特點。


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