云制造介紹
摘要:基于云計算的思想,文章提出一種面向服務(wù)、高效低耗和基于知識的網(wǎng)絡(luò)化智能新模式——云制造。云制造融合現(xiàn)有信息化制造、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、語義Web、高性能計算等技術(shù),能夠為制造全生命周期過程提供可隨時獲取、按需使用、安全可靠、優(yōu)質(zhì)廉價的服務(wù)?;谠品抡嬖推脚_COSIM-CSP的云仿真應(yīng)用已初步用于某飛行器多學(xué)科虛擬樣機的協(xié)同設(shè)計中,為云制造的進(jìn)一步研究工作奠定了基礎(chǔ)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/156118.htm關(guān)鍵字:制造業(yè)信息化;云制造;云計算;網(wǎng)絡(luò)化制造
英文摘要:Based on the philosophy of cloud computing, a new intelligently networked manufacturing model called cloud manufacturing has been proposed which is service-oriented, highly efficient, consumes less energy, and is knowledge based. By integrating state-of-the-art technologies such as informatized manufacturing, cloud computing, the Internet of things, semantic Web and high performance computing, cloud manufacturing provides secure, reliable, and high quality on-demand services with low prices for users involved in the whole manufacturing lifecycle. Cloud simulation technology based on the cloud simulation platform COSIM-CSP has primarily been applied to the collaborative design of a certain multidisciplinary virtual prototype for flight vehicle. This lays the foundation for further study into cloud manufacturing.
英文關(guān)鍵字:manufacturing informatization; cloud manufacturing; cloud computing; networked manufacturing
1 制造業(yè)信息化的發(fā)展趨勢
制造業(yè)是國民經(jīng)濟和國防安全的重要支柱,是一個國家工業(yè)化的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。制造業(yè)信息化的發(fā)展總趨勢是集成化、數(shù)字化、智能化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化和服務(wù)化。當(dāng)前,“服務(wù)、資源環(huán)境、知識創(chuàng)新”[3]正成為制造業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵因素。中國在2009年已成為僅次于美國的全球第二大工業(yè)制造國,但是仍未能成為制造強國。“中國制造”的總體水平仍處于國際產(chǎn)業(yè)分工價值鏈的低端,創(chuàng)新能力比較弱,并且受到資源環(huán)境的嚴(yán)重制約?;诂F(xiàn)狀,中國制造業(yè)必須盡快突破,實現(xiàn)向“服務(wù)型制造” [4]、“綠色制造”[5]和“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變。
基于高速發(fā)展的信息技術(shù),本文提出“一種基于知識、面向服務(wù)的高效低耗網(wǎng)絡(luò)化智能制造新模式—云制造”。云制造技術(shù)的研究與應(yīng)用將會加速推進(jìn)中國制造業(yè)信息化向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和服務(wù)化方向發(fā)展,從而將中國制造業(yè)信息化提升到新的高度和水平。
2 云制造提出的技術(shù)基礎(chǔ)
云計算作為一種新的服務(wù)化計算模式,近年來正在產(chǎn)業(yè)界興起并逐步走向成熟[6-7]。云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算新模式,通過云計算平臺把大量的高度虛擬化的計算資源管理起來,組成一個大的資源池,用來統(tǒng)一提供服務(wù),通過互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)形式為個人和企業(yè)用戶提供按需隨時獲取的計算服務(wù)。云計算的運營模式是由專業(yè)計算機和網(wǎng)絡(luò)公司(即第三方服務(wù)運行商)來搭建計算機存儲、計算服務(wù)中心,把資源虛擬化為“云”后集中存儲起來,為用戶提供各種服務(wù)。不難推論,若將“制造資源”代以“計算資源”, 云計算的計算模式和運營模式將可以為制造業(yè)信息化所用,為制造業(yè)信息化走向服務(wù)化、高效低耗提供一種可行的新思路。
正是在這樣的背景下,“云制造”的理念應(yīng)運而生。目前國際上對云制造鮮有研究,因此,關(guān)于云制造的研究與應(yīng)用存在著巨大的發(fā)展空間。云制造及其關(guān)鍵技術(shù)也是未來5~10年中國制造業(yè)突破性發(fā)展需要解決的重大課題。
3 云制造的研究進(jìn)展
3.1 云制造的定義
云制造是一種面向服務(wù)、高效低耗和基于知識的網(wǎng)絡(luò)化智能制造新模式。它融合現(xiàn)有信息化制造、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、語義Web、高性能計算等技術(shù),通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造與服務(wù)技術(shù)[13-14]進(jìn)行延伸和變革,將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務(wù)化,并進(jìn)行統(tǒng)一、集中的智能化管理和經(jīng)營,實現(xiàn)智能化、多方共贏、普適化和高效的共享和協(xié)同,通過網(wǎng)絡(luò)為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用、安全可靠、優(yōu)質(zhì)廉價的服務(wù)。制造全生命周期過程包括制造前階段(如論證、設(shè)計、加工、銷售等)、制造中階段(如使用、管理、維護(hù)等)和制造后階段(如拆解、報廢、回收等)。
3.2云制造運行模式及關(guān)鍵技術(shù)
云制造體系包括制造資源/制造能力、制造云、制造全生命周期應(yīng)用三大組成部分。此外,它的運行還包括一個核心支持(知識)、兩個過程(接入、接出)和三種用戶(制造資源提供者、制造云運營者、制造資源使用者)。云制造的運行原理如圖1所示。首先,需要將各種制造資源與制造能力封裝為云服務(wù),這一過程可稱為制造資源的“接入”。根據(jù)不同的制造需求,云服務(wù)能夠聚集形成制造云。制造云是云服務(wù)的主要載體,面向制造全生命周期應(yīng)用提供各種服務(wù),這一過程稱為“接出”。在整個云制造體系的運轉(zhuǎn)過程中,知識起到了核心支撐的作用。知識能夠在制造資源和制造能力的接入過程中,為智能化嵌入和虛擬化封裝提供支持;在制造云管理過程中,為云服務(wù)的智能查找等功能提供支持;在制造全生命周期應(yīng)用中,為云服務(wù)的智能協(xié)作提供支持。由此可見,云制造體系能夠?qū)崿F(xiàn)基于知識的制造全生命周期集成,提供了一種面向服務(wù)的、高效低耗和基于知識的網(wǎng)絡(luò)化智能制造新模式。
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