云制造介紹

云制造介紹

關鍵字:制造業信息化；云制造；云計算；網絡化制造

英文關鍵字:manufacturing informatization; cloud manufacturing; cloud computing; networked manufacturing

1 制造業信息化的發展趨勢

基于高速發展的信息技術，本文提出“一種基于知識、面向服務的高效低耗網絡化智能制造新模式—云制造”。云制造技術的研究與應用將會加速推進中國制造業信息化向網絡化、智能化和服務化方向發展，從而將中國制造業信息化提升到新的高度和水平。

云計算作為一種新的服務化計算模式，近年來正在產業界興起并逐步走向成熟[6-7]。云計算是一種基于互聯網的計算新模式，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，用來統一提供服務，通過互聯網上異構、自治的服務形式為個人和企業用戶提供按需隨時獲取的計算服務。云計算的運營模式是由專業計算機和網絡公司（即第三方服務運行商）來搭建計算機存儲、計算服務中心，把資源虛擬化為“云”后集中存儲起來，為用戶提供各種服務。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信息化所用，為制造業信息化走向服務化、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”的理念應運而生。目前國際上對云制造鮮有研究，因此，關于云制造的研究與應用存在著巨大的發展空間。云制造及其關鍵技術也是未來5～10年中國制造業突破性發展需要解決的重大課題。

3 云制造的研究進展

3.1 云制造的定義

3.2云制造運行模式及關鍵技術

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，這一過程可稱為制造資源的“接入”。根據不同的制造需求，云服務能夠聚集形成制造云。制造云是云服務的主要載體，面向制造全生命周期應用提供各種服務，這一過程稱為“接出”。在整個云制造體系的運轉過程中，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，為云服務的智能查找等功能提供支持；在制造全生命周期應用中，為云服務的智能協作提供支持。由此可見，云制造體系能夠實現基于知識的制造全生命周期集成，提供了一種面向服務的、高效低耗和基于知識的網絡化智能制造新模式。

云制造應用模式如圖2所示。首先，相關行業的用戶通過云制造平臺提出具體的使用請求。云制造平臺是負責制造云管理、運行、維護以及云服務的接入接出等任務的軟件平臺。它會對用戶請求進行分析、分解，并在制造云里自動尋找最為匹配的云服務，通過調度、優化、組合等一系列操作，向用戶返回解決方案。用戶無需直接和各個服務節點打交道，也無需了解各服務節點的具體位置和情況。通過云制造平臺，用戶能夠像使用水、電、煤、氣一樣使用制造資源和制造能力。

云制造體系架構包括物理資源層、云制造虛擬資源層、云制造核心服務層、應用接口層、云制造應用層等5個層次。圖3是云制造體系架構的示意圖。

如圖4所示，云制造的關鍵技術主要包括以下5個方面：

模式、體系架構、標準、規范 　　制造資源和制造能力的云端化技術 　　制造云服務的綜合管理技術 　　云制造安全與可信制造技術 　　云制造業務管理模式與技術

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