智能制造云平臺資源能力服務(wù)化接入集成方法

智能制造云平臺資源能力服務(wù)化接入集

成方法摘要：近年來，社會進(jìn)步迅速，我國的智能化建設(shè)的發(fā)展也有了改善。智能制造運(yùn)營/執(zhí)行管理系統(tǒng)（MOM/MES）采集大量生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)，對制造數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地分析處理，將為改善整體制造運(yùn)營管理體系提供依據(jù)和方向。本文介紹了按訂單生產(chǎn)（MTO）制造模式中的大數(shù)據(jù)分析方法，其中訂單延誤率和工作負(fù)荷是該制造模式下最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)指標(biāo)之一，在運(yùn)營管理決策中起著關(guān)鍵作用。該研究的目的是研究在MTO企業(yè)的運(yùn)營過程中由制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）收集的制造數(shù)據(jù)，并開發(fā)用于支持運(yùn)營計劃的工具。開發(fā)的工具可用于生產(chǎn)模擬和潛在資源負(fù)荷的預(yù)測。關(guān)鍵詞：智能制造；云平臺資源能力服務(wù)化；接入集成方法引言全球制造業(yè)正面臨全球新技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，新一代信息通信技術(shù)快速發(fā)展并與制造業(yè)深度融合，引發(fā)制造模式、制造流程、制造手段、生態(tài)系統(tǒng)等重大變革?；谠频闹圃熨Y源/能力接入平臺成為這場科技變革的主流形態(tài)，國際巨頭紛紛開展相關(guān)云服務(wù)平臺的建設(shè)和應(yīng)用實(shí)踐。在以云制造為代表的智能制造新模式下，企業(yè)想實(shí)現(xiàn)制造資源和制造能力共享和協(xié)同，需在云制造環(huán)境下集成接入科研生產(chǎn)活動中大量的生產(chǎn)、加工、測試等設(shè)備資源、軟件資源等，并使其服務(wù)化，消除制造資源/能力的信息孤島，實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向云制造網(wǎng)絡(luò)的無障礙導(dǎo)入。而由于制造資源/能力類型、接入方式、接入手段的多樣性，制造資源/能力接入云制造環(huán)境缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)企業(yè)向智能工廠轉(zhuǎn)型升級的難度、成本極大。1重要性智能制造與傳統(tǒng)制造相比，制造的環(huán)境變化了，管理方法也應(yīng)隨之而發(fā)生著變化。傳統(tǒng)的質(zhì)量管理方式將面臨著怎樣的變革和創(chuàng)新？“質(zhì)”和“智”如何融合？未來的方向在哪里？只有面向未來，才能抓住機(jī)遇，才能走得更遠(yuǎn)。這應(yīng)該是質(zhì)量技術(shù)研究者更應(yīng)該關(guān)注的問題。智能制造是智能技術(shù)和制造技術(shù)的融合；智能制造是物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人與自動化系統(tǒng)、智能終端與云端技術(shù)的融合；智能制造首先建立知識庫/知識工程（知識化），然后進(jìn)行動態(tài)傳感/實(shí)時感知（感知化），最后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)/自主決策（自主化、自決策），倡導(dǎo)流程的可視化與透明化、可預(yù)測化。智能制造的另一個內(nèi)涵是確保產(chǎn)品高質(zhì)量、賦予產(chǎn)品新功能和發(fā)展服務(wù)型制造。2軟制造資源接入設(shè)計方法2.1集成內(nèi)容軟制造資源的接入集成應(yīng)能實(shí)現(xiàn)該資源的管理和按需調(diào)用，智能制造服務(wù)平臺接入集成的軟制造資源一般包括以下內(nèi)容：企業(yè)信息系統(tǒng)：包括ERP、CRM、PLM、OA等；工具軟件：包括CAD、CAE、CAM、CAPP、EDA等；應(yīng)用集成平臺：包括協(xié)同仿真平臺、多學(xué)科優(yōu)化平臺等；知識庫：包括公共模具庫、零件庫、故障診斷規(guī)則庫等。2.2集成后應(yīng)用軟制造資源接入集成后的批作業(yè)應(yīng)用模式可按如下功能模塊設(shè)計：多主體用戶應(yīng)以可批處理的作業(yè)文件形式提交各自的計算密集型的分析任務(wù)（如航天復(fù)雜產(chǎn)品氣動、熱等場分析）或生產(chǎn)訂單類任務(wù)；智能制造服務(wù)平臺應(yīng)能幫助用戶找到合適的制造資源/能力來處理任務(wù)，以使多主體用戶由于制造資源/能力聚集而成倍提升效率；在當(dāng)前待處理任務(wù)過多的情況下，智能制造服務(wù)平臺應(yīng)能根據(jù)優(yōu)先級安排任務(wù)在隊列中等待，以使多主體用戶可操作其他任務(wù)；應(yīng)能讓多主體用戶實(shí)時查看任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)、任務(wù)被處理的過程以及任務(wù)被處理完的結(jié)果。軟制造資源接入集成后的虛擬交互應(yīng)用可按如下功能模塊設(shè)計：多主體用戶應(yīng)向智能制造服務(wù)平臺提交對制造資源/能力的使用需求或者對個性化制造資源/能力環(huán)境的定制需求；多主體用戶以敏捷獲得和操作云端的環(huán)境來完成制造任務(wù)（如結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計甚至是半實(shí)物仿真試驗(yàn)等）；智能制造服務(wù)平臺應(yīng)能自動幫助用戶創(chuàng)建虛擬化的制造資源/能力環(huán)境，并能推送操作界面到用戶桌面；在虛擬交互應(yīng)用模式中，多主體用戶可不知道制造資源/能力環(huán)境的具體位置和制造資源/能力環(huán)境的維護(hù)方法，以使本身精力集中到所擅長業(yè)務(wù)領(lǐng)域。軟制造資源接入集成后的協(xié)同互操作應(yīng)用可按如下功能模塊設(shè)計：多主體用戶應(yīng)基于不同的制造資源/能力共同創(chuàng)建并協(xié)同完成制造任務(wù)（如多學(xué)科虛擬樣機(jī)設(shè)計優(yōu)化、半實(shí)物仿真試驗(yàn)等）；智能制造服務(wù)平臺應(yīng)能自動幫助用戶創(chuàng)建時空一致的協(xié)同環(huán)境，在廣域分布環(huán)境（或者部分的高性能集群環(huán)境）自動執(zhí)行并發(fā)互操作或業(yè)務(wù)流程流轉(zhuǎn)，動態(tài)查找、調(diào)用、同步相應(yīng)的制造資源/能力完成某些子任務(wù)；多主體用戶應(yīng)能實(shí)時查看任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)提示參與協(xié)同過程，并通過三維可視化等方式跟蹤云端協(xié)同制造的中間結(jié)果。3智能制造背景下質(zhì)量管理未來的變革趨勢通過文獻(xiàn)瀏覽、聆聽了專家分享的有關(guān)智能制造的報告與文獻(xiàn)，訪談國內(nèi)外眾多學(xué)者交流之后，筆者認(rèn)為在智能制造背景下，質(zhì)量管理的未來變革趨勢如下。3.1精益思想仍舊是智能制造的哲學(xué)思維消除浪費(fèi)、防錯、優(yōu)化流程、持續(xù)改進(jìn)、降低成本和提高效率等精益思想是智能制造的起點(diǎn)，也是智能制造的終點(diǎn)。自動化和智能化起點(diǎn)是保證質(zhì)量不被降低，自動化和智能化的首要前提和基礎(chǔ)是保證質(zhì)量，進(jìn)而提高質(zhì)量。精益生產(chǎn)與智能制造應(yīng)緊密結(jié)合，進(jìn)行精益生產(chǎn)與智能制造的雙輪驅(qū)動。3.2自動化程度高，人對質(zhì)量的干預(yù)減少，但對“人的質(zhì)量”要求更高，強(qiáng)調(diào)“人機(jī)協(xié)同”在智能化和數(shù)字化時代，當(dāng)智能工廠建成之后，自動化的生產(chǎn)，過程質(zhì)量控制環(huán)節(jié)人的干預(yù)會減少很多，但智能化工廠對人的技能要求會提高，智能化工廠的人，不僅要管理設(shè)備、管理和監(jiān)控質(zhì)量、查看數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理緊急情況等，更加強(qiáng)調(diào)“人的質(zhì)量”，即強(qiáng)調(diào)“員工的質(zhì)量和員工的可持續(xù)發(fā)展質(zhì)量”，不會為了自動化而自動化，注重人機(jī)協(xié)同。3.3全面質(zhì)量管理的重心一一向設(shè)計質(zhì)量端偏移智能工廠、工藝流程和制造設(shè)備的自動化都需要設(shè)計，因此提高設(shè)計質(zhì)量對企業(yè)來說至關(guān)重要。提高設(shè)計的質(zhì)量工具：如TRIZ、QFD、DOE、DesignThinking(設(shè)計思維)、數(shù)字化建模、數(shù)字孿生、3D打印以及數(shù)據(jù)化仿真等這些質(zhì)量工具是企業(yè)擁抱未來的智能制造所迫切掌握的。企業(yè)會重視研發(fā)投入，打造技術(shù)新高地。3.4創(chuàng)新管理體系成為企業(yè)所日益倚重的系統(tǒng)化的創(chuàng)新利器創(chuàng)新是永恒的主題。在智能制造時代，更需要創(chuàng)新的思維和創(chuàng)新的技術(shù)?；贗SOCD250501Innovationmanagementsystem國際創(chuàng)新體系成為企業(yè)所日益倚重的系統(tǒng)化的創(chuàng)新工具。我國應(yīng)該大力引進(jìn)和推廣，并致力于創(chuàng)新管理體系在國內(nèi)的推廣。結(jié)語本文主要研究了智能制造云平臺資源能力服務(wù)化接入集成方法，適用于與智能制造服務(wù)平臺應(yīng)用有關(guān)的資源/能力接入集成。該方法是我國在智能制造服務(wù)平臺以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接入領(lǐng)域的重要技術(shù)突破，將為我國在推進(jìn)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵時期占領(lǐng)國際領(lǐng)先地位提供了技術(shù)保障，對推進(jìn)制造業(yè)向協(xié)同共享的智能化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變、助推制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。參考文獻(xiàn)湯臨佳，鄭偉偉，池仁勇.智能制造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的功能評價體系及治理機(jī)制[J].科研管理，2019，(7)：97-105.WangL.從智能科學(xué)到智能制造[J].Engineering，2019，5(4):53-60.呂文晶，陳勁，劉進(jìn).工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能制造模式與企業(yè)平臺建設(shè)一基于海爾集團(tuán)的案例研究[J].中國軟科學(xué)，2019