云制造介绍

造资源/制造能力、制造云、制造全生命周期应用三大组成部分。此外，它的运行还包括一个核心支持（知识）、两个过程（接入、接出）和三种用户（制造资源提供者、制造云运营者、制造资源使用者）。云制造的运行原理如图1所示。首先，需要将各种制造资源与制造能力封装为云服务，这一过程可称为制造资源的“接入”。根据不同的制造需求，云服务能够聚集形成制造云。制造云是云服务的主要载体，面向制造全生命周期应用提供各种服务，这一过程称为“接出”。在整个云制造体系的运转过程中，知识起到了核心支撑的作用。知识能够在制造资源和制造能力的接入过程中，为智能化嵌入和虚拟化封装提供支持；在制造云管理过程中，为云服务的智能查找等功能提供支持；在制造全生命周期应用中，为云服务的智能协作提供支持。由此可见，云制造体系能够实现基于知识的制造全生命周期集成，提供了一种面向服务的、高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式。

云制造应用模式如图2所示。首先，相关行业的用户通过云制造平台提出具体的使用请求。云制造平台是负责制造云管理、运行、维护以及云服务的接入接出等任务的软件平台。它会对用户请求进行分析、分解，并在制造云里自动寻找最为匹配的云服务，通过调度、优化、组合等一系列操作，向用户返回解决方案。用户无需直接和各个服务节点打交道，也无需了解各服务节点的具体位置和情况。通过云制造平台，用户能够像使用水、电、煤、气一样使用制造资源和制造能力。

云制造体系架构包括物理资源层、云制造虚拟资源层、云制造核心服务层、应用接口层、云制造应用层等5个层次。图3是云制造体系架构的示意图。

如图4所示，云制造的关键技术主要包括以下5个方面：

模式、体系架构、标准、规范
　　制造资源和制造能力的云端化技术
　　制造云服务的综合管理技术
　　云制造安全与可信制造技术
　　云制造业务管理模式与技术3.3 初步研究成果

为了论证云制造理念的可行性，作者所在团队初步研发了一个云制造的典型应用——基于云仿真原型平台COSIM-CSP[15]的云仿真应用。此应用已初步用于某飞行器多学科虚拟样机的协同设计中。基于COSIM-CSP的云仿真应用中包含可视化普适门户界面技术、复杂产品项目管理技术、仿真资源虚拟化技术、容错迁移技术与安全可信机制、基于语义知识的资源服务质量评估、智能发现、自动组合与动态调度等技术，为云制造的进一步研究工作奠定了基础。

4 云制造的未来展望

云制造为制造业信息化提供了一种崭新的理念与模式。作为一个新生概念，云制造具有巨大的发展空间。云制造的研究与实践工作需要依靠政府、产业界、学术界等多方联合与共同努力。云制造的应用将是一个长期的阶段性渐进过程，而不是一蹴而就的项目工程。云制造要求制造企业具有良好的信息化基础，并且实现了企业内部的信息集成与过程集成。因此，对于当前业界的广大制造企业而言，实现云制造仍具有一定门槛。

云制造的未来发展仍面临着众多关键技术的挑战。除了云计算、物联网、语义Web、高性能计算、嵌入式系统等技术的综合集成，基于知识的制造资源云端化、制造云管理引擎、云制造应用协同、云制造可视化与用户界面等技术均是未来需要攻克的重要技术。

5 结束语

目前，关注焦点日益集中于服务、环境、知识等核心价值因素。基于云计算的思想，本文提出“一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式—云制造”，它的研究与应用将会加速推进中国制造业信息化向“网络化、智能化、服务化”方向发展。本文对云制造的技术基础、概念、运行模式、体系架构及技术进行讨论，给出初步研究成果，并对云制造的未来研究做出展望。