Облачное производство

Облачное производство ( CMfg ) — это новая производственная парадигма, разработанная на основе существующих передовых производственных моделей (например, ASP, AM, NM, MGrid) и корпоративных информационных технологий при поддержке облачных вычислений , Интернета вещей (IoT), виртуализации и сервис-ориентированных технологий. технологии и передовые вычислительные технологии. Он преобразует производственные ресурсы и производственные возможности в производственные услуги, которыми можно управлять и эксплуатировать интеллектуальным и унифицированным способом, обеспечивая полное совместное использование и циркуляцию производственных ресурсов и производственных возможностей. CMfg может предоставить безопасные и надежные, высококачественные, дешевые и оперативные производственные услуги на протяжении всего жизненного цикла производства. Концепция производства здесь относится к крупному производству , которое включает в себя весь жизненный цикл продукта (например, проектирование, моделирование, производство, тестирование, техническое обслуживание).

Концепция облачного производства была первоначально предложена исследовательской группой под руководством профессора Бо Ху Ли и профессора Линь Чжана в Китае в 2009 году. ^[1] ^[2] ^[3] Соответствующие обсуждения и исследования были проведены далее. ^[4] и некоторые подобные определения (например, облачное проектирование и производство (CBDM). ^[5]) в облачное производство.

Облачное производство — это тип параллельной, сетевой и распределенной системы, состоящей из интегрированного и взаимосвязанного виртуализированного пула услуг (производственного облака) производственных ресурсов и возможностей, а также возможностей интеллектуального управления и использования услуг по требованию для предоставления решений. для всех типов пользователей, участвующих во всем жизненном цикле производства. ^[6] ^[7] ^[8] ^[9]

Типы

Облачное производство можно разделить на две категории . ^[10] ^[11]

Первая категория касается развертывания производственного программного обеспечения в облаке, то есть «производственной версии» вычислений. Программное обеспечение CAx может поставляться как услуга в производственном облаке (MCloud).
Вторая категория имеет более широкий охват и затрагивает производственные, управленческие, дизайнерские и инженерные способности в производственном бизнесе. В отличие от вычислений и хранения данных, производство включает в себя физическое оборудование, мониторы, материалы и так далее. В такой системе облачного производства как материальные, так и нематериальные объекты реализуются в производственном облаке для поддержки всей цепочки поставок. Дорогостоящие ресурсы распределяются по сети. Это означает, что повышается коэффициент использования редко используемого оборудования и снижается стоимость дорогостоящего оборудования. Согласно концепции облачных технологий, прямого взаимодействия между пользователями облака и поставщиками услуг не будет. Пользователь облака не должен ни управлять, ни контролировать инфраструктуру и производственные приложения. По сути, первое можно считать частью второго.

В системе CMfg различные производственные ресурсы и возможности могут интеллектуально определяться и подключаться к более широкому Интернету , а также автоматически управляться и контролироваться с использованием технологий Интернета вещей (например, RFID , проводная и беспроводная сенсорная сеть , встроенная система ). Затем производственные ресурсы и возможности виртуализируются и инкапсулируются в различные производственные облачные службы (MCS), к которым можно получить доступ, вызывать и развертывать на основе знаний с помощью технологий виртуализации, сервис-ориентированных технологий и технологий облачных вычислений. MCS классифицируются и агрегируются в соответствии с конкретными правилами и алгоритмами , при этом создаются различные виды производственных облаков. Различные пользователи могут искать и вызывать квалифицированные MCS из соответствующего производственного облака в соответствии со своими потребностями, а также объединять их в виртуальную производственную среду или решение для выполнения своей производственной задачи, включенной в весь жизненный цикл производственных процессов при поддержке облачных вычислений. сервис-ориентированные технологии и передовые вычислительные технологии. ^[2]

Четыре типа режимов развертывания облака (публичное, частное, сообщество и гибридное облако) используются повсеместно в качестве единой точки доступа. ^[2]^[10] ^[12]

Частное облако — это централизованное управление, при котором производственные услуги распределяются внутри одной компании или ее дочерних компаний. Критически важные и основные бизнес-приложения предприятий часто хранятся в частном облаке.
Облако сообщества — это совместная работа, в которой производственные услуги распределяются между несколькими организациями из определенного сообщества, имеющими общие интересы.
Публичное облако реализует ключевую концепцию совместного использования услуг для широкой публики в многопользовательской среде.
Гибридное облако — это композиция двух или более облаков (частных, общественных или общедоступных), которые остаются отдельными объектами, но также связаны друг с другом, предлагая преимущества нескольких режимов развертывания.

Ресурсы

С точки зрения ресурса, каждый вид производственных мощностей требует поддержки со стороны соответствующего производственного ресурса. Для каждого типа производственных мощностей соответствующие производственные ресурсы представлены в двух формах: мягкие ресурсы и твердые ресурсы. ^[13]

Мягкие ресурсы

Программное обеспечение: программные приложения на протяжении всего жизненного цикла продукта, включая проектирование, анализ, моделирование, планирование процессов, которые только начинают внедряться в электронной промышленности.
Знания: опыт и ноу-хау, необходимые для выполнения производственной задачи, т. е. инженерные знания, модели продукции, стандарты, процедуры и результаты оценки, отзывы клиентов и производство в облаке, обеспечивают столько же решений, сколько вопросов оно также поднимает. руководители производства, желающие принять наилучшее решение.
Навыки: опыт выполнения конкретной производственной задачи.
Персонал: человеческие ресурсы, участвующие в производственном процессе, т.е. дизайнеры, операторы, менеджеры, технические специалисты, проектные группы, служба поддержки клиентов и т. д.
Опыт: производительность, качество, оценка клиентов и т. д.
Деловая сеть: деловые отношения и сети деловых возможностей, существующие на предприятии.

Жесткие ресурсы

Производственное оборудование: оборудование, необходимое для выполнения производственной задачи, например станки, резаки, оборудование для испытаний и мониторинга и другие производственные инструменты.
Ресурс мониторинга/управления: устройства, используемые для идентификации и управления другими производственными ресурсами, например, RFID (радиочастотная идентификация), WSN (беспроводная сенсорная сеть), виртуальные менеджеры и удаленные контроллеры.
Вычислительный ресурс: вычислительные устройства для поддержки производственного процесса, например серверы, компьютеры, носители данных, устройства управления и т. д.
Материалы: входы и выходы производственной системы, например, сырье, незавершенное производство, готовая продукция, электроэнергия, вода, смазочные материалы и т. д.
Хранение: автоматизированные системы хранения и поиска, логические контроллеры, расположение складов, объемная емкость и методы планирования/оптимизации.
Транспортировка: перемещение производственных ресурсов/продукции из одного места в другое. Сюда входят виды транспорта, например, воздушный, железнодорожный, автомобильный, водный, кабельный, трубопроводный и космический, а также соответствующая цена и затраченное время.

См. также

Ссылки

^ Ли, Бо Ху; Л Чжан; С.Л. Ван; Ф Тао; Й. В. Цао; XD Цзян; Х Песня; XD Чай (2010). «Облачное производство: новая сервисно-ориентированная сетевая модель производства». Компьютерные интегрированные производственные системы .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Чжан, Л; Ю.Л. Ло; Ф Тао; Б. Х. Ли; Л Рен; XS Чжан; Х Го; Ю Ченг; А.Р. Ху; Ю.К. Лю (2011). «Облачное производство: новая производственная парадигма». Информационные системы предприятия . 8 (2): 167–187. дои : 10.1080/17517575.2012.683812 .
^ Линь Чжан, Юнлян Луо, Вэньхуэй Фань, Фей Тао, Лэй Жэнь, Анализ облачного производства и связанных с ним передовых производственных моделей, Компьютерные интегрированные производственные системы, 2011, 17 (3): 458-468.
^ Сюй, X (2012). «От облачных вычислений к облачному производству» (PDF) . Робототехника и компьютерно-интегрированное производство . 28 : 75–86. дои : 10.1016/j.rcim.2011.07.002 .
^ Ву, Д., Темз, Дж.Л., Розен, Д.В., и Шефер, Д. (2012). На пути к облачной парадигме проектирования и производства: взгляд назад, взгляд вперед. Материалы Международной технической конференции по проектированию и инженерному проектированию ASME 2012 и конференции по компьютерам и информации в инженерии (IDETC/CIE12), номер статьи: DETC2012-70780, Чикаго, США
^ Л. Чжан, Ю.Л. Ло, Ф. Тао, Л. Рен, Х. Го. Ключевые технологии построения производственного облака, Компьютерно-интегрированные производственные системы, 16 (11), 2010, 2510-2520.
^ Юнлян Ло, Линь Чжан, Фэй Тао, Сюэсун Чжан Лэй Жэнь. Ключевые технологии моделирования производственных мощностей в режиме облачного производства[J]. Компьютерные интегрированные производственные системы, 2012, 18(7):1357-1367.
^ Шефер, Д.; Дж. Л. Темз; Р. Веллман; Д. Ву; С. Йим; Д. Розен (2012). «Распределенное совместное проектирование и производство в облаке: мотивация, инфраструктура и образование». Материалы ежегодной конференции и выставки ASEE 2012, Сан-Антонио, Техас, 10–13 июня 2012 г., документ № AC2012-3017 .
^ BH Ли, L Чжан, L Ren, XD Чай, F Тао, YL Луо, YZ Ван, C Инь, G Хуан, XP Чжао. Дальнейшее обсуждение облачного производства [J]. Компьютерные интегрированные производственные системы, 17(3):449-457
^ Jump up to: ^а ^б Цзинген Май, Линь Чжан, Фэй Тао, Лэй Жэнь. Архитектура гибридного облака для производственного предприятия [C], Азиатская конференция по моделированию (AsiaSim'2012) и Международная конференция по системному моделированию и научным вычислениям (ICSC'2012), Шанхай, Китай, 27–29 октября 2012 г., стр. 365- 372.
^ Ван, Си Винсент (2012). «Разработка совместимой облачной производственной системы». Кандидатская диссертация: Машиностроение – Оклендский университет .
^ Ю., Лу; С. Сюй; Цзюй Сюй (2014). «Разработка гибридного производственного облака». Журнал производственных систем . 33 (4): 551–566. дои : 10.1016/j.jmsy.2014.05.003 .
^ Винсент Ван, Си Цзиньпин; Сюй, Сюнь В. (1 августа 2013 г.). «Взаимодействующее решение для облачного производства». Робототехника и компьютерно-интегрированное производство . 29 (4): 232–247. дои : 10.1016/j.rcim.2013.01.005 . hdl : 2292/23457 .

[TDef-1] Ли, Бо Ху; Л Чжан; С.Л. Ван; Ф Тао; Й. В. Цао; XD Цзян; Х Песня; XD Чай (2010). «Облачное производство: новая сервисно-ориентированная сетевая модель производства». Компьютерные интегрированные производственные системы .

[TDef1-2] Jump up to: ^а ^б ^с Чжан, Л; Ю.Л. Ло; Ф Тао; Б. Х. Ли; Л Рен; XS Чжан; Х Го; Ю Ченг; А.Р. Ху; Ю.К. Лю (2011). «Облачное производство: новая производственная парадигма». Информационные системы предприятия . 8 (2): 167–187. дои : 10.1080/17517575.2012.683812 .

[3] Линь Чжан, Юнлян Луо, Вэньхуэй Фань, Фей Тао, Лэй Жэнь, Анализ облачного производства и связанных с ним передовых производственных моделей, Компьютерные интегрированные производственные системы, 2011, 17 (3): 458-468.

[4] Сюй, X (2012). «От облачных вычислений к облачному производству» (PDF) . Робототехника и компьютерно-интегрированное производство . 28 : 75–86. дои : 10.1016/j.rcim.2011.07.002 .

[5] Ву, Д., Темз, Дж.Л., Розен, Д.В., и Шефер, Д. (2012). На пути к облачной парадигме проектирования и производства: взгляд назад, взгляд вперед. Материалы Международной технической конференции по проектированию и инженерному проектированию ASME 2012 и конференции по компьютерам и информации в инженерии (IDETC/CIE12), номер статьи: DETC2012-70780, Чикаго, США

[6] Л. Чжан, Ю.Л. Ло, Ф. Тао, Л. Рен, Х. Го. Ключевые технологии построения производственного облака, Компьютерно-интегрированные производственные системы, 16 (11), 2010, 2510-2520.

[7] Юнлян Ло, Линь Чжан, Фэй Тао, Сюэсун Чжан Лэй Жэнь. Ключевые технологии моделирования производственных мощностей в режиме облачного производства[J]. Компьютерные интегрированные производственные системы, 2012, 18(7):1357-1367.

[8] Шефер, Д.; Дж. Л. Темз; Р. Веллман; Д. Ву; С. Йим; Д. Розен (2012). «Распределенное совместное проектирование и производство в облаке: мотивация, инфраструктура и образование». Материалы ежегодной конференции и выставки ASEE 2012, Сан-Антонио, Техас, 10–13 июня 2012 г., документ № AC2012-3017 .

[9] BH Ли, L Чжан, L Ren, XD Чай, F Тао, YL Луо, YZ Ван, C Инь, G Хуан, XP Чжао. Дальнейшее обсуждение облачного производства [J]. Компьютерные интегрированные производственные системы, 17(3):449-457

[TDef2-10] Jump up to: ^а ^б Цзинген Май, Линь Чжан, Фэй Тао, Лэй Жэнь. Архитектура гибридного облака для производственного предприятия [C], Азиатская конференция по моделированию (AsiaSim'2012) и Международная конференция по системному моделированию и научным вычислениям (ICSC'2012), Шанхай, Китай, 27–29 октября 2012 г., стр. 365- 372.

[11] Ван, Си Винсент (2012). «Разработка совместимой облачной производственной системы». Кандидатская диссертация: Машиностроение – Оклендский университет .

[12] Ю., Лу; С. Сюй; Цзюй Сюй (2014). «Разработка гибридного производственного облака». Журнал производственных систем . 33 (4): 551–566. дои : 10.1016/j.jmsy.2014.05.003 .

[13] Винсент Ван, Си Цзиньпин; Сюй, Сюнь В. (1 августа 2013 г.). «Взаимодействующее решение для облачного производства». Робототехника и компьютерно-интегрированное производство . 29 (4): 232–247. дои : 10.1016/j.rcim.2013.01.005 . hdl : 2292/23457 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]