Облачное проектирование и производство

Облачное проектирование и производство ( CBDM ) относится к сервисно-ориентированной сетевой модели разработки продукта, в которой потребители услуг могут настраивать продукты или услуги и перенастраивать производственные системы с помощью инфраструктуры как услуги (IaaS), платформы как услуги (PaaS), оборудования как услуги (HaaS) и программного обеспечения как услуги (SaaS). ^[1] Адаптированное из исходной парадигмы облачных вычислений и внедренное в сферу автоматизированной разработки продукта, облачное проектирование и производство набирает значительный импульс и внимание как со стороны академических кругов, так и со стороны промышленности.

Облачное проектирование и производство включают два аспекта: облачное проектирование и облачное производство. Другая связанная концепция — облачное производство , которое является более общим и популярным. ^[2]^[3]

Облачное проектирование (CBD) относится к сетевой модели проектирования, которая использует облачные вычисления, сервисно-ориентированную архитектуру (SOA), Web 2.0 (например, сайты социальных сетей) и технологии семантической сети для поддержки облачных инженерных проектных услуг в распределенных и совместных средах. ^[4]

Облачное производство (CBM) относится к сетевой производственной модели, которая использует доступ по требованию к общему набору диверсифицированных и распределенных производственных ресурсов для формирования временных, реконфигурируемых производственных линий, которые повышают эффективность, снижают затраты на жизненный цикл продукта и позволяют оптимально распределять ресурсы в ответ на изменяющиеся требования клиентов. ^[5]

Технологии, обеспечивающие облачное проектирование и производство, включают облачные вычисления , Web 2.0 , Интернет вещей (IoT) и сервисно-ориентированную архитектуру (SOA).

История

Термин «облачное проектирование и производство» (CBDM) был первоначально придуман Дачжуном Ву, Дэвидом Розеном и Дирком Шефером в Georgia Tech в 2012 году с целью формулирования новой парадигмы цифрового производства и инноваций в области дизайна в распределенных и совместных условиях. Основная цель CBDM — дальнейшее сокращение времени и затрат, связанных с поддержанием инфраструктур информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) для проектирования и производства, улучшение цифрового производства и инноваций в области дизайна в распределенных и совместных условиях, а также адаптация к быстро меняющимся требованиям рынка. ^[6]

В 2014 году эта же исследовательская группа опубликовала в издательстве Springer первые в мире две книги по темам «Проектирование и производство на основе облачных вычислений» (CBDM) ^[7] и «Разработка социальных продуктов» (SPD) ^[8] под редакцией Дирка Шефера.

Характеристики

CBDM демонстрирует следующие ключевые характеристики: ^[9]

Распределенная файловая система на основе облака
Высокопроизводительные вычисления
Социальное сотрудничество на основе облачных технологий
Повсеместный доступ к распределенным большим данным
Быстрая масштабируемость производства ^[10]
Ловкость
Самообслуживание по требованию
Семантическая паутина
Запрос котировок в режиме реального времени
Модель ценообразования с оплатой по факту использования
Многоарендность

CBDM отличается от традиционных систем совместного и распределенного проектирования и производства, таких как веб-системы и агентные системы, по ряду аспектов, включая (1) вычислительную архитектуру , (2) хранение данных, (3) процесс снабжения, (4) инфраструктуру информационных и коммуникационных технологий , (5) бизнес-модель , (6) модель программирования и (7) коммуникацию. ^[11]

Модели обслуживания

Инфраструктура как услуга (IaaS)
Платформа как услуга (PaaS)
Оборудование как услуга (HaaS) ^[12]
Программное обеспечение как услуга (SaaS)

Подобно облачным вычислениям, услуги CBDM можно разделить на четыре основные модели развертывания: публичное облако, частное облако, гибридное облако и общественное облако. ^[13]

Прогресс исследований в академической среде

Программа MENTOR Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) ^[14]^[15]^[16]
Программа облачного производства Совета по исследованиям в области инженерии и физических наук ^[17]
Седьмая рамочная программа Европейской комиссии (EC FP7) ^[18]

Ссылки

^ Wu, D.; Thames, JL; Rosen, DW; Schaefer, D. (2013). «Улучшение процесса реализации продукта с помощью облачных систем проектирования и производства». Журнал вычислительной техники и информационных наук в машиностроении . 13 (4): 041004. doi :10.1115/1.4025257. S2CID 108699839.
^ L. Zhang, YL Luo, F Tao, BH Li, L Ren, XS Zhang, H. Guo, Y Cheng, AR Hu. Облачное производство: новая производственная парадигма [J]. Enterprise Information Systems, 21 мая 2012 г.
^ Облачное проектирование и производство: статус и перспективы. В: Шефер, Д. (ред.): Облачное проектирование и производство: парадигма разработки ориентированной на сервисы продукции для 21-го века, Springer, Лондон, Великобритания, стр. 1–24.
^ Wu, D., Schaefer, D., & Rosen, DW (2013). Облачные системы проектирования и производства: анализ социальных сетей. Международная конференция по инженерному проектированию (ICED13), Сеул, Корея.
^ Wu, D., Greer, MJ, Rosen, DW, & Schaefer, D. (2013). Облачное производство: драйверы, текущее состояние и будущие тенденции. Труды Международной конференции ASME 2013 по науке и технике производства (MSEC13), номер статьи: MSEC2013-1106, Мэдисон, Висконсин, США
^ Wu, D., Thames, JL, Rosen, DW, & Schaefer, D. (2012). На пути к парадигме проектирования и производства на основе облачных технологий: взгляд назад, взгляд вперед. Труды Международной технической конференции по проектированию и инжинирингу ASME 2012 и конференции по компьютерам и информации в инжиниринге (IDETC/CIE12), номер статьи: DETC2012-70780, Чикаго, США
^ Шефер, Д. (ред.), 2014, «Проектирование и производство на основе облаков (CBDM): парадигма разработки продукта, ориентированная на услуги, для 21 века», Springer, Лондон, Великобритания, ISBN 978-3-319-07398-9 , 282 стр.
^ Шефер, Д. (ред.), 2014, «Разработка продукта в социальной сфере», Springer, Лондон, Великобритания, ISBN 978-3-319-07404-7 , 235 стр.
^ Wu, D.; Rosen, DW; Wang, L.; Schaefer, D. (2014). «Облачное проектирование и производство: новая парадигма в цифровом производстве и инновациях в дизайне» (PDF) . Computer-Aided Design . 59 : 1– 14. doi :10.1016/j.cad.2014.07.006. S2CID 9315605.
^ Putnik, G.; Sluga, A.; ElMaraghy, H.; Teti, R.; Koren, Y.; Tolio, T.; Hon, B. (2013). «Масштабируемость в проектировании и эксплуатации производственных систем: дорожная карта современного состояния и будущих разработок». CIRP Annals-Manufacturing Technology . 62 (2): 751– 774. doi :10.1016/j.cirp.2013.05.002.
^ Wu, D., Rosen, DW, Wang, L., & Schaefer, D. (2014). Облачное производство: старое вино в новых бутылках?. Труды 47-й конференции CIRP по производственным системам, Виндзор, Канада, стр. 94-99, doi :10.1016/j.procir.2014.01.035
^ Wu, D., Rosen, DW, & Schaefer, D. (2014). Облачное проектирование и производство: статус и перспективы. В: Schaefer, D. (ред.): Облачное проектирование и производство: парадигма разработки ориентированной на сервисы продукции для 21-го века, Springer, Лондон, Великобритания, стр. 1-24.
^ Бугин, Дж., Чуй, М. и Манийка, Дж. (2010). Облака, большие данные и интеллектуальные активы: десять тенденций в бизнесе, основанных на технологиях, за которыми стоит следить. McKinsey Quarterly, 56(1), 75-86.
^ "Производственные эксперименты и охват (MENTOR) - Возможности федерального бизнеса: Возможности". fbo.gov . Архивировано из оригинала 2011-01-02.
^ "GT | Центр новостей :: Georgia Tech запускает программы обучения производству в старших классах". news.gatech.edu . 2011-10-25. Архивировано из оригинала 2014-08-21.
^ Rosen, DW, Schaefer, D., & Schrage, D. (2012). GT METOR: Программа обучения в старших классах школы по системной инженерии и аддитивному производству. В трудах 23-го ежегодного международного симпозиума по изготовлению изделий свободной формы — симпозиума по аддитивному производству.
^ "Облака, толпы и игры для улучшения производства в Великобритании - Совет по исследованиям в области инженерии и физических наук". epsrc.ac.uk . 2013-02-28. Архивировано из оригинала 2014-08-21.
^ "Европейская комиссия: CORDIS: FP7: ИКТ: Сложные системы и передовые вычисления: Главная". cordis.europa.eu . Архивировано из оригинала 2014-08-21.

Смотрите также

[1] Wu, D.; Thames, JL; Rosen, DW; Schaefer, D. (2013). «Улучшение процесса реализации продукта с помощью облачных систем проектирования и производства». Журнал вычислительной техники и информационных наук в машиностроении . 13 (4): 041004. doi :10.1115/1.4025257. S2CID 108699839.

[2] L. Zhang, YL Luo, F Tao, BH Li, L Ren, XS Zhang, H. Guo, Y Cheng, AR Hu. Облачное производство: новая производственная парадигма [J]. Enterprise Information Systems, 21 мая 2012 г.

[3] Облачное проектирование и производство: статус и перспективы. В: Шефер, Д. (ред.): Облачное проектирование и производство: парадигма разработки ориентированной на сервисы продукции для 21-го века, Springer, Лондон, Великобритания, стр. 1–24.

[4] Wu, D., Schaefer, D., & Rosen, DW (2013). Облачные системы проектирования и производства: анализ социальных сетей. Международная конференция по инженерному проектированию (ICED13), Сеул, Корея.

[5] Wu, D., Greer, MJ, Rosen, DW, & Schaefer, D. (2013). Облачное производство: драйверы, текущее состояние и будущие тенденции. Труды Международной конференции ASME 2013 по науке и технике производства (MSEC13), номер статьи: MSEC2013-1106, Мэдисон, Висконсин, США

[6] Wu, D., Thames, JL, Rosen, DW, & Schaefer, D. (2012). На пути к парадигме проектирования и производства на основе облачных технологий: взгляд назад, взгляд вперед. Труды Международной технической конференции по проектированию и инжинирингу ASME 2012 и конференции по компьютерам и информации в инжиниринге (IDETC/CIE12), номер статьи: DETC2012-70780, Чикаго, США

[7] Шефер, Д. (ред.), 2014, «Проектирование и производство на основе облаков (CBDM): парадигма разработки продукта, ориентированная на услуги, для 21 века», Springer, Лондон, Великобритания, ISBN 978-3-319-07398-9 , 282 стр.

[8] Шефер, Д. (ред.), 2014, «Разработка продукта в социальной сфере», Springer, Лондон, Великобритания, ISBN 978-3-319-07404-7 , 235 стр.

[9] Wu, D.; Rosen, DW; Wang, L.; Schaefer, D. (2014). «Облачное проектирование и производство: новая парадигма в цифровом производстве и инновациях в дизайне» (PDF) . Computer-Aided Design . 59 : 1– 14. doi :10.1016/j.cad.2014.07.006. S2CID 9315605.

[10] Putnik, G.; Sluga, A.; ElMaraghy, H.; Teti, R.; Koren, Y.; Tolio, T.; Hon, B. (2013). «Масштабируемость в проектировании и эксплуатации производственных систем: дорожная карта современного состояния и будущих разработок». CIRP Annals-Manufacturing Technology . 62 (2): 751– 774. doi :10.1016/j.cirp.2013.05.002.

[11] Wu, D., Rosen, DW, Wang, L., & Schaefer, D. (2014). Облачное производство: старое вино в новых бутылках?. Труды 47-й конференции CIRP по производственным системам, Виндзор, Канада, стр. 94-99, doi :10.1016/j.procir.2014.01.035

[CBDMChapter-12] Wu, D., Rosen, DW, & Schaefer, D. (2014). Облачное проектирование и производство: статус и перспективы. В: Schaefer, D. (ред.): Облачное проектирование и производство: парадигма разработки ориентированной на сервисы продукции для 21-го века, Springer, Лондон, Великобритания, стр. 1-24.

[13] Бугин, Дж., Чуй, М. и Манийка, Дж. (2010). Облака, большие данные и интеллектуальные активы: десять тенденций в бизнесе, основанных на технологиях, за которыми стоит следить. McKinsey Quarterly, 56(1), 75-86.

[14] "Производственные эксперименты и охват (MENTOR) - Возможности федерального бизнеса: Возможности". fbo.gov . Архивировано из оригинала 2011-01-02.

[15] "GT | Центр новостей :: Georgia Tech запускает программы обучения производству в старших классах". news.gatech.edu . 2011-10-25. Архивировано из оригинала 2014-08-21.

[16] Rosen, DW, Schaefer, D., & Schrage, D. (2012). GT METOR: Программа обучения в старших классах школы по системной инженерии и аддитивному производству. В трудах 23-го ежегодного международного симпозиума по изготовлению изделий свободной формы — симпозиума по аддитивному производству.

[17] "Облака, толпы и игры для улучшения производства в Великобритании - Совет по исследованиям в области инженерии и физических наук". epsrc.ac.uk . 2013-02-28. Архивировано из оригинала 2014-08-21.

[18] "Европейская комиссия: CORDIS: FP7: ИКТ: Сложные системы и передовые вычисления: Главная". cordis.europa.eu . Архивировано из оригинала 2014-08-21.