Облачное производство
Производственная парадигма

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 сервисно-ориентированных технологий, а также передовых вычислительных технологий. Она преобразует производственные ресурсы и производственные возможности в производственные услуги, которыми можно управлять и эксплуатировать интеллектуальным и унифицированным образом, чтобы обеспечить полное совместное использование и циркуляцию производственных ресурсов и производственных возможностей. CMfg может предоставлять безопасные и надежные, высококачественные, дешевые и востребованные производственные услуги для всего жизненного цикла производства. Под понятием производства здесь понимается крупное производство , которое включает в себя весь жизненный цикл продукта (например, проектирование, моделирование, производство, тестирование, 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] Впоследствии были проведены соответствующие обсуждения и исследования [4] , а также были введены некоторые похожие определения (например, облачное проектирование и производство (CBDM) [5] ) облачного производства.

Облачное производство — это тип параллельной, сетевой и распределенной системы, состоящей из интегрированного и взаимосвязанного виртуализированного сервисного пула (производственного облака) производственных ресурсов и возможностей, а также возможностей интеллектуального управления и использования услуг по требованию для предоставления решений для всех типов пользователей, вовлеченных в весь жизненный цикл производства. [6] [7] [8] [9]

Типы

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

  • Первая категория касается развертывания производственного программного обеспечения в облаке, т. е. «производственной версии» вычислений. Программное обеспечение CAx может поставляться как услуга в производственном облаке (MCloud).
  • Вторая категория имеет более широкую сферу применения, охватывая производственные, управленческие, проектные и инженерные возможности в производственном бизнесе. В отличие от вычислений и хранения данных, производство включает в себя физическое оборудование, мониторы, материалы и т. д. В этой 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 коэффициент использования редко используемого оборудования повышается, а стоимость дорогостоящего оборудования снижается. Согласно концепции облачной технологии, 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 быть интеллектуально распознаны и подключены к более широкому Интернету , а также автоматически управляться и контролироваться с помощью технологий IoT (например, RFID , проводная и беспроводная сенсорная сеть , встроенная система ). Затем производственные ресурсы и возможности виртуализируются и инкапсулируются в различные производственные облачные сервисы (MCS), к которым можно получить доступ, вызвать и развернуть на основе знаний с помощью технологий виртуализации, сервисно-ориентированных технологий и технологий облачных вычислений. MCS классифицируются и агрегируются в соответствии с определенными правилами и алгоритмами , и создаются различные виды производственных облаков. Различные пользователи могут искать и вызывать квалифицированные MCS из соответствующего производственного облака в соответствии со своими потребностями и собирать их в виртуальную производственную среду или решение для завершения своей производственной задачи, вовлеченной во весь жизненный цикл производственных процессов при поддержке облачных вычислений, сервисно-ориентированных технологий и передовых вычислительных технологий. [2]

Четыре типа режимов развертывания облака (публичное, частное, коллективное и гибридное облако) широко распространены как единая точка доступа. [2] [10] [12]

  • Частное облако относится к централизованному управлению, в 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 рамках которой производственные услуги совместно используются несколькими организациями из определенного сообщества, имеющими общие проблемы.
  • Публичное облако реализует ключевую концепцию совместного использования услуг с широкой публикой в ​​многопользовательской среде.
  • Гибридное облако представляет собой композицию из двух или более облаков (частного, общественного или публичного), которые остаются отдельными сущностями, но при этом связаны между собой, предлагая преимущества нескольких режимов развертывания.

Ресурсы

С точки зрения ресурса, каждый вид производственных возможностей требует поддержки со стороны соответствующего производственного ресурса. Для каждого вида производственных возможностей его связанный производственный ресурс существует в двух формах: мягкие ресурсы и жесткие ресурсы. [13]

Мягкие ресурсы

  • Программное обеспечение: программные приложения, используемые на протяжении всего жизненного цикла продукта, включая проектирование, анализ, моделирование, планирование процессов, и только начинающие внедряться в электронную промышленность.
  • Знания: опыт и ноу-хау, необходимые для выполнения производственной задачи, т. е. инженерные знания, модели продуктов, стандарты, процедуры и результаты оценки, отзывы клиентов, а также производство в облаке предоставляют столько же решений, сколько и вопросов, которые оно также поднимает для руководителей производства, желающих принять наилучшее возможное решение.
  • Навык: опыт выполнения конкретной производственной задачи.
  • Персонал: человеческие ресурсы, задействованные в процессе производства, т. е. проектировщики, операторы, менеджеры, техники, 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.

Твердые ресурсы

  • Производственное оборудование: объекты, необходимые для выполнения производственной задачи, например, станки, резаки, испытательное и контрольное оборудование 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.
  • Вычислительные ресурсы: вычислительные устройства для поддержки производственного процесса, например, серверы, компьютеры, носители информации, устройства управления и т. д.
  • Материалы: входы и выходы в производственной системе, например, сырье, незавершенная продукция, готовая продукция, электроэнергия, вода, смазочные материалы и т. д.
  • Хранение: автоматизированные системы хранения и поиска, логические контроллеры, местоположение складов, объемы и методы планирования/оптимизации.
  • Транспортировка: перемещение производственных ресурсов/выходов из одного места в другое. Включает виды транспорта, например, воздушный, железнодорожный, автомобильный, водный, кабельный, трубопроводный и космический, а также соответствующую цену и затраченное время.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ли, Бо Ху; Л Чжан; СЛ Ван; Ф Тао; Дж. В. Цао; Х. Д. Цзян; Х. Сун; Х. Д. Чай (2010). «Облачное производство: новая сетевая модель производства, ориентированная на услуги». Компьютерно-интегрированные производственные системы .
  2. ^ abc Zhang, L; YL Luo; F Tao; BH Li; L Ren; XS Zhang; H Guo; Y Cheng; AR Hu; YK Liu (2011). «Облачное производство: новая производственная парадигма». Enterprise Information Systems . 8 (2): 167–187. doi :10.1080/17517575.2012.683812.
  3. ^ Линь Чжан, Юнлян Ло, Вэньхуэй Фань, Фэй Тао, Лэй Жэнь, Анализ облачного производства и связанных с ним передовых производственных моделей, Компьютерно-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. doi :10.1016/j.rcim.2011.07.002.
  5. ^ 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
  6. ^ Л. Чжан, Й. Л. Луо, Ф. Тао, Л. Жэнь, Х. Го. Ключевые технологии для построения производственного облака, Компьютерно-интегрированные производственные системы, 16(11), 2010, 2510-2520.
  7. ^ Yongliang Luo, Lin Zhang, Fei Tao, Xuesong Zhang Lei Ren. Ключевые технологии моделирования производственных возможностей в режиме облачного производства [J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2012, 18(7):1357-1367
  8. ^ Шефер, Д.; Дж. Л. Темз; Р. Уэллман; Д. Ву; С. Йим; Д. Розен (2012). «Распределенное совместное проектирование и производство в облаке — мотивация, инфраструктура и образование». Труды ежегодной конференции и выставки ASEE 2012, Сан-Антонио, Техас, 10–13 июня 2012 г., статья № AC2012-3017 .
  9. ^ BH Li, L Zhang, L Ren, XD Chai, F Tao, YL Luo, YZ Wang, C Yin, G Huang, XP Zhao. Дальнейшее обсуждение облачного производства [J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 17(3):449-457
  10. ^ ab Jingeng Mai, Lin Zhang, Fei Tao, Lei Ren. 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. ^ Y., Lu; X. Xu; J. Xu (2014). «Разработка гибридного производственного облака». Журнал производственных систем . 33 (4): 551–566. doi :10.1016/j.jmsy.2014.05.003.
  13. ^ Винсент Ван, Си; Сюй, Сюнь В. (2013-08-01). «Взаимодействующее решение для облачного производства». Робототехника и компьютерно-интегрированное производство . 29 (4): 232–247. doi :10.1016/j.rcim.2013.01.005. hdl : 2292/23457 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Облачное_производство&oldid=1220534661"