基于知识的云制造的研究现状

基于知识的云制造的研究现状随着云计算及其他相关技术的不断发展，云制造的概念逐渐被提出并引起了广泛的关注。云制造是一种基于云计算平台的全新的制造模式，将传统的制造过程及资源整合到云端进行高效、灵活、智能的管理，以增强制造业的竞争力和创新能力。本文将简要介绍云制造技术的定义、技术框架、作业流程以及其在制造领域中的应用研究现状。

一、云制造技术的定义

云制造是一种应用云计算、大数据、人工智能、物联网等先进信息技术理念和技术手段，实现制造过程的数字化、智能化、集中化和网络化管理的新型制造模式。

二、云制造技术框架

云制造技术框架主要包括以下四个方面：云制造平台、制造资源服务库、制造云数据中心、云制造智能服务系统。

1.云制造平台：以云计算为基础，将云计算技术与工业制造相结合，提供各种基于服务的平台和工具，为用户提供完整的操作界面和应用环境。

2.制造资源服务库：将传统制造中不同的资源进行抽象，建立起统一的资源标准和规范化的资源库，使得生产必要的各种资源可以进行有效整合。

3.制造云数据中心：提供数据的存储、计算和管理能力，支持制造资源的共享和访问，实现数据的全流程管理。

4.云制造智能服务系统：以人工智能技术为核心，整合数据挖掘、机器学习等技术，提供前瞻性的预测性服务以及快速的反应机制，帮助生产环节精准运营。

三、云制造技术作业流程

云制造作业流程一般包括产品设计、制造流程规划、制造执行、资源控制和实时监控。其中，产品设计是影响整个作业流程的决策点。

1.产品设计：采用虚拟技术开发产品模型，设定生产相关参数，完成产品数字化设计。

2.制造流程规划：利用工艺库、过程数据库等资源进行智能、自适应制造流程的规划，并将规划结果输出到制造执行系统。

3.制造执行：执行各类制造操作，更新生产状态的全栈生产管理。包括材料供应、加工调配、成品质检等。

4.资源控制：以人员、设备、设施等为维度，采用先进的规则、算法方法进行综合调度，并反馈到监控系统，实现制造流程的优化和效率提升。

5.实时监控：智能实时监控各类生产数据、生产机器和设备的状态等关键信息，帮助将领导和生产调度过程精细化可视化。

四、云制造技术的应用研究现状

云制造已成为制造领域的热门研究方向，其应用范围涵盖了各个领域的制造企业。一些研究机构和大型企业已经在云制造领域展开了大量实践。

1.基于云制造的智能制造：通过整合电子商务、互联网技术、物联网技术等，全面提升企业智能制造能力，构建智能、柔性、高效的制造模式。

2.云制造服务平台：构建一体化、高可靠、可扩展的云制造平台，实现设备和工具的分散式集成和资源共享，提升制造效率和质量。

3.云制造的数字化制造：将产品设计和制造加工完全数字化，构建数字化生产线、智能技术和管理工具，实现多品种、高灵活度、高效的制造，提升企业的市场竞争力。

综上所述，云制造作为一种新兴的制造方式，将会在未来得到越来越广泛的应用和发展。同时也应该加强云制造技术的研究和创新，推动云制造技术在制造业不断创新和升级，达到更高的生产效率和品质优化。由于云制造技术尚处于发展初期，因此目前缺乏大量关于其应用的数据。不过，从已有的研究和案例中可以看出，云制造已经取得了一些令人瞩目的成果。

据市场研究机构Technavio发布的报告显示，全球工业互联网市场规模在2016年达到了672.4亿美元，其中，云制造是工业互联网的一个非常重要的组成部分，因此其市场规模也相应较大。预计到2021年，全球云制造市场将保持高速增长，复合年增长率将达到28.18%。这进一步说明云制造是一个具有广泛发展前景的技术领域。

此外，云制造在一些领域的应用也取得了一些卓越的成绩。例如在汽车制造领域，中国上汽集团借助云制造平台，在节省百亿元成本和避免技术专利费用的前提下，实现了自主汽车整车研发。在航空、航天领域，云制造有助于提高航空航天制造效率，优化制造流程，简化航空航天系统的管理和维护。在医疗器械制造领域，云制造也可为生产厂家提供数字化治疗设备，帮助医疗机构改善医疗服务。

另外，在科技领域的创新方面也产生了可观的数据。例如，德国的FraunhoferIPT机构已经尝试了基于云制造的3D打印技术的应用，采用云制造技术进行复杂零件生产，简化了生产流程和创新了设计和制造流程，同时降低了实现成本和缩短了生产周期。

总的来说，目前云制造的市场份额虽然不大，但是其发展势头非常迅猛。根据已有的数据预测，未来几年市场规模将会有所增长。在各个领域的应用也会增多，为制造业带来更高效、更智能的制造方式。随着技术的不断发展，云制造对于推进制造业智能化和数字化的作用将会越来越突出。云制造是近年来备受瞩目的制造技术，在不断的发展创新中取得了许多可喜的成果。下面结合一些实际案例，对云制造的应用和优势进行分析总结。

1.上汽集团汽车整车自主研发

上汽集团是中国最大的汽车制造企业之一，他们需要大量投入研发资金和成本来自主研发汽车整车，避免将大量技术专利费用花在外国车企上。在这种情况下，利用云制造平台，上汽集团实现了汽车整车的自主研发和制造，从而大大减少了成本和技术专利费用，并将自主研发的产品推向市场。

2.航空、航天领域应用

航空、航天制造领域需要大量精密制造的零部件，并需要保证制造品质和性能，这在过去往往需要消耗大量时间、资源甚至在某些领域还需要人工经验，使得制造成本与期望时间差距较大。但是，利用云制造技术，可将数据digital化并纳入云端，通过智能化、自动化、集中化等方式生产和管理，从而提高航空、航天产品的制造效率和保证品质和性能。

3.医疗器械制造数字化应用

在医疗器械制造中，云制造不仅可以为生产厂商提供数字化治疗设备，同时还可辅助医疗机构改善医疗服务。例如，结合云制造的技术，生产厂商可以将医疗设备进行DigitalTwin技术创建，从而在虚拟实境中实现设备性能、安全性、稳定性等特性检验，从而大量减少生产前期的试验成本和周期。

通过以上的案例分析可以看出，云制造在许多产业领域中，发挥了极大作用。

首先是成本优势，云制造平台可以涵盖全球范围内的制造资源，生产厂商可以通过云端服务，接触到更高效、更优质的制造资源，通过优化设计和（或）选择最优质量/价格方案，使制造成本降低。

其次是智能化制造的优势，云制造平台集成了人工智能、大数据、感知技术等新技术，在数据汇总、分析和智能化控制方面都有优势，从而优化制造流程，提高生产效率和品质。

最后，