產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化制造體系研討

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摘要：闡述了網(wǎng)絡(luò)化制造新概念，提出了網(wǎng)絡(luò)化制造的新方案，關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造的支撐平臺(tái)—QX_RIMS網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程信息協(xié)同管理系統(tǒng)，提出了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化集成模型與實(shí)施策略及其相關(guān)問題，如CCG三維體元構(gòu)造切削法建模，數(shù)控加工互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送（COM映射），可重構(gòu)軟件資源。在此基礎(chǔ)上，提出了面向企業(yè)制造資源整合與制造設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控協(xié)同工作平臺(tái)RIC模型。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)Windows平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控互聯(lián)網(wǎng)空間站、互聯(lián)網(wǎng)映射、互聯(lián)網(wǎng)制造、資源重組

一、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造概念

網(wǎng)絡(luò)化制造是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物，隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的“革命”，這場(chǎng)革命極大地改變著世界經(jīng)濟(jì)面貌，塑造著一種“新世界經(jīng)濟(jì)”，即“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)”[1]。面對(duì)市場(chǎng)機(jī)遇，針對(duì)市場(chǎng)需要，利用因特網(wǎng)（INTERNET）為標(biāo)志的信息高速公路，靈活而迅速地組織制造資源，把分散在不同地區(qū)的現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備資源、智力資源和各種核心能力，按資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的原則，迅速地組合成一種沒有圍墻的、超越空間約束的、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制與連接手段聯(lián)系一起，集中管理與使用－－企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中心。制造業(yè)遵循著從信息集成走向知識(shí)集成，從單一管理到綜合集中管理的新的發(fā)展階段。對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)時(shí)間將成為21世紀(jì)企業(yè)贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的最主要因素。所以，以制造過程的知識(shí)融合為基礎(chǔ)、以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征的“數(shù)字化制造”正成為制造技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域。

實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)的行為主體是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)制造業(yè)協(xié)同平臺(tái)的構(gòu)架，在這構(gòu)架中實(shí)現(xiàn)從全生命周期來思考與模擬企業(yè)運(yùn)作行為的一系列問題，面對(duì)市場(chǎng)機(jī)遇時(shí)的市場(chǎng)分析、資源重組分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造管理，生產(chǎn)經(jīng)營狀態(tài)分析、企業(yè)網(wǎng)（內(nèi)、外網(wǎng)）組建實(shí)施構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化制造新概念。

網(wǎng)絡(luò)化制造的實(shí)施技術(shù)涵蓋了以下幾方面：組織管理與運(yùn)營管理技術(shù)；資源重組技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)；信息傳輸、處理與轉(zhuǎn)換技術(shù)等，必須建立在以因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息高速公路的基礎(chǔ)上，建立企業(yè)制造資源信息網(wǎng)，形成遠(yuǎn)程高速信息支持環(huán)境。

如果將制造工藝過程中的研究作為微觀過程數(shù)字化的范疇，那么生產(chǎn)系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)與實(shí)際企業(yè)優(yōu)化運(yùn)作可作為宏觀生產(chǎn)過程數(shù)字化的領(lǐng)域。數(shù)字化制造更重要、更困難的問題是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造活動(dòng)中在互聯(lián)中進(jìn)行兩個(gè)層次的虛擬過程，一是設(shè)計(jì)階段用戶能夠自由地在任何地方都可以參與建立數(shù)字化產(chǎn)品模型，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交互和沉浸式并行開發(fā)的虛擬環(huán)境，從而達(dá)到設(shè)計(jì)組人員、管理人員與用戶預(yù)先體驗(yàn)產(chǎn)品性能的目的；二是在制造系統(tǒng)層次上，能夠?qū)崿F(xiàn)異地遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程仿真，對(duì)生產(chǎn)制造過程與性能進(jìn)行有效而近乎實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià)。數(shù)字化制造過程分析、評(píng)估、實(shí)時(shí)運(yùn)作和全局控制是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)化制造科技發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)需求的必然結(jié)果。

QX_RIMS網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程信息協(xié)同管理系統(tǒng)，就是實(shí)現(xiàn)上述新概念、新思想，朝著網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程制造這個(gè)方向發(fā)展，與國際上剛開始發(fā)展的研究熱點(diǎn)同步，必將對(duì)我國未來制造業(yè)發(fā)揮巨大的推動(dòng)作用。

RIC通俗說三個(gè)概念：互聯(lián)網(wǎng)Windows平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)空間站、互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程聯(lián)控。四個(gè)方向：遠(yuǎn)程通訊接口映射、遠(yuǎn)程視頻界面映射、遠(yuǎn)程軟件資源、遠(yuǎn)程雙向交互協(xié)同。屬于國際領(lǐng)先技術(shù)，已通過在美國、北京、天津、南京、廈門、廣東的測(cè)試，并在港商、臺(tái)商等企業(yè)應(yīng)用，在汽車、機(jī)床、服裝、珠寶、自行車行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用性驗(yàn)證，真正實(shí)現(xiàn)信息高速、安全方便。

二、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造集成

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化集成關(guān)鍵是企業(yè)資源更新與整合協(xié)同工作平臺(tái)構(gòu)架。將企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中所涉及的相關(guān)要素（如人力資源、技術(shù)資源、設(shè)備資源、資金資源、環(huán)境資源等）在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下有機(jī)地集成起來，符合企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)工作環(huán)境，可以利用一切可利用的資源，及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地組織實(shí)施決策、市場(chǎng)調(diào)查、新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新、生產(chǎn)、管理、營銷、售前與售后服務(wù)等活動(dòng)，從而極大地提高企業(yè)的工作效率、最大限度地降低成本，增強(qiáng)企業(yè)爭(zhēng)奪市場(chǎng)機(jī)遇，大幅度地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化集成包括系統(tǒng)服務(wù)器集成、企業(yè)數(shù)據(jù)集成（數(shù)據(jù)中心）、應(yīng)用程序綜合集成和企業(yè)資源集成，通過RIC集成組合構(gòu)成一個(gè)虛擬企業(yè)，完成企業(yè)活動(dòng)。

從軟件資源來說，有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式：B/S結(jié)構(gòu)、C/S結(jié)構(gòu)；單機(jī)結(jié)構(gòu)模式：執(zhí)行程序、非執(zhí)行文檔（含圖形文檔）資料。

從操作平臺(tái)來說：有Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)、Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)、Unix操作系統(tǒng)平臺(tái)。

集成的目的：虛擬制造（制造包含：調(diào)研、開發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、采購、銷售、服務(wù)的全過程），只有綜合全面的資源利用，依靠數(shù)字建模、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不受時(shí)間與空間的限制，完成模擬各層次的管理與加工過程，在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)上將產(chǎn)品“制造”出來，并行地模擬出產(chǎn)品未來制造過程，乃至產(chǎn)品全生命周期的各種活動(dòng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測(cè)、檢測(cè)和評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可制造性等。

QX_RIMS網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程信息協(xié)同工作管理系統(tǒng)創(chuàng)造性完全實(shí)現(xiàn)上述功能。

三、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造的組成

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)該具有以下三種能力：

1)QX_RIMS網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程信息協(xié)同工作管理系統(tǒng)——遠(yuǎn)程協(xié)同交互工作能力（非S/B結(jié)構(gòu)）；

2)圖形工作站/服務(wù)器+數(shù)據(jù)管理中心+互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控信息中心，組合成虛擬數(shù)據(jù)化企業(yè)——遠(yuǎn)程運(yùn)行、遠(yuǎn)程服務(wù)（什么地方需要服務(wù)，就在什么地方提供服務(wù)）能力；構(gòu)成WAN/VLAN的有線與無線的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3)實(shí)現(xiàn)企業(yè)活動(dòng)在于用戶需求、計(jì)劃、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、質(zhì)量、經(jīng)營等方面，進(jìn)行實(shí)時(shí)、高速、跨地區(qū)地實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)、交換和通訊，而且設(shè)置方便——高速遠(yuǎn)程通訊能力。

為了具備上述三種能力，必須要有一個(gè)實(shí)現(xiàn)上述功能的遠(yuǎn)程協(xié)同工作網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)架RIC和遠(yuǎn)程通信技術(shù)QCS協(xié)議組成。

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造有以下三種遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)類型，突破傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成框架：

1)一主多從型（離散型）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：

2)專有技術(shù)型（連續(xù)型）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：

3)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟型（隨機(jī)型）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造的關(guān)鍵技術(shù)是同時(shí)適應(yīng)上述三類網(wǎng)絡(luò)集成框架，在一個(gè)平臺(tái)集中完成以下八種基本網(wǎng)絡(luò)工作，是一種適應(yīng)跨越多平臺(tái),多臺(tái)服務(wù)器機(jī),多域名,多端口優(yōu)化組合的平臺(tái),突破局部網(wǎng)構(gòu)架，形成自由網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，能夠機(jī)動(dòng)靈活進(jìn)行資源整合集中管理的應(yīng)用模型.在這種平臺(tái)下管理企業(yè)所有的資源,只要具有權(quán)限的合理用戶,可在任何地方只要具備上網(wǎng)條件的情況進(jìn)行以下工作.

1）企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)與通訊

2）設(shè)計(jì)與制造網(wǎng)絡(luò)與通訊

3)產(chǎn)品工藝網(wǎng)絡(luò)與通訊

4)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)與通訊

5)電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)與通訊

6)電子財(cái)務(wù)網(wǎng)絡(luò)與通訊

7)企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)與通訊

8）工程分析與計(jì)算網(wǎng)絡(luò)與通訊

網(wǎng)絡(luò)化制造八種網(wǎng)絡(luò)工作都涉及五種關(guān)鍵技術(shù)：

(1)建模技術(shù)：產(chǎn)品模型、工藝模型、工藝仿真、制造數(shù)據(jù)表和制造規(guī)則、生產(chǎn)模型。

(2)仿真技術(shù)：構(gòu)造虛擬環(huán)境，包括從宏觀、微觀兩個(gè)角度進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)、加工過程和加工單元的仿真，以支持制造全過程。

(3)可制造性評(píng)價(jià)：基于規(guī)則或基于方案，通過工藝模型和生產(chǎn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型，應(yīng)能精確地預(yù)測(cè)技術(shù)可行性、加工成本、工藝質(zhì)量和生產(chǎn)周期等。

(4)系統(tǒng)集成Web支撐技術(shù)：M-OA、office、CAD/CAE/CAPP/PDM/CAM平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫、ERP等。

(5)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：數(shù)據(jù)資源、軟件技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)協(xié)同計(jì)算平臺(tái)。

這就是說，在QX_RIMS網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)控信息協(xié)同工作平臺(tái)，能夠整（組）合、管理資源、資源，從而能夠最大利用資源，發(fā)揮資源效益，能夠?qū)崿F(xiàn)最快應(yīng)用世界上最先進(jìn)的技術(shù)。

四、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造協(xié)同工作平臺(tái)構(gòu)成

整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)都是處在團(tuán)隊(duì)協(xié)作工作環(huán)境，所有的活動(dòng)均可認(rèn)為：數(shù)據(jù)的索取、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)。

4．1QX_RIMS網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程信息協(xié)同管理系統(tǒng)由四個(gè)協(xié)同工作模塊：

1、互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控RIC

2、互聯(lián)網(wǎng)Web遠(yuǎn)程登錄remote

3、互聯(lián)網(wǎng)辦公(互聯(lián)網(wǎng)桌面辦公office,互聯(lián)網(wǎng)電務(wù)辦公OA)

4、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)文化展示

4．2互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控RIC資源

由三個(gè)部分組成：程序資源管理器、QCS控制器、QCSWebServer。

程序資源管理器：主要作用將分布資源變?yōu)榧匈Y源，將過去的資源優(yōu)化為當(dāng)今資源，將有限資源變?yōu)橛行зY源。

QCS控制器：對(duì)用戶管理、程序管理、資源使用權(quán)限管理，系統(tǒng)端口管理、系統(tǒng)授權(quán)管理。

QCSWebServer：主要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接與控制，服務(wù)器腳本文檔連接與應(yīng)用程序啟動(dòng)。平臺(tái)如下（互聯(lián)網(wǎng)上高速運(yùn)行CAD、CAM、ERP、加工仿真軟件）：

4．3互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控remote遠(yuǎn)程桌面登陸

由三個(gè)部分組成：公司服務(wù)器遠(yuǎn)程維護(hù)，RIC資源服務(wù)器聯(lián)控，目標(biāo)服務(wù)器遠(yuǎn)程登陸。

公司服務(wù)器遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程維護(hù)主要解決遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)器，RIC資源服務(wù)器聯(lián)控主要是實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源整合、外部資源交流，促進(jìn)資源效益最大化，目標(biāo)服務(wù)器遠(yuǎn)程登陸主要用于局部網(wǎng)計(jì)算系統(tǒng)管理。

(1)制造業(yè)共享信息可分為三大類：工程類主要為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造包括產(chǎn)品信息和工藝信息提供信息服務(wù)；管理類主要面向產(chǎn)品管理提供ERP信息服務(wù)；市場(chǎng)類主要面向客戶提供電子商務(wù)信息服務(wù)、產(chǎn)品制造信息。

(2)制造過程網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)。對(duì)制造業(yè)企業(yè)活動(dòng)來說，主要強(qiáng)調(diào)規(guī)劃過程、制造過程、管理過程、服務(wù)過程。這些“過程活動(dòng)”就要轉(zhuǎn)化為“數(shù)據(jù)信息”，通過網(wǎng)絡(luò)交流。集中體現(xiàn)在過程活動(dòng)信息；跟蹤過程活動(dòng)信息，加工過程活動(dòng)信息，交流過程活動(dòng)信息，共享數(shù)字化產(chǎn)品信息，建立一個(gè)虛擬產(chǎn)品的“圖書館—集中數(shù)據(jù)中心”。

五、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化制造圖形工作服務(wù)

在互聯(lián)網(wǎng)上提供圖形工作服務(wù)（含：又稱互聯(lián)網(wǎng)Windows設(shè)計(jì)桌面平臺(tái)、圖紙存儲(chǔ)服務(wù)管理系統(tǒng)，圖紙瀏覽服務(wù)系統(tǒng)，圖紙信息管理服務(wù)系統(tǒng)，產(chǎn)品自動(dòng)化加工通訊DNC系統(tǒng)）具備以下效能：

1）具有高速產(chǎn)品造型與制圖CCG，以及具有自動(dòng)存儲(chǔ)與查詢、獲取、發(fā)送PACS功能；

2）具有方便的輔助設(shè)計(jì)與繪圖工具

3）具有常用標(biāo)準(zhǔn)件、基礎(chǔ)件（模具）輔助繪圖

4）具有CAD/CAM/DNC一體化的集成平臺(tái)

5）具有協(xié)同作戰(zhàn)的工作環(huán)境

5．1CCG切削構(gòu)造幾何造型：

具有以下造型功能：快速倒角、倒圓；柱錐形體、長方體、球體、園環(huán)與彈簧；園孔構(gòu)型、鉆中心孔；鍵槽構(gòu)型、環(huán)槽構(gòu)型、退刀槽構(gòu)型、螺紋構(gòu)型、切割構(gòu)型；花鍵構(gòu)型、齒輪構(gòu)型；橢圓構(gòu)型、蝸掄構(gòu)型。解決80%以上的基本造型的速度。形體越復(fù)雜，效果越明顯。

5．2方便的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)）

在CAD平臺(tái)上，可以邊繪制、邊設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)齒輪、蝸桿、螺栓、彈簧、軸承進(jìn)行強(qiáng)度、疲勞計(jì)算，尺寸公差查詢。

5．3CAD/CAM/DNC一體化的集成平臺(tái)

在該造型環(huán)境中能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行常規(guī)工藝、數(shù)控工藝規(guī)劃、編制，并對(duì)工藝進(jìn)行NC程序仿真模擬，模擬成功可進(jìn)入實(shí)際機(jī)床加工模擬（對(duì)毛坯、夾具、裝夾方式、刀具、機(jī)床參數(shù)、切削參數(shù)、換刀點(diǎn)。。。。。。），對(duì)工藝進(jìn)行綜合性評(píng)估。

5．4協(xié)同作戰(zhàn)的工作環(huán)境

在RIC服務(wù)器啟動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控S，客戶機(jī)啟動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控C，在RIC服務(wù)器上可以看到各客戶機(jī)圖標(biāo)，只需選擇圖標(biāo)，就可以觀察對(duì)方繪圖，采用網(wǎng)絡(luò)電話及可進(jìn)行消息對(duì)話。

五、其他服務(wù)

如多媒體教學(xué)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、廣告制作與服務(wù)、人力資源管理、商務(wù)管理等等。

參考文獻(xiàn)

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