《同济大学-智能制造导论》第7章-网络协同制造

第七章网络协同制造定义1架构2案例分析3主要研究方向和未来发展趋势4

2015年以来，中国在互联网技术、产业、应用以及跨界融合等方面取得了积极进展，已具备加快推进“互联网+”发展的坚实基础。1、定义1.1网络协同制造概述

2.“互联网+”协同制造的几个相关概念“互联网+”协同制造网络化协同制造1.“互联网+”和协同制造产生的背景

2015年7月，我国国务院发布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，其中的一项重要行动计划是“互联网+”协同制造。1、定义1.2网络协同制造的迫切需求分析传统工业企业互联网化转型明显加快；互联网企业借助新产品新服务融入工业基因；生产服务企业借助互联网拓展服务空间。互联网与制造业融合整体态势侧重消费服务的互联网暂难满足制造业生产性需求；核心技术仍是制约我国互联网与制造业融合创新发展的关键；制造业企业信息化水平参差不齐，很难形成通用的融合创新推广路径;互联网与制造业融合供需双方存在认识差异;支撑创新转型的旧体系改造和新产品推广的专业服务尚待完善。互联网与制造业融合面临的主要问题定义1架构2案例分析3主要研究方向和未来发展趋势42、架构2.1网络协同制造的总体架构三个层级的协同：制造企业内部各个部门或系统的协同;企业集团（联盟）内工厂之间的协同制造;基于供应链的协同制造。五方面价值体现：降低企业原料物料库存成本；更灵活地实现整个企业的制造敏捷性；更好地监控企业的制造过程；节约实施成本和流程维护与改善成本；降低企业系统维护资源消耗。（SCM:SupplyChainManagement,供应链管理;CRM:CustomerRelationshipManagement,客户关系管理;EIP:EnterpriseInformationPortal,企业信息门户）网络协同制造的并行工程示意图2、架构2.1网络协同制造的总体架构协同设计制造系统构成：协同系统管理模块；协同工作管理模块；分布式数据管理模块；安全控制模块；协同应用模块；决策支持模块；协同工具模块。（SCM:SupplyChainManagement,供应链管理;CRM:CustomerRelationshipManagement,客户关系管理;EIP:EnterpriseInformationPortal,企业信息门户）网络协同制造的并行工程示意图2、架构2.1网络协同制造的总体架构网络协同制造总体技术架构示例1：“典型区域性网络化产品协同设计制造平台系统方案”总体架构2、架构2.1网络协同制造的总体架构网络协同制造总体技术架构示例2：基于“企业动态联盟”的网络协同制造技术总体架构网络协同制造的核心环节在于借助网络平台围绕制造任务实现不同企业间的资源优化配置;协同制造的关键在于资源配置;资源共享是网络协同制造的前提。2、架构2.1网络协同制造的总体架构网络协同制造总体技术架构示例3：由资源共享服务平台和协同生产管理平台构成的网络协同制造系统技术架构资源共享服务平台支持下的网络化制造资源获取模型2、架构2.1网络协同制造的总体架构网络协同制造总体技术架构示例4：以降低协作风险为目标的网络协同制造系统架构实现协同制造并减低协作风险的措施：协同平台管理；合作伙伴关系建立；合作伙伴制造资源评价；协同生产计划分解；合作伙伴风险规避。2、架构2.1网络协同制造的总体架构网络协同制造总体技术架构示例5：基于社会化的网络协同智能制造体系架构从上到下的四个层级：实体资源层；智能资源层；社会协作层；协作应用层。2、架构2.2网络协同制造基本组成要素分析网络协同制造中网络是基础网络为协同制造的整个过程提供了平台支持。网络协同制造中资源共享是前提充分利用各个企业的优势资源，选择最合适的制造企业来实现整体制造方案的最优。网络协同制造中技术是支撑技术是保障协同过程顺利进行的支撑,主要用到的技术有基础技术、集成技术、应用实施技术等。网络协同制造中扁平透明度高的组织模式是保障该组织模式下，联盟内各企业以制造任务为中心，根据自身资源条件提供制造服务。网络协同制造中提高效率和效益是目标网络协同制造是市场驱动的结果，效率和效益的提升是引导企业走向网络协同制造的关键因素。定义1架构2案例分析3主要研究方向和未来发展趋势43、案例分析美国耐克公司该公司在世界各地征集其产品的生产商、经销商。波音公司其分支机构和日本多家公司曾围绕波音777喷气式客机建立了协同制造平台。戴尔公司该公司引入了企业协同制造运作机制。国内外企业引入网络协同制造模式的案例分析3、案例分析西门子公司2016年推出名为MindSphere工业制造云服务平台。富士康集团2017年开发了工业互联网平台BEACON。中国电信-CPS平台平台架构分为：通讯层、应用开发平台层和应用展现层。国内外企业引入网络协同制造模式的案例分析3、案例分析波音公司——777飞机设计制造的并行工程国内外企业引入网络协同制造模式的案例分析在波音777飞机研制最高峰时曾组织过238个DBT团队，总共成员有8000余人，其中工程师6000名。通过网络系统协调，实现计算机辅助无纸设计和无纸制造。在波音777的41舱段的DBT中就有重量、结构、绘图、有效载荷、计划、工装设计、推进系统、飞行控制、电气、分析、财务、飞行面板、环境控制、液压系统、CAD／DPA支持、用户服务和质量保证等部门人员组成。为用户提供数据分析、应用开发环境及应用开发工具负责将数据传输到云平台为用户提供集成行业经验和数据分析结果工业智能应用3、案例分析西门子公司——MindSphere平台国内外企业引入网络协同制造模式的案例分析Mind-ConnectMindCloundMind-Apps3、案例分析中国电信-CPS平台国内外企业引入网络协同制造模式的案例分析应用：某钢结构集团基于CPS平台的个性化定制与协同制造作用：引进了大规模个性化定制新模式；应用了网络协同制造新模式定义1架构2案例分析3主要研究方向和未来发展趋势44、主要研究方向和未来发展趋势4.1主要研究方向基础前沿与关键技术智能工厂工业互联网系统理论与技术“互联网+”产品定制设计方法与技术基于第三方平台的多价值链协同技术与方法复杂产品建模与仿真系统；网络协同制造系统集成技术与工具研发；支持大规模定制生产的网络协同制造平台研发；支持复杂产品定制生产的网络协同制造平台研发支持大规模定制生产的网络协同制造集成技术研究与应用示范；支持复杂产品定制生产的网络协同制造集成技术研究与应用示范；网络协同制造技术资源服务平台研发与应用示范装备/系统与平台集成技术与应用示范4、主要研究方向和未来发展趋势4.2未来发展趋势当前应着力提升核心软硬件的技术水平与应用能力，鼓励以工业生产需求为引领，促进工业发展模式变革。大力发展智能制造运用多元社交平台，收集用户的个性化产品需求，打破传统供需模式，实现个性化与规模化的相辅相成。发