34、定制化制造工厂的实现与个性化定制制造系统

定制化制造工厂的实现与个性化定制制造系统

在当今竞争激烈且技术飞速发展的时代，制造业正面临着巨大的变革。随着物联网、工业无线网络、大数据、云计算、移动计算和嵌入式技术的发展，现代全球制造业与信息技术的融合程度不断加深，这为生产定制化和产品生命周期管理等新应用带来了更多希望。

1. 背景与问题提出

随着产品寿命的不断提高，消费者对产品的个性化需求日益明显。他们不再满足于被动购买，而是希望参与到产品的定制过程中。然而，传统的工业生产方法，遵循供应链中的既定顺序和被动模式，已无法满足制造业发展的社会需求。此外，制造企业与市场供应链之间还存在信息壁垒。

为了解决这些问题，提出了工业4.0的概念，其主要包括智能工厂和智能生产两大主题。机器组将实现自组织，供应链将自动协调。基于云计算和移动计算的理论与应用，结合现有的工业控制技术，设计了具有移动服务能力的个性化定制制造系统（PCMS）。

2. PCMS系统架构

PCMS系统架构分为三层：制造设备层、云服务系统层和移动服务层。各层依赖相应的通信技术和协议进行通信和协调生产活动。

2.1 架构分析

• 制造设备层 ：使用软件定义的传感器网络收集资源信息。嵌入式模块有信息转换辅助节点，使该层的众多设备能通过此模块与云平台关联。智能机器人可确保工作过程的实时性和准确性，能自动接收云平台的决策，执行多方面的生产活动，提高车间生产的灵活性和效率。
• 云服务系统层 ：需具备CPS关键特性。利用云计算技术为工业物联网的异构资源提供数据交换、存储和分析的API。同时提