13、未来工厂不同视角与预测性维护策略解析

未来工厂不同视角与预测性维护策略解析

1. 云制造与虚拟工厂概述

云制造（CMfg）通过面向服务的层作为服务进行部署，构成了云制造架构。对于虚拟企业和协作网络而言，云制造支持不同形式的协作，如松耦合和紧耦合，并借助其高度灵活的云架构建立不同形式的联盟。它能够整合分散的社会制造资产，实现高水平的共享与协作。在云制造中，企业进行服务开发并相互提供制造服务，这与面向服务的制造理念完全一致。例如，有研究提出基于服务代理的面向服务架构，以编排多个异构云的服务。

云制造范式区分了诸如资源消费者、资源提供者和云运营商等运营角色。尽管在标准云环境中这些角色是固定的，但云制造开启了新的协作模式，其中运营角色和共享策略是可互换的。同时，在虚拟工厂设计中会考虑人的角色，服务型虚拟工厂涉及的各方被定义为服务提供者、服务消费者和服务代理。不过，为了实现虚拟工厂之间的灵活协作，还需要进一步研究部署模型和定价模型。

从虚拟工厂作为 IT 平台的角度来看，其潜力可扩展到对车间进行规划、模拟和控制，以评估生产和维护规划决策的未来影响。在云环境中，基于云的服务可监控生产计划并控制离散制造环境，包括机器可用性监控、协作和自适应过程规划、同步车间调度以及物料规划等。

数字工厂和云制造采用不同概念来实现未来工厂。从常见的数字工厂视角出发，目标是借助虚拟现实、增强现实和模拟等新技术进步，实现工厂内部的自动化和数字化，以优化车间生产。而从工厂间协作的角度来看，最有前景的范式是中国的云制造范式和欧洲的虚拟工厂概念。云制造源于广泛接受的云计算概念，虚拟工厂则基于制造环境形成。为了进一步拓展中欧工厂之间的业务，有必要更好地研究数字工厂和云制造之间的互操作性问题。

2. 预测性维护的重要性与