网络化制造与制造网络
网络化制造
网络化制造内涵及发展趋势1、引言在目前计算机网络的迅速发展以及企业为适应新形势下能实现利益最大化的双重驱动力下，网络化制造应运而生。
网络化制造的出现与发展，引起了全球制造领域的极大关注。
1993年，美国政府在宣布“国家信息基础设施（NII）”计划时指出：“网络将实现制造到流通的信息一体化；将实现远程共享科学信息资源和仪器设备资源；将提高劳动生产率和工作效率，刺激经济高速发展[1]。
”随着经济全球化的推进，企业也面临着全球化市场竞争，这对于企业来说既是挑战又是机遇，而能否在这场战役中取得胜利掌握、发展网络化制造这一核心技术至关重要。
2、网络化制造定义及基本特征网络化制造，从字面上可以了解一定涉及“网络”与“制造”这两个概念，并将它们有机的结合起来。
网络制造中的“网络”是广义上的网络，对于制造企业来说，通常包括互联网（Internet）、企业内联网（Intranet）、企业外联网（Extranet）。
而“制造”目前有两种理解：“小制造”和“大制造”。
“小制造”是指产品的制作和生产。
“大制造”是涉及到产品的设计与开发、物料资源管理、生产计划、生产加工过程、产品质量控制、经营管理、市场营销、售后服务等一系列相关活动。
网络化制造中的“制造”就是“大制造”概念即包括产品整个生命周期及这过程中涉及的制造技术及系统。
综上所述，网络化制造是基于网络的制造企业的各种制造活动及所涉及的制造技术及系统的总称[2]。
网络化制造有着丰富的内涵，其内容还在不断丰富的过程当中。
所具有基本特征主要有：1、基于网络的先进制造模式，企业通过互联网，企业内、外联网组织并管理；2、快速响应市场需求；3、资源整合共享，节省成本；4、突破了地域和时间的限制等特征。
3、网络制造关键技术及现如今存在的发展瓶颈在网络化制造的研究与应用中，涉及大量的组织、使能、平台、工具、系统实施和运行管理技术，这些技术的掌握程度直接影响到网络化制造的研究与发展。
智能制造的三个基本范式
根据智能制造数字化网络化智能化的基本技术特征，智能制造可总结归纳为三种基本范式，即：•数字化制造——第一代智能制造•数字化网络化制造——“互联网+”制造或第二代智能制造•数字化网络化智能化制造——新一代智能制造☝智能制造基本范式的演进数字化制造第一代智能制造是数字化制造，它是智能制造的第一种范式。
20世纪80年代后期，智能制造的概念被首次提出。
当时智能制造的主体就是数字化制造，是后两个智能制造基本范式的基础。
20世纪下半叶以来，随着制造业对于技术进步的强烈需求，数字化制造引领和推动了第三次工业革命。
数字化制造是在制造技术和数字化技术融合的背景下，通过对产品信息、工艺信息和资源信息进行数字化描述、集成、分析和决策，进而快速生产出满足用户要求的产品。
数字化制造的主要特征表现为：第一，在产品方面，数字化技术得到普遍应用，形成数控机床等“数字一代”创新产品。
第二，大量采用计算机辅助设计/工程设计中的计算机辅助工程/计算机辅助工艺规划/计算机辅助制造（CAD/CAE/CAPP/CAM）等数字化设计、建模和仿真方法；大量采用数控机床等数字化装备；建立了信息化管理系统，采用制造资源计划/企业资源计划/产品数据管理（MRPII/ERP/PDM）等，对制造过程中的各种信息与生产现场实时信息进行管理，提升各生产环节的效率和质量。
第三，实现生产全过程各环节的集成和优化，产生了以计算机集成制造系统（CIMS）为标志的解决方案。
在这个阶段，以现场总线为代表的早期网络技术和以专家系统为代表的早期人工智能技术在制造业得到应用。
20 世纪80年代，我国企业开始了解和认识到数字化制造的重大意义，经过几十年的发展，我国数字化制造从探索示范渐入推广发展阶段。
但是，相对我国巨大的企业基数，我国真正完成数字化制造转型的企业还是少数的。
因此，我国的智能制造发展必须坚持实事求是的原则，踏踏实实从数字化“补课”做起，进一步夯实智能制造发展的基础。
生产制造网络化协同系统的研究与应用
生产制造网络化协同系统的研究与应用随着信息技术的飞速进步和互联网的普及，传统制造业正在发生着一场潜在的变革，这便是生产制造网络化协同系统的兴起。
这种系统可以将制造企业内部、外部的生产各环节进行巧妙地连接，提供高效的生产优化方案，让制造企业更加智能化，高效化和灵活化，同时也更加竞争力强大。
一、生产制造网络化协同系统的优势生产制造网络化协同系统的优势可以从三个方面来讨论。
首先，这种系统能够实现生产数据的共享，这样可以让生产过程中的所有人员获得更准确的信息，同时也加快了信息在企业内部的传递速度。
其次，系统可以大大减少了生产过程中的错误率和生产成本，达到更好的生产效益。
最后，这种系统还可以实现生产信息的可视化和智能化，这样可以让管理人员更好地掌握生产数据，同时也能够快速调整生产方案，从而提供有效的反馈和控制手段。
二、生产制造网络化协同系统的实现方法实现生产制造网络化协同系统需要涉及到多项技术，如云计算、物联网、大数据、人工智能、机器人等，其实现与应用必须利用以上现代信息技术，为了实现这样的系统，需要了解如下几个方面：A. 数据存储与管理大量的数据需要被存储和管理，因此需要选择适合的数据存储技术。
传统的数据库技术无法胜任如此庞大的数据存储，因此需要借助Hadoop, NoSQL等技术，进行数据分布式存储，同时，数据分布式存储在硬盘中，通过实时采集生产数据，将数据获取到随后进行分布式计算和管理。
B. 数据采集与传输在实际生产中，需要针对性地采集一定数量的生产数据，这些数据主要包括设备运行数据、生产过程数据、质量数据等。
需采用各种型号的传感器，通过传输网络将数据实时采集、传输。
传输方式和协议根据网络架构和移动设备或硬件性能可以选择有线或无线或其他传输方式。
C. 系统集成与智能化设计生产制造网络化协同系统的集成，需要考虑生产的多个阶段的公司内部系统和外部系统，随着生产系统复杂度上升，传统的管理方式，传统的信息记录格式和管理工具已经无法满足作业工厂的要求，需采用集成度高的制造管理系统，利用人工智能技术，进行系统的分析、判定，进行优化、调整和监控等操作，并不断完善和更新技术和工具。
网络化制造
网络化制造一、背景及国内外的研究现状1.1制造业的发展趋势现代市场己经从卖方市场转向买方市场，制造业面临的不仅是产品质量和价格的竞争，而且更重要的是产品的上市时间、售前售后服务等方面的竞争，这是一种对万变的市场和客户需求的响应能力。
全球经济一体化成为一种不可阻挡的趋势，这一方面表现在全球市场的一体化，传统的市场壁垒正在消失，另一方面表现为跨国企业的大量涌现。
在这种经济背景下，制造业出现了大联合化、大集团化和分散化、小型化的二种趋势,;’。
随着全球经济一体化的迅速进展，全世界的制造产业正在以空前未有的速度和程度迅速集中，企业规模越来越大、越来越国际化。
企业的大联合化和大集团化是社会化大生产发展的必然趋势，是社会生产力得以迅速发展的必要条件，可以更加有效地利用各种生产要素，创造更高的生产力，从而取得更好的经济效果。
并且使企业在竞争中经得起各种风浪。
为了维护本国企业的利益，各国政府放松了对企业兼并的限制，为大规模的公司并购提供了条件。
计算机技术和交通运输的发展为管理大规模企业提供了可能。
全球计算机网络使各公司能够一按键就立即转移资金并使它们的大企业能够保持经营的一致行为。
世界范围的企业并购案例大量出现。
仅1997年，全球汽车工业就出现数百次并购活动，交易额达280亿美元。
1998年以来，出现了德国戴姆勒-奔驰与美国克莱斯勒公司高达920亿美元的合并，通用收购德国欧宝并与瑞典的绅宝合作，福特与英国美洲虎、日本马自达结盟，德国大众收购英国劳斯莱斯，意大利菲亚特与法国雪铁龙、德国大众与英国罗孚、美国通用与日本五十铃都己合并或正在商谈之中。
有人预测，世界汽车工业将由5-6家汽车巨人主宰。
在21世纪的经济竞争中，企业规模优势将占很大分量，过去国家之间的比较优势是通过国际贸易来实现的，而现在则越来越多地通过大企业间的竞争来实现。
但大企业有大企业的缺点，大企业实现内部协调的代价很高，在更加有效地利用人力资源方面也存在某些问题，呈现出一种所谓的“大企业病”，在竞争日趋激烈的市场上变得越来越脆弱。
网络化生产模式在制造业中的应用
网络化生产模式在制造业中的应用随着科技的发展，网络化生产模式正慢慢地在制造业中得到了广泛的应用。
在过去的几十年里，传统的制造业是以大量的人力和物力为基础的，因此生产效率很低，成本也很高。
而通过网络化的技术手段来进行制造，不仅能够大大提高生产效率，还能够降低成本，因此越来越多的企业开始采用这种现代化的生产方式，以求更好的发展。
一、网络化生产在制造业中的应用网络化生产正逐渐地成为一个新兴的制造业模式，在现代制造业中得到了广泛的应用。
它通过互联网、云计算、物联网等技术的应用，实现了生产流程的数字化、虚拟化，使得制造业能够更快、更便捷地响应市场需求。
在使用网络化生产模式的企业里，不仅可以实现智能生产和高效率的生产流程，还可以降低生产成本和物流成本。
除此之外，网络化生产模式还可以实现生产过程的可追溯性，以及生产环节的自动监测和管理。
二、网络化生产模式的优点网络化生产模式相较于传统的手工生产模式，具有很多优点。
首先，网络化生产可以提高生产的效率和质量，此外，由于计算机和机器人的参与，生产过程中产生的废品，往往被大大降低。
其次，它可以使机器人和人类实现良好的协作，以更好地完成生产任务。
机器人可以完成重复性的劳动任务，而人类则能够更好地适应不同的环境和任务，完成更加复杂的工作。
再次，网络化生产模式的成本也大大降低。
传统的生产方式需要大量的人力和物力投入，但是网络化生产则依靠先进的科技和自动化设备，大大降低了人力和物力成本。
三、网络化生产模式的挑战和未来网络化生产模式虽然具有很多优点，但是在实施过程中也会遇到一些挑战。
其中最大的挑战就是网络化环境的安全性问题。
由于生产的大量信息都通过互联网来传输，因此数据泄露和信息安全问题是一个必须要面对的问题。
此外，网络化生产模式的普及和实施还面临着技术含量较高、成本较高、设备更新周期较短等问题。
未来，随着互联网和物联网技术的不断发展，网络化生产模式将会得到更广泛的应用。
实现可追溯性、自动监测和自动化管理的生产流程，将成为未来制造业的趋势。
协同制造构建制造业网络化新生态
协同制造构建制造业网络化新生态作者：晨燕来源：《中国电子报》2015年第47期国务院近日印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（以下简称《指导意见》）将“互联网+”协同制造作为重点行动，提出推动互联网与制造业融合，提升制造业数字化、网络化、智能化水平，加强产业链协作，发展基于互联网的协同制造新模式。
在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造，打造一批网络化协同制造公共服务平台，加快形成制造业网络化产业生态体系。
“互联网+”是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合，推动技术进步、效率提升和组织变革，提升实体经济创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。
在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网与制造业的融合发展已是大势所趋，具有广阔前景和无限潜力，成为不可阻挡的时代潮流。
实施“互联网+”协同制造行动，要按照《指导意见》的要求，一要大力发展智能制造，以智能工厂为发展方向，开展智能制造试点示范，加快推动云计算、物联网、智能工业机器人、增材制造等技术在生产过程中的应用，推进生产装备智能化升级、工艺流程改造和基础数据共享。
着力在工控系统、智能感知元器件、工业云平台、操作系统和工业软件等核心环节取得突破，加强工业大数据的开发与利用，有效支撑制造业智能化转型，构建开放、共享、协作的智能制造产业生态。
二要发展大规模个性化定制。
支持企业利用互联网采集并对接用户个性化需求，推进设计研发、生产制造和供应链管理等关键环节的柔性化改造，开展基于个性化产品的服务模式和商业模式创新。
鼓励互联网企业整合市场信息，挖掘细分市场需求与发展个性化定制提供决策支撑。
三要提升网络化协同制造水平。
鼓励制造业骨干企业通过互联网与产业链各环节紧密协同，促进生产、质量控制和运营管理系统全面互联，推行众包设计研发和网络化制造等新模式。
鼓励有实力的互联网企业构建网络化协同制造公共服务平台，面向细分行业提供云制造服务，促进创新资源、生产能力、市场需求的几句与对接，提升服务中小微企业能力，加快全社会多元化制造资源的有限协同，提供产业链资源整合能力。
网络化制造(Networked-manufacturing)
网络化制造（Networked-manufacturing）姓名：班级：专业：摘要：网络化制造是指通过采用先进的网络技术、制造技术及其其它相关技术, 构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统, 并在系统的支持下, 突破空间对企业生产经营范围和方式的约束, 开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动(如产品设计、制造、销售、采购、管理等) , 实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成, 高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。
关键词：网络化制造技术应用迄今为止, 国内外许多专家、学者、企业应用人员在网络化制造方面已经开展了大量的研究和应用实践工作, 德国Produktion2000 框架方案旨在建立一个全球化的产品设计与制造资源信息服务网; 欧洲联盟公布的“第五框架计划(1998- 2002 年) ”已将虚拟网络企业列入研究主体, 其目标是为联盟内各个国家的企业提供资源服务和共享的统一基础平台, 在此基础上公布的“第六框架计划(2002- 2006 年) ”的一个主要集成平台体系结构目标是进一步研究利用Internet 技术改善联盟内各个分散实体之间的集成和协作机制。
国内方面, 华中科技大学的杨叔子院士阐述了网络经济时代制造环境的变化与特点, 指出了网络化制造模式的必然性, 研究基于Agent 的网络化制造模式及基于利益驱动的动态重组机制。
重庆大学的刘飞教授对网络化制造的定义、内涵特征进行了描述, 并归纳出了支撑网络化制造的技术体系; 浙江大学的祁国宁和顾新建教授则分析了网络化制造的几种发展途径并指出了网络化制造模式在21 世纪制造业中的重要地位; 贵州工业大的谢庆生教授提出了基于ASP 模式的网络化制造系统结构, 并针对我国发展网络化制造的实际着重讨论了基于ASP 模式网络化制造的发展策略。
网络化制造内容企业信息涉及有关产品设计、计划、生产资源、组织等类型的数据，不仅数据量大，数据类型和结构复杂。
云制造_面向服务的网络化制造新模式
第16卷第1期计算机集成制造系统Vol.16No.12010年1月Computer Integrated Manufacturing SystemsJ an.2010文章编号:1006-5911(2010)01-0001-07收稿日期:2009212201;修订日期:2009212215。
Received 01Dec.2009;accepted 15Dec.2009.基金项目:国家863计划资助项目(2007AA04Z153);国家973计划资助项目(2007CB310900)。
Found ation items :Project supported by t he Na 2tional High 2T ech.R &D Program ,China (No.2007AA04Z153),and the National Basic Research Program ,China (No.2007CB310900).作者简介:李伯虎(1938-),男,上海人,中国工程院院士,博导,主要从事网络化建模与仿真系统、虚拟样机工程、网格化、智能化、服务化制造系统等的研究。
E 2mail :bohuli @ 。
云制造———面向服务的网络化制造新模式李伯虎1,2,张 霖1,王时龙3,陶 飞1,曹军威4,姜晓丹5,宋 晓1,柴旭东2(1.北京航空航天大学复杂产品先进制造系统教育部工程研究中心,北京 100191;2.北京仿真中心,北京 100854;3.重庆大学机械工程学院,重庆 400044;4.清华大学信息技术研究院,北京 100084;5.北京慧点科技开发有限公司,北京 100083)摘 要:为求解更加复杂的制造问题和开展更大规模的协同制造,分析了目前应用服务提供商、制造网格等现有网络化制造模式在应用推广等方面遇到的问题,阐述了云计算服务模式、云安全、高性能计算、物联网等理念和新技术对解决网络化制造中运营、安全等问题的契机。
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• 电子商务系统：结合区域的经济特色，建立
为区域经济服务的电子商务系统，为区域内的 企业提供方便和低价的电子商务服务
• 区域性产品虚拟展示与销售中心：以地区
为中心，分行业建立本地制造产品的展示和销 售集成系统，采取集中与分散链接相结合、实 物产品和虚拟产品并存的方案，建立一个展示 和推销本地产品的一个大系统
• 资源共享系统:实现企业间共享资源的管理，
实现企业间资源的优化配置，提高资源的利用 率。资源共享系统提供共享资源的注册、删除、 修改、查询等功能。通过建立系统共享模型， 实现对共享信息的维护
• 供应链管理系统:采用供应链管理的方法建
立面向区域内产业链的企业间物流管理和信息 管理系统，通过提高整个供应链的竞争力来加 强本地区企业的整体竞争力
使能工具
项目管理、企业建模、远程诊断、设备互联
产品资源库，
制造资源库， 基 础 数 据 库 ...
基基础础技技术术体体系系
网络化制造标准与协议
体体系系结结构构、、标标准准规规范范、、指指南南......
网络化制造系统的结构
区域网络化制造系统的4个层次
• 基础层:基础层主要为实施网络化制造提供基础 的支持，包括基础数据库、相关的技术基础、 网络化制造相关标准与协议等。
பைடு நூலகம் 网络化制造的内涵
• 网络制造不是简单的制造网络化，网络化制 造是符合网络经济规律的制造模式，企业的 运作模式与经营理念都较以前的企业形态有 根本的改变。
• 开展网络化制造不仅仅是技术问题，更重要 的是建立符合网络经济（知识经 济）规律的 企业文化、管理机制和运作模式。
网络化制造的思想内涵
• 协同论、系统论、信息论、分形论； • 分布与集中的统一； • 混沌与有序的统一； • 协同与自治的统一。
• 应用与使能工具层:包括各种实施区域网络化制 造所需要的应用软件系统和使能工具
• 企业网络化制造应用系统层:它是企业实施网络 化制造所包含的最主要的功能。
• 企业用户层:通过互连网络实现企业互连，在项 目管理和过程管理系统的支持下开展企业网络 化制造实际应用
区域网络化制造系统应用功能
• 共享信息平台:为制造企业提供企业信息、产品
一、定义与内涵
• 网络化制造是指制造企业利用网络技术开展产 品设计、制造、销售、采购、管理等一系列活 动的总称。
• 其核心是利用网络，特别是Internet，跨越不 同的企业之间存在的空间差距，通过企业之间 的信息集成、业务过程集成、资源共享，对企 业开展异地协同的设计制造、网上营销、供应 链管理等提供技术支撑环境和手段
二、区域网络化制造系统实施目标
• 开展创新性、前沿性的高技术研究，在理论、方法和共性 关键技术上取得突破，占领先进制造技术的制高点
• 通过网络化制造核心平台、专业平台、应用构件的开发与 集成，形成面向网络化制造的系列软件产品
• 通过实施区域网络化制造典型应用工程，提高区域企业群 体和产业链的国际竞争力，并取得显著的经济和社会效益
• 虚拟采购中心：建立行业性的面向中小 企业的虚拟供应链和区域性网络化供应 系统，使广大企业能够通过网络在动态 供应链中进行合作，实现从订货合同获 取、执行到完成的整个过程，通过企业 内部集成及企业间的动态联盟，组建起 从原材料供应到满足客户需要的最终商 品的快速、廉价、适应性强的动态供应 链，从而高效、充分地利用企业内部和 外部资源
设 计异 制地 造协 系同 统
和 协资 作源 系共 统享
系 统
与 企 业 协 同
动 态 联 盟
电 子 商 务 系 统
其 他 系 统
网络化制造的内涵
• 将网络和计算机技术与制造技术相结合， 快速形成虚拟网络企业联盟，充分利用 社会资源，协同开展产品开发和设计、 制造、销售、采购、管理等产品全生命 周期业务活动，以及时、快速地响应和 适应市场和用户需求变化，提高企业群 体竞争优势。
• 产品协同设计制造系统：为企业开展异地
产品协同设计制造提供支持，包括跨企业产品 数据管理、跨企业产品的并行设计制造、产品 的虚拟设计与制造、产品研制的项目与过程管 理、跨企业的产品可视化系统等
• 在线/远程制造服务：通过对制造设备进行
封装，实现制造设备的上网，并且能够为需要 制造服务的其他企业提供在线和远程的制造工 作
企业 A
资源 C
其它资源
教育网………
企业用户
网络化制造集成平台
过程与项目管理
共享 信息 系统
敏捷 企业 协作 平台
产品 协同 设计 制造 系统
在线/ 远程 制造 服务
资源 共享 系统
供应 链管 理系
统
电子 商务 系统
虚拟 采购 中心
产品 虚拟 展示 与销 售中
技术 支援 中心
心
应用软件系统 CAX/PDM /ERP/SCM /CRM
• 通过实施区域网络化制造推广应用过程，促进区域制造业 的信息化水平，实现信息化带动工业化的目标
三、区域网络化制造系统的组成
区域 B
区域 A
网络化制 造系统
资源 A
企业 C
Internet Intranet Extranet
PDM 产品资源库
ERP 制造资源库
SCM
知识库
CRM
资源 B
企业 B
平台 技术基础体系
863区域网络化制造第二次研讨会
网络化制造与制造网络
2002年10月27-28 杭州
清华大学
提纲
一、定义与内涵 二、区域网络化制造系统实施目标 三、区域网络化制造系统的组成 四、研究、开发、实施内容 五、应用实施要点问题 六、技术路线 七、制造网络－网络化制造的奋斗目标 八、本次研讨会的主要研讨问题
信息和供求信息的发布机制，企业能方便地将自身 的信息在区域/行业网络化制造平台上发布，供其 他企业用户查询。提供信息检索、供求配对导航、 智能信息代理服务，提供个性化服务。
• 敏捷企业协作平台:产品工程图纸和技术资料的
传送与在线浏览；产品的网上协同设计；设计生产 任务的异地进度监控与信息管理；虚拟会议室等。 目的是提高企业间协作的效率，降低协作成本。
• 实现产品商务的协同、产品设计的协同、产品 制造的协同和供应链的协同，从而缩短产品的 研制周期和研制费用，提高整个产业链和制造 群体的竞争力。
网络化制造系统的多种运行模式
制造业基地、产业链
制造业 企业
制造业 企业
……
其他资源
数字化 服务企业
制造网络平台
数字化
基于ASP的网络化制造服务系统 服务企业