在當今快速變化的市場環境中,雲端製造(Cloud Manufacturing, CMfg)被視為應對挑戰的創新解決方案,其理念源於先進的製造技術和企業信息技術,通過雲計算、物聯網(IoT)、虛擬化等技術的支持,將製造資源與能力轉化為可智能管理的服務。這一轉型不僅提升了隨需應變的靈活性,還促進了製造資源的共享與循環,提高了整體的資源利用率。
雲端製造使得企業能夠提供安全可靠的高質量、低成本的製造服務,涵蓋產品的全生命周期,包括設計、模擬、生產、測試和維護。
嶄新的雲端製造模式始於2010年,當時由中國的李博虎教授和張林教授領導的研究小組首次提出相關概念。隨後的討論和研究激發了對Cloud-Based Design and Manufacturing(CBDM)等相似概念的探討,這些概念同樣受到了雲端技術的影響。
雲端製造可以被分為兩大類。第一類是將製造軟件部署在雲端,即“製造版本”的計算。這種方式下,CAx軟件可以作為MCloud的一項服務來供應。此外,第二類則範圍更廣,涉及生產、管理、設計和工程能力,這種系統整合了物理設備、材料等資源,支持整個供應鏈,實現成本的降低。
在這種系統下,無論是物質資源還是非物質資源,都必須能夠支持整個供應鏈,以實現高效共享。
從資源的角度來看,每種製造能力都需要具體的製造資源來支持。製造資源通常分為軟資源和硬資源兩種。
軟資源主要包括:設計、分析、模擬等整個產品生命周期的軟件應用,以及在電子製造業中逐漸被接受的知識、技能及經驗人員。
硬資源則主要包括生產設備、監控/控制資源、計算資源、材料及運輸等,這些資源對於完成製造任務至關重要,並且直接影響最終產品的質量以及生產效率。
雲端製造的佈署模式多樣化,包括公共雲、私有雲、社群雲和混合雲。私有雲通常由單一企業或其子公司集中管理,而社群雲則基於共享相似需求的組織之間的合作。公共雲實現了多租戶環境中服務的公開共享,而混合雲結合了多種佈署模式,兼具不同雲端的優勢。
不同用戶可以根據需求搜索並調用合適的製造雲服務,進而組合成虛擬製造環境,以便在全球供應鏈中完成其製造任務。
雲端製造不僅是對於現有製造流程的大幅優化,更是未來製造業的一種重要趨勢。隨著物聯網及智能管理技術的進步,製造業的效率及靈活性將會進一步提升,實現真正的智能製造。
如此一來,在這樣的製造環境下,企業如何掌握雲端製造的機遇,以應對快速變化的市場需求呢?