云制造下網絡協同和人機交互融合的關鍵技術研究

許凱迪

摘要：本篇文章以云制造下網絡協同和人機交互融合的關鍵技術為研究核心，闡述了云制造的含義，體系結構層，以及云制造的應用方向，分析了云制造之于傳統制造模式的優勢，并探討了云制造下網絡協同和人機交互融合中的幾項關鍵技術，期望制造行業的從業者可以對云制造這種新興的制造模式有更多的了解，也希望云制造模式的研究者們可以多多關注這些技術的研究，幫助云制造模式有進一步的提升。

關鍵詞：云制造;人機交互;信息采集;信息融合;網絡管理

一.云制造的含義

云制造是一種新型的制造模式，它將制造業所需的各種資源利用計算機信息技術整合連接在一起并實現整個社會的制造業對這些資源的一種共享，將制造資源高效的利用起來，減少其在制造中的浪費。比如說，制造業中通常會用到很多的制造設備，這些設備本身的成本是非常高昂的，但在云制造的制造模式下，可以建立網絡共享的平臺，將閑置的制造設備通過平臺進行出租與租賃，從而減少制造企業在制造設備上所花費的成本。云制造的理念最先是由我國的相關研究團隊在國際上提出的。云制造可以稱之為一種服務，一種面向制造企業的服務，它既方便了制造業的生產， 也是對居民生活水平的一種間接促進。

二.云制造的體系結構層

云制造的體系結構層大致可以分為三個，分別是制造資源層，平臺公共服務層好，還有最后的應用層。制造資源層即就是為整個的云制造體系提供制造資源的層級，這些制造資源中包含制造業所需要的各種設備，工具，物料，制造工藝相關參數等。在制造資源層，計算機技術會將這些即將提供的實際制造資源的相關數據整合在一起并進行分類管理[1]。平臺公共服務層則是為平臺的用戶提供各種綜合性的服務的，幫助他們解決他們在制造上的各種需求。最后是應用層，使用來收集云制造用戶的各種需求的，用戶可在這一層進行各種操作來與云制造體系進行交互，提交自己的需要的制造資源的請求。

三.云制造的應用方向

①云制造可應用于大型企業的產品研發，可以幫助企業創建產品研發平臺，為其下屬的部門或者小企業提供各種研發資料和數據上的支持，幫助其研發新的產品。②可應用于加工資源的共享。加工制造企業分布在全國乃至全世界的不同區域，要進行實際空間上的交流會比較困難，而利用云制造模式，可建立加工資源的共享服務平臺，幫助加工資源的共享與分配更加合理。③可應用于制造業的服務化支持平臺的創建，這個主要針對的是各種大型設備的制造企業向設備的使用企業去提供設備的售后服務等。④可幫助數量龐大的中小企業的發展。中小企業在發展的過程中通常缺少資金，技術，人才等。云制造的公共服務平臺可將這些資源提供給對方，幫助其減少發展中的困難。⑤可應用于制造業的物流運轉。利用網絡信息技術建立制造企業和物流企業以及第三方服務平臺之間的多方協作模式，促進各合作方之間的緊密聯系，減少中間的運轉環節，降低制造業物流成本。

四.云制造之于傳統制造模式的優勢

云制造之于傳統制造模式的優勢主要在于其高效，智能的運轉模式。云制造利用了先進的網絡計算機技術將分布于不同區域的制造企業中的各種資源集中進行管理并按照客戶的不同需求在進行分配，共享，幫助資源的使用更加合理，減少不必要的資源浪費[2]。在云制造的模式中，任何企業都可以參與進來，進行業務的合作和資源的共享。它所涉及到的區域，行業以及企業是非常多的，因而所能共享的資源也就極為可觀。這些數量龐大的資源的共享又能進一步促進資源的再次利用，讓資源的價值實現再次的提升。

五.云制造下網絡協同和人機交互融合的關鍵

（一）云制造下的人機交互界面構建

云制造的模式有著非常大的優勢，而要充分發揮這些優勢，則就需要大量的用戶去使用云制造的模式。而人機交互正是幫助用戶進行云制造模式的應用的。人機交互即用戶與計算機之間進行交流互動。優秀的人機交互模式可以讓用戶更容易地去接受云制造的系統，幫助整個系統的順利乃至高效運行。在進行云制造系統的人機交互界面的設計時，要注意其界面操作方式要簡單。云制造系統的使用者來自于制造行業的每個生產環節，有可能是知識淵博的管理者，也有可能是文化水平較低的操作工人，因而，所設計出的交互界面的操作環節要簡單，要直擊用戶的需求，確保每一位用戶都能夠順利完成自己的交互。交互界面還需要足夠智能，要可進行個性化的操作，確保用戶的每一個創意的想法都能夠得到落實，盡最大可能地服務于用戶。

（二）云制造下信息采集方式

在云制造模式中進行信息采集時，首先分析云制造模式下的諸多制造資源的特點，根據其特點挑選標識這些制造資源的方式，如此才能對制造資源的各項信息進行有效采集。已知的應用于制造資源采集的技術有條碼技術以及RFID技術等，從技術上來說各有優劣。因此，為了更好地進行云制造模式下的制造資源信息的采集，可將兩種技術結合起來，幫助云制造系統無論是在靜態信息的采集還是資源的動態調度方面都能夠有一個更加優化的方式，提升信息采集的效率。

（三）云制造下的信息融合處理

云制造下的信息融合指的是云制造系統將采集來的各種制造資源的信息進行統一的融合，分類，方便進行后期的管理，以便于為用戶提供更好的服務。在進行信息融合處理的過程中，要注意，有些信息因為采集時受到外界因素的影響，所采集到的信息可能并不準確或者存在缺陷，對于這類信息要進行分析，再次驗證并對其缺少的部分進行補充，對于不實的信息要將其及早處理掉[3]。此外，對于同一類型的或者擁有同樣的特征的信息數據在進行融合時，要注意這些信息數據之間的互補性，要包容其多樣性的存在。

（四）云制造下的網絡管理

云制造模式中的網絡管理即就是對運行的云制造系統的管理，其所管理的內容包含云制造系統的資源的統計與數據計算的管理，對于系統的網絡狀況的管理，對于云制造系統中的業務傳輸的管理以及對其網絡節點配置的管理。在云制造的網絡系統中，其所運轉的數據是非常龐大的，因而需要多個管理者對其進行日常的管理工作?？蓪⒄麄€網絡系統劃分為多個區域，每個管理者只負責各自區域網絡的管理，而各個管理者的具體管理工作則由更高一級的管理者進行分派協調，同一層級的管理者之間也可以進行管理工作的交流。通過這種節點分布式的管理方式幫助整個網絡管理的平臺減輕其符合量，減少對網絡管理資源的消耗。

六.結束語

云制造下的網絡協同與人機交互融合的關鍵在于云制造下的人機交互界面構建，信息采集方式，信息融合處理，網絡管理等多種技術的協調配合，在云制造模式的未來發展中，相關研究人員要著重于這些技術的研究與探討，幫助這些技術進行進一步的優化，從而促進云制造模式的進一步成熟與完善，讓云制造模式幫助我國的制造生產行業有更大的進步。

參考文獻：

[1]章振杰. 基于復雜網絡的云制造服務組合動態自適應方法研究[D]. 2020.

[2]賈海利， 張健， 祁宇明，等. 云制造平臺資源需求的高效匹配策略研究[J]. 現代制造工程， 2020（4）：36-43.

[3]鄭杜， 唐敦兵， 王旭，等. 個性化定制生產模式下的云制造系統設計研究[J]. 機械制造與自動化， 2020（1）：33-36.