面向云制造的數(shù)控加工服務關鍵技術(shù)的探究

羅應娜

摘要：在科學技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，數(shù)控加工服務技術(shù)作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝，已經(jīng)成為制造行業(yè)不可獲取的部分，隨著信息技術(shù)的發(fā)展云制造與數(shù)控加工服務技術(shù)逐漸結(jié)合。本文將簡要概述基于云制造的數(shù)控加工服務關鍵技術(shù)，并探究面向云制造的數(shù)控加工服務關鍵技術(shù)內(nèi)容，以期為面向云制造的數(shù)控加工服務提供一定參考。

關鍵詞：云制造;數(shù)控加工服務;關鍵技術(shù)

引言：網(wǎng)絡化與信息化是中國制造企業(yè)現(xiàn)階段的主要發(fā)展趨勢，云制造與傳統(tǒng)加工模式相比更具服務性和現(xiàn)代化程度，貼合企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展需求，面向云制造的數(shù)控加工將為生產(chǎn)企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

1云制造的數(shù)控加工服務關鍵技術(shù)概述

在信息技術(shù)的發(fā)展環(huán)境中，制造行業(yè)已經(jīng)廣泛普及計算機技術(shù)，向著服務、網(wǎng)絡、智能化發(fā)展，云制造便是在信息化環(huán)境中產(chǎn)生的一種服務平臺，旨在為制造業(yè)提供更加高效的服務方法。云制造是網(wǎng)絡信息的一種新模式，集成多種技術(shù)，具有架構(gòu)靈活，可擴展性強等有效，為客戶和企業(yè)提供云服務。而云服務可以與生產(chǎn)制造中的諸多環(huán)節(jié)相互結(jié)合，滿足每個環(huán)節(jié)需要的資源和功能，具有靈活、動態(tài)的優(yōu)勢，企業(yè)可以直接通過云服務來管理整個制造過程，實現(xiàn)對生產(chǎn)制造的統(tǒng)一化管理，這也是數(shù)控機工云服務的特點，能夠?qū)①Y源整合加工，滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求，操作人員也能通過云服務平臺實現(xiàn)數(shù)控加工控制，來達到優(yōu)化生產(chǎn)管理、生產(chǎn)服務的效果。

2面向云制造的數(shù)控加工服務關鍵技術(shù)

2.1云制造平臺

在網(wǎng)絡云技術(shù)發(fā)展背景下，制造業(yè)的云計算一般被稱為云制造，過往的云制造以網(wǎng)絡任務發(fā)布系統(tǒng)為主，用戶在網(wǎng)絡發(fā)布人物，其他用戶接取任務的形式，而隨著云制造平臺的逐漸發(fā)展，參與的企業(yè)逐漸增多，模型設計環(huán)節(jié)逐漸減少，云制造平臺的服務功能得到擴展。合理地搭建數(shù)據(jù)加工云制造平臺框架將為生產(chǎn)運行的相互配合以及思想數(shù)控加工的統(tǒng)一化管理提供巨大支撐。

云制造平臺的目標是通過合理的數(shù)控加工服務模型和高效的管理方法，來完成對數(shù)控加工資源的統(tǒng)一管理，以此為生產(chǎn)運行提高資源使用率，增加企業(yè)的收益。在云制造平臺設計中需要系統(tǒng)具備穩(wěn)定性、可擴展性和安全性，穩(wěn)定性是保證系統(tǒng)正常運行的基礎，而可擴展性是數(shù)控加工服務技術(shù)不斷發(fā)展過程中的必然需求，至于安全性則是一些數(shù)據(jù)信息具備保密性要求，在設計時就需要考慮系統(tǒng)的安全可靠。

數(shù)控加工云制造平臺包括數(shù)控加工網(wǎng)絡層、系統(tǒng)層、功能層和應用層。首先是數(shù)控加工網(wǎng)絡層，是數(shù)控加工服務數(shù)據(jù)源，也包括數(shù)控加工機床的數(shù)據(jù)庫，由于數(shù)控加工企業(yè)較多，而網(wǎng)絡業(yè)務較為分散，在云制造平臺數(shù)據(jù)加工網(wǎng)絡層構(gòu)建中需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和使用，能夠?qū)⒉煌瑪?shù)據(jù)模型相互統(tǒng)一，將大量數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一匯總在云制造平臺。

然后是系統(tǒng)層，作為云制造平臺的支撐，是云計算的核心環(huán)節(jié)，包括操作系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等軟件。操作系統(tǒng)以分布式系統(tǒng)為主，在一個點位出現(xiàn)故障后系統(tǒng)不會出現(xiàn)不穩(wěn)定或不完全的情況，再利用例如zookeeper等協(xié)助工具，將所有服務器連接到一起，系統(tǒng)便能夠?qū)⑾鄳蝿辗峙涞街付ǚ掌魃希_保數(shù)控加工服務的穩(wěn)定性。

之后是功能層，也就是云制造平臺的操作功能，具有承上啟下的作用，其功能主要是向下編寫程序，采集各類資源;向上為應用層提供相關操作功能，例如數(shù)據(jù)存儲、SQL查詢、智能匹配、平臺管理等功能。功能層色的架構(gòu)需要考慮相關算法和數(shù)控加工服務的具體對象，以此實現(xiàn)最優(yōu)化配置來滿足服務應用的需求。

最后是應用層，包括企業(yè)的數(shù)控管理、機床管理、材料管理、數(shù)控加工服務等。數(shù)控加工服務技術(shù)由應用層的物聯(lián)網(wǎng)進行操控，根據(jù)設計方案進行動態(tài)化管理，供需雙方都能在云制造平臺應用層就數(shù)控加工任務進行交互，來滿足企業(yè)或用戶的需求[1]。

2.2數(shù)控加工服務

數(shù)控加工技術(shù)經(jīng)過長時間的發(fā)展已經(jīng)形成多種數(shù)控技術(shù)兼容發(fā)展的模式，單機式、個體化的數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)難以滿足數(shù)控加工的需求，為了適應網(wǎng)絡化和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，需要設計能夠遠程控制數(shù)控加工，通過網(wǎng)絡傳送產(chǎn)品參數(shù)，并依靠網(wǎng)絡監(jiān)控加工機床的生產(chǎn)運行狀態(tài)。

面向云制造的數(shù)控加工服務，產(chǎn)品和服務提供者之間沒有直接聯(lián)系，而是基于云制造所提供的數(shù)控加工技術(shù)，來實現(xiàn)加工服務。服務的原理是將數(shù)控加工與資源整合到云制造的系統(tǒng)當中，在保證數(shù)控資源所有者能夠與用戶有效進行交流溝通。數(shù)控加工服務的服務主體是數(shù)控資源所有者、用戶以及云制造平臺的運營商，運營商通過為數(shù)控資源所有者和用戶提供一個網(wǎng)絡服務平臺，來通過此平臺為用戶提供高質(zhì)量的加工服務[2]。

2.3智能匹配算法

智能匹配算法是面向云制造的數(shù)控加工服務質(zhì)量保障的關鍵，傳統(tǒng)基于云制造平臺的資源分配或服務提供多是以用戶手工選擇或投標的方式進行，雖然在一定程度提高了企業(yè)之間的交互，但是在資源合理配置、企業(yè)投標能力方面沒有保障，企業(yè)生產(chǎn)往往難以達到最優(yōu)化。因此，云制造平臺提出了智能匹配算法，主要以三種算法為主。第一種是協(xié)同推薦算法，其基本原理是根據(jù)用戶信息、用戶在云平臺操作過程中的特點，為用戶提供推薦列表，一般計算出資源的等級或分數(shù)，分值越高表示與用戶的匹配度越高，也就越會被推薦，是最簡單的一種匹配算法。第二種是基于規(guī)則的關聯(lián)推薦算法，直接對企業(yè)和企業(yè)資源進行分析處理，包括任務情況、資源情況、信譽信息等內(nèi)容，根據(jù)相應規(guī)則分離出符合相應時間和資源的企業(yè)，諸多企業(yè)便會組成一個個整體，在用戶選取時將最適宜的整體推出，從而提高制造業(yè)的資源利用率與生產(chǎn)能力。最后一種是基于企業(yè)資源和數(shù)控加工能力的計算，這需要云制造平臺能夠獲取生產(chǎn)企業(yè)足夠的信息，對生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力和資源情況進行定制配比，設計一個或多個企業(yè)能夠完成相應的組合方式及任務量，此方法可以最大化制造企業(yè)的資源利用率和生產(chǎn)能力，但是在用戶出現(xiàn)變更時需要重新計算和排序。

結(jié)論：云制造平臺在數(shù)控加工服務中應用為生產(chǎn)制造企業(yè)和用戶提供了顯著的幫助，云制造平臺系統(tǒng)的靈活性、可擴展性以及數(shù)據(jù)管理、技術(shù)管理、服務管理都為數(shù)控加工技術(shù)與資源利用提供了巨大的支持，滿足制造企業(yè)和用戶的各種需求，最大化實現(xiàn)數(shù)控加工技術(shù)的高質(zhì)量運用，促進制造業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻：

[1]戴冬晨，張婷婷.基于云制造下的數(shù)控加工服務技術(shù)分析[J].內(nèi)燃機與配件，2019（16）：138-139.

[2]趙建林.基于云制造的數(shù)控加工服務關鍵技術(shù)研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（07）：106-107.