La fabricación en la nube ( CMfg ) es un nuevo paradigma de fabricación desarrollado a partir de modelos de fabricación avanzados existentes (por ejemplo, ASP, AM, NM, MGrid) y tecnologías de información empresarial con el apoyo de la computación en la nube , Internet de las cosas (IoT), virtualización.y tecnologías orientadas a servicios y tecnologías informáticas avanzadas. Transforma los recursos de fabricación y las capacidades de fabricación en servicios de fabricación, que se pueden gestionar y operar de una manera inteligente y unificada para permitir el intercambio completo y la circulación de los recursos de fabricación y las capacidades de fabricación. CMfg puede proporcionar servicios de fabricación seguros y fiables, de alta calidad, económicos y bajo demanda durante todo el ciclo de vida de la fabricación. El concepto de fabricación aquí se refiere a la gran fabricación que incluye todo el ciclo de vida de un producto (por ejemplo, diseño, simulación, producción, prueba, mantenimiento).
El concepto de fabricación en la nube fue propuesto inicialmente por el grupo de investigación dirigido por el profesor Bo Hu Li y el profesor Lin Zhang en China en 2009. [1] [2] [3] A continuación se llevaron a cabo discusiones e investigaciones relacionadas, [4] y Se introdujeron algunas definiciones similares (por ejemplo , diseño y fabricación basados en la nube (CBDM). [5] ) a la fabricación en la nube.
La fabricación en la nube es un tipo de sistema paralelo, en red y distribuido que consta de un grupo de servicios virtualizados integrados e interconectados (nube de fabricación) de recursos y capacidades de fabricación, así como capacidades de gestión inteligente y uso bajo demanda de servicios para proporcionar soluciones. para todo tipo de usuarios involucrados en todo el ciclo de vida de la fabricación. [6] [7] [8] [9]
Tipos
Cloud Manufacturing se puede dividir en dos categorías . [10] [11]
- La primera categoría se refiere a la implementación de software de fabricación en la nube, es decir, una "versión de fabricación" de la informática. El software CAx se puede suministrar como un servicio en Manufacturing Cloud (MCloud).
- La segunda categoría tiene un alcance más amplio, y abarca las capacidades de producción, gestión, diseño e ingeniería en un negocio de fabricación. A diferencia de la informática y el almacenamiento de datos, la fabricación implica equipos físicos, monitores, materiales, etc. En este tipo de sistema de fabricación en la nube, las instalaciones materiales y no materiales se implementan en la nube de fabricación para respaldar toda la cadena de suministro. Los recursos costosos se comparten en la red. Esto significa que aumenta la tasa de utilización de equipos raramente utilizados y se reduce el costo de equipos costosos. Según el concepto de tecnología en la nube, no habrá interacción directa entre los usuarios de la nube y los proveedores de servicios. El usuario de la nube no debe administrar ni controlar la infraestructura y las aplicaciones de fabricación. De hecho, el primero puede considerarse parte del segundo.
En el sistema CMfg, varios recursos y capacidades de fabricación se pueden detectar y conectar inteligentemente a una Internet más amplia , y se pueden administrar y controlar automáticamente mediante tecnologías de IoT (por ejemplo, RFID , red de sensores cableada e inalámbrica , sistema integrado ). Luego, los recursos y habilidades de fabricación se virtualizan y encapsulan en diferentes servicios de fabricación en la nube (MCS), a los que se puede acceder, invocar e implementar en función del conocimiento mediante el uso de tecnologías de virtualización, tecnologías orientadas a servicios y tecnologías de computación en la nube. Los MCS se clasifican y agregan de acuerdo con reglas y algoritmos específicos , y se construyen diferentes tipos de nubes de fabricación. Los diferentes usuarios pueden buscar e invocar los MCS calificados de la nube de fabricación relacionada de acuerdo con sus necesidades, y ensamblarlos para que sean un entorno o solución de fabricación virtual para completar su tarea de fabricación involucrada en todo el ciclo de vida de los procesos de fabricación con el apoyo de la computación en la nube. tecnologías orientadas a servicios y tecnologías informáticas avanzadas. [2]
Cuatro tipos de modos de implementación de la nube (nubes públicas, privadas, comunitarias e híbridas) son omnipresentes como un único punto de acceso. [2] [10] [12]
- La nube privada se refiere a un esfuerzo de gestión centralizado en el que los servicios de fabricación se comparten dentro de una empresa o sus subsidiarias. Las aplicaciones empresariales fundamentales y de misión crítica de las empresas a menudo se guardan en una nube privada.
- La nube comunitaria es un esfuerzo colaborativo en el que los servicios de fabricación se comparten entre varias organizaciones de una comunidad específica con preocupaciones comunes.
- La nube pública comprende el concepto clave de compartir servicios con el público en general en un entorno de múltiples inquilinos.
- La nube híbrida es una composición de dos o más nubes (privadas, comunitarias o públicas) que siguen siendo entidades distintas pero que también están unidas, ofreciendo los beneficios de múltiples modos de implementación.
Recursos [13]
Desde la perspectiva del recurso, cada tipo de capacidad de fabricación requiere el apoyo del recurso de fabricación relacionado. Para cada tipo de capacidad de fabricación, su recurso de fabricación relacionado viene en dos formas, recursos blandos y recursos duros.
Recursos blandos
- Software: aplicaciones de software a lo largo del ciclo de vida del producto, incluido el diseño, el análisis, la simulación, la planificación de procesos, y apenas están comenzando a ser aceptadas por la industria de fabricación de productos electrónicos.
- Conocimiento: la experiencia y los conocimientos necesarios para completar una tarea de producción, es decir, el conocimiento de ingeniería, los modelos de productos, los estándares, los procedimientos y resultados de evaluación, los comentarios de los clientes y la fabricación en la nube proporcionan tantas soluciones como el número de preguntas que también plantea. ejecutivos de fabricación que deseen tomar la mejor decisión posible.
- Habilidad: experiencia en la realización de una tarea de fabricación específica.
- Personal: recurso humano involucrado en el proceso de fabricación, es decir, diseñadores, operadores, gerentes, técnicos, equipos de proyectos, atención al cliente, etc.
- Experiencia: desempeño, calidad, evaluación de clientes, etc.
- Red comercial: relaciones comerciales y redes de oportunidades comerciales que existen en una empresa.
Recursos duros
- Equipo de fabricación: instalaciones necesarias para completar una tarea de fabricación, por ejemplo, máquinas herramientas, cortadores, equipos de prueba y control y otras herramientas de fabricación.
- Recurso de monitoreo / control: dispositivos utilizados para identificar y controlar otros recursos de fabricación, por ejemplo, RFID (identificación por radiofrecuencia), WSN (red de sensores inalámbricos), administradores virtuales y controladores remotos.
- Recurso computacional: dispositivos informáticos para apoyar el proceso de producción, por ejemplo, servidores, computadoras, medios de almacenamiento, dispositivos de control, etc.
- Materiales: entradas y salidas en un sistema de producción, por ejemplo, materia prima, producto en curso, producto terminado, energía, agua, lubricantes, etc.
- Almacenamiento: sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación, controladores lógicos, ubicación de almacenes, capacidad de volumen y métodos de programación / optimización.
- Transporte: movimiento de insumos / productos de fabricación de un lugar a otro. Incluye los modos de transporte, por ejemplo, aire, ferrocarril, carretera, agua, cable, tubería y espacio, y el precio relacionado y el tiempo necesario.
Ver también
Referencias
- ^ Li, Bo Hu; L Zhang; SL Wang; F Tao; JW Cao; XD Jiang; X Song; XD Chai (2010). "Fabricación en la nube: un nuevo modelo de fabricación en red orientado a servicios". Sistemas informáticos integrados de fabricación .
- ^ a b c Zhang, L; YL Luo; F Tao; BH Li; L Ren; XS Zhang; H Guo; Y Cheng; AR Hu; YK Liu (2011). "Fabricación en la nube: un nuevo paradigma de fabricación". Sistemas de información empresarial . 8 (2): 167–187. doi : 10.1080 / 17517575.2012.683812 .
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