作者：周炳海，楊志波，奚立峰 |
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摘要：為了支持網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究，在描述網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成概念的基礎(chǔ)上，建立了網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成的總體構(gòu)架。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度分析了總體構(gòu)架中各層的主要內(nèi)容。建立了網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)體系框架，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系框架中的各類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了闡述。最后，在描述支持網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)的研究重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展策略以及具體的技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化制造；標(biāo)準(zhǔn)體系；系統(tǒng)集成；互操作；協(xié)議
0 引言 制造全球化、制造敏捷化和制造虛擬化等制造模式已越來越離不開網(wǎng)絡(luò)化和集成化的支持環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)化制造已成為現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢［1～4］。網(wǎng)絡(luò)化制造的目的在于通過制造企業(yè)間的合作與協(xié)調(diào)，共享信息、資源和知識(shí), 以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整個(gè)生命周期的制造業(yè)務(wù)活動(dòng)。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度看，企業(yè)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成的關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)化。一方面，由于網(wǎng)絡(luò)化制造信息的動(dòng)態(tài)性，引起了制造企業(yè)的產(chǎn)品信息和服務(wù)信息等復(fù)雜程度大幅度提高，如果沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支持，將造成信息交換與知識(shí)共享非常困難，成為資源與知識(shí)共享的障礙；另一方面，由于網(wǎng)絡(luò)化制造的系統(tǒng)集成性，使制造企業(yè)間在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用與信息共享過程中經(jīng)常要將異構(gòu)、異地的系統(tǒng)集成起來，如果沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范支持，很難保證制造企業(yè)間的信息共享，也無法保證制造企業(yè)之間與制造企業(yè)內(nèi)部集成系統(tǒng)的可靠性、兼容性、持續(xù)性和可擴(kuò)充性。至于網(wǎng)絡(luò)化制造過程的多樣性、協(xié)同性、并行性、互操作性及實(shí)時(shí)性等方面，如果沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支持，則無法保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過程的數(shù)據(jù)一致性。由此可見，標(biāo)準(zhǔn)化在網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成中協(xié)調(diào)和統(tǒng)一有關(guān)技術(shù)問題，更新制造觀念，連接網(wǎng)絡(luò)化制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保協(xié)同設(shè)計(jì)、制造的實(shí)現(xiàn)。
1 網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成總體構(gòu)架
網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成技術(shù)緊密相連，系統(tǒng)集成技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化制造的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)化制造是系統(tǒng)集成的具體表現(xiàn)。例如，網(wǎng)絡(luò)化制造中異地分布制造企業(yè)之間的合作與協(xié)調(diào)，異構(gòu)信息系統(tǒng)之間的互操作等都必須采用系統(tǒng)集成技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化制造是企業(yè)為應(yīng)對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)和制造全球化的挑戰(zhàn)而實(shí)施的以快速響應(yīng)市場需求和提高企業(yè)(企業(yè)群體) 競爭力為主要目標(biāo)的一種先進(jìn)制造模式［1］。系統(tǒng)集成主要通過接口互換與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互用，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)分布環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)互操作、數(shù)據(jù)庫互訪和應(yīng)用資源共享［5］。為了從整體上研究支持網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本文在網(wǎng)絡(luò)化制造和相關(guān)系統(tǒng)集成支撐技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立一種網(wǎng)絡(luò)化制造與系統(tǒng)集成的總體構(gòu)架(如圖1)。由圖1可知，總體結(jié)構(gòu)包括5個(gè)“層面”和2個(gè)“立柱”。
 (1)網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)用層 在網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)用平臺(tái)支撐下開展企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化制造的實(shí)際應(yīng)用。該層包括網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)及電子商務(wù)系統(tǒng)等各種形式的應(yīng)用。
(2)網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)用平臺(tái)層該層為各種形式的網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)用提供支撐和運(yùn)行環(huán)境。它主要包括多任務(wù)操作系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、瀏覽器/服務(wù)器(Brower/Server, B/S)和客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server,C/S)方式的分布式對(duì)象通信平臺(tái)以及對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(Peer to Peer,P2P)通信平臺(tái)等。
(3)使能工具層 該層為制造企業(yè)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化制造提供技術(shù)支持，主要包括企業(yè)建模、遠(yuǎn)程診斷、合作伙伴注冊、電子數(shù)據(jù)交換（Electronic Data Interchange,EDI）和項(xiàng)目管理等。
(4)安全基礎(chǔ)體系層 該層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)用層的安全基礎(chǔ)，提供網(wǎng)絡(luò)化制造安全的各種服務(wù)（如電子商務(wù)系統(tǒng)），保證網(wǎng)絡(luò)化制造的安全性和可靠性。它主要包括CA(certificate authority)安全認(rèn)證、基本安全技術(shù)和安全應(yīng)用協(xié)議［6］等。
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