浅谈网络化制造技术

网络化制造是一种适应信息社会的新型制造模式，是在信息技术和网络技术向制造业的渗透、融合过程中逐渐发展起来的。在渗透融合过程中，先后出现了CAD／CAM、FMS、并行工程(CE)、CIMS、虚拟制造、精益生产、敏捷制造等多种制造技术、模式和制造哲理。

信息和网络技术向制造业的渗透最早出现在设备层次，如数控机床，通过在生产设备上安装控制装置，提高其精度、柔性和灵活性，使同一设备能够高质量地完成多种任务。CAD／CAM也可看作设备层次，只不过它们主要针对产品和工艺的设计环节，通过提供大量几何图形来提高从构想到图纸的转化效率。到CIMS阶段，信息和网络技术开始渗透到企业的管理层面上。计算机不仅可以使系统的每个生产环节实现柔性的自动化，还可把制造过程所有环节(产品设计、生产计划与控制、生产过程等)集成为一个系统，并能对整个系统的运行进行优化，并通过Intranet将企业中的各个部门紧密联系起来，实现企业内部信息化。

网络化制造是在上述技术和生产模式的基础上，经过重新整合，进一步加大了电子商务的比重。网络化制造系统通过数据挖掘技术、电子数据交换和分布式对象技术，可以把不同格式、不同来源的数据结合起来。把内部的CAD／CAM平台和外部的供应链、销售链有机结合起来，使企业能够根据可得到的内外资源，设计出最符合顾客要求的产品和生产流程，并对生产的工作量做最佳分解。在顾客选定了产品规格并订货后，系统将分析网上资源和确定生产能力、加工过程和交货计划。

一、网络化制造的需求和动力

1.网络化制造需求的主要来源

网络化制造的需求主要来自：经济全球化的需要；区域经济发展的需要(区域网络化制造系统)；行业经济发展和重大技术装备研发的需要；敏捷制造和企业动态联盟的需要；企业自身发展的需要。

2.网络化制造的技术驱动力

网络化制造的技术驱动力包括：企业生产经营核心的转变；产品设计及生产管理模式的创新；企业IT技术应用范围的扩大；先进制造技术的发展应用；网络技术的成熟。

二、网络化制造的基本概念和内涵

早期的网络化制造概念主要涉及如何利用网络技术实现原有的制造功能，近年来敏捷制造哲理、电子商务等概念被引入基于Internet的网络化制造中，从而丰富了实现制造功能的模式与途径，使得制造系统的功能在质的方面有了飞升，典型技术如基于Web的制造、电子商务驱动的制造等。电子商务驱动的制造模式侧重点并非制造本身，而是如何利用E一20mmerce在管理层面实现供、销活动。而基于Web的制造模式则主要研究如何利用Internet实现制造活动本身，以及由于引入Internet而带来的一些新问题，如通讯、数据交换、协同等。

1.网络化制造的三种定义

网络化制造是先进制造与网络技术相结合的先进制造模式，其内涵非常丰富，而且还在不断发展。现给出网络化制造的三种定义。

（1）面对市场机遇，针对某一市场需求，利用计算机网络和以Internet为代表的信息高速公路，灵活而快速地组织社会制造资源，将分散在各地的现有生产设备资源、技术资源、智力资源和各种核心能力等，按照资源优势互补原则，迅速整合成一种没有围墙的，跨地域的，超越空间约束的，依靠网络联系的，统一指挥的制造运营实体——网络联盟企业，以便快速推出高质量、低成本的新产品。

（2）按照敏捷制造思想，建立灵活有效、互惠互利的动态企业联盟，有效实现研发、设计、生产和销售等各种资源的重组，以提高企业的市场快速响应能力和竞争能力。

（3）通过各种网络，如宽带数字网、Internet、企业网等，将分散在全球各地的合作伙伴联合起来，形成一个虚拟的同地工作空间。使分散在异地的相关人员犹如在一起工作，并可在协同管理和决策系统支持下开展方案的讨论、评价、修改，以及实施远程控制和制造产品。

2.网络化制造系统

狭义的网络化制造是指通过网络整合制造系统，在相应的使能技术支持下完成对应的制造功能；而广义的网络化制造则涵盖了利用网络技术支持企业制造全过程的所有环节。网络化制造系统是企业在网络化制造模式及其相关理论和方法指导下，在网络化制造集成平台和工具软件支持下，结合企业具体的业务需求建立的制造系统。网络化制造系统是一种由多种、异构、分布式的制造资源，以一定的互联方式，利用计算机网络组成的多平台、相互协作、能及时灵活地响应客户需求变化的制造系统，是面向群体协同工作并支持开放集成性的系统。网络化制造系统的基本目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的异构制造系统／企业，通过Agent连接到计算机网络中去，以提高各个制造系统／企业间的信息交流与合作能力，实现制造资源的共享。

三、网络化制造的重要作用

1.能够反映市场趋势

网络化制造的出现反映了面对全球化步伐加快、市场竞争日益激烈和用户需求多样化、个性化特征加强等大趋势，制造业正在经历新的技术与组织结构的调整和重组的状态，以及网络化制造对传统制造业带来的巨大影响。制造业的制胜关键是能否在最短的时间内以最低的成本向客户提供最需要的产品，并针对市场需求的变化做出迅速反应。企业必须在设备、技术、管理组织等方面具有足够的灵活性，并能相互关联反馈，而网络化制造模式就具备这些特征。

2.网络化制造能提高企业的管理层次

网络化制造能提高企业的管理层次，增强企业走向国际市场的能力，提高企业的产品开发能力，优化整合社会资源，为企业发展提供技术和人才，提高其产品销售能力和市场开拓能力，提高区域经济和行业经济竞争力。

3.网络化制造为寻求市场机遇

网络化制造为寻求市场机遇，及时、快速地响应和适应市场变化，赢得竞争优势，打好生存与发展的坚实基础，从而为真正实现制造企业研发、生产、营销、组织管理及服务的全球化开辟道路。能更快捷、更全面地掌握全国甚至全球的市场需求信息，有效提高企业管理的主动性，制定计划会更有目的性，为产品开发制造提供更可靠的依据。通过网络可更方便地应用异地设计资源和特殊制造设备资源，保证和提高产品的制造精度和质量。随着网络全球化、市场全球化、竞争全球化和经营全球化的出现，国内外企业竞相采用敏捷制造、全球制造和网络化等制造策略。

四、网络化制造的特点

网络化制造以数字化、柔性化、敏捷化为基本特征。柔性化与敏捷化是快速响应客户需求的前提，表现为结构上的快速重组、性能上的快速响应、过程中的并行性与分布式决策，要求系统必须具有动态易变性，能够快速重组。由于制造资源与市场的全球分布性，这种快速重组必须建立在全球性的分布式网络化基础上。

网络化制造的具体功能特点包括：第一，空间特点。企业的围墙和界限变得模糊，迅速兴起了一大批全球化企业。基于网络的企业动态联盟和资源的动态共享，使得虚拟企业空间范围呈动态变化。第二，时间域特点。能通过快速重组，快速响应市场需求的变化，缩短产品开发周期。第三，生产方式。少品种、大批量—多品种、小批量—多品种、小批量、定制型批量生产。第四，组织模式。使传统的封闭型金字塔形递阶结构的企业组织模式向基于网络的扁平化，高透明度，以项目为主线的组织模式发。第五，客户参与，能实现面向用户的设计、基于用户的设计。第六，远程控制和远程诊断，可实现制造设备和生产现场的远程监视和远程故障诊断。

（作者单位：河南医药技师学院）