制造业信息化中虚拟化技术的应用研究

吴瑞曦

(达索系统(上海)信息技术有限公司,上海 200120)

制造业信息化中虚拟化技术的应用研究

吴瑞曦

(达索系统(上海)信息技术有限公司,上海 200120)

近几年,随着各行各业信息化的发展,制造业也表现出信息化发展的特性。为提高制造业的发展能力,企业主动引进虚拟化技术,实现特定空间内的多系统运行。虚拟化技术在制造业中的应用,不仅提高其信息化的发展能力,更重要的是为制造业进步提供基础条件,完善制造业的发展环境。因此,本文通过对虚拟化技术进行研究,分析其在制造业信息化中的应用。

制造业 信息化 虚拟化技术

虚拟化技术主要是借助计算机CPU，构建虚拟机，通过虚拟机营造出多个CPU。目前，虚拟化技术在云计算的带动下，体现多样化的虚拟服务，提高其在制造业信息化中的应用水平。信息化是制造业的发展趋势，而虚拟化技术的应用，着实强化制造业的可靠性，促使其达到高效运营的标准，降低制造企业的管理难度，进而提高其在社会市场中的竞争力。虚拟化技术在制造业信息化中的应用，一方面改善制造业的运行环境，为其提供信息化的发展手段，另一方面拓宽制造企业创造经济效益的途径，满足制造业在信息化发展上的需求。

1 制造业信息化中的虚拟化技术

制造业内涉及到多样化的运营平台，而且具备多层次的生产特性，其中虚拟化技术，简单而言是指在制造业计算机的操作系统内，利用虚拟的方式，构建出多个应用系统，构图如下图1。信息化主要是现代制造业的发展方向，确保该项企业具备现代化的生产能力[1]。制造业的快速发展，增加企业内部的运行压力，原有的运行系统已经不能满足大规模的资源需求，所以制造企业逐渐引进虚拟化技术，为制造业提供多项运营空间。

制造业信息化中的虚拟化技术，主要是运行于同一个物理环境中，利用不同的技术结构，构建虚拟化的空间，为制造业提供稳定的IT空间，有助于管理制造业中的信息化资源。分析制造业信息化中虚拟化技术的表现，如下。

1.1 制造业信息化中的虚拟分类

制造业信息化中的虚拟化技术，存在多种分类方式，结合虚拟化技术的实际应用，分析其在制造业中的分类。如：(1)表示层虚拟，经由Web虚拟后，在制造企业信息化的过程中，提供相关的虚拟界面和操作;(2)程序虚拟，利用Java编写，提供虚拟的程序，发挥其在制造业中虚拟服务的能力，确保制造企业能够直接进行系统分配;(3)资源虚拟，制造业中包含大量的数据资源，通过资源虚拟的方式，有助于安全存储制造资源，资源虚拟以系统的方式存在，为制造企业提供动态服务;(4)平台虚拟，实现操作系统的虚拟化，合理规划制造资源的顺序，同时利用虚拟模式，将资源分配到对应的模式中，平台虚拟提高制造业信息化的操作性，具备系统控制的优势，避免过于复杂的系统参与到制造业中。

图1 虚拟技术的构图图示

图2 虚拟化技术设计制造的指令流程

1.2 制造业信息化中的虚拟方法

虚拟方法在制造业信息化中，能够提供虚拟服务，如：指令、计算等，基本是在虚拟的环境中完成[2]。以指令为例，分析制造业中的虚拟方法。指令虚拟的对象是整个指令层，转化制造业中的硬件代码，确保不同的指令能够集中在虚拟的指令层内，基于指令的虚拟方法比较复杂，需要利用优化与编译的方式，才能实现准确的虚拟。

2 虚拟化技术在制造业信息化中的应用

虚拟化技术能够提高制造业信息化的发展能力，为其提供可靠的发展空间，通过抽象、模拟的方式，获取真实环境中的制造业信息，缓解企业运营中的压力。分析虚拟化技术在制造业信息化中的应用，如下。

2.1 虚拟化技术的应用框架

虚拟化技术是制造业信息化发展的基础，提供高质量的信息服务。虚拟化技术的应用框架主要是分配虚拟的资源，为制造业提供信息化的控制方式，按照制造业信息化发展的属性，虚拟化技术的应用框架通过制造业的控制服务总线相互连接，其可分为四项，如：(1)表示层，位于制造业的最上层，提供不同类型的虚拟机和虚拟服务，同时模拟虚拟化的环境，为各项数据运行提供技术支持;(2)服务层，用于为制造业信息化提供科学的服务，如集成、管理、计算等服务，负责制造业中的全部服务内容，保障制造业的高效运行;(3)数据层，在虚拟的环境中，构建不同类型的数据库，支持制造业的运行与服务，数据层是虚拟化技术的核心，其中包括制造业的全部信息，完成企业到用户的制造过程;(4)虚拟计算机资源池，其位于虚拟化技术框架的最底部，由软件和Web组成，起到资源优化的作用，还能连接制造业中的信息模块，提高操作服务。

2.2 信息整合中的应用

制造业信息化中的数据比较多，虚拟化技术的应用，能够整合运行信息，避免信息过多发生混乱。制造业信息化需要整合的条件，以某大型制造企业为例，分析虚拟化技术在信息整合中的应用。该企业非常注重信息化的发展，主动利用虚拟化技术，提高信息整合的能力[3]。首先该企业虚拟了Web服务，为企业内的数据创造整合平台，充分利用虚拟化技术中的硬件资源，结合兼容的方式整合信息;然后开发多个虚拟程序，促使其在隔离的状态下，实现资源共享，在确保资源完善整合的基础上，稳定信息供应;最后营造虚拟环境，提供虚拟系统，平衡整合信息，为制造业提供足够的虚拟环境，不会影响制造业的运营效率。虚拟化技术下的信息整合，便于信息的分类与维护，制造企业在虚拟系统内即可实现制造信息的属性调配，完成信息整个中的管理。

2.3 信息控制中的应用

虚拟化技术具备信息技术的诸多特性，其在制造业信息化中起到良好的控制作用，应用于信息控制中。虚拟化技术利用了多层架构，在信息方面实现快速迁移，可以使连续运行的制造业务，快速、准确的转移到另一个信息环境中，而且不会出现任务操作故障。虚拟化技术能够为制造业信息化提供控制编程，明确控制业务信息的运行。例如：某制造企业利用虚拟化技术的编程模拟，构建虚拟的运行系统，作为程序应用到信息控制中，编程模拟之间存在相互作用，能够在运行中产生到位的控制，在该企业信息系统内提供异构服务，避免信息中出现过度运行，体现信息控制的优势，而且虚拟化技术通过编程在该企业内构建了控制主机，此类控制主机可以作为企业运行系统的备用，一旦实际主机出现运行故障，及时启动控制主机即可，严谨控制信息运行，虽然控制主机处于虚拟的环境中，但是其能够正常替代运行主机，防止信息失控。

2.4 设计制造中的应用

设计制造时制造业信息化的主要部分，同时也是虚拟化技术高效应用的领域。虚拟化技术在设计制造中，利用动态模拟的方式，设计出虚拟的产品。虚拟化技术能够通过物理服务器，向虚拟服务器发送设计指令，然后传输到用户端，完成设计制造，流程表示如下图2，设计制造依赖于相关软件，不需消耗任何现实资源。设计制造通过虚拟化技术，模拟了高度仿真的环境，设计人员在仿真系统内输入制造业中表现出的市场需求、发展动向，完成个性化的模拟制造。目前，虚拟化技术在设计制造中的应用，仍旧处于发展状态，其在制造业的应用中，朝向复杂、多样的方向进展。

3 虚拟化技术在制造业中的服务构架

服务构架是虚拟化技术在制造业信息化中应用的指导，规范虚拟化技术的服务方式。分析虚拟化服务框架的应用及优势，如下。

3.1 服务框架的应用

制造业信息化发展中的系统比较多，增加Web的运行压力，制造企业中利用虚拟化技术，提供虚拟Web，提高制造数据的运行能力。制造企业按照信息化与虚拟化的发展需求，提出科学的规划方式，服务框架中充分利用了云计算、数据虚拟的方法[4]。虚拟服务框架的构建，必须改变原有Web的运行方式，而且降低Web的数量，但是运行配置确实高于传统方式，特别是在新业务系统的上线速度方面，表现出了快速的优势，还可在云计算环境中实现无缝过渡。

3.2 服务框架的优势

虚拟化的服务框架具备明显的优势，有利于制造业的信息化发展，其在制造业中起到连接、优化的作用。例举服务框架的典型优势，如下。

3.3 拓宽业务类型

制造业信息化中的服务框架，存在连续性，有利于拓宽制造生产中的业务类型，确保业务的顺利进行。服务框架通过Vmotion技术，保障虚拟Web的业务能力，避免其在多样化业务中出现运行问题。由于新型经济发展的冲击，传统的制造业发展面临越来越多的困境，因此，拓宽业务类型已经成为推动制造业可持续发展的重要举措，这也是在新经济发展时期，制造企业转型过程中亟待解决的重要问题。

3.4 提升运行效率

服务框架在制造业中的应用，虽然位于虚拟的环境中，但是仍旧具备全面监控的特点，一旦服务框架出现故障或运行问题，监控系统会在第一时间内反馈给运维人员，经由运维人员调整、修复，不会产生资源浪费。服务框架在监控状态下，降低运行维护的频率，缓解虚拟化技术在制造业中的运行压力，进而提升了运行效率。

3.5 节约运营资金

制造业在虚拟化技术的参与下，构建了虚拟的服务框架，取缔传统的Web，制造企业面临海量数据运行时，无需增加传统Web的数量，降低硬件设备的采购量，所以企业不用支付此部分资金，而且还可在空间、能源上降低投入量。例如：某制造企业按照1：8的比例，构建服务框架，取消大量的Web，很大程度上节约了运营资金。

4 基于云计算虚拟化技术在制造业信息化中的发展

云计算是虚拟化技术运行发展的途径，保障虚拟化技术在制造业信息化中占据稳定的地位。以云计算为背景，分析制造业信息化中虚拟化技术的发展，如下。

4.1 资源调度

虚拟化技术在制造业信息化中存在一定优势，结合应用与发展的现状，为虚拟化技术提出资源调度的发展方向。虚拟化技术发展中的资源调度，能够保障制造企业准确获得资源信息，不会产生信息延时的缺陷，而且可以在短时间内实现资源的大规模调度[5]。虚拟化技术资源调度的发展，需在云计算的环境下完成，由此才可具备资源调度的条件和依据，保障资源实现快速的整合与分配，还可在制造业信息化应用中，设定优先权限，确保制造企业享受优先的资源调度服务。在市场经济发展越发迅猛的今天，再加上制造行业的成本不断上升，要想提升制造业信息化水平，就必须根据其发展的具体情况，采用先进的虚拟化技术，以确保制造业的进一步发展。

4.2 数据管理

制造业信息化中数据管理的范围比较大，传统虚拟化技术的条件，无法实现海量的数据管理，所以云计算是数据管理发展的必须条件。制造业将虚拟化技术的数据管理，做为重点发展的项目，利用技术、机制等因素，构建出数据管理的基础，主动引导制造业中虚拟服务的路径，促使数据信息，既可以在传统环境中实现科学的管理，又可以在虚拟环境中完成管理控制，明确数据管理的目的。

5 结语

虚拟化技术的应用，为制造业的信息化发展提供了有力条件。虚拟化技术在制造业中的应用，处于不断成熟的状态，由于虚拟化技术本身具备发展的能力，既可以适应现代云计算的环境，又可以顺应信息化的发展趋势，体现高效率的发展水平，着实提高制造业的运营水平，缓解其在社会发展中的竞争压力。由此可见：虚拟化技术有利于制造业信息化的发展，推进制造业朝向信息、创新的方向发展，保障制造业具备可靠的能力，改善制造业传统化的现状。

[1]王敏.一种虚拟化资源管理服务模型及其实现[J].计算机学报,2011,(5)：19-21.

[2]李毅凯.我国制造业信息化的现状与发展对策[J].中国集体经济,2011(36)：23-25.

[3]杨宇.网络虚拟化资源管理及虚拟网络应用研究[D].北京邮电大学,2013(6)：14-16.

[4]房俊.一种支持业务端编程的服务虚拟化机制VINCA-VM[J].计算机学报,2011(4)：10-12.

[5]侯星帅.虚拟化技术在数据中心服务器资源整个中的应用[D].长安大学,2011(10)：45-47.

[6]陈小军.虚拟化技术及其在制造业信息化中的应用综述[J].计算机工程与应用,2012(8)：16-18.

吴瑞曦(1983—),男,江西瑞昌人,本科,高级项目经理,研究方向：计算机应用技术。