云制造下网络协同和人机交互融合的关键技术研究

许凯迪

摘要：本篇文章以云制造下网络协同和人机交互融合的关键技术为研究核心，阐述了云制造的含义，体系结构层，以及云制造的应用方向，分析了云制造之于传统制造模式的优势，并探讨了云制造下网络协同和人机交互融合中的几项关键技术，期望制造行业的从业者可以对云制造这种新兴的制造模式有更多的了解，也希望云制造模式的研究者们可以多多关注这些技术的研究，帮助云制造模式有进一步的提升。

关键词：云制造;人机交互;信息采集;信息融合;网络管理

一.云制造的含义

云制造是一种新型的制造模式，它将制造业所需的各种资源利用计算机信息技术整合连接在一起并实现整个社会的制造业对这些资源的一种共享，将制造资源高效的利用起来，减少其在制造中的浪费。比如说，制造业中通常会用到很多的制造设备，这些设备本身的成本是非常高昂的，但在云制造的制造模式下，可以建立网络共享的平台，将闲置的制造设备通过平台进行出租与租赁，从而减少制造企业在制造设备上所花费的成本。云制造的理念最先是由我国的相关研究团队在国际上提出的。云制造可以称之为一种服务，一种面向制造企业的服务，它既方便了制造业的生产， 也是对居民生活水平的一种间接促进。

二.云制造的体系结构层

云制造的体系结构层大致可以分为三个，分别是制造资源层，平台公共服务层好，还有最后的应用层。制造资源层即就是为整个的云制造体系提供制造资源的层级，这些制造资源中包含制造业所需要的各种设备，工具，物料，制造工艺相关参数等。在制造资源层，计算机技术会将这些即将提供的实际制造资源的相关数据整合在一起并进行分类管理[1]。平台公共服务层则是为平台的用户提供各种综合性的服务的，帮助他们解决他们在制造上的各种需求。最后是应用层，使用来收集云制造用户的各种需求的，用户可在这一层进行各种操作来与云制造体系进行交互，提交自己的需要的制造资源的请求。

三.云制造的应用方向

①云制造可应用于大型企业的产品研发，可以帮助企业创建产品研发平台，为其下属的部门或者小企业提供各种研发资料和数据上的支持，帮助其研发新的产品。②可应用于加工资源的共享。加工制造企业分布在全国乃至全世界的不同区域，要进行实际空间上的交流会比较困难，而利用云制造模式，可建立加工资源的共享服务平台，帮助加工资源的共享与分配更加合理。③可应用于制造业的服务化支持平台的创建，这个主要针对的是各种大型设备的制造企业向设备的使用企业去提供设备的售后服务等。④可帮助数量庞大的中小企业的发展。中小企业在发展的过程中通常缺少资金，技术，人才等。云制造的公共服务平台可将这些资源提供给对方，帮助其减少发展中的困难。⑤可应用于制造业的物流运转。利用网络信息技术建立制造企业和物流企业以及第三方服务平台之间的多方协作模式，促进各合作方之间的紧密联系，减少中间的运转环节，降低制造业物流成本。

四.云制造之于传统制造模式的优势

云制造之于传统制造模式的优势主要在于其高效，智能的运转模式。云制造利用了先进的网络计算机技术将分布于不同区域的制造企业中的各种资源集中进行管理并按照客户的不同需求在进行分配，共享，帮助资源的使用更加合理，减少不必要的资源浪费[2]。在云制造的模式中，任何企业都可以参与进来，进行业务的合作和资源的共享。它所涉及到的区域，行业以及企业是非常多的，因而所能共享的资源也就极为可观。这些数量庞大的资源的共享又能进一步促进资源的再次利用，让资源的价值实现再次的提升。

五.云制造下网络协同和人机交互融合的关键

（一）云制造下的人机交互界面构建

云制造的模式有着非常大的优势，而要充分发挥这些优势，则就需要大量的用户去使用云制造的模式。而人机交互正是帮助用户进行云制造模式的应用的。人机交互即用户与计算机之间进行交流互动。优秀的人机交互模式可以让用户更容易地去接受云制造的系统，帮助整个系统的顺利乃至高效运行。在进行云制造系统的人机交互界面的设计时，要注意其界面操作方式要简单。云制造系统的使用者来自于制造行业的每个生产环节，有可能是知识渊博的管理者，也有可能是文化水平较低的操作工人，因而，所设计出的交互界面的操作环节要简单，要直击用户的需求，确保每一位用户都能够顺利完成自己的交互。交互界面还需要足够智能，要可进行个性化的操作，确保用户的每一个创意的想法都能够得到落实，尽最大可能地服务于用户。

（二）云制造下信息采集方式

在云制造模式中进行信息采集时，首先分析云制造模式下的诸多制造资源的特点，根据其特点挑选标识这些制造资源的方式，如此才能对制造资源的各项信息进行有效采集。已知的应用于制造资源采集的技术有条码技术以及RFID技术等，从技术上来说各有优劣。因此，为了更好地进行云制造模式下的制造资源信息的采集，可将两种技术结合起来，帮助云制造系统无论是在静态信息的采集还是资源的动态调度方面都能够有一个更加优化的方式，提升信息采集的效率。

（三）云制造下的信息融合處理

云制造下的信息融合指的是云制造系统将采集来的各种制造资源的信息进行统一的融合，分类，方便进行后期的管理，以便于为用户提供更好的服务。在进行信息融合处理的过程中，要注意，有些信息因为采集时受到外界因素的影响，所采集到的信息可能并不准确或者存在缺陷，对于这类信息要进行分析，再次验证并对其缺少的部分进行补充，对于不实的信息要将其及早处理掉[3]。此外，对于同一类型的或者拥有同样的特征的信息数据在进行融合时，要注意这些信息数据之间的互补性，要包容其多样性的存在。

（四）云制造下的网络管理

云制造模式中的网络管理即就是对运行的云制造系统的管理，其所管理的内容包含云制造系统的资源的统计与数据计算的管理，对于系统的网络状况的管理，对于云制造系统中的业务传输的管理以及对其网络节点配置的管理。在云制造的网络系统中，其所运转的数据是非常庞大的，因而需要多个管理者对其进行日常的管理工作。可将整个网络系统划分为多个区域，每个管理者只负责各自区域网络的管理，而各个管理者的具体管理工作则由更高一级的管理者进行分派协调，同一层级的管理者之间也可以进行管理工作的交流。通过这种节点分布式的管理方式帮助整个网络管理的平台减轻其符合量，减少对网络管理资源的消耗。

六.结束语

云制造下的网络协同与人机交互融合的关键在于云制造下的人机交互界面构建，信息采集方式，信息融合处理，网络管理等多种技术的协调配合，在云制造模式的未来发展中，相关研究人员要着重于这些技术的研究与探讨，帮助这些技术进行进一步的优化，从而促进云制造模式的进一步成熟与完善，让云制造模式帮助我国的制造生产行业有更大的进步。

参考文献：

[1]章振杰. 基于复杂网络的云制造服务组合动态自适应方法研究[D]. 2020.

[2]贾海利， 张健， 祁宇明，等. 云制造平台资源需求的高效匹配策略研究[J]. 现代制造工程， 2020（4）：36-43.

[3]郑杜， 唐敦兵， 王旭，等. 个性化定制生产模式下的云制造系统设计研究[J]. 机械制造与自动化， 2020（1）：33-36.