面向云制造的数控加工服务关键技术探析

面向云制造的数控加工服务关键技术探析

文章研究的主要内容就是数控加工云服务，首先了解云服务、云制造的基本信息和两者之间的联系，并根据分析对数控加工云服务平台的构建进行阐述，最后对数控加工云服务进行分析，提出实现其关键性技术的建议。文章希望通过对云服务和数控加工平台的分析，促进数控加工行业的发展，促进我国经济的进步和技术研发。

标签：云制造；数控加工服务；关键技术；探析

前言

随着我国信息技术的发展，我国的很多技术都被应用在生产中，在数控加工的应用云服务技术一个很好的开始。云服务是在云计算被引入制造业后产生的一种制造创新模式。通过对这一模式的应用，促进数控加工行业的智能化。云制造中需要对制造所需的各项资源进行整合，这是比云计算还要难的。

1 云服务与云制造概述

在计算机网络技术、信息技术发展的今天，很多行业的发展都被其改變。如，我国的制造业受到的影响就很大，但是这些技术也促进了我国制造业的发展，给我国的制造业注入了新的血液。现在制造业已经应用计算机技术，其发展方向也朝着服务化、网络化和智能化的方向进行。而云制造就是在这一背景下产生的，其是以制造业的产量和效率的提高为目的，这是一种手段，可以有效促进制造行业的发展。这种方式是对经营的资源进行分析和有效的管理，保证为消费者提供更加安全、可靠的服务。云制造是网络范畴的一种新形态，它与传统的网络制造不同，云制造融合了多项技术，具有更多的优势，如，框架灵活、伸缩性强和扩展性强等。云服务是基于云制造产生的一种服务，这是一种对客户和对企业的服务[1]。

云制造包括的环节有很多，在制造中的各个环节都在云制造的范围内，如，产品设计、产品生产工艺、产品的加工、产品检测和运输等。将每个环节所需的资源和提供的作用描述出来，其进行云制造的过程就是云服务。大量的云服务组成了云制造。云制造系统具有的灵活性和动态性比较强，云服务通过制造云实现对云服务的统一管理。云服务是一种自发组织的制造产品模式，这种方式减少了中间过程，用户不必与每个环节的服务点进行联系[2]。

在数控加工角度的云服务是一种通过利用云服务进行数控工作的一种方式，这是数控对特殊零件的加工方式。在云服务中数控资源的使用者和资源的拥有者对资源的利用时，他们之间并没有太大的联系。这也是数控中云服务的一个缺点。在数控的运行中，其运行机制是对各种资源进行加工，使其满足使用者的要求。数控加工的经营者通过平台实现对数控加工的控制，并实现与使用者的沟通和交流[3]。

2 数控加工云服务平台的构建

2.1 平台运行的原理

与服务平台的构建是以用户的需求为基础，只有客户需要，云服务平台的构建才有意义。数控加工平台的构建主要有三方面的要求：一是对用户的需求进行收集。了解客户的全部需求，对每个环节、每个细节都要确定，保证数据平台构建的客户满意度。只有满足客户的需求，站在客户的角度进行思考，这样设计的平台才是客户满意的。二是对客户各项需求进行分析。客户的要求可能有很多，但是可能并不是所有的要求，在平台上都能实现，所以就要对其需求进行分类，然后由设计者分析，这种需求能否实现，若是不能实现，可否用其他方式代替，更否得到更加接近的方式，实现这一目的。若是可以实现，就需要对其所需要的资源和工具等进行调配，考虑资源的利用率，对资源的利用和目标的实现进行评估，看其是否满足要求。这个阶段就是客户与设计者相互沟通交流的阶段，这个阶段需要我们解决存在的问题。三是对各项解决措施进行评估、这一过程也是由設计公司完成的，主要就是为了提出更合理的设计方案，同时降低设计的成本，在满足客户要求的前提下，进行成本的考虑。并对各项解决措施进行分析，了解其实施的必要性，其成本是否满足设计的原则[4]。

2.2 平台功能的实现

数控加工平台有三部分组成，其分别为：基础数据层、集成层和应用管理层。这三个部分的功能不同，每个部分都是平台功能实现的基础，只有其正常的运行，才能保证数控加工平台的正常运行。这也是数控加工平台运行的关键。下面笔者就来阐述一下这几个部分的功能：

第一，基础数据层。这一部分是完成一些基础的功能，其操作比较简单。数控加工平台需要完成的功能有很多，但是有很多的数据是比较零散，不好整理，人工整理的效果不好，对数据的分析也没有那么全面，这就需要基础数据层来完成这一功能。这一功能虽然并不是最重要的，但其可以有效节约时间、人力和物力，提高工作的效率。在数控加工中有很多这样的环节，如，数控机床、数控工艺、兼容性等方面，这些工作都是比较繁琐、耗费时间[5]。

第二，集成层。其主要的功能是实现数据和资源之间的连接。在数控加工平台上，数控加工平台的操作，想要实现云制造，就要对命令进行传达和执行，这样才能实现加工制造。这也是加工制造的直接命令环节，若是这一部分出现问题，那么很有导致整个制造过程的停止。若是命令无法下达，那么数控加工机床也就彻底的瘫痪了。而其这一部分进行检修也是比较麻烦的。

第三，应用管理层。应用管理层的功能比较多，可以实现很多制造环节。这部分既可以单独的使用，单独进行该操作，也可以与其他的环节相联系，进而投入到整个生产过程中。应用管理层的使用比较灵活，操作也相对简单，其管理的方面也比较多，管理系统、各项数据和云服务等都是由应用管理层进行管理的。

应用管理层进行的活动都是比较复杂的[6]。

2.3 平台的应用方式

数控加工平台的应用是根据用户的需求来完成的。也就是说，更具用户不同的需求，可以进行不同的应用方式的实现。为了满足每个用户的要求，现在的平台也可以提供不同的服务，其提供的服务主要就是：

一是提供制造能力。制造能力的提供主要就是体现在设备和人员的提供方面，这样的活动往往是由于时间段，不得不进行的活动。可能是用户的需要产品的时间段，或是原本的生产中存在问题，或发生生产事故等。这就是资源的拥有者对使用者尽一切可能的对其进行帮助的一个过程。主要的目的就是实现其目标，达成生产任务。这个过程的使用者生产的产品一般都是比较容易实现，产品量比较大。而在对资源的拥有者进行选择的时候，使用者也会对其公司的规模和生产产品的能力进行考察。使用者和资源的拥有者对双方也都有一个考量的过程[7]。二是承包任务。承包任务对双方的要求都是比较简单的。一般是一方提供资源，将产品的生产过程进行承包，另一方主要就是进行制造，完成生产任务。在这个过程中，提供资源的一方主要就是赚取中间的差价，其主要就是负责联络各方，促进交易的达成。提供资源的一方往往是没有工人和设备，只拥有资源。而承接任务的一方，其主要就是没有资源，无法联系资源的拥有者，或是其具有大量的人员和设备。这是现在云平台的主要服务，而云平台在这里面主要就是监督和管理的作用，保证交易的正常进行[8]。

三是租赁资源。这种方式为资源的拥有者和使用者提供了更广阔的平台，其可以实现对资源的租赁和设备的租赁等。其对资源的加工，不仅可以实现制造，还可以将剩余的资源返还，若是需要生产的数据，使用者还可以提供数据。这种方式是比较简单、方便的[9]。

这些都是在数控加工行业的发展和客户的需求的改变中出现的，其主要就是为了適应行业的发展，满足用户的需求，这也是行业发展的必然趋势。

3 数控加工云服务

3.1 数控云服务的原理

数控加工服务的实现主要是靠以下几方面：一是应用技术。数控加工的主体是零件，这就需要较强的技术，而且在这个过程中操作中远离制造的过程，对其控制就可能出现问题，产生误差。二是运行机制。数控加工需要运行机制控制整个过程，保证资源的接入，完成加工的过程。三是沟通交流。数控加工平台可以实现资源拥有者和使用者的沟通和交流，资源拥有者可以提供服务，而使用者通过这一平台进行服务的购买，在这个过程中使用者和资源的拥有者可以进行交流。

3.2 数控云服务的关键技术的实现