智能感知与接入处理技术：优化制造资源和能力

云制造的目标之一是实现制造资源和制造能力的全面共享、按需使用、自由流通，从而提供制造资源和能力的利用率，实现增效。其核心研究对象之一是制造资源，因此，如何实现各类物理制造资源（包括软硬资源，如各类设计工具、分析工具、机床设备、3D打印设备、3D扫描设备等）的状态、性能参数、状态的智能感知和在线实时接入，是云制造所需解决的关键科学问题。图14.10为面向制造的智能物联技术应用架构。具体关键研究问题包括：

1）制造资源智能感知、物联与智能信息处理，包括专用设备的云制造接入技术、各种加工设备的云制造接入技术、设计与计算资源的云制造接入技术、职能部门的云制造接入技术、云计算互接入技术、物联网接入技术等。

2）海量制造资源和能力感知接入技术，如感知数据的采集与去噪技术、实时感知数据处理技术。

3）大数据技术，如海量历史感知数据分布式存储技术、海量感知数据的智能挖掘技术、大规模并行处理（MPP）数据库等。

4）制造云用户终端接入、管理技术，如云用户终端制造接入标准及认证服务、制造云用户授权及费用核算服务。(www.xing528.com)

图14.10　面向制造的智能物联技术应用架构

资源感知与适配接入的设计思想是以云制造服务平台为依托，以实现服务平台中的物理制造资源智能感知、资源物联及相关感知信息的智能分析处理为研究目标，采用基于光纤光栅传感的先进感知技术实现复杂工况环境中对于物理制造资源运行状态多物理量参数的动态感知，并开发出满足云制造应用需求的光纤传感系统与装置；此外，通过建立面向云制造服务平台资源感知与互联的网络体系结构，开展云制造资源感知层中基于物联网的新一代网络物联技术和信息智能处理技术研究，设计出面向异构网络环境的物理制造资源嵌入式接入装置、异构网络的互联融合方法与网关装置，以及面向感知信息的智能分析与预处理系统，实现云制造服务平台中制造资源虚拟化及云端适配接入，使物理制造资源、网络设施与云制造服务平台无缝结合（李瑞芳等，2012）。

所采用的方法是通过现场调研、资料查阅、技术分析论证等方式制订出系统工具的设计方案及相关标准。同时，在设计开发过程中以实验研究与理论分析研究相结合为手段，从机械学、信息学、力学、材料学等学科交叉融合的角度，展开制造资源智能感知、资源物联以及感知信息分析与预处理相关理论和技术的研究，进而开发设计出满足企业应用需求的资源感知与适配接入工具。最后，通过在典型物理资源上的系统安装与集成分析评估系统的运行性能以及在云制造服务平台中的有效性。

所遵循的设计原则是紧密结合企业的应用需求以及云制造服务平台的运行机制和特点，系统工具的设计开发过程应与集团企业平台保持高度一致，不仅在理论和技术上有较好的创新和突破，并在集团企业中具有较高的实用性，满足工业企业运行需求。