網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與制造.

1、2網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與制造2 . 1 In ternet 的魅力及企業(yè) Intranet / Extra netIn ternet是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立起來的,它采用TCP / IP協(xié)議作為共同的 通信協(xié)議，將世界范圍內(nèi)許許多多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)在一起，成為當(dāng)今最大的和最流行 的國(guó)際性網(wǎng)絡(luò)，也被人們稱為全球信息資源網(wǎng)。I以ernet的主要功用有網(wǎng)絡(luò)通信、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程登錄、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，改變了計(jì)算機(jī)的工作方式,而In ternet的出現(xiàn)，又改變了網(wǎng)絡(luò)的工作 方式。對(duì)用戶來說,Internet不僅使他們不再被局限于分散的計(jì)算機(jī)上，同時(shí)也使他們 脫離特定網(wǎng)絡(luò)的約束。任何人只要進(jìn)人

2、In ternet ,他就可以利用其中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)和各種 計(jì)算機(jī)上難以數(shù)計(jì)的資源，同世界各地的人們自由通信和交換信息，以及去做通過計(jì) 算機(jī)能做的無論什么事情。In ternet 一經(jīng)出現(xiàn)，在短短幾年時(shí)間里，就遍及美國(guó)大陸， 并伸延到世界各個(gè)角落。利用In ternet技術(shù),可以構(gòu)建不同的應(yīng)用。對(duì)于In ternet在企業(yè)中的應(yīng)用，可以按 照對(duì)內(nèi)和對(duì)外分成Intranet和Extra net。Intranet是一個(gè)在企業(yè)內(nèi)用In ternet的開放標(biāo)準(zhǔn)建立起來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu) 都會(huì)在TCP / IP上執(zhí)行。整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)采用 HTTP、FTP、NNTP、SMTP這樣一 些hiternet標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)

3、首先是跨平臺(tái)的應(yīng)用，無論你用PC、MAC或UNIX也好，所 有的工作或工具都是基于Web的，易學(xué)易用；而因?yàn)樗械墓ぞ呒皯?yīng)用程序也是用一 個(gè)Web瀏覽器作為工作界面，使用者不用花時(shí)間去學(xué)或適應(yīng)各種工具，像無紙辦公的 夢(mèng)想也可能因?yàn)镮ntranet的出現(xiàn)而成真。Extra net其實(shí)是將企業(yè)Intranet接上供應(yīng) 商、服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)，成為一個(gè)大Intran et，即稱為Extra net。In ternet、Intranet和Ext 了 anet三者的區(qū)別和聯(lián)系在于：l nternet是基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)和包括Intran et和Extra net在內(nèi)的各種應(yīng)用的集合；lntranet強(qiáng)調(diào)企業(yè)內(nèi)

4、部各部 門的聯(lián)系，業(yè)務(wù)范圍僅限于企業(yè)內(nèi);Extranet強(qiáng)調(diào)各企業(yè)間聯(lián)系，業(yè)務(wù)范圍包括貿(mào)易伙伴、合作對(duì)象、零售商、消費(fèi)者和認(rèn)證機(jī)構(gòu)。由此可見,In ternet業(yè)務(wù)范圍最大,Extra net 次之 Intranet 最小。2.2組織無時(shí)空限制的團(tuán)隊(duì)的必然性網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來使Web技術(shù)的應(yīng)用推廣到極致，同時(shí)也使基本經(jīng)濟(jì)原理得 到更直觀的體現(xiàn)，即資源配置方式是市場(chǎng)導(dǎo)向的、以效率為核心目標(biāo)的、并且只有 進(jìn)行合理分工才是提高效率的主要途徑。信息在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)里傳播的成本越來越低。與此同時(shí)，在信息使用總成本里，網(wǎng)上 檢索和處理信息的成本（例如時(shí)間所占比重越來越大。我們知道，設(shè)計(jì)是一個(gè)知識(shí)密 集的過程，網(wǎng)

5、絡(luò)給我們提供了獲得信息的最直捷的途徑，但當(dāng)檢索和理解信息的費(fèi)用 超過一定限度時(shí)，雇傭?qū)＜摇本统蔀楹侠淼倪x擇。也就是說，我們與其在網(wǎng)絡(luò)世界中 自己去搜索信息再理解消化吸收，不如直接通過無處不在的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組織一個(gè)各個(gè) 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的專家團(tuán)隊(duì)來完成項(xiàng)目任務(wù).與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)里的專家服務(wù)不同的是，網(wǎng)絡(luò)在原則上可以在全球范圍內(nèi)集結(jié)專家”而每一個(gè)專家由于有更多的機(jī)會(huì)研究和解決自己領(lǐng)域內(nèi)的問題，可以變得更加專業(yè)化而不至于損失規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。反映到設(shè)計(jì)與創(chuàng)新中，它將在不損失廣泛性的前提下，提高創(chuàng)新的深 度和專業(yè)化。同時(shí)，隨著專業(yè)化的深人，專家與普通人之間關(guān)于專門知識(shí)的信息將越 發(fā)不對(duì)稱，需要專門從事將各種專業(yè)知識(shí)適當(dāng)整合

6、的工作以滿足潛在的大眾需求。 這樣,知識(shí)的層次漸漸深化，在最深層的知識(shí)到大眾需求之間的是一個(gè)專家服務(wù)的鏈 條，即知識(shí)價(jià)值鏈”設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)整合過程，通過網(wǎng)絡(luò)這一紐帶，完成知識(shí)與價(jià)值 的完美結(jié)合，即專業(yè)化與產(chǎn)品開發(fā)的合成。在一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程中，每一個(gè)技術(shù)人員不可能成為所有環(huán)節(jié)的專家，知識(shí)鏈 的各個(gè)環(huán)節(jié)的深層專業(yè)化的縱向整合，即每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作都由這一環(huán)節(jié)的專家來 完成，這些專家在自己的研究領(lǐng)域中所考慮的間題將是最全面最有效的。這種縱向 整合方式將大大提高設(shè)計(jì)中信息的高度可復(fù)用性和系統(tǒng)的魯棒性，降低了設(shè)計(jì)的總 成本。綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得信息和人才（專家的知識(shí)整合擴(kuò)大到全球范圍.在 必要的

7、時(shí)候，組織無時(shí)空限制的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成為可能，而這種開發(fā)模式又是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)中 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必然選擇。3網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化制造與網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)是多學(xué)科的交叉性思維碰撞，是知識(shí)整合的產(chǎn)物。隨著新經(jīng)濟(jì) 時(shí)代的到來，以網(wǎng)絡(luò)和信息為核心的知識(shí)爆炸使知識(shí)整合的難度越來越大 ，并且知識(shí) 的整合模式也發(fā)生了變化，其中有的需要探索新的基于Web技術(shù)的新模式，有的需要 對(duì)原有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，甚至有的需要在新的模式下探索新的技術(shù)與集成的可 行性。以網(wǎng)絡(luò)為支撐，建立網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)共享，即設(shè)計(jì)視（如白 板共享、知識(shí)共享、設(shè)計(jì)過程協(xié)同化、設(shè)計(jì)一生產(chǎn)一流通協(xié)同（工作流、數(shù)字化分發(fā)、個(gè)性化、ERP、P

8、LM、客戶關(guān)系管理、供應(yīng)鏈管理等，從而形成閉環(huán).建立電子 商務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的新產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，這將是網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)化制造的新 模式。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)化信息膨脹的必然產(chǎn)物，設(shè)計(jì)與創(chuàng)新是信息融合 的產(chǎn)物，信息量越大，融合中的碰撞就越具有好的結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為 核心，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的集成與優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，提供了更好的開放性，以便與網(wǎng)絡(luò) 化制造系統(tǒng)的無縫集成，從而形成設(shè)計(jì)一制造一流通”的一體化，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的電 子商務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)的學(xué)科交又性，決定了系統(tǒng)的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)不同軟件與硬件平臺(tái) 的無縫接口是真正實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)模式的突

9、破正是在于其平臺(tái) 無關(guān)性，通過建立基于 Web的設(shè)計(jì)模型構(gòu)架，包括通信模型、實(shí)體構(gòu)造模型、知識(shí)表 示模型、人機(jī)協(xié)同模型等、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的建模、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)綜合、設(shè)計(jì)協(xié)同等。作為實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)的工具，網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互技術(shù)將更加重要，只有優(yōu) 化的設(shè)計(jì)工具才能創(chuàng)造優(yōu)秀的產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互是媒體、通信與設(shè)計(jì) 實(shí)踐的結(jié)合，與傳統(tǒng)的人機(jī)交互不同，流媒體的特殊性使交互的對(duì)象、交互的方式（包 括距離、協(xié)同等、傳播的形式都發(fā)生了很大的變化。研究網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)中的高可復(fù)用 性和高效的人機(jī)交互，把基于Web人機(jī)交互技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合，將是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研 究的一個(gè)重點(diǎn)。設(shè)計(jì)模型的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)過程的知識(shí)綜合性與

10、流程交叉性決定了必須設(shè)計(jì)過程 中將面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)處理與維護(hù)工作。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)模式對(duì)于設(shè)計(jì)過程中的 知識(shí)綜合、流程整合與協(xié)同化，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)處理。網(wǎng)絡(luò)化制造將整合產(chǎn)品開發(fā)的傳 統(tǒng)模式，使 設(shè)計(jì)一制造一流通”融入統(tǒng)一的數(shù)字化框架中，減少產(chǎn)品的總成本，相對(duì)提 高產(chǎn)品的生命周期。集成化網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)循環(huán)是效益成本關(guān)系與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。通過連接生 產(chǎn)循環(huán)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，加速信息交換的速度、可信度以及知識(shí)的優(yōu)化，減少設(shè)計(jì)成 本與縮短設(shè)計(jì)周期、優(yōu)化生產(chǎn)資源、提高生產(chǎn)效率。同時(shí)把網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)整合人系統(tǒng) 中,降低服務(wù)成本，提高服務(wù)效率。這些充分表明，研究網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)化制造的運(yùn) 行模

11、式，使之與網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)相結(jié)合，將會(huì)在未來的電子商務(wù)時(shí)代發(fā)揮不可替代的作 用。2.4網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)化制造的關(guān)鍵技術(shù)1 .基于Web的設(shè)計(jì)基于Web的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為廣泛的概念，面向信息與知識(shí)驅(qū)動(dòng)是未來產(chǎn)品設(shè)計(jì) 的趨勢(shì)，科學(xué)計(jì)算可視化的發(fā)展，使現(xiàn)階段的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了很高的數(shù)字化程 度?；赪eb的高效率可視化(可視化數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蛶捳加贸蔀檠芯糠较蛑?,VRML(Virtual Reality Modeli ng Lan guage ,虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言、Java3D和正在建立的X3D技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正是為滿足這一要求而發(fā)展起來的。更重要的是，隨著在線可視化技 術(shù)的日臻成熟，可視化與知識(shí)系統(tǒng)的信息交換成

12、為產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心，建立基于 Web的3D數(shù)據(jù)可視化的知識(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的可視化設(shè)計(jì)(包括可視化協(xié) 同、知識(shí)系統(tǒng)可視化接口等是未來網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究的一個(gè)重點(diǎn)。2 .網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)描述語言網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)語言是指建立適合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)化描述語言?？梢源笾路譃閷?shí)體建模描述語言、基本通信原語、協(xié)同化對(duì)話語言、概念化描 述語言、知識(shí)可視化語言等。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，使帶寬成為3D設(shè)計(jì)中大數(shù)據(jù)量的一個(gè)瓶頸。在提高帶寬的同時(shí)，建立完善的適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?D建模語言,減少 數(shù)據(jù)的傳輸，提高可視化的速度和交互式訪問的可用性是必不可少的。當(dāng)然，同時(shí)要考慮平臺(tái)獨(dú)立性等問題。lava3D、X3D正是在

13、這一背景下提出和發(fā)展起來的。TCP八P已經(jīng)成為公認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，在繼承其標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，協(xié)同化、知識(shí)綜合與 可視化和概念設(shè)計(jì)中，需要建立多Age nt系統(tǒng)通信原語和知識(shí)表達(dá)與 3D可視化的接 口，利用UML ( Unified Modeling Language ,統(tǒng)一建模語言把挖掘知識(shí)、概念設(shè)計(jì)與 可視化協(xié)同融人統(tǒng)一的框架中。3 .在線協(xié)同設(shè)計(jì)模型與在線分布設(shè)計(jì)環(huán)境在線協(xié)同設(shè)計(jì)模型是在前述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)上構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的協(xié)同化整 體框架。這一框架將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參與性協(xié)同、知識(shí)構(gòu)造與知識(shí)利用的協(xié)同化。在線分 布設(shè)計(jì)環(huán)境利用在線協(xié)同設(shè)計(jì)模型，把知識(shí)表達(dá)、參與性協(xié)作與在線 3D可視化相結(jié) 合，實(shí)現(xiàn)可

14、視化協(xié)同設(shè)計(jì)。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的學(xué)科交叉，需要不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)及專家的參與。網(wǎng)絡(luò)作為信息傳遞的媒介，于在線設(shè)計(jì)中具有十分突出的作用，以實(shí)現(xiàn)專家控制與知識(shí)價(jià)值鏈的專業(yè)化整合.在此基礎(chǔ)上，在線決策支持加強(qiáng)對(duì)專業(yè)化知識(shí)的縱向整合，簡(jiǎn)化專家知 識(shí)的表達(dá)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)中專業(yè)化知識(shí)的可用度。這種決策支持的研究重點(diǎn)不僅包括一般的數(shù)據(jù)挖掘方法，還有分布式與協(xié)同化數(shù)據(jù)綜合與分布可視化問題。4 設(shè)計(jì)與生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程重組（Business Process R一 engineering , BPR設(shè)計(jì)與生產(chǎn)是產(chǎn)品開發(fā)中相對(duì)獨(dú)立又密不可分的兩個(gè)主要組成部分。由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，必須對(duì)原有的設(shè)計(jì)流程重新設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重組和

15、增刪面向網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，建立 新的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)流程模型，與生產(chǎn)、流通進(jìn)行無縫接口。生產(chǎn)過程由于涉及的環(huán)節(jié) 較多，必須對(duì)原有業(yè)務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)化重組。其重組過程將是建立在網(wǎng)絡(luò)智能基礎(chǔ)上的 集約化，包括生產(chǎn)過程的智能數(shù)據(jù)響應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)的授權(quán)與訪問控制、產(chǎn)品定制與生產(chǎn)、品質(zhì)保證等一系列問題。5 .產(chǎn)品模型的人機(jī)工程與可制造性評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的結(jié)果將轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)，在進(jìn)行制造前，必須進(jìn)行充分的測(cè) 試。人機(jī)工程評(píng)價(jià)是設(shè)計(jì)循環(huán)的最后階段，同時(shí)也是制造循環(huán)的開始，它將對(duì)產(chǎn)品的 可用性進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而減少產(chǎn)品進(jìn)人制造循環(huán)后修正設(shè)計(jì)缺陷所帶來的損失。6 .產(chǎn)品模型數(shù)字化分發(fā)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品模型的數(shù)字化已經(jīng)基本得到解決，

16、但利用模型直接用于加工和模具制造，將 需要解決對(duì)模型的精度和力學(xué)、結(jié)構(gòu)等加工特性進(jìn)行校驗(yàn)的問題?？杉庸つＰ陀捎?較大的數(shù)據(jù)量和計(jì)算密集度，在網(wǎng)絡(luò)制造中對(duì)模型的分布式計(jì)算與數(shù)字化分發(fā)成為 研究的核心問題，需要將分布計(jì)算環(huán)境的并行計(jì)算與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的帶寬占用問題 結(jié)合起來提高分發(fā)速度和安全性。數(shù)字化模型的分發(fā)必然涉及合理的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理問題。由于OEM的普遍性，產(chǎn)品的生命周期與設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、銷售、分發(fā)、維護(hù)等每一個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān),PDM將縮短產(chǎn)品在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的停留時(shí)間，相對(duì)提高新產(chǎn)品開發(fā)的效率。PDM作為網(wǎng)絡(luò)化制 造的核心，融人從需求收集、概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)、到供應(yīng)鏈集成與生產(chǎn)，產(chǎn)品維護(hù) 的每一環(huán)節(jié)。其

17、中的關(guān)鍵問題是定義構(gòu)架，整合數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)模型，完善不同的數(shù)據(jù)接 口,為設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中的進(jìn)一步數(shù)據(jù)挖掘提供良好的數(shù)據(jù)與知識(shí)表示接口。7 .工作流管理工作流管理與PDM是產(chǎn)品開發(fā)生命周期中的兩個(gè)組成部分，是從面向任務(wù)與面 向信息兩個(gè)不同的角度提出的管理方法。應(yīng)用工作流管理集成PDM ,是產(chǎn)品開發(fā)過程發(fā)展的趨勢(shì)，只有這樣才能把數(shù)據(jù)信息融人到生產(chǎn)的統(tǒng)一流程中，提高生產(chǎn)的效 率。工作流管理系統(tǒng)的主要組件是工作流應(yīng)用規(guī)劃接口和工作流制定服務(wù)。前者進(jìn) 行工作流、工作流行為與行為資源的標(biāo)準(zhǔn)化；后者包含執(zhí)行接口和工作流引擎的執(zhí) 行服務(wù)。建立好的工作流管理，就是研究有效的從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 分目結(jié)構(gòu)（Product Breakdown Strueture , PBS 裝配分目結(jié)構(gòu)（ABS、作業(yè)分目結(jié)構(gòu) （WBs與工作流模型、工作流制定實(shí)例的映射，這是今后工作流與PDM研究的核心 問題。8 .供應(yīng)鏈管理與產(chǎn)品生命周期管理供應(yīng)鏈管理（Supply Cha in Ma nageme nt , SCM與產(chǎn)品生命周期管理（Product Lifeoycle Ma nageme nt , PLM作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)制造的紐帶，在系統(tǒng)中發(fā)揮著不可 替代的作用。SCM與PLM是網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)的整合，一對(duì)一 ”的定制化服務(wù)通過In ternet實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的 定制化生產(chǎn).SCM