[数据驱动的智能服务]面向大规模个性化的交互式云制造模式

结合云制造以及大规模个性化的特点,分析大规模个性化的应用发展以及阐述用户需求的现状,提出了一种面向大规模个性化的交互式云模式。设计了云环境下大规模个性化智能交互过程以及需求交互转换过程模型;建立了大规模个性化的交互式云体系架构以及工作流程;进行交互式云平台搭建,以实现用户定制需求的个性化、大规模、低成本的快速提供与生产。以汽车定制为例,对需求分析及转换过程进行论述,验证了该平台的可行性和有效性。     

面向大规模个性化的交互式云制造模式

结合云制造以及大规模个性化的特点,分析大规模个性化的应用发展以及阐述用户需求的现状,提出了一种面向大规模个性化的交互式云模式。设计了云环境下大规模个性化智能交互过程以及需求交互转换过程模型;建立了大规模个性化的交互式云体系架构以及工作流程;进行交互式云平台搭建,以实现用户定制需求的个性化、大规模、低成本的快速提供与生产。以汽车定制为例,对需求分析及转换过程进行论述,验证了该平台的可行性和有效性。     

基于 CPS 的可重构制造系统在互联工厂的应用

为了解决个性化定制与大规模生产的矛盾,应用 CPS 技术和模块化制造单元,建立了完整的可重构制造系统,实现大规模个性化定制产品生产流程的高效协同。在研究了面向大规模个性化定制可重构系统特性的基础上,构建了基于 CPS 的可重构制造系统架构,研究了可重构系统的关键核心技术。建立的系统可以将生产制造的复杂行为转换为实际数据信息,通过重构分析、智能决策和动态优化调整模块化制造单元,使整个生产环节的制造资源处于有序可控状态。通过在互联工厂展开应用落地验证,结果表明了该系统的可行性和有效性。     

大规模个性化定制：大规模个性化的新发展

在回顾生产模式演变历程的基础上，提出包括客户维、生产维和服务维的三维结构用来描述生产模式，并对每个维度的基本内涵加以明确阐释。基于对个性化需求与个性化产品的分析，发现两者之间存在非同步的不一致性，进而提炼出非常规自然需求超前规律，为此通过引入精准服务，提升两者之间的一致性，形成大规模个性化定制的新的生产模式。在生产模式的三维结构描述下，手工生产和大规模生产已退化为一维结构，而大规模定制和大规模个性化都属于二维结构。提出实现大规模个性化定制的两个核心部分——数据驱动的大规模个性化设计和面向大规模个性化定制的韧性制造系统，重点论述两者包含的若干关键技术。从概念和技术两个层面对精准服务进行阐释。从价值共创的角度分析从手工生产到大规模个性化定制的5种主要生产模式，结果表明：大规模个性化定制通过精准服务，可以有效实现个性化需求，具有充分的价值共创能力。考察中国海尔集团的人单合一模式，分析表明人单合一是大规模定制模式通过精准服务使其在服务维的区间取值从小到大转换得以实现；而大规模个性化定制依托精准服务，可实现生产模式三个维度的整体优化，是大规模个性化生产模式的新发展。     

可配置化BOM技术下大规模定制汽车产品架构研究

制造业的不断发展,带动了相关附属行业的发展。从生产方式革新的角度看,大规模定制,个性化产品推送已经成为主流。既往针对这类订单汽车企业多采用BOM技术实现有序管理,但从当前来看,传统BOM管理技术已经无法适应制造业生产需求,对此笔者在此基础上提出了一类可配置化BOM技术下大规模定制汽车产品架构方式,可有效提升生产效率,现论述如下,以供参考。     

面向大规模个性化定制的互联工厂的数字化技术应用研究

大规模个性化定制的互联工厂是以用户互联为核心,整合用户个性化需求,并深度参与企业全流程、零距离互联生态资源,快速、低成本且高效地提供智能产品、服务和增值体验的智能制造模式。基于对大规模个性化定制的互联工厂的数字化技术应用研究,提出互联工厂的数字化技术总体实施架构,同时结合互联工厂中的实际业务需求场景,介绍数字化技术在大规模个性化定制的互联工厂中的应用实践和关键作用。通过互联工厂的数字化体系建设,实现互联工厂全流程业务智能管控、智慧运营和智能决策,最终实现降本提效,更好地服务企业管理,提升企业核心竞争力。     

[产品服务系统]面向大规模个性化的产品服务系统模块化设计

提出了面向大规模个性化的产品服务系统（PSS）模块化设计框架,通过物理与服务的内部模块组合,实现客户需求的大规模、个性化、低成本与快速提供。论述了大规模个性化与大规模定制模式的区别,归纳总结了面向大规模个性化的PSS模块化设计研究与应用现状,分析了面向大规模个性化的PSS模块化设计基本特征与实现模式,提出了面向大规模个性化的PSS模块化过程与方法。这一系统归纳的面向大规模个性化的PSS模块化设计框架与方法为产品的大规模个性化设计和产品服务系统模块化设计提供了理论参考。     

基于AutomationML的信息物理生产线系统模型驱动开发方法

当前制造业企业面临着生产模式由大规模生产转为大规模定制的挑战,开发信息物理生产线系统是迈向大规模定制的第一步.针对信息物理生产线系统混合异构的开发工具间多领域信息交互及自动化信息集成,提出一种基于Au-tomationML(AML)的模型驱动开发方法,基于该系统的信息集成架构实现模型集成及模型转换;提出实现模型开发验证流程一体化的工具链作为该方法的实现,并以木雕产品的加工包装为例进行实验验证.实验结果表明,该方法支持面向个性化定制产品需求的信息物理生产线系统模型构建、规划调度及形式化验证等开发流程,实现了系统的开发统一化及信息集成的自动化.     

面向大规模个性化的产品服务系统模块化设计

提出了面向大规模个性化的产品服务系统(PSS)模块化设计框架,通过物理与服务的内部模块组合,实现客户需求的大规模、个性化、低成本与快速提供。论述了大规模个性化与大规模定制模式的区别,归纳总结了面向大规模个性化的PSS模块化设计研究与应用现状,分析了面向大规模个性化的PSS模块化设计基本特征与实现模式,提出了面向大规模个性化的PSS模块化过程与方法。这一系统归纳的面向大规模个性化的PSS模块化设计框架与方法为产品的大规模个性化设计和产品服务系统模块化设计提供了理论参考。     

客户参与设计的大规模定制及其模块划分的研究

大规模定制是企业经营中的必然趋势，其实现方法是将定制点尽量后移来实现。但是定制点越向后移，客户对产品设计参与的越少，则越是不可避免地限制了对客户个性化的满足。面对客户不断提高的个性化要求，更重要的应该是考虑怎样在大规模生产的效率和成本下尽量将定制点前移、使客户最大程度地参与设计从而提高产品的个性化。本文提出了一种便于实现客户参与设计的模块划分方法。配合企业对顾客需求的深入分析、对生产工艺合理规范以及相应的产品数据管理来实现客户参与设计的、实现高度个性化的大规模定制。     

基于Web的自行车三维虚拟实时定制设计

通过集成VRML、Java等开放的标准和技术,实现了基于Web和非沉浸式虚拟现实（VR）的自行车虚拟实时三维定制系统,克服了基于文本和二维图形的定制系统中设计结果不能实时逼真显示的缺点。对三维自行车模型进行了优化,以适应远程传输和实时渲染的要求．以零部件为基本单元实现了自行车造型及外观的改变,普通客户可直接参与自行车的个性化实时定制设计,有助于生产企业及时有效地获得用户真实全面的需求信息,增加产品的用户满意度.     

面向大规模定制的PLM系统研究

分析大规模定制生产模式的思想和方法,讨论面向大规模定制的产品全生命周期(PLM)系统的关键技术,提出面向大规模定制的PLM系统的基本特征和体系架构,并对汽车业的大规模定制PLM系统实现进行了有益的尝试.     

从成组技术到大规模定制生产

从信息时代个性化产品必将成为市场需求的主流出发,论述了建立大规模定制生产模式的必要性。介绍了20世纪在我国制造业中推广应用成组技术中遇到的问题,提出这些问题将在大规模定制生产模式中得到解决。提出未来的大规模定制生产模式应为产品设计模块化、产品制造专业化、生产组织和管理网络化并实现敏捷制造的虚拟企业。     

基于大规模定制的多阶段生产模型

针对制造业大规模定制生产中缩短交货期和降低成本两方面,提出了基于预测的大规模生产阶段、基于订单的批量生产阶段和完全个性化生产阶段的个性化产品生产的三阶段模型.鉴于生产、库存及顾客服务水平等多方面因素,利用线性规划和随机数学,对模型应用的各种环境因素进行了综合分析,得到了大规模定制生产下的优化生产方案.最后,通过实例分析证明该模型是可行的.     

面向生产过程管控的数据建模、集成与存储技术

针对生产过程管控系统在实施过程中存在的统一数据模型缺乏、多种通信接口难以维护、传统存储架构性能低下等问题,在分析生产过程数据特性的基础上,基于EXPRESS-G图构建了车间统一数据模型,基于通信适配层实现了多种通信协议的集成与维护,基于Redis-MongoDB-HDFS架构实现了大规模生产数据的高性能存储.以某柔性制...     

开放式架构产品的稳健性能匹配设计方法

制造业技术的不断发展和市场竞争使用户对产品的个性化需求不断增加,传统的产品结构难以支撑高度个性化产品的开发。开放式架构产品由开放的产品平台和个性化模块组成,其中个性化模块可以由不同的企业设计和开发,能够实现较高程度的个性化。对开放式架构产生的不确定性对产品性能的影响进行研究,基于稳健设计方法,提出了开放式架构产品的稳健性能匹配方法。将不同个性化模块参数的变化作为产品平台的噪声因素,以降低噪声影响下的产品性能衰减为目标,实现产品平台覆盖范围内性能的综合优化。通过开放式架构冰箱为例验证了方法的可靠性。     

面向3D打印云服务平台的体系架构研究

在分析互联网时代制造业向大规模定制方向发展必然规律的基础上,对面向3D打印云服务平台的体系架构进行了深入研究。对3D打印云服务平台进行了介绍,分析了3D打印云服务平台的基本功能,在此基础上提出了3D打印云服务平台的体系架构;论述了3D打印云服务平台研究中涉及的关键技术。设计建设了面向高端家电家居产品个性化定制的3D打印云服务平台—天马行空网,并对其功能与架构、技术实现方法和商业模式进行了简要论述。     

从精敏制造到工业4.0长尾生产的制造业转型升级

为了应对日益激烈竞争的全球化市场和日益多样的个性化需求,分析了制造业从大规模生产到大规模定制再到个性化生产的演化过程,提出一种称为精敏制造的推拉式大规模定制生产方式,然后利用信息物理系统将精敏制造转变为智能大规模定制,并与智能个性化生产(尤其3D打印)形成所谓的长尾生产方式以满足工业4.0智能生产需求,同时借助经济学中的学习曲线对这种长尾生产方式进行分析。最后基于智能化长尾生产方式探讨了我国制造业转型升级之路。     

个性化需求驱动的汽车零部件快速设计系统研究

基于大规模定制环境下针对汽车制造业如何满足客户个性化需求,实现快速设计的目标,以产品订单聚类作为基础,结合并行工程的思想,在设计产品的过程中加入生产排程。研究了产品族建立与更新、个性化产品配置与生产排程方法。建立了由客户需求、产品族模型、产品配置、生产排程等子模块组成的产品快速设计系统。以差速器为例对系统进行了验证。结果表明：该系统能够快速设计出满足客户个性化需求的产品,并有效地降低成本。     

面向大规模定制的产品配置设计研究

大规模定制生产逐渐成为21世纪制造业发展的主流生产模式.面向大规模定制生产的产品配置设计能够较好的解决用户需求的多样化、个性化同企业低成本、高效益之间的平衡问题.本文从已有产品实例出发,系统的研究了以产品族模型、配置规则库为核心的产品配置平台的建模技术,并利用实例推理和规则推理两种方法实现了基于此平台的产品配置.