一种面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台

摘要

本发明公开了一种面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台，属于网络化协同制造领域，具体包括：专业用户层，用于面向专业用户提供服务，包括制定产品细节模块、需求发布模块、价格确定模块；平台层，用于对分布式生产资源进行协同生产，包括需求分析模块、资源状态分析模块、云产线模拟模块、智能报价模块；制造商层，用于面向制造商提供服务，包括资源状态上传模块、资源排产模块、价格协定模块；该网络化协同制造平台能够面向制造商提供设备实时状态接入接口供平台方使用，能够面向专业用户，按照专业用户自身的需求，为其提供完整云生产的加工制造服务。

说明书

技术领域

本发明涉及网络化协同制造领域，尤其是基于协同制造模式下面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台构架方法，具体的说是一种面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台。

背景技术

伴随着信息技术与制造技术的发展，作为最具前沿代表性的制造模式——网络化协同制造，己经在学术界有了广泛的研究。网络化协同制造的制造服务理念是云计算思想的延伸和发展，也就是将“计算即服务”过渡为“协同制造即服务”，传统制造业更多的是强调产品本身和生产过程中的制造成本，网络化协同制造环境下的制造业则侧重于以专业用户为中心的生产服务化和协同便利化，更多的了解用户的需求来组织资源和服务，生产、组织和服务模式均发生了显著的变化。

在网络化协同制造模式下，产品生产过程中的制造资源通过网络化的手段进行整合和封装，资源的获取和利用变得更加智能、高效。用户可以在任意时间任意空间按需获取云端产品，使得资源和服务的获取更加便利且成本更低、服务安全可靠。网络化协同制造模式作为一种先进的平台交易方式，己经逐渐渗透到现代工业制造业中的各个阶段。

公开号为CN111738806A，公开日为2020.10.02的中国发明专利申请公开了一种面向SMT智能制造的云制造平台，该云制造平台能够对接收用户输入的云制造业务请求，并提供云制造业务服务。这种设计的不足之处是：缺少面向制造商底层分布式设备的相关实时信息接口，无法获取设备真实状态，无法提供产品全流程产线服务，同时，所面向的用户群不适合普通用户。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供能够给制造商提供设备实时状态接入的接口，将分布式边缘设备集群接入到网络化协同平台中的网络化协同制造平台。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台，包括：

专业用户层，用于面向专业用户提供服务，使得用户的产品需求能够准确表达，包括制定产品细节模块、需求发布模块、价格确定模块；

平台层，用于对分布式生产资源进行协同生产，同时使得用户能够进一步根据云产线流程追溯产品生产质量，包括需求分析模块、资源状态分析模块、云产线模拟模块、智能报价模块；

制造商层，用于面向制造商提供服务，使得制造商的分布式制造资源的实时状态能够进行虚拟化接入云平台，包括资源状态上传模块、资源排产模块、价格协定模块。

可选的，所述制定产品细节模块用于用户选择加工工艺、上传图纸供平台方分析以及选择具体的加工参数。

可选的，所述需求发布模块用于将用户制定的产品细节进行数据化处理，发送给所述平台层的需求分析模块进行分析。

可选的，所述需求分析模块用于对专业用户的产品需求进行进一步分析，拆解成具体的一系列工艺流程，供所述云产线模拟功能模块和所述资源状态分析模块使用。

可选的，所述资源状态分析模块用于通过对需求分析模块传输的工艺流程，匹配当前可用的分布式制造资源，将结构提供给所述云产线模拟模块使用。

可选的，所述云产线模拟模块用于按照具体的工艺流程，向用户展示能够对应其需求的云产线组合，用户进一步根据自己的想法，选择云产线进行对应产品的生产。

可选的，所述智能报价模块用于根据用户选择的云产线，对用户提出智能报价，用户可选择确定按照该报价生产或进一步与平台方协商价格。

可选的，所述资源状态上传模块用于制造商将自身分布式资源进行虚拟化上传接入网络化协同平台，平台能够获取该制造商资源的实时状态以及制造商提供的设备使用预排产周期。

可选的，所述资源排产层用于根据云产线模拟的状态，预估产品某一生产过程所需要的完成时间，将该时间量反馈给制造商进行确认。

可选的，所述价格协定模块用于制造商根据本身的制造资源进行价格协定，授权平台层能够在一定价格区间内使用该制造商提供的分布式制造资源。

本发明相对于现有技术的有益效果是：该网络化协同制造平台能够面向制造商提供设备实时状态接入接口供平台方使用，能够面向专业用户，按照专业用户自身的需求，为其提供完整云生产的加工制造服务。该网络化协同制造平台能够给专业用户提供需求定制的接口，让专业用户在该接口下进行工艺定制、产品图纸上传、加工参数定制等行为活动。该网络化协同制造平台能够给制造商提供设备实时状态接入的接口，将分布式边缘设备集群接入到网络化协同平台中。网络化协同平台根据用户需求将制造商提供的设备按照一定工艺进行组织安排，为用户形成定制化产品生产的云产线，同时，云平台通过与制造商的预先协定报价为用户提供实时智能报价。

附图说明

图1是本发明一种面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台构架图；

图2是本发明一种面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台构架中面向专业用户提供服务的云产线级流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1，本发明实施例提供面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台，该网络化协同制造平台分为三层架构，分别是专业用户层、制造商层与平台层。这三层之间有信息传输、通信的关系。

专业用户层是该平台架构的顶层设计，网络化协同制造平台在该层级中面向专业用户提供服务。

应当理解的是，专业用户指的是拥有一定机械制造领域相关知识，了解所需定制产品主要功能，能够对制造流程拥有一定辩视度的专业领域人员，他们的定制化产品需求往往得不到一些厂家批量生产的要求，需要通过网络化协同制造平台来完成相应的产品生产。

专业用户首先通过制定产品细节模块，将自己的需求在该模块中进行输入，主要包含三个部分即：选择加工工艺、上传图纸、选择加工参数。在选择加工工艺环节，专业用户可用选择机加工、3d打印、钣金加工、激光切割等工艺形式。在上传图纸环节，专业用户能够将自己待加工的产品图纸进行上传、并在其中显示。在选择加工工艺环节，专业用户能够根据所需求产品的材料，表面粗糙度，尺寸公差、材料处理方式等细节化专业参数进行设定，最终完成自己需求的定制。然后该定制化结果通过需求发布模块转换成能够被机器识别的信息流，传递给平台层的需求分析模块进行需求分析。平台层根据需求分析结果和资源状态分析结果形成云产线模拟，将能够完成用户产品需求的加工云产线结果在需求发布模块中呈现给专业用户。其中，专业用户可根据自身的时间需求、价格需求、质量需求等因素选择确定的一条云产线，此选择结果将发送至平台层的智能报价模块，智能报价模块会根据用户的选择为用户提供该批次生产的智能报价。最终在价格确定模块，用户能够选择是否同意该智能报价，如不同意，可以联系平台层进行进一步的协商交流。该价格确定模块中，用户如果需求价格的产品数量越多，则智能报价会相对降低。

平台层是该平台架构的核心设计，网络化协同制造平台在该层级中面向专业用户和制造商进行使能。需求分析模块能够分析专业用户制定的产品细节，将任务分解成多工艺流程。资源状态分析模块能够根据制造商接入的分布式生产设备的工作状态、预排产时间，判断某一时间段内该设备能否被使用。如果满足该某一时间段内的工艺生产需求，则该分布式生产设备将会被平台层进行考虑，纳入云产线该工艺段备选。云产线模拟模块能够根据前两个模块的多工艺流程，安排一定数量的分布式制造资源进行产品生产，形成有限条能满足用户需求的云产线。该云产线模块将会根据价格因素、质量因素、时间因素对有限条云产线进行优选，最终为用户提供一定数量的(一般在十条以内)云产线供用户选择，并告知用户该云产线的生成原因，即对上述价格因素、质量因素、时间因素进行综合考量。智能报价模块是在平台层的特殊模块，其首先会根据制造商接入的分布式制造资源与制造商进行价格协定，制造商会授权平台层能够在一定价格区间内使用该制造商提供的分布式制造资源。智能报价模块根据用户选定的云产线为用户提供智能报价功能，专业用户的需求量越大，智能报价约便宜，但不会低于制造商约定的价格区间。

如图1所示，制造商层是该平台架构的底层设计，网络化协同制造平台在该层级中面向制造商提供服务。

应当理解的是，制造商指的是一般的制造企业，其主要负责人员能够通过网络化协同平台提供的设备实时状态接入接口，将现实中的生产资源进行虚拟化接入，将闲置或是某一段时间内不用的分布式生产设备提供给网络化协同平台统一进行协同制造安排。

资源实时状态上传模块能够使得制造商的分布式制造资源进行虚拟化接入网络化协同平台，能够在平台中显示各个资源当前的工作状态，并且制造商需对各个接入的设备进行预排产，即告知平台层该设备能够在什么时间段内进行无障碍使用。资源排产层即用户达成云产线生产协定后，制造商对该设备进行正式排产，保证其在产品生产工艺流程到达一定阶段时，该设备能够进行生产加工。价格协定模块主要是制造商根据接入的资源，与平台层进行价格协定，制造商会授权平台层能够在一定价格区间内使用该制造商提供的分布式制造资源。

本实施例提出的面向专业用户、制造商的网络化协同制造平台可以将跨区域、多层级的分布式制造资源统一整合利用，根据专业用户对于产品的制造需求，将虚拟化的资源整合成能够实现产品生产加工的一整套云产线，最终满足专业用户的制造需求。面向专业用户的网络化协同制造平台构建技术可以智能的闲散、闲置的分布式制造资源进一步整合利用，促进网络化协同制造技术的发展。

如图2所示，专业用户的多工艺流程一般可被概括为以下四个阶段，即对专业用户的需求进行前期材料的准备阶段、产品粗加工阶段、产品精加工阶段、后续完成处理阶段。平台层会根据制造商接入的分布式制造资源的实时状态，在这四个阶段中，安排合适的制造资源进行产品生产。例如前期材料准备阶段，有A、B、C三家材料厂，能够提供初始的毛坯件，将这三家材料厂列为该材料准备阶段的初始化单位，材料需要热处理后进入到下一阶段粗加工阶段。这时，平台层会根据能够进行热处理的制造商处提取可用的分布式制造资源D、E、F等待，将这些资源进行全排列组合，计算A到D的运输费用、A到E的运输费用、A到F的运输费用、B到D的运输费用等待，运输费用标准按照中国国家公路运输费用标准进行计算。后续步骤同上执行，最终形成有限条能够完成专业用户需求生产的云产线。

由以上信息可以看出，本实施例提供的网络化协同制造平台具有以下优势：

1.网络化协同平台面向专业用户提供服务，使得用户的产品需求能够准确表达，用户能够通过平台获取完成的产品生产流程涉及到的供应链企业，能够获取相关公平合理的产品报价。

2.网络化协同平台面向制造商提供服务，使得制造商的分布式制造资源的实时状态能够进行虚拟化接入云平台，同时，平台能够获取到分布式制造资源的预排产期限，这是后续形成云产线的重要基础。

3.网络化协同平台能够面向用户提供云产线模型，高效的组织了分布式生产资源进行协同生产，同时使得用户能够进一步根据云产线流程追溯产品生产质量。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。