一、前言

2011年7月24日，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布實施“先進(jìn)制造聯(lián)盟計劃”，同日，美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟發(fā)表“實現(xiàn)21世紀(jì)智能制造”新報告；歐盟在2009年的經(jīng)濟刺激方案中投資12億歐元資助與該計劃極其類似的“未來工廠”公私合作項目；日本實施智能制造系統(tǒng)國際合作計劃；中國實施863CIMS計劃、信息化工程、“信息化與工業(yè)化深度融合”，走新型工業(yè)化道路。

這一切告訴我們21世紀(jì)的現(xiàn)代制造模式是：敏捷、虛擬、精益、集成、網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同、綠色、智能。協(xié)同制造是其重要的組成部分。

二、現(xiàn)代制造模式

(1)敏捷制造

敏捷制造(AgileManufacturing，AM)是美國1994年底在《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》報告中提出的一種新的生產(chǎn)方式。將柔性生產(chǎn)技術(shù)，有技術(shù)、有知識的勞動力與能夠促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間合作的靈活管理三要素集成在一起，通過所建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對迅速改變的市場需求和市場實際做出快速響應(yīng)。

敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù)包括：一個跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地域的信息技術(shù)框架，支持動態(tài)聯(lián)盟的運行；一個支持集成化產(chǎn)品設(shè)計過程的設(shè)計模型和工作流控制系統(tǒng)；供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和企業(yè)資源管理系統(tǒng)。

敏捷制造的優(yōu)點：通過跨地域、跨企業(yè)的資源優(yōu)化組合使得生產(chǎn)更快，成本更低，勞動生產(chǎn)率更高，質(zhì)量更好，客戶響應(yīng)更快。

(2)協(xié)同商務(wù)

協(xié)同商務(wù)（Collaborativecommerce）被譽為下一代的電子商務(wù)系統(tǒng)，其基本思想最早是由GarnterGroup在1999年提出的。

協(xié)同商務(wù)概念強調(diào)化建設(shè)目的不僅是管理企業(yè)內(nèi)部的資源，還需要建立一個統(tǒng)一的平臺，將客戶、、代理分銷商和其他合作伙伴也納入企業(yè)信息化管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)信息的高效共享和業(yè)務(wù)的一系列鏈接。

協(xié)同商務(wù)包括以下內(nèi)容：企業(yè)信息門戶、知識文檔管理、客戶關(guān)系管理、人力資源管理、、項目管理、財務(wù)管理、工作、供應(yīng)鏈管理。

(3)智能制造

智能制造技術(shù)（IntelligentManufacturingTechnology，IMT）是指利用計算機模擬制造專家的分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等智能活動，并將這些智能活動與智能機器有機地融合起來，將其貫穿應(yīng)用于整個制造企業(yè)的各個子系統(tǒng)，以實現(xiàn)經(jīng)營運作的高度柔性化和集成化，從而取代或延伸制造環(huán)境中專家的部分腦力勞動，并對制造業(yè)專家的智能信息進(jìn)行收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展的一種極大地提高生產(chǎn)效率的先進(jìn)制造技術(shù)。

智能制造系統(tǒng)IMS是指基于IMT，利用計算機，綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)、智能制造機器、代理(agent)技術(shù)、材料技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、并行工程、生命科學(xué)和系統(tǒng)工程理論與方法，在國際標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基礎(chǔ)上，使整個企業(yè)制造系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)分別智能化，并使制造系統(tǒng)形成由網(wǎng)絡(luò)集成的、高度自動化的一種制造系統(tǒng)。

智能制造具有自組織、自律、自學(xué)習(xí)、自維護(hù)、集成、人機一體化等特征。

(4)云制造

云制造是一種面向服務(wù)的高效、低耗，基于知識的網(wǎng)絡(luò)化智能制造的新模式，融合現(xiàn)在信息化制造技術(shù)，云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造與服務(wù)技術(shù)進(jìn)行延伸和變革，把各類制造資源和制造能力虛擬化、服務(wù)化，并且進(jìn)行統(tǒng)一、集中的智能化管理和經(jīng)營的技術(shù)。

云制造所提供的云服務(wù)涉及制造過程的全生命周期（產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售、采購、管理），云服務(wù)商提供各種服務(wù)或服務(wù)的組合。

云制造的運行原理

云制造的體系架構(gòu)

(5)協(xié)同制造

協(xié)同制造：（CollaborativeProductionCommerceCPC）。按照CPC的定義：“充分利用Internet技術(shù)為特征的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，實現(xiàn)供應(yīng)鏈內(nèi)及跨供應(yīng)鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理和商務(wù)等的合作，最終通過改變業(yè)務(wù)經(jīng)營模式與方式達(dá)到資源最充分利用的目的”。它是21世紀(jì)的現(xiàn)代制造模式，它也是敏捷制造、協(xié)同商務(wù)、智能制造、云制造的核心內(nèi)容，他們都強調(diào)企業(yè)間的協(xié)同。

協(xié)同制造是基于敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造的生產(chǎn)模式，它打破時間、空間的約束，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使整個供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴共享客戶、設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)營信息。從傳統(tǒng)的串行工作方式，轉(zhuǎn)變成并行工作方式（如下圖所示）。從而最大限度的縮短新品上市的時間，縮短生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)客戶需求，提高設(shè)計、生產(chǎn)的柔性。通過面向工藝的設(shè)計、面向生產(chǎn)的設(shè)計、面向成本的設(shè)計、供應(yīng)商參與設(shè)計，大大提高產(chǎn)品設(shè)計水平和可制造性，以及成本的可控性。有利于降低生產(chǎn)經(jīng)營成本，提高質(zhì)量，提高客戶滿意度。

三、協(xié)同制造總體框架

協(xié)同制造將串行工作變?yōu)椴⑿泄こ?trong>

四、協(xié)同設(shè)計

協(xié)同設(shè)計：協(xié)同設(shè)計是指利用計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持工作群體成員在共享環(huán)境下的協(xié)同工作、交互協(xié)商、分工合作，共同完成某項任務(wù)。它支持多個時間上分離、空間上分布，而工作又相互依賴的協(xié)作成員的協(xié)同工作。

實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計需要計算機支持的協(xié)同工作（ComputerSupportedCooperativeWorks，CSCW），它是網(wǎng)絡(luò)化制造工程的核心技術(shù)之一，它支持動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟內(nèi)分布于不同地域的多功能項目組成員開展基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作，用于選擇、評估、發(fā)送與接收產(chǎn)品數(shù)據(jù)，分析技術(shù)方案，快捷迅速地完成設(shè)計并投入生產(chǎn)。它要解決協(xié)調(diào)機制，沖突消解機制，通信機制，數(shù)據(jù)管理，系統(tǒng)的柔性和開放性。

協(xié)同供應(yīng)鏈管理：復(fù)雜制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長，制造工藝復(fù)雜，供應(yīng)商和協(xié)作單位多，需要創(chuàng)建協(xié)同化的環(huán)境，即建立供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，在此網(wǎng)絡(luò)中，供應(yīng)商、制造商、分銷商和客戶可動態(tài)地共享客戶需求、產(chǎn)品設(shè)計、工藝文件、供應(yīng)鏈計劃、庫存等信息。任何客戶的需求、變動、設(shè)計的更改，都可以在整個供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)中快速傳播，及時響應(yīng)。避免了傳統(tǒng)管理中的“牛鞭效應(yīng)”，像上圖那樣，它們變成了一個同心圓。