Cloud manufacturing

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Cloud Manufacturing (CMfg) est un nouveau paradigme de fabrication développé à partir de modèles de fabrication avancés existants (technologies informatiques). Il transforme les ressources et les capacités de fabrication en services de fabrication, qui peuvent être gérés et exploités de manière intelligente et unifiée pour permettre le partage et la circulation complets des ressources et des capacités de fabrication. Le CMfg peut fournir des services de fabrication sûrs et fiables, de haute qualité, bon marché et à la demande pour chaque étape du cycle de fabrication.

Le concept de Cloud Manufacturing a été initialement proposé par le groupe de recherche dirigé par les professeurs Bo Hu Li et Lin Zhang en Chine en 2009[1],[2],[3],[4],[5].

Le Cloud Manufacturing est un type de système parallèle, en réseau et distribué composé d'un groupement de services virtualisés intégrés et interconnectés (cloud de moyens de fabrication) de ressources et de capacités de fabrication ainsi que de capacités de gestion intelligente et d'utilisation à la demande de services pour fournir des solutions pour toutes sortes d'utilisateurs impliqués dans l'ensemble du cycle de fabrication[6],[7],[8],[9],[10].

Types

Le Cloud Manufacturing peut être divisé en deux catégories[11],[12].

  • La première catégorie concerne le déploiement de logiciels industriels sur le Cloud, c'est-à-dire une « version industrielle » des logiciels informatiques. Le logiciel xAO peut être fourni en tant que service sur le cloud industriel.
  • La deuxième catégorie a une portée plus large, couvrant les capacités de production, de gestion, de conception et d'ingénierie dans une entreprise industrielle. Contrairement à l'informatique et au stockage de données, la fabrication implique des équipements physiques, des moniteurs, des matériaux, etc. Dans ce type de système cloud manufacturing, des installations matérielles et non matérielles sont mises en place sur le cloud pour prendre en charge l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. Les ressources coûteuses sont partagées sur le réseau. Cela signifie que le taux d'utilisation des équipements rarement utilisés augmente et que le coût des équipements coûteux est réduit. Selon le concept de la technologie Cloud, il n'y a pas d'interaction directe entre les utilisateurs du Cloud et les fournisseurs de services. L'utilisateur du Cloud ne doit ni gérer ni contrôler l'infrastructure et les applications de fabrication.

Dans le système CMfg, diverses ressources et capacités industrielles peuvent être détectées intelligemment et connectées à un Internet plus large, et automatiquement gérées et contrôlées à l'aide des technologies IoT (par exemple, RFID, réseau de capteurs filaire et sans fil, système embarqué). Ensuite, les ressources et capacités de fabrication sont virtualisées et encapsulées dans différents Services Cloud Manufacturing (MCS, Manufacturing Cloud Services), auxquels il est possible d'accéder et de déployer en fonction de leurs connaissances et en utilisant des technologies de virtualisation, des technologies orientées services et des technologies de cloud computing.

Il existe quatre types de modes de déploiement en cloud (privé, communautaire, public et hybride)[13].

  • Le cloud privé fait référence à une gestion centralisée dans lequel les services de fabrication sont partagés au sein d'une entreprise ou de ses filiales. Les applications stratégiques et le cœur de métier des entreprises sont souvent conservées dans un cloud privé.
  • Le cloud communautaire est une collaboration dans laquelle les services de fabrication sont partagés entre plusieurs organisations d'une communauté spécifique ayant des préoccupations communes.
  • Le cloud public offre le concept clé de partage de services avec le grand public dans un environnement multi-locataire.
  • Le cloud hybride est une composition de deux ou plusieurs types de clouds (privé, communautaire ou public) qui restent des entités distinctes mais sont également liés entre eux, offrant les avantages de plusieurs modes de déploiement.

Notes et références

  1. ↑ Bo Hu Li, L Zhang, SL Wang, F Tao, JW Cao, XD Jiang, X Song et XD Chai, « Cloud manufacturing: a new service-oriented networked manufacturing model », Computer Integrated Manufacturing Systems,‎
  2. ↑ L Zhang, YL Luo, F Tao, BH Li, L Ren, XS Zhang, H Guo, Y Cheng, AR Hu et YK Liu, « Cloud manufacturing: a new manufacturing paradigm », Enterprise Information Systems, vol. 8, no 2,‎ , p. 167–187 (DOI 10.1080/17517575.2012.683812)
  3. ↑ Lin Zhang, Yongliang Luo, Wenhui Fan, Fei Tao, Lei Ren, Analyses of cloud manufacturing and related advanced manufacturing models, Computer Integrated Manufacturing Systems, 2011, 17(3):458-468.
  4. ↑ X Xu, « From cloud computing to cloud manufacturing », Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, vol. 28,‎ , p. 75–86 (DOI 10.1016/j.rcim.2011.07.002)
  5. ↑ Wu, D., Thames, J.L., Rosen, D.W., & Schaefer, D. (2012). Towards a Cloud-Based Design and Manufacturing Paradigm: Looking Backward, Looking Forward. Proceedings of the ASME 2012 International Design Engineering Technical Conference & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE12), Paper Number: DETC2012-70780, Chicago, U.S.
  6. ↑ L. Zhang, Y. L. Luo, F. Tao, L. Ren, H. Guo. Key Technologies for the Construction of Manufacturing Cloud, Computer Integrated Manufacturing Systems, 16(11), 2010, 2510-2520.
  7. ↑ Yongliang Luo, Lin Zhang, Fei Tao, Xuesong Zhang Lei Ren. Key technologies of manufacturing capability modeling in cloud manufacturing mode[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2012,18(7):1357-1367
  8. ↑ D. Schaefer, J.L. Thames, R. Wellman, D. Wu, S. Yim et D. Rosen, « Distributed Collaborative Design and Manufacture in the Cloud--Motivation, Infrastructure, and Education », Proceedings of the ASEE 2012 Annual Conference and Exposition, San Antonio, Texas, June 10–13, 2012, Paper No. AC2012-3017,‎
  9. ↑ BH Li, L Zhang, L Ren, XD Chai, F Tao, YL Luo, YZ Wang, C Yin, G Huang, XP　Zhao. Further Discussion on cloud manufacturing [J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 17(3):449-457
  10. ↑ Thomas Hoffmeister, « The Wide-Reaching Impact Of Cloud Manufacturing », Wevolver,‎ (lire en ligne, consulté le )
  11. ↑ Jingeng Mai, Lin Zhang, Fei Tao, Lei Ren. Architecture of hybrid cloud for manufacturing enterprise [C], Asia Simulation Conference (AsiaSim'2012) & the International Conference on System Simulation and Scientific Computing (ICSC'2012), Shanghai, China, October 27–29, 2012, pp. 365-372.
  12. ↑ Xi Vincent Wang, « Development of an Interoperable Cloud-based Manufacturing System », PHD Thesis: Mechanical Engineering--University of Auckland,‎
  13. ↑ Lu Y., X. Xu et J. Xu, « Development of a Hybrid Manufacturing Cloud », Journal of Manufacturing Systems, vol. 33, no 4,‎ , p. 551–566 (DOI 10.1016/j.jmsy.2014.05.003)