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摘要：本文主要从面向于云制造三维CAD/CAM的集成化服务结构设计及其实践应用，进行了深度地分析及研究，致力于研究出最佳核心系统功能的面向于云制造三维CAD/CAM的集成系统平台，为制造业提供最具科学性、创造性的技术支持，以引领我国制造业发展的主方向标，让我国制造业可逐步向着发展的新世纪稳步迈进。
关键词：云制造；三维；CAD；CAM；集成；研究
前言
云制造（Cloud manufacturing），它主要以网络平台为基准、面向于服务智慧性制造的一种新的制造设计模式。CAD计算机辅助技术（Computer Aided Design）与CAM计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing），都属于一种新型的设计软件系统。那么，伴随着我国设计技术日新月异的进步发展，面向制造设计技术应运而生，引领了设计业发展的风向标，为设计业指明了新的发展道路。所谓面向制造设计技术（Desgn For Manufacturing，DFM），是全寿命的周期性设计核心内容，是产品研发设计及加工制造过程中最具创新性的设计手段，通过该项技术在制造业产品研发中的巧妙应用，可提升产品一次研发设计制造成功的几率，有效地降低产品的研发成本，提升产品的研发质量及效率。随着制造业的持续性发展，对设计制造技术要求逐渐增加。那么，为了能够满足于现今制造业的高需求，就需深度研究面向于云制造之三维的CAD/CAM集成。从而以最具科技创新力的设计制造技术，引领制造业发展的新时代。
1、服务结构的分析及设计
1.1 结构分析
云制造，该系统主要是把制造能力及资源逐渐服务化、虚拟化，而后进行组合封装，实现智能化的经营管理，为产品的全部生命周期所提供最具可靠性、安全性、即时性的制造设计服务。云制造的系统构成，如图1所示，包含着资源层模块、中间层模块、核心的功能层模块、平台的门户层模块及服务的应用层模块等。
图1 云制造的系统构成示图
所谓资源层模块，它内部还包含着硬件制造资源（如计算机、实验及加工设备、机床等）、软件制造资源（信息化的管理系统、仿真设计软件、加工数据及产品的模型等）、其它辅助性资源（技术、用户及人力等资源等）。这些都属于云制造总系统的基础部分；中间层模块，它主要包含着云端的发布性技术、虚拟技术、云端的接入及服务技术等，通过这些技术来实现服务化、虚拟化的资源层，进而予以封装组合为云服务，最终发布至云端；核心的功能层模块，它主要是向下级的功能层进行核心的服务功能输送。利用该核心的功能层模块，该项服务的提供者可快速获取相应功能的测试、接口的方向性及标准化的服务。而该平台的使用者还看享有同步更新的数据、系统的升级优化及用户权限等各项服务；广大服务使用人员还可获取到云端的各项资源获取、检索匹配及应用等各项服务；平台的门户层模块，该系统模块主要是云平台通过第三方的参与来进行各种服务信息的获取。云制造所面向的产品全部生命的周期，可实现多主体实单阶段的制造、多主体的跨阶段式协同制造、多主体的同阶段式协同制造等提供必要的系统服务及保障。制造参与者能够依据自身的实际需求，实时地获取相应服务。同时，云制造其自身所具有服务的资源池较为强大，可实现各类资源数据的快速检索，能够最大限度地满足用户的各类现实需求，还可组合调度为最优质的系统服务方案。此外，云制造还可在为用户提供最具快捷性的制造资源智能化转移等各项智能化服务。
制造
1.2 集成结构设计
软件制造资源，是云制造总系统平台的核心模块，但其只有在举办集成性及协同性基础上，才可满足于云制造总系统平台实现协同制造及各部门之间默契协作制造的根本需求。那么，通过集成的接口，把软件制造的资源所有功能性模块予以集成化，将其进行服务封装，以满足服务调用的需求。针对CAD/CAM这些数字化的制造类软件，还有ERP、MES、PDM这些信息管理系统软件予以虚拟化及服务化，最终才可实现面向于服务的云制造系统平台共享及广泛应用。云服务的广大应用者即可通过相应浏览器及虚拟的服务器来进行云制造系统平台的访问，进而获取到制造信息数据及各类资源。但是，在面向于云制造软制造的资源集成，其内部的所有功能模块并非是独立存在的个体，而是需求相互协作才可实现更加高效性、便捷性的系统服务。如图2所示，为面向于云制造软制造的资源集成总体结构设计，通过该结构的设计来实现 CAD/CAM各类数字设计系统软件与PDM的集成，在协同的制造条件下所有数据信息的传递及模拟管理提供强大的技术支撑，再把CAD/CAM系统软件所设生成的所有数据信息利用PDM进行云端终端数据库的传输，为产品制造设计提供完备的数据依据，进而实现面向于云制造三维CAD/CAM的集成化。
图2 面向于云制造软制造的资源集成化结构设计
2、实践应用研究
该面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台，在制作业实际应用过程中可实现在客户端或网页上针对工艺性文件进行浏览与审阅、批注及编辑等各项操作，还可支持使用者浏览三维模型。如图3所示，为面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台在制造业实际的应用流程。设计者利用该平台的任务管理器来进行设计任务的获取，在利用该平台进行三维CAD/CAM相关使用权限的获取，利用CAD/CAM开展零件的模型及工艺性设计。而后，利用二次的开发性组件来获取相应的三维化设计数据信，进而标准化 XML 文件随之形成，利用文件柜的服务器把这些文件及模型传输至云端的数据库内。相关审核者再利用该平台获取相应的管理任务，并进行读取、编辑及审核等操作，对三维模型实施浏览。针对于该面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台具体的界面操作则如-图所示。那么，通过该面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台，即可为广大使用者提供更为便捷性及智能化、多功能的服务，为制造业提供必要的技术保障。
图3面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台实际应用流程示图
图4 面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台登陆界面示图
图5面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台任务的管理界面示图
图面向于云制造三维CAD/CAM集成化平台之三维工艺浏览及编辑界面示图
3、结语
综上所述，为了能够进一步助推我国制造业的快速发展，就需广大制造设计者通过对面向于云制造三维CAD/CAM的集成不断地实践研究，探索出最佳的结构设计及实践应用路径，以为制造业的产品研发提供完备的技术支持，促进我国制造业的优速发展。
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论文作者:黄铮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
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