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由于全球化的发展和小批量高度定制产品需求的增加，制造活动正变得高度分散，各种规模的制造企业为了共同的目标在松散连接的制造网络中协同工作。为了在松耦合的制造网络中实现有效的协同作业，许多研究致力于将制造业从封闭的层次结构转移到开放的网络来显著提高全球商业协作效率和缩短产品开发周期。分布式协同制造的研究范畴介绍如下。
分布式协同制造的关键特征是智能连接和无处不在的分布式制造资源感知。制造资源是指能够支持产品生命周期中涉及的活动或功能的实体，可以连接到云的制造资源分为硬资源和软资源两大类，其中硬资源可以是制造单元（如机床和机器人）或IT硬件，软资源可以是软件、数据、信息、知识或其他智力元素，并且随着信息技术和密集型制造业的发展，可以通过互联网技术对软资源进行云管理。然而，建立一个集成硬资源的网络一直是一个难题，直到物联网技术被广泛应用到制造领域。
随着物联网支持技术的不断涌现，开发相互连接的制造资源特别是硬资源的智能网络成为可能。例如，射频识别（RFID）技术能自动识别硬资源，并能实现高效的无线数据通信，这对于供应链管理中的物流监控特别有用。条形码和快速响应（QR）码也被广泛应用于物料识别。无线传感器网络（WSN）作为另一种流行技术，通过使用智能传感器，提供了感知、收集和处理机器在生产过程中产生的有价值数据的能力。以制造执行系统（MES）为例，制造装置可以配备许多负载传感器、压力传感器和温度传感器，从而为云上MES控制器提供实时信息，以监控生产线、预测过载和远程调度任务。在实践中，硬资源相互连接的使能技术并不局限于基于传感器的技术，嵌入式系统和计算机控制系统也是连接硬资源和计算机、数控机床接口和互联网应用程序的有用的中间工具。
“虚拟化”这个术语起源于计算机科学中对虚拟机（VM）的研究，它也被认为是云计算中的关键使能技术之一。在分布式协同制造的背景下，虚拟化有着更广泛的含义，它从技术与管理的角度扩展了原有的虚拟化。分布式协同制造中的虚拟化指的是从真实的物理制造资源到虚拟资源的转换和映射。在这里，虚拟资源意味着对其相应的物理制造资源的抽象。虚拟化使应用系统与相关资源之间的松耦合成为可能，使更多需求者能够以最优的方式使用和共享资源。此外，为了充分利用范围广泛的虚拟资源，云平台提供了一个统一的框架，可以对细粒度的虚拟组件进行定制和组合，以根据需求开发个性化的制造系统。从最终用户的角度来看，虚拟系统背后复杂的配置细节对最终用户几乎是透明的，这意味着最终用户会感觉到自己面对的是一个真实的系统。此外，虚拟制造系统具有灵活性，这意味着云中的虚拟系统可以在不影响服务质量的情况下动态地自适应变化。例如，当物理主机遇到可能导致无法保证结果的异常时，可以找到另一个合适的虚拟主机并将正在进行的工作迁移到新主机上。
分布式协同制造为制造业从生产导向型制造向服务导向型制造转变提供了新的商业模式。在分布式协同制造中，制造服务并不局限于传统的生产领域，而是涵盖产品生命周期的所有阶段，如产品设计、生产、装配、测试、模拟、维护、管理、物流和集成。分布式协同制造服务包括设计即服务、生产即服务、仿真即服务、装配即服务、测试即服务、物流即服务、管理即服务、集成即服务等，因此，分布式协同制造服务可以被认为是“制造即服务”。从实用的角度来看，这些服务可以分为两种基本类型：OnCloud服务和OffCloud服务，前者完全运行在云平台上，后者需要运营商在云平台之外进行额外的操作。
用户可以根据自己的个性化需求，依靠各种各样的分布式协同制造服务，申请按需定制服务。这意味着，当一个用户有了一个初步设计的创新想法时，他可以很方便地得到所有必需的制造服务，直到产品生产完成并交付到他的手中。这对一些缺乏昂贵的制造资源的小企业，以及拥有宝贵的制造资源但闲置的大公司特别有用。
制造能力服务化也很重要，即从抽象能力转变为形式化的分布式协同制造服务。与“制造资源”这个术语相比，制造能力对于服务提供商能够承担什么任务及具有什么样的竞争力有着更加全面的语义信息。通常，要有效地描述制造能力，需要考虑许多因素，如一个人能做什么，一个人拥有什么样的资源，一个人能达到什么样的质量水平，一个人拥有什么样的优势，以及其他人如何评价这个人。基于语义的能力描述可以使供需匹配更加准确，能提高服务成功率和用户满意度。
云计算可以被看作一种网络基础设施，能够使分布式协同制造资源相互连接，提供一个共享平台来促进合作。在云计算制造领域，大多数参与者都将成为高度专业化的合作者，他们将从与云计算领域其他人的广泛而深入的合作中受益。因此，云平台创建了一个网络商业环境，任何供应商或需求商都可以很容易地找到满足其需求的合作伙伴。云平台支持按需建立动态联盟，这些联盟就像虚拟企业一样，其成员可以跨越不同的区域和组织。虚拟组织的目标是完成通常由工作流组成的协作过程。此外，云平台可以提供一个基本框架，帮助管理虚拟组织中成员互动过程中的资金流和物质流。
从技术角度来看，动态协作的实现依赖于分布式协同制造服务的有效集成。分布式协同制造服务或云服务是一种源自制造能力的功能，它可以实现产品生命周期活动中的目标。通常，服务建模语言可以被机器理解和处理，更重要的是，服务描述需要包含语义，从而实现语义匹配。云服务，尤其是OnCloud服务，被封装成松耦合且高度可互操作的组件，从而实现服务的自动组合。至于OffCloud服务，云平台可以充当协调者，确保在线作业与离线作业的整合，将各种各样的服务聚集在一个云平台上，形成一个共享服务池，并根据协同过程的需求，集成可互操作的服务来完成一系列子任务。