Un Enfoque Novel de Asignación de Recursos para un Taller de Piso Digital Distribuido
Autores: Zhang, Haijun; Yan, Qiong; Qin, Yan; Chen, Shengwei; Zhang, Guohui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un Enfoque Novel de Asignación de Recursos para un Taller de Piso Digital Distribuido
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Competencia en el mercado global
Riesgos de la cadena de suministro
Fabricación distribuida
Gemelo digital en el suelo de fábrica
Asignación de recursos
Computación en la nube y en el borde
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Frente a la competencia del mercado global y los riesgos de la cadena de suministro, muchas empresas de producción están optando por la fabricación distribuida debido a su capacidad para utilizar una red de recursos de fabricación ubicados en todo el mundo. Derivado de las tecnologías de información y comunicación y la inteligencia artificial, el taller digital (DTS) ha recibido gran atención de la academia y la industria. DTS es un taller virtual que es casi idéntico al taller físico. Por lo tanto, múltiples talleres físicos ubicados en diferentes lugares pueden interconectarse fácilmente para realizar un DT que es un taller digital distribuido (D2TS). Sin embargo, algunos desafíos aún obstaculizan la asignación efectiva y eficiente de recursos entre los D2TS. Para intentar abordar los problemas, en primer lugar, este documento propone una arquitectura de información para los D2TS basada en la computación en la nube y en la niebla; en segundo lugar, se diseña un nuevo mecanismo de asignación de recursos D2TS (D2TSRA). El mecanismo propuesto aprovecha al máximo un gemelo digital para apoyar la asignación dinámica de recursos geográficos y evita las soluciones centralizadas del gemelo digital que conducen a una carga pesada en el ancho de banda de la red; en tercer lugar, el problema de optimización en D2TSRA se resuelve mediante un algoritmo de red neuronal BP y un algoritmo genético mejorado; en cuarto lugar, se emplea un estudio de caso para la fabricación colaborativa distribuida de carcasas de motores aéreos para validar la efectividad y eficiencia del método propuesto de asignación de recursos para D2TS; finalmente, se resume el documento y se prospectan las direcciones de investigación relevantes.
Descripción
Frente a la competencia del mercado global y los riesgos de la cadena de suministro, muchas empresas de producción están optando por la fabricación distribuida debido a su capacidad para utilizar una red de recursos de fabricación ubicados en todo el mundo. Derivado de las tecnologías de información y comunicación y la inteligencia artificial, el taller digital (DTS) ha recibido gran atención de la academia y la industria. DTS es un taller virtual que es casi idéntico al taller físico. Por lo tanto, múltiples talleres físicos ubicados en diferentes lugares pueden interconectarse fácilmente para realizar un DT que es un taller digital distribuido (D2TS). Sin embargo, algunos desafíos aún obstaculizan la asignación efectiva y eficiente de recursos entre los D2TS. Para intentar abordar los problemas, en primer lugar, este documento propone una arquitectura de información para los D2TS basada en la computación en la nube y en la niebla; en segundo lugar, se diseña un nuevo mecanismo de asignación de recursos D2TS (D2TSRA). El mecanismo propuesto aprovecha al máximo un gemelo digital para apoyar la asignación dinámica de recursos geográficos y evita las soluciones centralizadas del gemelo digital que conducen a una carga pesada en el ancho de banda de la red; en tercer lugar, el problema de optimización en D2TSRA se resuelve mediante un algoritmo de red neuronal BP y un algoritmo genético mejorado; en cuarto lugar, se emplea un estudio de caso para la fabricación colaborativa distribuida de carcasas de motores aéreos para validar la efectividad y eficiencia del método propuesto de asignación de recursos para D2TS; finalmente, se resume el documento y se prospectan las direcciones de investigación relevantes.