基于CiteSpace的國(guó)內(nèi)云制造研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)分析

摘 要：借助CiteSpace軟件對(duì)2010年至2022年發(fā)表在中國(guó)知網(wǎng)核心期刊上的云制造領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析，通過(guò)對(duì)發(fā)文量、發(fā)文作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、研究熱點(diǎn)與研究前沿的分析，旨在對(duì)國(guó)內(nèi)云制造領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與研究趨勢(shì)進(jìn)行梳理。研究發(fā)現(xiàn)：云制造文獻(xiàn)數(shù)量在2010年至2012年呈現(xiàn)出井噴現(xiàn)象，此后經(jīng)歷了反復(fù)下降上升的波動(dòng)趨勢(shì)；云制造文獻(xiàn)主要來(lái)源于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域相關(guān)期刊；國(guó)內(nèi)云制造高產(chǎn)作者之間與研究機(jī)構(gòu)之間合作關(guān)系較為緊密，呈現(xiàn)高度專(zhuān)業(yè)化的現(xiàn)象；近十三年來(lái)國(guó)內(nèi)云制造領(lǐng)域研究?jī)?nèi)容可分為云制造平臺(tái)構(gòu)建、云制造模式及應(yīng)用研究以及云制造服務(wù)，其中云制造服務(wù)是當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)，且云制造服務(wù)研究視角逐漸從服務(wù)需求方擴(kuò)展到服務(wù)供需雙方。

關(guān)鍵詞：云制造；知識(shí)圖譜；研究熱點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：F424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research Highlights and Frontier Trends of Domestic Cloud Manufacturing Based on CiteSpace

DU Xuemei1 LI Jun2 LU Jianfeng2

（1. School of Economics and Management， Tongji University， Shanghai 200092， China；

2. School of Electronic and Information Engineering， Tongji UniversityShanghai 201804， China）

Abstract： By using CiteSpace software， the literature in the field of cloud manufacturing published in the core journals of CNKI from 2010 to 2022 is analyzed by bibliometric analysis. Through the analysis of the number of publications， authors， institutions， research highlights and research frontiers， the research status and research trend in the field of cloud manufacturing in China are sorted out. The results show that： the number of cloud manufacturing literature showed a blowout phenomenon from 2010 to 2012， and then experienced a fluctuating trend of repeated decline and rise； Cloud manufacturing literature mainly comes from computer related journals. The cooperation between the authors and research institutions of high production of cloud manufacturing in China is relatively close， showing a highly specialized phenomenon. In the past 13 years， the research contents in the field of cloud manufacturing in China can be divided into cloud manufacturing platform construction research， cloud manufacturing model and application research and cloud manufacturing service research. Among them， cloud manufacturing service research is the current research hotspot and trend in this field， and the research perspective of cloud manufacturing service research has gradually expanded from the service demand side to the service supply and demand side.

Key words： cloud manufacturing； knowledge map； research highlight

在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，各國(guó)競(jìng)相通過(guò)數(shù)字技術(shù)手段，促進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。例如德國(guó)在2013年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出了“工業(yè)4.0”的概念，旨在利用信息化技術(shù)提升制造業(yè)的智能化水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革。中國(guó)國(guó)務(wù)院在2015年印發(fā)的《中國(guó)制造2025》中明確提出了需要將創(chuàng)新擺在制造業(yè)發(fā)展的核心位置，促進(jìn)制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。面對(duì)我國(guó)制造業(yè)長(zhǎng)期處于全球價(jià)值鏈的中低端，資源分布不均、孤島化閑置化現(xiàn)象嚴(yán)重，制造資源存量規(guī)模沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有效能等問(wèn)題，我國(guó)科學(xué)家李伯虎教授在2009年的一次國(guó)際會(huì)議上首次提出了“云制造”的概念，并在2010年的論文中將云制造定義為一種利用網(wǎng)絡(luò)和云制造服務(wù)平臺(tái)，按用戶需求組織網(wǎng)上制造資源，為用戶提供各類(lèi)按需制造服務(wù)的一種網(wǎng)絡(luò)化制造新模式。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，云制造作為國(guó)家863計(jì)劃重要專(zhuān)項(xiàng)，已經(jīng)成為了一種全新的智慧制造手段與制造業(yè)模式。此外，《中國(guó)制造2025》中明確提出，要推進(jìn)“智能制造”和“云制造”，建設(shè)“云端制造服務(wù)平臺(tái)”，通過(guò)資源共享和協(xié)同創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)制造向智能化、高端化、綠色化和服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級(jí)。以“制造即服務(wù)”為核心理念的云制造，成為實(shí)現(xiàn)制造資源和制造能力的敏捷集成共享、促進(jìn)制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型、推動(dòng)《中國(guó)制造2025》智能制造發(fā)展戰(zhàn)略具體實(shí)施的一種新興制造業(yè)務(wù)模式。

云制造模式是面向服務(wù)架構(gòu)（SOA， Service Oriented Architecture）理論在制造領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)化部署，體現(xiàn)了“分散資源集中使用和集中資源分散服務(wù)”的核心思想，其既能實(shí)現(xiàn)對(duì)分散在各地制造企業(yè)中的資源的集中管理，又能為分散在各地的需求企業(yè)提供個(gè)性化的服務(wù)。制造服務(wù)化、基于知識(shí)的制造等已成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素，也使得如何提高資源利用率、節(jié)能減排、優(yōu)化生產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)服務(wù)型制造成為迫切需要解決的問(wèn)題。中國(guó)制造業(yè)正處于由生產(chǎn)型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，因此云制造模式能夠?yàn)槲覈?guó)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置、向環(huán)境友好型制造業(yè)發(fā)展提供較為合適的解決方案。

綜上所述，云制造對(duì)于我國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要作用，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、高端化、綠色化與服務(wù)化的方法途徑之一。李伯虎院士正式在論文中介紹了云制造的概念，引發(fā)了國(guó)內(nèi)諸多學(xué)者對(duì)云制造的研究，使得我國(guó)成為云制造領(lǐng)域的研究先驅(qū)，在國(guó)內(nèi)期刊上發(fā)表了多篇被引高達(dá)百余次的文獻(xiàn)，引證文獻(xiàn)中不乏高水平的國(guó)外期刊與會(huì)議。

盡管有一些學(xué)者對(duì)云制造領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)研究進(jìn)行了總結(jié)，但多是從云制造資源評(píng)價(jià)方法、服務(wù)供需匹配調(diào)度等角度進(jìn)行局部綜述，且多為定性研究，鮮少涉及對(duì)云制造領(lǐng)域內(nèi)整體研究熱點(diǎn)及演進(jìn)趨勢(shì)的系統(tǒng)分析。此外，在WOS數(shù)據(jù)庫(kù)上以“cloud manufacturing”為關(guān)鍵詞進(jìn)行文獻(xiàn)搜索并按照國(guó)家/區(qū)域進(jìn)行劃分后發(fā)現(xiàn)來(lái)自中國(guó)的文獻(xiàn)最多，占比達(dá)到了36%，由此可見(jiàn)中國(guó)學(xué)者對(duì)于云制造的研究是處于較為領(lǐng)先地位的。因此，本文借助CiteSpace軟件和文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析，對(duì)全球最大的中文數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）上的云制造相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，旨在梳理國(guó)內(nèi)云制造的研究動(dòng)態(tài)，挖掘領(lǐng)域內(nèi)研究前沿與熱點(diǎn)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)作為國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)的檢索平臺(tái)。在中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)上選取SCI、EI、北核、CSCCI、CSCD五大核心索引，檢索文獻(xiàn)主題為“云制造”，文獻(xiàn)發(fā)表期限為2010年至2022年，共搜集到666條相關(guān)文獻(xiàn)，人工篩選掉綜述類(lèi)文章，共保留645條中文文獻(xiàn)。

1.2 研究方法

科學(xué)計(jì)量分析是有效處理數(shù)據(jù)和信息可視化的方式，利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，一定程度上避免了分析上的主觀性。因此，本文利用CiteSpace對(duì)收集到的文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)計(jì)量分析與可視化操作，主要分析的內(nèi)容包括年發(fā)文量、發(fā)文作者、研究機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等。對(duì)需要分析的內(nèi)容通過(guò)知識(shí)圖譜進(jìn)行展現(xiàn)，從而對(duì)國(guó)內(nèi)目前在云制造方面的研究方向、熱點(diǎn)、趨勢(shì)等進(jìn)行總結(jié)與梳理。

2 結(jié)果與分析

2.1 年發(fā)文量

雖然云制造的概念最早于2009年提出，但是李伯虎教授在2010年1月首次在期刊上發(fā)表了云制造的文章，定義了其概念、所需要的技術(shù)、與其他制造模式的比較等，因此本文以2010年作為統(tǒng)計(jì)起始年份。

從圖1中可以看到，自從李伯虎院士于2010年在期刊上正式發(fā)表了云制造的論文后，國(guó)內(nèi)針對(duì)云制造的研究經(jīng)歷了2年的井噴期，在2012年有74篇相關(guān)期刊論文發(fā)表，達(dá)到了峰值。在此后的10年間，相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)量總體呈現(xiàn)了反復(fù)下降上升的波動(dòng)趨勢(shì)。

2.2 來(lái)源期刊

本文對(duì)2010年至2022年的645篇云制造文獻(xiàn)進(jìn)行了期刊來(lái)源統(tǒng)計(jì)?？d該類(lèi)文獻(xiàn)的期刊共有135種。表1對(duì)發(fā)文量前十名的期刊進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，在這些期刊上共刊登了377篇文獻(xiàn)，占到了總文獻(xiàn)數(shù)量的58.45%。這10種文獻(xiàn)中多為計(jì)算機(jī)以及機(jī)械制造領(lǐng)域的文獻(xiàn)，其中《計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)》發(fā)文最多，共有175篇，占文獻(xiàn)總量的27.13%，說(shuō)明該期刊是云制造領(lǐng)域的重點(diǎn)期刊，具有重要的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值，李伯虎院士的多篇云制造文獻(xiàn)就出自該期刊。排名第二、第三的期刊分別為《中國(guó)機(jī)械工程》與《農(nóng)機(jī)化研究》，發(fā)文數(shù)量都為31篇，均占總發(fā)文量的4.81%。因此，從數(shù)量上來(lái)看，《計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)》上關(guān)于云制造的文獻(xiàn)是占據(jù)絕對(duì)數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的。

2.3 發(fā)文作者

對(duì)于文獻(xiàn)的作者進(jìn)行分析，有利于我們快速了解到相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的高產(chǎn)作者以及作者之間的合作關(guān)系。根據(jù)普賴(lài)斯定律，Nmin＝0.749，

其中Nmax表示該領(lǐng)域中發(fā)文量最多的作者的發(fā)文量，若一個(gè)作者的發(fā)文量不小于Nmin，則該作者可被稱(chēng)為高產(chǎn)作者。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，李強(qiáng)在2010年至2022年間共發(fā)表了18篇期刊論文，為最高產(chǎn)作者，其主要研究的內(nèi)容包含云制造產(chǎn)品生命周期模式，云制造環(huán)境下的制造資源優(yōu)化配置、云制造應(yīng)用模式探討等。尹超發(fā)表了17篇文獻(xiàn)，成為了第二高產(chǎn)作者，研究?jī)?nèi)容包含云制造服務(wù)組合優(yōu)選方法、云服務(wù)的制造執(zhí)行系統(tǒng)、云制造環(huán)境下的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)知識(shí)管理系統(tǒng)等。由Nmax＝18，根據(jù)普萊斯定律可得Nmin≈3.178，利用CiteSpace進(jìn)行作者共現(xiàn)分析，設(shè)定閾值為4。

作者共現(xiàn)圖譜中，作者名字越大表示發(fā)文越多，節(jié)點(diǎn)間的連線表示合作關(guān)系。由圖2可見(jiàn)，高產(chǎn)作者的節(jié)點(diǎn)之間連線較為密集，尹超與李孝斌、羅永亮、柴旭東等多位高產(chǎn)作者都實(shí)現(xiàn)過(guò)合作，另外李伯虎、李強(qiáng)等人也與多位作者形成了合作關(guān)系，研究團(tuán)隊(duì)較為龐大。但是從整體上來(lái)看，節(jié)點(diǎn)密度為0.0079，說(shuō)明非高產(chǎn)作者之間的合作較少，關(guān)系較為松散。因此，云制造研究領(lǐng)域呈現(xiàn)出高度專(zhuān)業(yè)化的現(xiàn)象，即相關(guān)研究主要來(lái)自專(zhuān)業(yè)的研究學(xué)者團(tuán)隊(duì)，也從側(cè)面說(shuō)明了云制造在學(xué)術(shù)界的影響較為局限，研究門(mén)檻相對(duì)較高。

2.4 發(fā)文機(jī)構(gòu)

利用CiteSpace選取機(jī)構(gòu)作為節(jié)點(diǎn)類(lèi)型進(jìn)行可視化分析，圖中機(jī)構(gòu)名稱(chēng)字體越大說(shuō)明該機(jī)構(gòu)發(fā)文越多，也體現(xiàn)出該機(jī)構(gòu)在相關(guān)研究領(lǐng)域內(nèi)的科研水平較高。

表2對(duì)發(fā)文量前10的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華南理工大學(xué)機(jī)械與工程學(xué)院、內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的發(fā)文量位列前三。從發(fā)文機(jī)構(gòu)所屬院系來(lái)看，研究云制造問(wèn)題的主要為機(jī)械制造等工科院系。

由圖3可知，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院以及重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院都與其他機(jī)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)了較為緊密的合作關(guān)系。其中以北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院的合作網(wǎng)絡(luò)最為密集。發(fā)文量分別位于第二、第三的華南理工大學(xué)機(jī)械與工程學(xué)院與內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的研究則相對(duì)獨(dú)立，與其他機(jī)構(gòu)之間的合作很少甚至沒(méi)有。因此，我國(guó)高水平研究機(jī)構(gòu)之間的合作還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 研究熱點(diǎn)分析

3.1 高頻關(guān)鍵詞

關(guān)鍵詞是對(duì)文章核心主題的概括，通過(guò)識(shí)別高頻關(guān)鍵詞可以明確相關(guān)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)主題。

在CiteSpace中選取關(guān)鍵詞為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，繪制關(guān)鍵詞圖譜，如圖4所示。另外，計(jì)算關(guān)鍵詞的頻次與中心度，并將頻次前十名的關(guān)鍵詞以表格形式呈現(xiàn)。由表3可知，“云制造”“云計(jì)算”

“云服務(wù)”“服務(wù)質(zhì)量”等關(guān)鍵詞在近十年的相關(guān)文獻(xiàn)中出現(xiàn)頻率較高，其中“云制造”“云計(jì)算”“云服務(wù)”與“遺傳算法”的中心度較高，分別達(dá)到了1.37、0.11、0.07、0.07，表明了這4個(gè)關(guān)鍵詞的重要性。從高頻關(guān)鍵詞來(lái)看，云制造領(lǐng)域的研究聚焦于云制造涉及的信息通信技術(shù)手段以及服務(wù)搜索與匹配、服務(wù)優(yōu)化等服務(wù)過(guò)程改進(jìn)。對(duì)高頻關(guān)鍵詞對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)內(nèi)容分析后，歸納可得與“云制造”涉及的技術(shù)相關(guān)的關(guān)鍵詞包括“云計(jì)算”“物聯(lián)網(wǎng)”“服務(wù)平臺(tái)”，與服務(wù)研究相關(guān)的關(guān)鍵詞包括“服務(wù)組合”“服務(wù)質(zhì)量”“云服務(wù)”等。另外“遺傳算法”作為一種隨機(jī)全局搜索優(yōu)化方法成為云制造相關(guān)文獻(xiàn)中具備較高中心度的高頻詞，說(shuō)明云制造研究中，尤其是云制造服務(wù)供需匹配、供應(yīng)鏈優(yōu)化等方面，涉及較多運(yùn)籌優(yōu)化問(wèn)題，且可能存在非線性、非凸、多峰等復(fù)雜函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。盡管遺傳算法全局搜索能力強(qiáng)、適用性高，但也存在著時(shí)間成本高、陷入局部最優(yōu)解等情況，因此在云制造領(lǐng)域中，借助改進(jìn)的遺傳算法或其他智能算法對(duì)復(fù)雜的云制造服務(wù)過(guò)程改進(jìn)問(wèn)題進(jìn)行求解與分析也是重點(diǎn)的研究方向。

3.2 關(guān)鍵詞聚類(lèi)

關(guān)鍵詞的聚類(lèi)可有效地將與研究主題相近的文獻(xiàn)進(jìn)行合并，歸納出主要的研究方向。從CiteSpace中選擇LLR方法對(duì)關(guān)鍵詞聚類(lèi)，結(jié)果見(jiàn)圖5。本次聚類(lèi)的Q值（模糊值）為0.5044，大于0.3，說(shuō)明聚類(lèi)的結(jié)果是較為顯著的。S值（平均輪廓值）為0.9037，大于0.5，說(shuō)明聚類(lèi)是合理的，各模塊在保持較高獨(dú)立性的同時(shí)也存在著關(guān)聯(lián)性。

本次聚類(lèi)將關(guān)鍵詞分為了9類(lèi)，分別為“云制造”“云服務(wù)”“遺傳算法”“云計(jì)算”“服務(wù)平臺(tái)”“服務(wù)質(zhì)量”“農(nóng)機(jī)部件”“制造服務(wù)”與“制造模式”。分析聚類(lèi)結(jié)果以及每個(gè)聚類(lèi)內(nèi)對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)，可將研究熱點(diǎn)分為云制造平臺(tái)構(gòu)建研究、云制造模式及應(yīng)用研究以及云制造服務(wù)研究三個(gè)主題。

3.2.1 云制造平臺(tái)構(gòu)建研究

云制造平臺(tái)構(gòu)建研究由“云計(jì)算”以及“服務(wù)平臺(tái)”兩個(gè)聚類(lèi)組成。云制造平臺(tái)構(gòu)建的成功與否一方面取決于技術(shù)體系的支撐，另一方面平臺(tái)各個(gè)參與方的需求利益能否充分協(xié)調(diào)，也是平臺(tái)構(gòu)建過(guò)程中的一大難題。

在技術(shù)體系研究層面，王瑾為了解決現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字化分析和仿真的計(jì)算開(kāi)支問(wèn)題，基于云計(jì)算的三層架構(gòu)理念與服務(wù)封裝的思想，將有限元分析仿真系統(tǒng)功能按照服務(wù)進(jìn)行拆分，為有限元提供云環(huán)境下的并行協(xié)同計(jì)算功能，并對(duì)系統(tǒng)從模型建立、作業(yè)管理與數(shù)據(jù)處理三個(gè)方面進(jìn)行了實(shí)例分析，驗(yàn)證了該系統(tǒng)計(jì)算性能的優(yōu)越性。張華等人將視角聚焦于紡織加工業(yè)，在分析了紡織加工業(yè)服務(wù)全過(guò)程的前提下，融合云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、制造信息化、嵌入式系統(tǒng)控制等技術(shù)建立了基于電腦橫機(jī)的企業(yè)私有云云制造模型，該模型具備高效低耗、服務(wù)中心化等特點(diǎn)。魏巍等人分析了傳統(tǒng)制造模式存在的關(guān)鍵問(wèn)題，以協(xié)同設(shè)計(jì)為目標(biāo)，提出了基于云制造的產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)，該平臺(tái)以產(chǎn)品族和產(chǎn)品平臺(tái)、產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)等為關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)制造系統(tǒng)在工作效率等方面更具優(yōu)越性。

在利益方協(xié)調(diào)機(jī)制研究方面，曾珍香等人為了研究消費(fèi)者低碳偏好情境下的云制造平臺(tái)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制，構(gòu)建了集中決策博弈模型以及云制造平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的分散決策博弈模型，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)設(shè)計(jì)碳減排利潤(rùn)增量分享契約可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的雙贏。曾珍香等人建立了存在相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的企業(yè)群體在云制造模式下的演化博弈模型，在考慮獎(jiǎng)懲機(jī)制的情形下，研究了制造企業(yè)的低碳策略選擇，認(rèn)為云制造平臺(tái)經(jīng)營(yíng)者需要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)行為調(diào)整有效匹配率，制定相應(yīng)約束機(jī)制促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn)。王雪萍等人為了避免云制造模式下由制造服務(wù)方的惡意低價(jià)等行為導(dǎo)致的價(jià)格戰(zhàn)，構(gòu)建了云制造服務(wù)平臺(tái)實(shí)施獎(jiǎng)懲與否情形下的云制造服務(wù)平臺(tái)與制造服務(wù)提供方的博弈模型，研究發(fā)現(xiàn)兩種情形下，通過(guò)提高制造服務(wù)提供方獲取信息的成本可有效抑制價(jià)格戰(zhàn)的發(fā)生。

3.2.2 云制造模式及應(yīng)用研究

云制造模式及應(yīng)用研究主要包含三個(gè)聚類(lèi)結(jié)果，分別是“制造模式”“制造服務(wù)”以及“農(nóng)機(jī)部件”。

在云制造模式研究上，李伯虎院士于2010年為解決更為復(fù)雜的制造問(wèn)題，借助云計(jì)算服務(wù)模式、云安全、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)首次提出了“云制造模式”的理念，建立了云制造體系結(jié)構(gòu)，并分析了云制造與應(yīng)用服務(wù)提供商、制造網(wǎng)格等的區(qū)別。李偉平等人在分析云制造內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，對(duì)云制造體系架構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)、制造資源描述等問(wèn)題進(jìn)行了探討，對(duì)云制造在我國(guó)的發(fā)展進(jìn)行了理論探索。李強(qiáng)等人意識(shí)到了工業(yè)4.0與云制造模式之間的微妙關(guān)系，從目標(biāo)、核心技術(shù)、運(yùn)行模式、架構(gòu)等方面對(duì)二者進(jìn)行了比較分析，進(jìn)一步理清了云制造的概念。

在云制造應(yīng)用研究上，潘變等人將云制造引入起重機(jī)行業(yè)，研究了基于云制造的起重機(jī)設(shè)計(jì)制造平臺(tái)的模式構(gòu)建、設(shè)計(jì)制造流程等，通過(guò)案例研究發(fā)現(xiàn)云制造對(duì)于起重機(jī)行業(yè)資源整合、提高設(shè)計(jì)資源利用率等具備重要意義。原紅玲等基于云理念，構(gòu)建基于“產(chǎn)品云創(chuàng)意”“產(chǎn)品云設(shè)計(jì)”“3D打印云制造”和“3D打印云銷(xiāo)售”的“互聯(lián)網(wǎng)＋3D打印創(chuàng)新系統(tǒng)”，在極短時(shí)間內(nèi)完成新品開(kāi)發(fā)與銷(xiāo)售推廣，為新產(chǎn)品搶占市場(chǎng)提供了有利的條件。李強(qiáng)等為了提升個(gè)性化定制手機(jī)的生產(chǎn)水平，嘗試將云制造應(yīng)用于手機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域，通過(guò)個(gè)性化定制產(chǎn)品質(zhì)量模糊綜合評(píng)價(jià)法驗(yàn)證了手機(jī)定制化云制造平臺(tái)的可行性。

3.2.3 云制造服務(wù)研究

云制造服務(wù)研究主要由三個(gè)聚類(lèi)結(jié)果構(gòu)成，分別是云服務(wù)、服務(wù)質(zhì)量與遺傳算法。

服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)是云制造服務(wù)的一大研究方向，主要涉及QoS（服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)）模型、三角模糊數(shù)算法、直覺(jué)模糊余弦相似度等方法。賀可太等針對(duì)云制造服務(wù)提供商建立了一般評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和擴(kuò)展量化模型，結(jié)合項(xiàng)目協(xié)同方的三角模糊數(shù)計(jì)算服務(wù)提供商的服務(wù)與需求方期望值之間的相似度進(jìn)行質(zhì)量綜合性能評(píng)價(jià)，結(jié)合算例對(duì)方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。陳浩等人在QoS評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，基于偏差平方和最小的原理對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)將主觀AHP法與客觀熵值法結(jié)合，用以評(píng)價(jià)云制造環(huán)境下的制造資源組合。針對(duì)云制造環(huán)境下資源種類(lèi)與服務(wù)制約因素多，專(zhuān)家決策與用戶評(píng)價(jià)信息的不確定性導(dǎo)致的云制造服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)困難的問(wèn)題，王婕等提出了基于直覺(jué)模糊余弦相似度的評(píng)價(jià)方法，對(duì)可量化和不可量化的服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)相似度進(jìn)行加權(quán)平均，從而得出云制造服務(wù)質(zhì)量的綜合排序，并以某公司的渦輪生產(chǎn)為例驗(yàn)證了方法的有效性。

服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的根本目的在于服務(wù)質(zhì)量的改進(jìn)。面對(duì)云制造環(huán)境下存在的大量功能相似的制造資源服務(wù)，服務(wù)匹配是云制造平臺(tái)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。云制造服務(wù)組合是合理配置制造云服務(wù)、提高制造資源利用率、降低制造成本、更高質(zhì)量地完成制造任務(wù)的關(guān)鍵要素，因此云制造領(lǐng)域的服務(wù)質(zhì)量改進(jìn)研究集中于算法驅(qū)動(dòng)的服務(wù)組合優(yōu)化問(wèn)題。

陳友玲等人提出了一種考慮協(xié)同效應(yīng)的并行制造云服務(wù)組合算法，該算法以基于反向和局部學(xué)習(xí)的蟻群算法為核心，有效解決了并行結(jié)構(gòu)下云制造服務(wù)組合優(yōu)化問(wèn)題。馬文龍等人首先分析了云制造服務(wù)組合的流程，通過(guò)子任務(wù)的服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型得出的結(jié)果優(yōu)選制造云服務(wù)，采用輪盤(pán)賭選擇機(jī)制與最優(yōu)路徑列表改進(jìn)蟻群算法求解最優(yōu)組合路徑，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明該算法具有較高的收斂性能。尹超等人考慮到云制造服務(wù)在優(yōu)選組合過(guò)程中存在歷史評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)變化的情況導(dǎo)致優(yōu)選結(jié)果客觀性不足等問(wèn)題，提出一種基于NSGA-Ⅲ的算法，將總時(shí)間、總費(fèi)用、歷史服務(wù)質(zhì)量、歷史服務(wù)滿意度等作為優(yōu)化目標(biāo)，構(gòu)建云制造服務(wù)多目標(biāo)優(yōu)選模型，利用NSGA-Ⅲ算法求解并在云制造服務(wù)平臺(tái)上驗(yàn)證了模型和算法的可行性與有效性。

3.3 研究趨勢(shì)

利用CiteSpace對(duì)關(guān)鍵詞聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行時(shí)間線圖譜分析，可有效揭示不同時(shí)期的主要研究?jī)?nèi)容，一定程度上反映研究領(lǐng)域內(nèi)各知識(shí)的形成和發(fā)展。

由圖6可知，“云制造”作為最核心的聚類(lèi)結(jié)果，其研究時(shí)間從2010年持續(xù)至2022年，且關(guān)鍵詞“演化博弈”在近年來(lái)出現(xiàn)頻次較高，說(shuō)明云制造相關(guān)利益方之間的決策行為成為一大研究熱點(diǎn)，例如供需雙方在平臺(tái)中執(zhí)行智能合約的交易策略，云制造客戶與企業(yè)之間的知識(shí)轉(zhuǎn)移行為策略?xún)A向，云制造服務(wù)集成商與供應(yīng)商在知識(shí)共享激勵(lì)過(guò)程中的決策行為等。

聚類(lèi)結(jié)果中，“遺傳算法”“云計(jì)算”“服務(wù)平臺(tái)”“農(nóng)機(jī)部件”“制造模式”的相關(guān)研究在近年來(lái)明顯減少，而“云服務(wù)”“服務(wù)質(zhì)量”“制造服務(wù)”的相關(guān)研究文獻(xiàn)一直延續(xù)到了2022年，熱度不減，說(shuō)明云制造系統(tǒng)構(gòu)建中涉及的主要基礎(chǔ)性的技術(shù)要素等研究相對(duì)較為成熟，而相對(duì)來(lái)說(shuō)更具柔性化的“服務(wù)”，由于其存在難以量化、需求多樣化等特點(diǎn)，成為云制造領(lǐng)域中較為復(fù)雜的問(wèn)題，因此如何為云制造服務(wù)的體驗(yàn)方提供高質(zhì)量的服務(wù)將持續(xù)被學(xué)者們關(guān)注。

3.4 研究前沿

關(guān)鍵詞突變指某一個(gè)關(guān)鍵詞在某個(gè)年份的文獻(xiàn)中出現(xiàn)的頻率大幅增加的現(xiàn)象。CiteSpace的關(guān)鍵詞突變可視化功能，可形象地反映出一定時(shí)間內(nèi)頻次變化較高的關(guān)鍵詞，突發(fā)性節(jié)點(diǎn)加粗表示其對(duì)應(yīng)主題在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的發(fā)文量激增，從而可判斷這一領(lǐng)域的研究前沿。

利用CiteSpace進(jìn)行的關(guān)鍵詞突變分析結(jié)果見(jiàn)圖7，共得到11個(gè)突變關(guān)鍵詞，包括“云計(jì)算”“中小企業(yè)”“虛擬化”“本體”“資源配置”“智能制造”“智慧制造”“遺傳算法”“云平臺(tái)”“雙層規(guī)劃”與“農(nóng)機(jī)部件”。

“云計(jì)算”“中小企業(yè)”“虛擬化”“本體”4個(gè)突變關(guān)鍵詞出現(xiàn)時(shí)間較早且均于2013年結(jié)束突變期，反映了云制造研究初期更多集中于技術(shù)可行性、云制造系統(tǒng)搭建方面的探討。而在近些年來(lái)產(chǎn)生并持續(xù)至今的關(guān)鍵詞包括“智能制造”“云平臺(tái)”“雙層規(guī)劃”“遺傳算法”“農(nóng)機(jī)部件”等則多從非技術(shù)層面探討云制造平臺(tái)決策行為、服務(wù)評(píng)價(jià)改進(jìn)等。值得注意的是，“雙層規(guī)劃”是近期云制造服務(wù)組合研究中較為常用的一種模型。相較于傳統(tǒng)的云制造服務(wù)優(yōu)化選擇過(guò)程只考慮需求方的利益，雙層規(guī)劃模型將供需雙方的利益同時(shí)納入考量，建立上下兩層相互獨(dú)立卻又相互依存的優(yōu)化目標(biāo)與約束條件，達(dá)成供需雙方的共贏。例如趙金輝等人考慮了決策主體對(duì)于服務(wù)質(zhì)量受益與損失的不同心理，將需求方與服務(wù)供給方的心理滿意度分別設(shè)置為上、下層的規(guī)劃目標(biāo)，以改進(jìn)的粒子群算法挑選出雙方都滿意的服務(wù)組合。張宇飛等將服務(wù)質(zhì)量最優(yōu)作為上層優(yōu)化目標(biāo)，將資源利用率最大作為下層優(yōu)化目標(biāo)，并引入了包含制造敏捷性等指標(biāo)的組合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建雙層規(guī)劃模型，用NSGA-II算法得到制造服務(wù)的組合推薦方案。王平等人則考慮了資源供應(yīng)方、服務(wù)需求方以及云制造平臺(tái)運(yùn)營(yíng)方的三方利益需求構(gòu)建了雙層規(guī)劃模型，用云遺傳算法求解并通過(guò)應(yīng)用分析驗(yàn)證了模型及算法的有效性及優(yōu)越性。

4 結(jié)論與展望

本文借助CiteSpace，對(duì)2010年至2022年國(guó)內(nèi)云制造領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量學(xué)分析，進(jìn)而對(duì)國(guó)內(nèi)云制造領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性分析，彌補(bǔ)了相關(guān)研究的缺失，豐富了云制造領(lǐng)域的研究成果。本文研究結(jié)論如下：（1）通過(guò)年發(fā)文量分析發(fā)現(xiàn)2010年至2012年云制造相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量快速上升，此后經(jīng)歷了年發(fā)文量下降上升又下降的波動(dòng)期，并在2022年有小幅上升的趨勢(shì)。目前以ChatGPT為代表的大數(shù)據(jù)人工智能模型對(duì)于人類(lèi)自然語(yǔ)言甚至圖像已經(jīng)有著較好的理解與回答能力，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理能力也在不斷優(yōu)化改進(jìn)。未來(lái)隨著人工智能對(duì)于人類(lèi)自然語(yǔ)言與數(shù)據(jù)高效處理能力的提升，勢(shì)必會(huì)對(duì)存在客戶需求多樣化、數(shù)據(jù)量龐大等特點(diǎn)的云制造帶來(lái)巨大的便利。此外得益于《中國(guó)制造2025》中對(duì)于云制造建設(shè)的指導(dǎo)建議與相應(yīng)的政策支持，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分地區(qū)或企業(yè)開(kāi)始嘗試云制造平臺(tái)的搭建，而這過(guò)程中必定會(huì)激發(fā)諸多學(xué)者基于實(shí)踐的研究探索，因此從人工智能發(fā)展前景與云制造實(shí)踐角度來(lái)看，未來(lái)對(duì)于云制造的研究很有可能會(huì)持續(xù)增加。 （2）對(duì)文獻(xiàn)來(lái)源期刊統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，云制造相關(guān)文獻(xiàn)主要刊登在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域相關(guān)期刊上，其中《計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)》上刊登的云制造相關(guān)文獻(xiàn)在數(shù)量上遠(yuǎn)超其他期刊，但是在《中國(guó)機(jī)械工程》《科研管理研究》等其他類(lèi)型期刊上也刊登了一定數(shù)量的相關(guān)文獻(xiàn)?？紤]到云制造學(xué)科交叉屬性明顯，學(xué)者未來(lái)可從更多視角來(lái)研究云制造相關(guān)問(wèn)題?？紤]到云制造的服務(wù)特性，云制造在管理學(xué)領(lǐng)域也擁有較大的研究空間，例如云制造背景下的供應(yīng)鏈研究、云制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究、云制造服務(wù)定價(jià)研究等。（3）通過(guò)高產(chǎn)作者及研究機(jī)構(gòu)的共線分析發(fā)現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)已形成了以李強(qiáng)、尹超等人為核心的多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，高產(chǎn)作者之間合作關(guān)系密切；重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)內(nèi)云制造研究的中堅(jiān)力量，文獻(xiàn)產(chǎn)出最多，而北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院的合作網(wǎng)絡(luò)最為密集。但是整體而言，國(guó)內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)與機(jī)構(gòu)較為集中，專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，未形成多學(xué)科的廣泛研究局面，因此需要加強(qiáng)大眾對(duì)于云制造的認(rèn)識(shí)，從而促進(jìn)各領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者合作參與云制造的研究。（4）通過(guò)關(guān)鍵詞聚類(lèi)及突變分析發(fā)現(xiàn)云制造領(lǐng)域研究?jī)?nèi)容可分為云制造平臺(tái)構(gòu)建、云制造模式及應(yīng)用與及云制造服務(wù)，其中服務(wù)研究是云制造研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)與趨勢(shì)。盡管當(dāng)前服務(wù)研究視角已經(jīng)有從服務(wù)需求方擴(kuò)展到服務(wù)供需雙方的趨勢(shì)，但是相對(duì)而言針對(duì)服務(wù)供應(yīng)方的研究數(shù)量仍然不多，另外云制造平臺(tái)方作為連接服務(wù)需求方與服務(wù)供應(yīng)方的主體，在服務(wù)研究中更是鮮少被考慮到。因此，未來(lái)在云制造領(lǐng)域的服務(wù)研究中可將服務(wù)供應(yīng)方、服務(wù)需求方、平臺(tái)方三方需求均納入考慮，并建立更多樣化的目標(biāo)函數(shù)，例如低碳目標(biāo)、用戶心理預(yù)期目標(biāo)等。

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［24］ 李強(qiáng)，汝渴. 面向個(gè)性化手機(jī)定制的云制造應(yīng)用模式研究［J］. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2019，36（5）：39-42，157.

［25］ 賀可太，朱道云. 云制造服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2018，24（1）：53-62.

［26］ 陳浩，袁逸萍，李曉娟，等. 基于QoS的云制造制造資源組合評(píng)價(jià)方法［J］. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2013，（12）：25-28，32.

［27］ 王婕，耿秀麗. 基于直覺(jué)模糊余弦相似度的云制造服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2021，27（4）：1128-1134.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“信息不對(duì)稱(chēng)下云制造服務(wù)供需匹配機(jī)制與優(yōu)化策略”（72171173）；同濟(jì)大學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與智能制造學(xué)科群項(xiàng)目“面向“人-機(jī)-物”協(xié)同的智能制造系統(tǒng)數(shù)字孿生建模與優(yōu)化研究”（F2206）

作者簡(jiǎn)介：杜學(xué)美（1976—），女，同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣芾砝碚撆c工業(yè)工程、質(zhì)量管理等，E-mail：xuemei.du@163.com；李俊（通信作者），男，同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院碩士研究生，E-mail：13564341823@163.com；陸劍峰，男，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)閯?chuàng)新設(shè)計(jì)與智能制造。