云制造:不一样的创造新时代
来源:科技日报 发布时间:2014年05月29日

Local Motors(本地汽车)是一家位于亚利桑那州的汽车公司,与通用、福特等汽车巨头相比,“Local Motors”实在是微不足道,连CEO在内只有10名正式员工,组装车间就叫“微型工厂”(Micro-Factory),尽管没有庞大的研发中心、组装车间和营销团队,但企业却有着宏大的愿景:“引领下一代汽车的设计与制造,以颠覆性的产品、前所未有的服务彻底变革整个行业。”2010年10月16日,一个目击者在美国内华达州博尔特市,拍到Local-Motors的产品在路上跑。通过定制的模式,这款车结合了来自全球大约三万人的研发人员、技师和制造商一起共同开发的,车身和底盘都是由Local-Motors本身制造,但是其它的配件都来自通用、大众和本田。一个小的象洗衣店的工厂把这些大企业给凝聚起来,带来了一场汽车制造的革命。类似这样的实例还很多,共同之处是借助在线社区、充分交流,通过“云制造”为我们的生活带来了不一样的制造新时代。而云制造也是日前国内项尖专家走进“西苑沙龙”的新议题。

什么是“云制造”

德国近期新提出的“工业4.0”,就是把德国工业所有制造资源要通过物联网连接到一个数字空间里来虚拟化,建立整个物理空间的制造大平台、服务大平台。

云计算使得我们使用计算资源,像水和电一样,同样云制造将使得企业的制造资源能像使用水和电一样。云制造是为降低制造资源的浪费,借用云计算的思想,利用信息技术实现制造资源的高度共享。建立共享制造资源的公共服务平台,将巨大的社会制造资源池连接在一起,提供各种制造服务,实现制造资源与服务的开放协作、社会资源高度共享。企业用户无需再投入高昂的成本购买加工设备等资源,通过公共平台来购买租赁制造能力,随时按需获取制造资源和能力服务,智慧的完成其制造全生命周期的活动。

在理想情况下,云制造将实现对产品开发、生产、销售、使用等全生命周期的相关资源的整合,提供标准、规范、可共享的制造服务模式。这种制造模式可以使制造业用户像用水、电、煤气一样便捷地使用各种制造服务。

作为一个新生概念,云制造的应用将是一个长期的发展过程。云制造要想完全实现,还需要云计算、物联网、语义Web、高性能计算、嵌入式系统等各种技术的支持,也面临着制造资源云端化、制造云管理引擎、云制造应用协同、云制造可视化与用户界面等等一系列复杂关键技术的挑战。

云制造“服务”的特点

云制造将各类制造资源虚拟化和制造能力服务化,制造信息的全方位感知和自主决策,提供面向制造企业的主动(active)、敏捷(agile)、聚合(aggregative)、全方位(all-aspects)、可视(visualization)、智能(intelligent)的制造能力服务,实现制造资源广域互联、按需共享和自适应多尺度服务。

云制造“服务”的特点包括:按照用户需求、随时随地提供制造服务;支持制造资源间与制造能力之间的互操作;面向制造多用户协同、大规模负责制造任务执行的协同;支持分布异构的制造资源、能力的集成;超强、快速、无限能力,可快速、灵活组成各类服务以响应需求;服务于制造全生命周期,利用智能信息制造技术实现各阶段的全程智慧制造。

云制造是两化深度融合的现实载体,是推进新型工业化的重要抓手。云制造公共服务平台提供了推进“两化”深度融合和转变产业经济发展方式的抓手。通过整体提升制造产业的信息化水平,整合产业资源,延伸产业链条,优化产业结构和布局,指导、服务产业转型升级,提高产业核心竞争能力和区域综合竞争能力。

云制造公共服务平台提供一种全新的产业生态环境。在全面提升企业信息化水平与供应链上下游企业间协作效率的基础上,实现富余生产资源与能力的服务化输出、缺失生产资源与能力的灵活采购,从而增强制造企业的资源利用率与市场竞争力。

我国云制造的发展现状

云制造理念是2009年由我国著名制造业信息化专家李伯虎院士率先提出来。2010年在国家科技计划的支持下,产、学、研、用等近50个单位,以集团级和中小企业的云制造应用为背景,在关键技术、支撑平台及应用技术方面,已取得阶段性成果。

云制造技术应用于制造企业,在航空航天、装备制造、汽车制造、模具加工、数控机床等行业的大型企业集团和中小企业分别进行了示范应用,目前已经取得了阶段性成果。并总结出云制造的一些应用模式,包括:适用于大型集团企业的研发设计能力云服务模式、区域性加工资源共享云服务模式、区域性加工资源共享云服务模式等。

2011年4月11日商腾网正式发布,包括装备制造及服装行业在内目前平台已经收集整理了32个行业、3286种制造资源的知识库。已经建立起包括市场、销售、实施、客服、技术运维、技术研发等职能的一整套运营组织机构及管理体系。与中国铸造协会、佛山市经信委、四川省中小企业服务中心、沙溪镇政府、广东省两化融合服务中心、宁波科技研究院等行业协会及地方政府组织开展了推广合作。示范企业覆盖装备、服装、铸造、照明、陶瓷、电器等制造行业。截至2013年3月12日,平台注册用户数已达1647家。

■专家观点

李伯虎 中国工程院院士

近3年的实践表明,云制造模式和手段是制造业信息化的一种有效的新模式和新手段,能积极推进我国“制造业信息化”向“数字化、集成化、协同化、网络化、敏捷化、绿色化、智能化、服务化”方向发展,进而促进我国由制造大国向制造强国迈进。云制造本身是发展中的战略性的系统工程,所以将来发展应该以市场驱动,政府引导,以企业为主,搞产学研用的结合。应该以创新为驱动,构建制造领域有关的知识、技术、应用、产业的创新体系,并且同步协调四个方面的创新行动。

谭建荣 中国工程院院士

云制造是基于云计算的一种新型制造模式,开展云制造的基础理论、关键技术和应用示范的研究,对于实现我国从制造大国到制造强国、企业实现转型升级,具有重要意义。云制造的运行机制、基础理论、关键技术及推广应用尚需我们做深入系统的研究。

杨海成 中国航天科技集团公司总工程师

云制造的核心是资源和服务。云制造的核心目标应该就是“集中资源办大事,盘活资源办好事”。云制造对于集团企业而言,是集中管控的有效途径;对于中小企业而言,是经济的资源共享和强化协作的有效支撑。

王建民 清华大学软件学院副院长

回顾了云制造的发展过程,面向国家的重大需求,即生产型制造向服务型制造转型,制造向制造加服务可能更加深化。提升专业化和服务的水平,也就是转型和升级。为构建基于网络的国家聚合制造能力和创新体系提供技术支撑,提出两化融合的事情。云制造系统的核心要素包括制造主体、制造资源、信息系统,这三个要素里面都产生了大量的数据,对这些第一手数据进行挖掘、评估,可以为云制造提供支持。

张霖 北京航空航天大学自动化学院副院长

云制造服务平台和云制造支撑技术,一定要强化自主知识产权,从软件到硬件设备一定是自主可控的。云制造规模化发展起来,在云上会聚集大量的制造资源,大量的知识,这都是非常宝贵的战略性资源。如果后台的软件,后台的服务器都是国外进口的,那类似“棱镜门”事件,我们所有的命脉都被别国掌握了,这是一个安全隐患。现在云制造刚起步,不管是从规划、立项,应该更重视国产化,更重视自主知识产权。

刘澎 中科院软件所研究员

三个观点,一是就像互联网的国家战略定位一样,云制造要继续定位,把它的核心价值定出来。二是自组织。云的最重要价值观不同于其它传统过去的IT技术支持的,它是自组织的,最核心的商业价值是自组织的,从商业、流程、知识各个环节都要完成自组织。三是提倡使用开源软件来构筑云的服务。

黄涛 中科院软件所

云制造是很好的概念,甚至超出原来制造业信息化的范畴,云制造的应用可能更多的要关注模式。基于数据和知识的服务肯定是我们容易落地的一件事情。对云制造有各种各样的加工设备,有各种各样的软件,有各种各样的数据,有各种各样的人员,还有业务活动,这样的管理、调动这样的服务能力,是非常非常难的。象银行系统一样,云制造的规模化运行,实际上本质问题是资源管理、调动和服务能力。

刘永红 三一集团研究总院常务副院长

云制造是中国从制造大国转向制造强国的重大机遇,这里的制造不再是传统意义上的制造,而是以全球业务流程外包趋势与云计算技术发展为背景,以打造云制造公共服务平台为核心,追求产业结构与资源利用最优化的大制造。

洪军 西安交通大学机械工程学院常务副院长

“云制造”作为一种崭新的制造业服务化模式,对制造业转型会起到引领作用。“云制造”应该瞄准国家亟须提升水平的装备制造行业,针对装备制造业产品创新、设计、加工、管理、物流、销售、服务、回收等产品全生命周期各个环节的需求,从云制造模式的可行性、迫切性、实施价值等方面进行充分剖析,以装备制造业的特定环节、特定子行业作为切入点,开展具备可持续运营模式的“云制造”示范应用,利用我国大量的云制造资源提升装备制造业的创新能力与技术水平。

郑雨林 用友软件高级副总裁

云制造的核心是数据驱动、数据驱动的制造。在云计算、移动互联网条件下,数据成为制造的重要资源/资产。制造对象、制造工具、制造工艺、制造过程数据化,“一切皆可量化”,包括位置、行为、图片、音频和视频等;基于云计算模式和数据驱动,创新制造产品和服务,创新制造商业模式,例如众包、跨界、平台型企业、C2B;云制造特征:实时、泛在、个性、智能、绿色。

魏代森 浪潮集团山东通用软件有限公司副总裁

关于云制造的虚拟化。软资源比较容易虚拟化,硬资源虚拟化过程中会有一些难题。数据或者信息服务也可以理解为一种软资源,大家对数据或者信息作为一种服务,应该是比较好容易落地或者比较容易发展的一个方向。硬资源的云制造,但还涉及到线下的问题。涉及到物流、配送、赔偿,这些在云制造的研究体制当中应该涉及到。

关于云制造的服务化。云制造把制造作为一种服务,这样的服务也可以理解为业务和业务流程的服务,这种服务就涉及到制造的共享。要实现制造共享,另外有些方面要进行研究的,包括像一些组织模式、业务流程、业务模式。

朱云龙 中科院沈阳自动化所

从制造本身的角度来说,把制造系统纳入到互联网当中来做,由此带来问题,传感也好、数据接入也好都会带来技术的需求。把云制造的服务落实到比较具体的行业上去,然后按行业的方向来把它落到实处,这样可能对别的行业借鉴作用就更大一些。

陈皓 商腾网负责人

云制造在中小企业圈里最大推广的障碍是社会公信力,还有一个困难是标准。产业模式也非常重要,模式可以细分,比如资源的接入模式、制造资源的整合模式、制造的协同模式、交易模式等。



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