雲製造

2009年，中國工程院李伯虎院士、時任北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院副院長張霖教授率領的研究團隊，敏鋭地意識到雲計算、物聯網等先進信息技術與製造業進行的深度融合將為製造業帶來深刻的變革，在國際上率先提出了“雲製造”的概念。 ^[1] 

“雲製造”的提出，在學術界和企業界引起廣泛關注，彷彿給身處寒冬的中國製造業帶來些許暖意，人們思考着它對於中國從製造業大國走向製造業強國的意義，期待着它將對中國製造業的模式及業態所產生的深遠影響。 ^[1] 

雲製造為中國從製造大國向製造強國邁進提供了一種新的模式和手段。該項目由來自全國高校、研究院所、企業的28個單位的300多名研究和開發人員共同完成，取得了一批開創性的研究成果，同時在先進製造領域開闢了一個新的研究方向，並相繼有美國、德國、新西蘭、瑞典、英國等十多個國家的研究團隊跟蹤研究。李伯虎、張霖及團隊成員通過組織國際會議或論壇、發表學術論文、開展學術交往等多種形式，宣傳介紹雲製造理念及研究成果，為雲製造研究得到國際同行的認可和重視，並在國際上逐漸形成一個新的研究方向做出了重要貢獻。 ^[2-3]  雲製造是極少數由中國提出並被發達國家跟蹤研究的學術方向之一。 ^[4-5] 

基於對雲製造的認識，初步提出了一個雲製造的體系結構（如圖1所示）。但這裏面還有許多層面的問題尚待研究。例如，在雲製造的運行機制方面，還需要探索製造資源共享的商業模式，推動機制等基本問題；在基礎理論方面，雲製造的基本概念、內涵、體系，技術基礎等基礎理論仍需探討；在實現的關鍵技術方面，為了實現雲製造的理念和完善的商業模式，還需要探索其中的平台構建，運行管理等實現技術：而應用實踐方面，未來首先要開展若干雲製造的試驗試點。

因此，在雲製造的推進上，要針對我國製造業發展面臨的重大問題，以切實增加製造業及企業經濟社會效益為目標，充分發揮信息化對我國製造業發展的支撐作用，探索以“製造即服務”為核心理念的雲製造模式，整合製造資源，提供製造服務，提升製造業自主創新能力，調整優化製造產業結構，促進製造業可持續良性發展，邁向全球產業價值鏈高端。

雲製造是為降低製造資源的浪費，借用雲計算的思想，利用信息技術實現製造資源的高度共享。建立共享製造資源的公共服務平台，將巨大的社會製造資源池連接在一起，提供各種製造服務，實現製造資源與服務的開放協作、社會資源高度共享。企業用户無需再投入高昂的成本購買加工設備等資源，諮詢通過公共平台來購買租賃製造能力。

在理想情況下，雲製造將實現對產品開發、生產、銷售、使用等全生命週期的相關資源的整合，提供標準、規範、可共享的製造服務模式。這種製造模式可以使製造業用户像用水、電、煤氣一樣便捷地使用各種製造服務。

1、針對大型集團企業的研發設計能力服務平台。 針對大型集團企業，利用網格技術等先進信息技術，整合集團企業內部現有的計算資源、軟件資源和數據資源，建立面向複雜產品研發設計能力服務平台，為集團內部各下屬企業提供技術能力、軟件應用和數據服務，支持多學科優化、性能分析、虛擬驗證等產品研製活動，極大促進產品創新設計能力。這類服務平台主要是面向集團內部下屬企業的。

2、區域性加工資源共享服務平台。 中國已經成為當今世界上擁有製造加工資源最豐富的國家。針對製造資源分散和利用率不高的問題，利用信息技術，虛擬化技術、物聯網以及RFID等先進技術，建立面向區域的加工資源共享與服務平台，實現區域內加工製造資源的高效共享與優化配置，促進區域製造業發展。

3、製造服務化支持平台也是將來雲製造可以重點發展的方向之一。針對服務成為製造企業價值主要來源的發展趨勢，我們可以建立製造服務化支持平台，支持製造企業從單一的產品供應商向整體解決方案提供商及系統集成商轉變，提供在線監測，遠程診斷，維護和大修等服務，促進製造企業走向產業價值鏈高端。這類平台主要針對大型設備使用企業。

4、製造更可以服務於量大面廣的中小企業。針對中小企業信息化建設資金、人才缺乏的現狀，可以建立面向中小企業的公共服務平台，為其提供產品設計、工藝、製造、採購和營銷業務服務，提供信息化知識、產品、解決方案、應用案例等資源，促進中小企業發展。

5、建立物流拉動的現代製造服務平台。針對我國製造業物流成本高等現狀，利用RFID、網絡、物流優化等技術，研究整機制造企業、零部件製造企業和物流企業的多方協作模式和第三方服務模式，建立物流拉動的現代製造服務平台，為製造業整機制造企業、零部件製造企業和物流企業協作提供服務，促進製造業發展。

有關雲製造的探索，有以下這幾個方面。一是針對製造資源共享的問題，探索政府、企業、中介等參與應用模式、商業模式以及推動的工程機制。二是藉助信息技術來支撐、構建和實現該模式，使雲製造的概念落地。三是探索商業模式、運行平台和支撐技術中的前沿理論和相關技術問題；四是面向製造能力和製造資源集聚區域開展試點。

雲計算作為一種新的服務化計算模式，近年來正在產業界興起並逐步走向成熟。雲計算是一種基於互聯網的計算新模式，通過雲計算平台把大量的高度虛擬化的計算資源管理起來，組成一個大的資源池，用來統一提供服務，通過互聯網上異構、自治的服務形式為個人和企業用户提供按需即取的計算服務。雲計算的運營模式是由專業計算機和網絡公司（即第三方服務運行商）來搭建計算機存儲、計算服務中心，把資源虛擬化為“雲”後集中存儲起來，為用户提供服務。不難推論，若將“製造資源”代以“計算資源”，雲計算的計算模式和運營模式將為製造業信息化走向服務化、高效低耗提供一種可行的新思路。

用友軟件股份有限公司副總裁、製造行業解決方案事業部總經理王健發表了主題為“雲製造——技術創新中國製造”的精彩演講。王健在演講中表示，雲製造的產生一方面得益於傳統IT產業的不斷髮展，另一方面也得益於傳統制造業的持續升級，同時融合了最為流行的雲計算；可以看作是信息技術、製造技術、物聯網技術和物流技術等的多方融合。

在談及雲製造的定義時，王健認為，雲製造是面向區域、行業或企業，藉助先進的信息技術，實現對產品開發、生產、銷售、使用等全生命週期的相關資源的整合，提供標準、規範、可共享的製造服務的製造模式。它是先進的信息技術、製造技術以及新興物聯網技術等交叉融合的產品，是“製造即服務”理念的體現。隨後，王健又深入剖析了“雲製造的體系架構”和“雲製造的應用模型和方向”，為現場的嘉賓詳細闡述了雲製造的特色和關鍵技術。與會嘉賓紛紛在通過現場微博留言表示受益匪淺，同時也表現出對於用友製造相關解決方案的濃厚興趣。

為了增強現場的互動性，大會現場打破了以往以嘉賓演講為主的設計，而是推出了“集成應用創新中國製造”和“電子商務創新中國製造”兩個現場嘉賓的對話環節，通過用友專家和眾多企業CIO的現場互動，為與會嘉賓呈現了一道豐盛的信息化大餐。

其中“集成應用創新中國製造”話題的探討由用友軟件股份有限公司助理總裁、應用技術總監張偉主持，中國醫藥集團信息化專家組組長、信息部主任雷萬雲博士，華泰集團有限公司信息部部長徐守福，南京十四研究所信息中心主任王曉飛，昆明中鐵大型養路機械集團有限公司採購部部長施展等四位企業CIO參與了現場的討論。

而針對“電子商務創新中國製造”的討論則由用友軟件電子商務高級專家謝茂龍主持，河北邢台鋼鐵有限公司副總經理戴鶴祥，翁福集團有限責任公司信息總監付宇，浙江貝因美科工貿有限公司CIO黎光，江蘇隆力奇生物科技股份有限公司CIO劉志強，廣東大冶摩托技術有限公司CIO梁玉冰等五位CIO參與其中。

眾多企業CIO一方面分享了各自所在企業的信息化建設歷程，以及從中所積累的經驗，同時也結合“集成應用創新”和“電子商務創新”兩大主題展開了熱烈討論。與會嘉賓紛紛表示，通過這樣一種現場互動，讓他們能夠更加全面深入地瞭解了先進企業的信息化建設經驗，並通過微博對台上所探討話題進行了積極迴應。

作為2011用友技術大會的重要組成部分，主題為“雲製造——中國製造創新實踐”的製造業專場現場可謂精彩紛呈：現場場面火爆、座無虛席，眾多與會嘉賓通過微博積極參與互動，由用友副總裁王健所分享的雲製造理念以及其他用友專家所主持的現場對話等受到與會嘉賓積極迴應和高度評價……許多與會嘉賓紛紛表示希望能夠有更多的機會與眾多專家和企業CIO進行深入交流。

製造資源包括製造全生命週期活動中的各類製造設備（如機牀、加工中心、計算設備）及製造過程中的各種模型、數據、軟件、領域知識等。為了實現製造資源的虛擬化、優化調度和協同互聯，我們還可融合語義Web、嵌入式系統技術、物聯網、高效能計算等新技術。語義Web的發展為基於知識的智能計算奠定了基礎。嵌入式技術的快速發展為實現終端物理設備智能接入提供了使能技術。物聯網技術在RFID、傳感器等技術的支持下快速發展，有望促進各類物與物之間的互聯。另外，高性能計算機的應用和高性能計算技術的發展為求解複雜的製造問題和開展大規模協同製造也提供了可能。

正是在這樣的背景下，“雲製造”的理念應運而生，國際上仍鮮有研究。因此，當前關於雲製造的研究與應用存在着巨大的發展空間，也是未來5-10年我國製造業的突破性發展需要解決的重大課題。

雲製造為製造業信息化提供了一種嶄新的理念與模式，雲製造作為一種初生的概念，其未來具有巨大的發展空間。對於雲製造的研究與實踐工作的開展，需要依靠政府、產業界、學界等多方聯合與共同努力，雲製造的應用將是一個長期的階段性漸進過程，而不是一蹴而就的項目工程。對於業界的廣大製造企業而言，當前邁入雲製造仍具有一定門檻。這首先要求製造企業具有良好的信息化基礎，已經實現了企業內部的信息集成與過程集成。

雲製造的未來發展仍面臨着眾多關鍵技術的挑戰，除了對於雲計算、物聯網、語義Web、高性能計算、嵌入式系統等技術的綜合集成，基於知識的製造資源雲端化、製造雲管理引擎、雲製造應用協同、雲製造可視化與用户界面等技術均是未來需要攻克的重要技術。