雲製造

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雲製造（Cloud Manufacturing）

　　雲製造是在“製造即服務”理念的基礎上，借鑒了雲計算思想發展起來的一個新概念。

　　雲製造是先進的信息技術、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。雲製造是希望採取包括雲計算在內的當代信息技術前沿理念，支持製造業在廣泛的網路資源環境下，為產品提供高附加值、低成本和全球化製造的服務。

　　雲製造是為避免製造資源的浪費，借用雲計算的思想，利用信息技術實現製造資源的高度共用。建立共用製造資源的公共服務平臺，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、社會資源高度共用。企業用戶無需再投入高昂的成本購買加工設備等資源，咨詢通過公共平臺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、使用等全生命周期的相關資源的整合，提供標準、規範、可共用的製造服務模式。這種製造模式可以使製造業用戶像用水、電、煤氣一樣便捷地使用各種製造服務。

　　雲製造怎麼運行？我認為它包含三大部分：製造資源和製造能力、製造雲、製造全生命周期的活動。其運行的核心就是知識，包含進去、出來兩個過程。雲製造涉及三類用戶，就是製造資源的提供者、製造雲的運營者和製造資源的使用者。因此將來用戶可以像使用水、電、煤氣一樣使用雲製造資源，並且進行協同全生命周期高效工作。

　　為了實現這樣的目標，雲製造應具備一個體系結構，它共有五層——物理資源層、虛擬資源層、雲製造核心服務層、應用介面層和應用層。

　　其中，物理資源層實際上就是通過嵌入式雲終端技術和物聯網技術，使各類物理資源能夠接入到網路中，實現製造物理之間全面的互聯，並且為雲製造提供介面的支持。雲製造虛擬資源層主要是將接入到網路中的各類製造資源匯聚成虛擬製造資源，並通過雲製造服務定義工具、虛擬化工具等，將虛擬製造資源封裝成雲服務，發佈到雲層中的雲製造服務中心。該層提供的主要功能包括雲端接入技術、雲端服務定義、虛擬化、雲端服務發佈管理、資源質量管理、資源提供商定價與結算管理和資源分割管理等。

　　雲製造核心服務層主要面向雲製造三類用戶（雲提供端、雲請求端、雲服務運營商），為製造雲服務的綜合管理提供各種核心服務和功能，包括面向雲提供端提供雲服務標準化與測試管理、介面管理等服務；面向雲服務運營商提供用戶管理、系統管理、雲服務管理、數據管理、雲服務發佈管理服務；面向雲請求端提供雲任務管理、高性能搜索與調度管理等服務。應用介面層，該層主要面向特定製造應用領域，提供不同的專業應用介面及用戶註冊、驗證等通用管理介面。

　　最後是應用層，該層面向製造業的各個領域和行業。不同行業用戶只需通過雲製造門戶網站、各種用戶界面（包括移動終端、PC終端、專用終端等），就可以訪問和使用雲製造系統的各類雲服務。

　　有了這個體繫結構以後，雲製造需要五大類關鍵技術——模式、體系架構、相關標準和規範；雲端化技術；雲服務的綜合管理技術；雲製造安全技術；雲製造業務管理模式與技術。

　　——雲製造模式、體系架構、相關標準及規範，主要是從系統的角度出發，研究雲製造系統的結構、組織與運行模式等方面的技術，同時研究支持實施雲製造的相關標準和規範，其包括支持多用戶的、商業運行的、面向服務的雲製造體系架構；雲製造模式下製造資源的交易、共用、互操作模式；雲製造相關標準、協議、規範等，如雲服務接入標準、雲服務描述規範、雲服務訪問協議等。

　　——雲端化技術，主要研究雲製造服務提供端各類製造資源的嵌入式雲終端封裝、接人、調用等技術，並研究雲製造服務請求端接入雲製造平臺、訪問和調用雲製造平臺中服務的技術，包括支持參與雲製造的底層終端物理設備智能嵌入式接入技術、雲計算互接入技術等；雲終端資源服務定義封裝、發佈、虛擬化技術及相應工具的開發；雲請求端接入和訪問雲製造平臺技術，以及支持平臺用戶使用雲製造服務的技術；物聯網實現技術等。

　　——雲服務綜合管理技術，主要研究和支持雲服務運營商對雲端服務進行接入、發佈、組織與聚合、管理與調度等綜合管理操作，包括雲提供端資源和服務的接入管理，如統一介面定義與管理、認證管理等；高效、動態的雲服務組建、聚合、存儲方法；高效能、智能化雲製造服務搜索與動態匹配技術；雲製造任務動態構建與部署、分解、資源服務協同調度優化配置方法；雲製造服務提供模式及推廣，雲用戶（包括雲提供端和雲請求端）管理、授權機制等。

　　——雲製造安全技術，主要研究和支持如何實施安全、可靠的雲製造技術，包括雲製造終端嵌入式可信硬體；雲製造終端可信接入、發佈技術；雲製造可信網路技術；雲製造可信運營技術等；系統和服務可靠性技術等。

　　——雲製造業務管理模式與技術，主要研究雲製造模式下企業業務和流程管理的相關技術，包括雲製造模式下企業業務流程的動態構造、管理與執行技術；雲服務的成本構成、定價、議價和運營策略以及相應的電子支付技術等；雲製造模式各方（雲提供端、雲請求端、運營商）的信用管理機制與實現技術等。

　　雲製造的應用可以在五個方向上逐步展開。

　　首先是針對大型集團企業的研發設計能力服務平臺。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、軟體資源和數據資源，建立面向複雜產品研發設計能力服務平臺，為集團內部各下屬企業提供技術能力、軟體應用和數據服務，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。這類服務平臺主要是面向集團內部下屬企業的。

第二個重要方向是區域性加工資源共用服務平臺。我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用與服務平臺，實現區域內加工製造資源的高效共用與優化配置，促進區域製造業發展。

另外，製造服務化支持平臺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臺，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，提供線上監測，遠程診斷，維護和大修等服務，促進位造企業走向產業價值鏈高端。這類平臺主要針對大型設備使用企業。

　　除了針對大型企業的服務平臺，雲製造更可以服務於量大面廣的中小企業，因此針對中小企業信息化建設資金，人才缺乏的現狀，我們還可以建立面向中小企業的公共服務平臺，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。

此外，我國物流業社會化、專業化、集成化、協同化、標準化水平低，物流技術基礎差，服務能力弱等問題，嚴重製約物流業與製造業的聯動發展。因此，針對我國製造業物流成本高等現狀，利用RFID、網路、物流優化等技術，研究整機製造企業，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臺，為製造業整機製造企業，零部件製造企業和物流企業協作提供服務，促進位造業發展。

　　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用的問題，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、運行平臺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。

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