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江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司 作為國(guó)家實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的主導(dǎo)力量,制造業(yè)成為衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。新中國(guó)成立以來,我國(guó)制造業(yè)獲得了快速發(fā)展,增強(qiáng)了我國(guó)在全球化格局中的國(guó)際分工地位。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,我國(guó)制造大國(guó)的地位堅(jiān)實(shí)而牢固,但我國(guó)離制造強(qiáng)國(guó)還有一定距離。要從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó),實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng),需要大力發(fā)展制造業(yè)。目前,我國(guó)制造業(yè)正處于從生產(chǎn)型向服務(wù)型、從價(jià)值鏈的低端向中高端、從中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵歷史時(shí)期。因此,對(duì)制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)。在21世紀(jì)制造業(yè)全球化背景下,從傳統(tǒng)“制造+銷售”的生產(chǎn)型制造簡(jiǎn)單業(yè)態(tài)向“技術(shù)+管理+服務(wù)”的服務(wù)型制造復(fù)合業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)型,邁向價(jià)值鏈高端,是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列的重要手段。
當(dāng)前和未來一個(gè)時(shí)期,我國(guó)仍將面對(duì)復(fù)雜多變的國(guó)際環(huán)境和艱巨繁重的國(guó)內(nèi)改革發(fā)展任務(wù),制造業(yè)發(fā)展的內(nèi)外環(huán)境也呈現(xiàn)出不同于以往的重要變化。全球產(chǎn)業(yè)格局正在進(jìn)行重大調(diào)整,制造業(yè)重新成為全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn),各國(guó)紛紛制定以重振制造業(yè)為核心的再工業(yè)化戰(zhàn)略,發(fā)達(dá)國(guó)家高端制造“逆回歸”與中低收入國(guó)家爭(zhēng)奪中低端制造同時(shí)發(fā)生,我國(guó)制造業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻的外部形勢(shì)。
為應(yīng)對(duì)新一代信息技術(shù)與制造業(yè)快速融合發(fā)展的趨勢(shì),各國(guó)紛紛出臺(tái)了一系列新戰(zhàn)略和新舉措,如美國(guó)發(fā)布《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》、《制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃》,德國(guó)發(fā)布《工業(yè)4.0》,日本在《2014制造業(yè)白皮書》中重點(diǎn)發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè),英國(guó)發(fā)布《英國(guó)制造2050》等。2015年5月8日,中國(guó)出臺(tái)制造強(qiáng)國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃《中國(guó)制造2025》,全面部署推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略實(shí)施,堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展,加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)。
信息技術(shù)、新能源、新材料等重要領(lǐng)域和前沿方向的革命性突破和交叉融合,正在引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革,將對(duì)全球制造業(yè)產(chǎn)生顛覆性的影響,并改變?nèi)蛑圃鞓I(yè)的發(fā)展格局。特別是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、信息物理系統(tǒng)、泛在連接和網(wǎng)絡(luò)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,將促進(jìn)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的深刻變革,智能化服務(wù)化成為制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。為提升制造企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力, 中國(guó)正在開展一場(chǎng)以制造業(yè)信息化為特征的制造業(yè)變革,它是工業(yè)化與信息化的深度融合。與此同時(shí),一批先進(jìn)的制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,泛在連接和普適計(jì)算將無所不在,虛擬化技術(shù)、3D打印、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將重構(gòu)制造業(yè)技術(shù)體系。新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革給我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展帶來了重要機(jī)遇,在制造服務(wù)化的大背景下,云制造正在成為未來網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化制造的基本模式。
應(yīng)“云”而生的云制造
云制造的理念最初是在2009年由李伯虎院士、張霖等人在《云制造——面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式》一文中率先提出, 文中系統(tǒng)闡述了云制造的內(nèi)涵/理論體系與技術(shù)框架等。云制造是先進(jìn)的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)品,是制造即服務(wù)理念的體現(xiàn)。云制造強(qiáng)調(diào)利用信息技術(shù)整合各類制造資源,并通過虛擬化技術(shù)向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。通過制造云,用戶可以像使用“水、電、煤氣”一樣,便捷地使用各種制造服務(wù)。
云制造具有三個(gè)方面的特點(diǎn):資源整合,高效服務(wù)和多方共贏。在資源整合方面,云制造可以將分散的制造資源(如軟件、數(shù)據(jù)、計(jì)算、加工、檢測(cè)等)集中起來,形成邏輯上統(tǒng)一的資源整體,提高資源利用率、節(jié)省投資,極大地超越了單個(gè)資源的能力極限。云制造的實(shí)施將促進(jìn)制造的敏捷化、服務(wù)化、綠色化和智能化。
云制造與傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)集成方式不同。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)集成技術(shù)是為解決“信息化孤島”而生,面對(duì)軟硬件結(jié)構(gòu)等的動(dòng)態(tài)變化,系統(tǒng)自適應(yīng)能力較差,導(dǎo)致系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展成本畸高,加上緊耦合的集成模式,不利于企業(yè)業(yè)務(wù)流程的調(diào)整和重組,缺乏可擴(kuò)展性和靈活性整合。而Web服務(wù)和面向服務(wù)架構(gòu)(Service-Oriented Architecture,SOA)為企業(yè)應(yīng)用的松耦合集成提供了途徑。云制造基于泛在網(wǎng)絡(luò),借助信息化制造技術(shù)、新興信息技術(shù)、智能科學(xué)技術(shù)及制造應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)等深度融合,使制造全系統(tǒng)及全生命周期活動(dòng)中的各種要素及資源集成優(yōu)化,進(jìn)而優(yōu)質(zhì)、低耗、柔性地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶。云制造是一種基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化、敏捷化制造新模式和技術(shù)手段,由于制造應(yīng)用運(yùn)行在虛擬制造平臺(tái)上,云業(yè)務(wù)的規(guī)模可以動(dòng)態(tài)、敏捷伸縮。云制造支持用戶在有網(wǎng)絡(luò)的地方使用上網(wǎng)終端隨時(shí)按需獲取制造資源與能力服務(wù),用戶可以動(dòng)態(tài)、敏捷地增減制造資源,進(jìn)而智慧地完成其制造全生命周期的各類活動(dòng)。在虛擬云制造系統(tǒng)上進(jìn)行制造應(yīng)用和業(yè)務(wù)運(yùn)行,用戶所請(qǐng)求的資源和能力來自于規(guī)模巨大的制造云池。
云制造引入了云計(jì)算的理念,是云計(jì)算在制造領(lǐng)域的落地與延伸。首先把制造資源匯聚起來,再經(jīng)過虛擬化后以服務(wù)的形式提供給用戶,制造資源概括起來分為五大類。第一類是與設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)相關(guān)的軟資源,包括CAD、CAE、PDM等軟件資源。第二類是硬資源,包括生產(chǎn)用機(jī)床、試驗(yàn)用檢測(cè)設(shè)備等與制作密切相關(guān)的資源,把這些資源整合后,發(fā)布到網(wǎng)上去,需求者就可以高效、合理地進(jìn)行使用。第三類是知識(shí)資源,包括設(shè)計(jì)、制造等相關(guān)知識(shí)。這些知識(shí)涉及多年實(shí)踐積累下的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),以及研制過程所需的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、專利、情報(bào)、文獻(xiàn)等。第四類資源是專家資源。第五類是與信息技術(shù)相關(guān)的云計(jì)算資源。
云制造的國(guó)內(nèi)外發(fā)展
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)云制造已開展了一些相關(guān)的研究。如歐盟第七框架于2010年8月啟動(dòng)了制造云項(xiàng)目(ManuCloud,Prject-ID: 260142),總投資500多萬歐元,目的是在一套軟件即服務(wù)(software-as-a-service) 應(yīng)用支持下,為用戶提供可配置制造能力服務(wù)。2013 年,歐盟正式提出了“Cloud Manufacturing”(云制造),并啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目,打算通過云制造向中小企業(yè)用戶(SMEs)提供計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)。該項(xiàng)目由瑞典皇家理工學(xué)院牽頭,瑞典、英國(guó)、希臘、德國(guó)和西班牙的4所大學(xué)、1家跨國(guó)制造公司和6個(gè)中小企業(yè)共同承擔(dān),旨在強(qiáng)調(diào)服務(wù)于產(chǎn)品全生命周期過程,支持中小企業(yè)高效配置和重新配置制造過程,支持產(chǎn)品定制化和變更,以適應(yīng)快速變化的全球市場(chǎng)和更加苛刻的產(chǎn)品需求。美國(guó)在2000年搭建了目前世界上最大的制造能力交易平臺(tái)MFG.COM,致力于為全球制造業(yè)伙伴提供更加快捷高效的服務(wù)。美國(guó)波音公司采用基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的制造服務(wù)外包的模式,組織全球40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的企業(yè)協(xié)同研發(fā)波音787,使研發(fā)周期縮短了30%,成本減少了50%。
在國(guó)內(nèi),云制造一經(jīng)提出就受到國(guó)家相關(guān)部委的高度關(guān)注。鑒于云制造模式對(duì)于支撐我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重要性,2010年云制造的研究得到科技部863計(jì)劃的支持。863計(jì)劃適時(shí)地提出了云制造服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究的重大項(xiàng)目,有力地推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)信息化工作。目前全國(guó)約有五十家單位在該項(xiàng)目支持下開展云制造相關(guān)的研究與實(shí)踐工作。
工信部已在16個(gè)省啟動(dòng)“工業(yè)云創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”,部分省市正開展云制造應(yīng)用示范。例如:在集團(tuán)企業(yè)云制造平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用示范方面,科技部設(shè)立了重大云制造專項(xiàng),以航天兩大集團(tuán)公司和中小企業(yè)群的云制造應(yīng)用為背景,開展關(guān)鍵技術(shù)、支撐平臺(tái)及應(yīng)用技術(shù)方面的研究。航天兩大集團(tuán)公司聯(lián)合產(chǎn)、學(xué)、研、用等近50家單位,組成兩個(gè)研制團(tuán)隊(duì)。目前,兩個(gè)集團(tuán)參與的項(xiàng)目均已取得階段性成果,一期均已通過驗(yàn)收。在一期項(xiàng)目中,中國(guó)航天科技集團(tuán)公司與一汽集團(tuán)、寧波市以及天津大學(xué)、浙江大學(xué)等多所高校聯(lián)合組成研發(fā)團(tuán)隊(duì),開展了“大型復(fù)雜裝備制造集團(tuán)企業(yè)云制造服務(wù)平臺(tái)研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目的研究。
在中小企業(yè)云制造平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用推廣方面,我國(guó)通過863計(jì)劃、制造業(yè)信息化工程等計(jì)劃部署了一系列研究課題,也形成了一系列應(yīng)用平臺(tái),包括面向關(guān)中高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶、粵港渝陜、成德綿、浙江、北京地區(qū)等區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng),積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。北京神舟航天軟件有限公司經(jīng)過對(duì)寧波地區(qū)模具中小企業(yè)的深入調(diào)研,針對(duì)這些企業(yè)小而散的特點(diǎn),為其量身打造了一個(gè)云平臺(tái)。從行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)到只有幾臺(tái)機(jī)床的個(gè)體戶,都可進(jìn)入“云端”,高效利用行業(yè)知識(shí)庫(kù)的龐大信息資源。目前,云制造為當(dāng)?shù)刂圃飚a(chǎn)業(yè)破解集群化發(fā)展瓶頸帶去了曙光。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,我國(guó)云制造階段成果應(yīng)用已初見成效,面向科研協(xié)作型集團(tuán)企業(yè)云制造服務(wù)平臺(tái)、面向生產(chǎn)協(xié)作型集團(tuán)企業(yè)的云制造服務(wù)平臺(tái)、面向軌道交通裝備的集團(tuán)企業(yè)云制造、支持產(chǎn)業(yè)集群協(xié)作的中小企業(yè)云制造等均已落地。佛山、北京、天津、寧波等正在實(shí)施智慧云制造。云制造為制造業(yè)信息化提供了一種嶄新的理念與模式,給企業(yè)發(fā)展帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,云制造產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段,云制造模式逐漸被中國(guó)企業(yè)接受,但是云制造在實(shí)施中還面臨新技術(shù)的很多共性問題。云制造的應(yīng)用實(shí)施將是一個(gè)長(zhǎng)期的階段性漸進(jìn)過程,發(fā)展云制造需要協(xié)調(diào)各方力量,加快突破核心關(guān)鍵技術(shù),推廣應(yīng)用最新的科研成果。需要依靠政府、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界等多方聯(lián)合與共同努力。需要關(guān)注的問題主要有:通過應(yīng)用需求牽引云制造系統(tǒng)建設(shè)、按復(fù)雜系統(tǒng)工程內(nèi)涵實(shí)施云制造系統(tǒng)、重視企業(yè)產(chǎn)品全生命周期活動(dòng)中的各類資源要素的集成優(yōu)化、建立平臺(tái)安全保障體系和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、發(fā)揮“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金”的整體力量。
采用按需供應(yīng)模式的云制造服務(wù)
隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的日益發(fā)展,消費(fèi)需求呈現(xiàn)出個(gè)性化、多樣化的趨勢(shì),制造業(yè)和服務(wù)業(yè)出現(xiàn)互動(dòng)融合、相互促進(jìn)的現(xiàn)象,全球經(jīng)濟(jì)逐漸由產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,國(guó)際制造業(yè)正向著服務(wù)化、高效低耗、知識(shí)創(chuàng)新的方向發(fā)展,引領(lǐng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必將是制造業(yè)服務(wù)化的進(jìn)程。世界上很多知名的跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)原來都是集中在制造業(yè)領(lǐng)域,目前都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)制造向制造服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)身。
美國(guó)成為世界上的第一經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó),就是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)決定的。一是第三產(chǎn)業(yè)即現(xiàn)代服務(wù)業(yè)占三次產(chǎn)業(yè)的比重達(dá)到73%,一產(chǎn)、二產(chǎn)的比重非常小,都已經(jīng)轉(zhuǎn)移到國(guó)外,利用國(guó)外廉價(jià)的勞動(dòng)力進(jìn)行生產(chǎn),再低價(jià)進(jìn)口。主要集中精力發(fā)展服務(wù)業(yè),靠服務(wù)業(yè)創(chuàng)造GDP、稅收和就業(yè)。二是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)中生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)所占的比重也是73%,就是這兩個(gè)73%奠定了美國(guó)世界第一經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的地位。
國(guó)內(nèi)制造企業(yè)也嘗試著類似的產(chǎn)業(yè)升級(jí),由制造業(yè)向服務(wù)化的轉(zhuǎn)型,其中不乏一些成功的案例。例如航天云制造應(yīng)用服務(wù)運(yùn)營(yíng)中心,其基本職能是負(fù)責(zé)航天產(chǎn)品制造云平臺(tái)的建設(shè)與運(yùn)營(yíng),基礎(chǔ)軟硬件設(shè)施的建設(shè)與管理,以及對(duì)服務(wù)使用者的支撐與服務(wù)。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化先進(jìn)制造技術(shù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等相結(jié)合所構(gòu)建出的云制造服務(wù)模式,不僅可以實(shí)現(xiàn)資源的跨地區(qū)跨空間大規(guī)模配置,滿足大規(guī)模復(fù)雜制造任務(wù)的需求,而且其專業(yè)化的服務(wù)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)大批量的資源匹配和信息檢索,實(shí)現(xiàn)制造資源的智能化配置。云制造服務(wù)的按需供應(yīng)模式是云制造區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化制造的核心,它是對(duì)云制造環(huán)境下云制造服務(wù)平臺(tái)、平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商、云服務(wù)用戶、資源和服務(wù)提供方等要素及其交互機(jī)制、過程和關(guān)系的描述和規(guī)范,使云制造環(huán)境下的各要素可以有序地進(jìn)行交互。云制造服務(wù)的按需供應(yīng)模式旨在在不確定、動(dòng)態(tài)變化的用戶需求與各種分布、異構(gòu)、同樣是動(dòng)態(tài)變化的制造資源間,通過云服務(wù)建立一種按需的資源組織、管理、獲取和使用方式,以優(yōu)化制造資源的配置,促進(jìn)資源增值和增效,支持綠色制造的實(shí)現(xiàn)。把用戶的需求放在價(jià)值鏈的首端,實(shí)現(xiàn)了真正的面向服務(wù)、面向需求。這種大轉(zhuǎn)變是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)型企業(yè)向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)變、實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置以提高資源利用率的關(guān)鍵。
通過云制造服務(wù)平臺(tái),可以為制造全生命周期過程提供完善的、按需匹配的、安全可靠的、最優(yōu)廉價(jià)的各類制造資源和服務(wù)。云制造服務(wù)平臺(tái)可以突破地理空間、文化差異的束縛,既能滿足云制造服務(wù)需求者的服務(wù)請(qǐng)求,又可以為具備提供服務(wù)和資源資格的企業(yè)提供信息發(fā)布和業(yè)務(wù)拓展等服務(wù)。將最優(yōu)的服務(wù)資源和最契合的制造需求相結(jié)合,達(dá)到最優(yōu)的資源配置,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的信息化智能化,并提高快速響應(yīng)能力,為不同地域空間的核心制造商或制造服務(wù)需求客戶端進(jìn)行信息化服務(wù),滿足其對(duì)協(xié)同制造的需求。
加快云制造的務(wù)實(shí)落地
云制造是實(shí)施《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃的一種智能制造模式和手段。在企業(yè)內(nèi)部的需求驅(qū)動(dòng)、企業(yè)外部的政府政策引導(dǎo)下,不少企業(yè)和區(qū)域已開始探索和實(shí)施云制造,促進(jìn)了云制造的“落地”,并有效地帶動(dòng)了云制造研究的突破。通過整合共享與優(yōu)化配置產(chǎn)業(yè)中的制造資源和制造能力,實(shí)現(xiàn)一種面向服務(wù)、基于網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)化大制作模式,云制造能夠服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。云制造提供了一種全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,將企業(yè)推到云端,突破企業(yè)在資源環(huán)境上的束縛,實(shí)現(xiàn)面向全球的產(chǎn)業(yè)對(duì)接,基于網(wǎng)絡(luò)按需獲取和配置自己所需的制造資源和制造能力,以敏捷響應(yīng)市場(chǎng),降低產(chǎn)品成本,提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
關(guān)于云制造的研究和應(yīng)用依然面臨著很多的問題,在模式、應(yīng)用和技術(shù)等方面都還有許多有待深入探討的空間,下一步將對(duì)相關(guān)的問題做更深入的研究與探索,進(jìn)而推動(dòng)云制造在制造業(yè)的作用及應(yīng)用,促進(jìn)我國(guó)正在進(jìn)行的“云計(jì)算”和“云制造”從理論到實(shí)踐,從概念到內(nèi)容落地的具體化,進(jìn)一步提升中國(guó)制造業(yè)信息化的水平。
鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計(jì)研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設(shè)備,歡迎致電咨詢:0510-88818999