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云计算来了,云制造还会远吗?

云计算在互联网技术发展的过程中得到不断完善,将云计算运用在制造行业,便形成了“云制造”。云制造的出现,令用户能像使用水电一样使用制造资源。云制造能在未来的发展中颠覆制造业吗?让我们一起展望吧!

云制造究竟是什么?

世界经理人网站上的调查显示,69.47% 的人都不清楚这个答案。让我们来看看中国工程院院士李伯虎在《“云制造—面向服务的网络化制造新模式”》一文中给出的定义:“利用网络、互联网平台,按用户需求组织网上制造资源、制造能力,为用户提供各类制造服务的一种网络化制造新模式。它将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化,进行统一、集中的智能化管理,提供一系列标准、规范、可共享的制造服务。”

过去,某一个制造企业要开发新产品,从研发做起,联系供应商,购买制造设备,铺设销售渠道,几乎每个环节都得事必躬亲,等万事俱备的时候,很可能商机早已转瞬即逝。而云制造模式,就是让企业不需要再去苦苦寻觅制造协作服务的提供方,只需要向云制造平台提出需求,由云平台去组织制造资源与制造能力来完成设计、加工、生产、协作等订单。这样,用户使用云制造服务就非常方便了。

西门子PLM 软件大中华区售前技术总监方志刚则干脆认为“云制造就是电子商务在制造业”。对这种提法,用友软件股份有限公司副总裁王健表示认同:“以前,企业跟客户的交易行为,包括交易管理、结算管理,都能够实现电子商务。比如电子采购,跟供应商有关的招标比价都属于电子采购。而现在讲的云制造,就是将电子商务这一形式深入到制造业的整个生产过程,将生产流程进行分解,然后众包给  线上的制造资源或制造能力提供商、服务商,从外包到众包,这其实是个质变的过程。”“如果说‘电商’是云制造的表现形式,那么协同制造才是云制造的实质。”曙光信息产业股份有限公司总裁历军说。他认为,云制造是依靠信息技术,形成的一种新的协同制造的新模式、新方法,核心是高效的协同。

颠覆制造业?

让企业像在电子商城里购物一样,与具备设计、制造、采购、营销资源和能力的人或组织进行招标比价,从而在最短的时间完成产品的设计、生产以及营销。这对过去大工厂、大企业的一条龙全包式的做法将会是种颠覆。历军说,在过去大工厂的模式中,几件、几百件的产品是没法生产的,因为成本太高,但是现在的消费需求又向着差异化、多品种、小批量、快速转化的方向发展。在这样的发展过程中,社会化分工将进一步加剧,出现一大批非常专业,但是规模又比较小的工作室。虽然制造的链条是分割开了,但是因为整体协同起来,效率还是提升的。想象一下,如果有人在云制造的平台提出一项产品需求,立马就有设计、制造的小企业或者小作坊响应,在沟通、比价后选择合适的对象来建立生产契约,过程可能仅仅只有几秒钟的时间。

现在在广东佛山纺织、服装、皮革、陶瓷、家具等产业中,正在探索云制造模式的应用。在佛山这些行业中,资源分配很不均匀,有的企业活儿多的干不完,有的企业没活干。于是他们开始探索按区域统一接单,然后分配给不同的企业,整个区域形成有序分工与配套合作。而做不完单子的企业可以发包给其他企业共同完成。这种模式需要一个公共平台,而这个平台就是所谓的“行业云”。

“云制造的概念是应运而生。”历军说,专业化的分工未来只会越来越细化,有很多小的设计室,创意都很好,但由于资金问题,它可能连设计软件都买不起。为此,它希望与人共享这些“装备”,那就需要通过“云”的协同方式来在一个信息化的平台上实现。拥有设计软件的人或者企业可以在不用的时候将它们“租”出去,从而提升了设备的使用效率。过去,企业与企业之间“协同”需要打电话、见面,这些都是交易成本,如果有了“云”的平台,协同效率会大大提升。王健认为,云制造很重要的一点就是把制造资源虚拟化,让制造资源能够方便地为更多的人来使用。

“未来的工业体系,它一定是朝两个方向走,一个是进一步的集中化、标准化,大批量的复制。还有一种个性化的就走另外一个极端,借助云计算、云制造平台,解决中间交易成本的问题。”历军说。未来,企业巨头不是按规模来定义的,而是靠专业化。比如在制造业发达的德国,社会化分工极强,可能公司不大,但做到了全球最好。历军认为,这种模式对于中国现状是非常适合的,中国的小微企业众多,它们的方向就是做到最好、最专业,“只做一件事,把它做精。”方志刚也认为,从优化的角度来说,整个社会资源都在云制造的范围内。现在流行的大规模生产,未来是要微型化,把超级工厂变成一个个小的独立的生产单元。

制造即服务

或许先看一下企业网构成的“私有云”,可以帮助我们理解“云制造”中“云”的作用。在西门子PLM( 产品生命周期管理软件) 搭建的平台中,参与产品开发的所有人都能随时随地得到所需的各种信息,共同完成设计。例如通用汽车在全球有28 个研发中心,共2 万多名工程师,利用云端技术,这些工程师可以同时在线,有条不紊地协调工作。他们在系统中完成设计任务、交付,并得到一些评价,然后通过仿真、虚拟测验,将设计修改意见很快地反馈给其他人,从而把2 万多名工程师的资源有效地利用起来,提升了整体的决策效率。“这对开发的速度和多样性都是革命性的。原来推出一个新车型平均至少需要38个月,但通过PLM 解决方案, 只需要7 天就能完成一个新车型的设计,而且是赛车。”方志刚说。同时,创建的数字化数据能够帮助企业在虚拟验证阶段就发现设计问题,及早做出解决方案。

云制造系统中的参与者包括制造资源、能力提供者,制造云的运营者以及制造资源、能力使用者。具有计算、存储优势的曙光属于云制造平台中基础设施的搭建者,它们在一些工业城市搭建了中小企业服务平台,企业可以通过这个入口对接一些融资业务、创业项目等等。比如,每个中小企业都可以定制化地将自己的融资状况和需求按标准向融资服务平台展示,平台上的金融服务资源与中小企业之间以一种双向选择的方式在融资服务平台以IT 化的手段快速匹配对接。还有通过企业信息化平台,企业可以销售、租赁软件等等。当然,这种模式还算不上完全意义上的云制造,但这种协作、服务的理念是一致的。“云制造的复杂就在于,不同的人要在全世界不同的地方,共同来做一个设计,完成一件产品的制造,这里面需要各种服务系统的加入,包括物流、银行等。”历军说。

相比较企业的私有云,基于公有云的云制造则强调企业间制造资源和制造能力的整合,提高整个社会制造资源和制造能力的使用率,实现制造资源和能力的交易。云制造服务平台资源提供者可以向平台提供企业剩余或空闲的制造资源和能力,并通过云制造平台实现交易,获取利润。而资源使用者则按需购买或租用软件、设备进行制造。云制造平台的运营者则通过向前面两者提供服务来收取服务费。“所以说,云制造就是一个服务网的概念,把过去企业之间一对一的模式变为一对多,制造即服务。”方志刚说。

智能的服务网

方志刚指出,提高效率,完成大规模生产任务或者定制,需要服务网的“智能”。云制造,包括三个方面,工厂的智能化、产品智能化和材料的智能化。未来云制造的各种资源配置决策不是由人来完成的,而是由计算机和智能的设备来完成的。互联网加物联网,构成服务网。在德国,云制造是工业4.0 系统内的模式之一。在工业4.0 时代,产品、数据源传输系统及传输工具共同构成了信息物理融合系统(CPS) :即采用互联网技术,通过嵌入式系统实现联网的智能体间的相互通信,并通过这种方式将虚拟世界与现实世界的对象联接起来。他们习惯于将生产活动比喻为在一个大市场上,机器提供服务,并实时与产品交换信息。德国人工智能研究中心(DFKI)与包括西门子在内的20 个工业与研究合作伙伴创办了一座智能工厂,演示了信息物理系统在实际应用中的运转方式。这座试点工厂利用皂液瓶来演示产品与制造机器之间的通信方式:每个空皂液瓶底部都贴有射频识别(RFID) 标签,以告知机器应为其套上黑色还是白色瓶盖。换句话说,这一制造流程中的产品从一开始就携带有数字产品记忆,可以通过无线信号与周围环境进行沟通。这样一来,产品就成为了一个信息物理系统,将现实世界和虚拟世界合二为一。就像如今USB 端口可用于将不同类型的设备连接至电脑一样,未来,现场设备、机器以及其他设备等也能连接到生产系统中,实现天衣无缝的交互。

然而在这个过程中,数字化或信息化系统间的融合问题成为关键。例如,机器如何知道有多少只皂液瓶需要白色瓶盖,有多少只皂液瓶需要黑色瓶盖? 机器如何知道工厂是否备有足够数量的瓶盖,或者能够按时交付足够数量的瓶盖? 库房是否有足够数量的工作人员可以收货? 如今,所有这些信息都保存在不同系统中。譬如,企业资源规划(ERP) 系统负责管理物料物理、人员规划和成本计算,而制造执行系统(EMS) 则负责控制生产作业。问题是,这些不同系统所使用的多种不同的格式、操作系统和编程语言,妨碍了数据在系统之间顺畅、完整地转移—而这正是将现实世界和虚拟世界合二为一所必需的。

文章来源:世界经理人