智能制造新模式范文

时间:2023-10-27 17:31:37

导语:如何才能写好一篇智能制造新模式,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

智能制造新模式

篇1

关键词:3D打印;云智能平台;分布式制造;管理特征;模式创新

DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.2017.01.09

中图分类号:F4243 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2017)01-0039-05

Abstract: Based on the realistic demand of manufacturing model innovation in 3D printing industry of China, this paper discriminates key elements of distributed intelligence manufacturing model of 3D printing by applying the basic ideas of the emerging industry innovation management, through the summary of a large number of actual cases. And then, it reveals management features of distributed intelligence manufacturing model of 3D printing. Based on the reference model of traditional centralized intelligent manufacturing, it puts forward the innovation model of 3D printing distributed intelligent manufacturing under the whole value chain solution, and the innovation model of 3D printing distributed intelligent manufacturing under the platform services model of crossover. Finally, it gives some policy recommendations for promoting the development of distributed intelligence manufacturing model of 3D printing in China.

Key words:3D printing; cloud intelligence platform; distributed manufacturing; management features; model innovation

作为第三次工业革命重要标志的3D打印(3D printing)引起了社会各界人士的广泛关注,中国为此专门出台了重要文件――《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》,以推进这一战略性新兴产业的发展。

3D打印制造技术具有产品设计民主、无限满足个性化需求、单件或小批量制造、精确地点打印等典型特征[1],其中:产品设计民主、无限满足个性化需求等特征将促进“以企业设计师为中心”的产品专制设计模式向“以客户为中心”的产品民主设计模式转变[2],单件或小批量制造、精确地点打印等特征将推动“大规模集中制造模式”向“单件或小批量分布式制造模式”变革。因此,3D打印制造技术与新兴信息技术的深度融合,将产生引领高端制造业革命的核心发动机――3D打印分布式智能制造模式[3],该制造模式的突出优势在于可制造复杂和个性化的特殊产品[4]、可提升产品的研发能力和设计水平、可创造新的就业机会和形成新的经济增长点[1]。

学者们对“3D打印制造技术所导致的制造模式变革”这一前沿领域的相关研究明显滞后于社会实践,这主要是由于管理学者应对挑战性问题的勇气不足、缺少文献和数据、缺乏自然科学知识等原因造成的。因此,本文研究3D打印分布式智能制造模式创新具有十分重要的理论意义和实践价值。

1关键要素

云智能制造是一种依托新兴信息技术和公共服务平台,为消费者提供各种按需制造和服务的智能化制造新模式[5]。在此基础上,可对3D打印分布式智能制造模式作如下定义:针对消费者的个性化需求,借助于物联网、云计算和大数据等新兴信息技术与公共服务平台,联合具有不同生产规模和能力、处于不同地域的3D打印制造企业,提供成本低、质量高、使用易的个性化产品制造新模式。依据此定义,可以识别出该制造模式所蕴含的关键要素。

113D打印制造技术

3D打印是一种做增材制造的先进制造技术,被广泛应用于消费行业和工业领域,取得了很大效益,典型案例见表1所示。据统计,在1988~2010年间世界3D打印产业产值保持着年均26%的增长速度,预期在2020年全球规模将达108亿美元[1]。但沃顿商学院的Karl Ulrich教授表示,要快速拓展3D打印的主流应用市场,就必须开发出与3D打印制造技术相匹配的制造模式。由表1可知,随着3D打印制造技术与物联网、云计算和大数据等新兴信息技术的深度融合,可以利用新兴产业创新管理的基本思想,开发出能够有效克服传统制造模式在产品设计不民主、无法充分满足消费者个性化需求等缺陷的3D打印分布式智能制造创新模式。

然而,传统集中智能制造模式尚存在一些缺陷:首先,采用“以企业为中心”的专业设计师主导的产品设计模式,该设计模式难以准确把握消费者的需求;其次,采取模具铸造和机械化加工等硬件制造方法,其造型能力有限,难以实现宏微结构一体化制造和复杂结构制造[4]。再次,采用系统化的产品物流与仓储设施,产品制造后需要运送到各地,会消耗大量人财物。最后,采用大规模集中制造的生产方式,企业与社会大众在产品设计、产品制造、产品消费等环节的动态交互显得无足轻重,消费者因为没有更多选择只能被动接受产品,难以满足消费者的个性化需求。

32全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式

对传统集中智能制造模式作进一步改进,可以开发出全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式(见图2),与前者相比该模式有如下发展:首先,3D打印分布式制造代替了大规模集中制造;其次,系统化的产品物流转变为最后一公里产品物流;第三,零部件供应企业和产品库存消失;最后,通过搜索和众包的方式,网络社会大众中的创新者可充分参与企业创新。

由图2可知,该创新模式可以有效克服传统集中智能制造参照模式的缺陷:首先,采用3D打印制造技术,降低了单件小批量产品制造、复杂结构产品制造的成本;其次,采用以消费者为中心的产品民主设计模式,通过搜索与众包方式,网络社会大众中的创新者可参与企业创新,共同设计出能够充分满足消费者个性化需求的产品;第三,采用社会大众参与产品制造的全价值链模式,有效衔接了消费者的个性化需求与企业的制造能力;最后,采用分布式制造模式,可有效解决3D打印目前存在的打印速度慢、难以批量制造等问题。例如,实力雄厚的大企业3D Systems公司就采用了该创新模式。

33跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式

随着大数据、物联网、云计算等新兴信息技术深度融入各行业,企业的边界变得模糊,这种趋势将深刻影响企业的制造模式,甚至重构其企业文化和组织结构[12]。在这一情景下,企业管理者将会发现更多跨越领域进行合作的创新机会,这就是跨界的基本思想[13]。基于此,对全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式作进一步改进,可开发出跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式,如图3所示。与前者相比,该创新模式有如下变化。首先,虚拟控制决策中心①

替代了实际的企业管理决策中心;其次,由C2B2C的两面市场模型取代了C2B的价值链模型。第三,由工商一体化的产品自制转变为外包产品制造业务。

在基于跨界平台服务的3D打印分布式智能制造创新模式下,实力雄厚的大企业将转变为平台型虚拟企业以实现跨行业混合经营,否则就会因为难以准确找到自己的竞争对手和目标消费者而出现经营困难,甚至破产;小企业则可利用其大企业所不具备的灵活性优势,借助于开放的云智能平台展开业务经营,极大降低了与大企业竞争的门槛。例如,Shapeways公司就采用了跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。

4结论与建议

在我国大力推进3D打印这一战略性新兴产业发展的大背景下,本文采用大量案例总结与文献分析相结合的研究方法,识别并刻画了3D打印分布式智能制造模式的关键要素,揭示了3D打印分布式智能制造模式的管理特征,基于传统集中智能制造参照模式提出了全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式、跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。研究成果能够为促进我国传统制造业的升级改造、推动我国3D打印智能制造模式创新提供重要的理论支撑与决策借鉴。

然而,3D打印分布式智能制造模式创新不是一蹴而就的,需要依靠官学商的共同努力。基于此,本文给出如下政策建议:(1)科研投入。3D打印分布式智能制造模式的发展要依托技术创新和管理创新。国家应加大对材料技术、新d信息技术、打印装备、软件技术、组织和管理创新等关键领域的科研资金投入力度,重点扶持新兴信息技术与3D打印制造技术融合的交叉领域研究,鼓励经济管理学者对3D打印制造技术领域的管理创新进行探索性研究。(2)产业链规划。3D打印分布式智能制造模式创新将催生新的产业链形态,这需要完善的供应商、服务商和市场平台体系,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商、第三方检测验证支持、金融支持、知识产权保护支持等等。国家应制定3D打印产业链发展规划,推进行业协会和产业联盟的建设,推动产学研协同创新、知识产权保护法案制定、技术和行业标准制定。(3)平台建设。云智能平台是3D打印分布式智能制造模式的核心要素,是一种面向行业、服务企业、对离散的社会服务资源起带动作用的公信度高、服务面广、公益与效益相结合的服务性平台。政府应主导云智能平台的建设,基本思路是政府引导、多元化投资主体、企业建设和运营[11]。(4)人才培养。3D打印制造技术的特征不仅要求从业人员掌握技术创新、组织和管理创新、服务和艺术创新等多方面的知识和能力,还应具备与不同领域的专家合作进行协同创新的能力和素质。因此,3D打印分布式智能制造模式的创新发展需要更加灵活和自由的专业人才培养模式,可采用线上线下互动配合、产学对接、实战训练的三维3D打印专业创新人才培养模式,以应对未来3D打印产业发展对人才的需求。

参考文献:

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篇2

各位来宾,女士们、先生们,朋友们:

大家上午好!

为积极贯彻《中国制造2025》,切实落实省委、省政府关于“建设具有全球影响力的产业科技创新中心和具有国际竞争力的先进制造业基地”的重大战略部署,大力弘扬“双创精神”,积极推动制造业与互联网融合创新,在我委指导下,省企业信息化协会和省企业技术改造协会联合举办了以“融合创新 智造未来”为主题的首届“江苏智造”创新大赛。9月22日,我们在南京举行了大赛新闻会暨启动仪式。经过紧张有序的筹备,今天,大赛第一场预赛——智能化生产分赛在江宁U谷隆重举行。在此,我谨代表省经信委和主办方对智能化生产分赛的举办表示热烈的祝贺!向关心支持首届“江苏智造”创新大赛的各界人士表示衷心的感谢!

智能化生产是基于新一代信息通信技术和制造技术的新型制造模式,是智能制造创新发展的重要一环,将推动生产模式和产业形态发生重大变革。《中国制造2025》明确提出,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为“两化”深度融合的主攻方向。今年5月国务院印发了《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,明确提出将培育制造业与互联网融合新模式作为主要任务之一加以推进。

作为制造业大省的江苏,始终牢固树立发展新理念,主动适应、积极引领经济发展新常态。在推进供给侧结构性改革中,强化顶层设计,实施六大行动,把推进智能制造作为贯彻落实《中国制造2025》和《中国制造2025江苏行动纲要》的重要举措。强化信息基础设施建设,推进重点行业智能化改造,研究出台示范智能车间评选条件,推动企业加快建设智能车间和智能工厂,持续推进企业“两化”融合“百千万工程”,积极开展互联网与工业融合创新试点示范探索,企业研发、生产、管理和服务的智能化水平得到全面提升。今年以来,我们组织评出了第三批139个示范智能车间,成功申报了中天储能、一汽锡柴等2个国家智能制造试点示范项目以及康尼机电、常熟开关等7个国家智能制造标准化和新模式应用专项。通过示范引领有效带动全省面上企业推进智能制造,促进实体经济与互联网有效嫁接,着力提升工业经济核心竞争力。

下一步,我们将认真贯彻落实省委、省政府提出的“一中心、一基地”的战略部署,坚持以智能制造为主攻方向,坚持信息技术与制造技术深度融合,坚持以培育新业态为突破口,深入实施企业制造装备升级和互联网化提升两个行动计划,出台《江苏省智能制造“十三五”规划》,引导企业进一步加大智能化改造力度,逐步建立面向生产全流程、管理全方位、产品全生命周期的智能制造模式。通过互联网推动传统制造业向价值链高端攀升,提升江苏制造业的整体竞争力,促进大中小微企业协同发展,努力走具有江苏特色的智能制造发展之路。

篇3

关键词:智能制造;物联网;机器人;区域协同

前言

制造业是国民经济的主体,是一个国家发展的支柱和动力源泉,也是提升工业核心竞争力的重要支撑和引擎。“十三五”规划提出要加快建设制造强国,将“智能制造和机器人领域”提升为中国的“长远的战略需求”,智能制造产业将是我国制造业发展的重中之重。智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,需要不断探索、试错,要实现智能制造生产方式,单靠一个企业的创新是难以实现,智能制造的多元性和关联性决定了智能制造产业必须协同创新。成都市是四川省重要的经济发展区域,成都制造业通过多年的发展已经形成了一定规模。2016年5月国家批复的成渝城市群发展规划中,就要求“成都要以建设国家中心城市为目标,增强作为西部地区重要的经济、科技、文创和对外交往中心职能与综合交通枢纽功能”。可以看出,在国家战略背景下,成都的战略地位在国家层面得到了很大提升。成都需要抓住制造业发展机遇,找准发展方向,加快转型升级,更加主动、更深程度地融入国际国内区域和产业分工体系,抢占新一轮发展制高点,实现成都经济带新跨越。

1智能制造的内涵与智能制造协同创新

1.1智能制造的内涵

智能是获取知识,并利用知识求解的能力。智能制造包含智能技术和自动制造系统。一般认为智能制造可分为“Smart”阶段和“Intelligent”阶段,“Smart”也就是智能工厂的概念,通俗地讲:“智能”的范围有限,还局限在企业内部的生产组织,侧重于快速制造,灵活制造,没有自主决策,没有智能设计;而“Intelligent”是真正意义上的智能制造,它可利用互联网技术链接更大大范围的终端市场,全方位的自主感知需要的知识,通过自主学习产生更多的产品设计思路,通过不断优化实施计划,改变产品产生过程,精细生产,实现自主感知、自主设计、自主决策、精准执行、不断改进的目标。

1.2协同创新的概念及协同创新的要素

协同创新是一项复杂的创新组织方式,其关键是形成以企业、用户为核心要素,以政府、科研院所、金融机构、学会、创新平台、非营利性组织等为辅助要素的多元主体协同互动的创新模式。以企业为主体,以市场为导向,确立需求目标,通过知识创造主体和技术创新主体间的深入合作和资源整合,产生系统叠加效应。成都市科技局高新技术处提出了产业集群协同创新模式,即以骨干企业为龙头,整合科研机构、重点院校以及多家企业,围绕当前关键技术,制定攻关实施计划,形成“抱团取暖”之势,融入技术,构建创新的生态系统,加速推进智能制造产业的发展。图1表述了一个抱团之势,不难看出,政府、大学、科研机构、金融机构都是围绕企业开展各项活动,协会、学会、联盟等社会非营利组织起到一个承上启下的桥梁作用,为政府、企业、科研院所等提供双向服务。

2成都经济区智能制造产业发展状况

2.1成都经济区及发展状况

成都经济区,也成为成都平原经济区,包含成都、德阳、绵阳、眉山、乐山、资阳、雅安、遂宁八个城市,以成都、德阳、绵阳三大城市为龙头,重点发展高新技术、先进制造业和现代服务业。2010年成都与7市签署了《成都经济区区域合作框架协议》。成都经济区涵盖了四川省重要的科研资源,云集了众多的国家级科研院所,每年产生出大量的科研成果,对区域企业的转型升级和科技发展起到了积极促进作用。据成都市经信委有关负责人介绍,成都制造业经过多年发展,已经形成较为完备的产业门类和工业体系,现有电子信息、汽车、机械、食品等4个千亿级产业,规模以上工业增加值稳居全国副省级城市第二方阵。

2.2成都制造业发展中存在的问题

目前,成都智能制造装备产业的发展侧重于技术追踪和技术引进。智能制造及机器人所需的感知和在线分析技术、典型控制系统与工业网络技术、高速精密轴承、伺服电机及驱动器、精密减速器、控制器等关键核心部件技术都需要引进,本地智能制造及机器人企业成为了名副其实的集成商。研发投入不足,导致对国外技术的依存度高,导致智能制造系统价格巨高,使有意实施智能制造的企业望而此步,只能徘徊在工业2.0和3.0之间,与国外差距进一步加大。

3智能制造装备产业的发展对策

3.1以智能制造为切入点,大力推进

“互联网+制造”实施智能制造是制造业发展的必然选择。成都制造业有一定基础,现在暂时落后于东部沿海地区,但是,只要抓住第四次工业革命契机,用先进制造方式改造企业,用“互联网+”制造实现智能制造生产方式,就有赶超的机会。实施“互联网+制造”,要以智能制造为切入点。有些企业估计谈“智”色变,认为智能制造是高投入、长周期、高风险。实际上本文想表达的观点是:实施智能制造重要的是观念转变,要用大数据、大制造、大管理的开放式思维模式支撑企业发展,把过去单一的电气化、自动化、信息化思维方式等转变到智能化生产思路上来,从过去简单盲目生产转变到理性的、贴近现实需要的“互联网+”制造的智能生产模式。就是说企业必须用三个维度的思路来组织生产经营活动。图2企业智能化生产模式要快速适应市场变化就必须建立大制造的思维模式,要实现大制造就必须要有大的管理思路,实现大管理就必须要有大数据支撑。前面文章中提到的“PLM(产品生命周期管理)、ERP(企业资源计划即)、CRM(客户关系管理)、SCM(供应链管理)和MES(制造企业生产过程执行系统)”五大核心系统,构建了智能制造的核心要素,催生了智能制造时代的到来。当前制造业实施智能制造,最重要的是把大制造、大管理、大数据的思路贯穿始终,整体构思,分步实施,避免建成一个个系统孤岛,最后又来打通信息孤岛。

3.2以企业自主创新为重点,加快推进区域协同发展

要实现大制造就必须要有大管理的思维方式,要实现大管理就必须有大数据作支撑。过去企业生产着眼点在企业内部,按照生产能力组织生产,最大限度发挥设备的生产能力,然后组织销售。其结果,市场饱和、产品积压,最后导致恶性竞争,出现“钢铁价格不如白菜价格”的奇怪现象。今后企业必须提高制造的柔性度,适应高端、小批量、高附加值的市场需求。要实现这一目标,企业内部自主创新是远远不够的,需要整合更多的、企业以外的资源,建立健全产业配套链。要立足成都制造,围绕供给侧改革和高端制造业共性需求,把德阳、绵阳制造业以及其它城市纳入合作共同体,实现跨区域合作,拓展合作领域,把制造的触角深入到重大装备制造、军工制造。采取政府与社会合作,政产学研会协同创新,共享智能制造与机器人相关技术和成果信息,共同开展智能制造与机器人关键技术和核心技术的协同攻关、开发与应用推广;建立完善的产业链,形成产业链集群优势,促进制造产业结构调整、转型升级、提质增效;激发成都智能制造领域创新要素,促进成都制造业在技术、信息、生产、市场经营等方面创新能力,为本区域经济发展做出贡献。

4结束语

智能制造面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展需求,已成为当前制造业发展的大趋势。实施智能制造战略会面临诸多复杂问题,不可能一蹴而就。但是,观念的转变尤为重要需要,整合区域科技资源,协同创新,抱团取暖,举协同之力,突破难点,带动区域发展,打造良好的智能制造生态园。政府、企业、科研院所以及社会各界要给予重视和支持,激活科技创新能力,实现区域科技成果的共享。

参考文献

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篇4

本报讯 2016年12月7日,首届世界智能制造大会在江苏省南京开幕。江苏省委副书记、南京市委书记吴政隆主持大会,工业和信息化部副部长辛国斌、江苏省省委书记李强、江苏省省长石泰峰等出席。

世界智能制造大会由工业和信息化部、江苏省人民政府共同主k,是我国智能制造领域开展国际交流与产业合作的一次盛会。开幕式上,辛国斌作了题为“务实合作 携手推进 共同开创制造业发展新局面”的主旨演讲。

辛国斌指出,当前,以新一代信息通信技术与制造业融合发展为主要特征的产业变革在全球范围内孕育兴起,对制造业生产方式、发展模式和产业生态等方面都带来重大影响,智能制造是制造业转型升级的重大趋势,也是新一轮科技革命和产业变革的核心所在。

辛国斌强调,现阶段的中国制造业,机械化、电气化、自动化、信息化并存,“多元现状”与“多元需求”并存,在中国推进智能制造,注定要不断探索、反复试错。一方面,要依托自身产业基础,以智能制造工程为抓手,在研发和应用两端共同发力,以研促用,以用带研,努力突破一批关键技术装备,推广智能制造新模式,加快重点领域智能转型;另一方面,要充分发挥我国互联网规模和应用优势,开展工业云、大数据、物联网应用试点,推动基于互联网的大规模个性化定制、网络协同制造等新型制造模式发展。

辛国斌提出,面向未来,世界各国制造业仍具有很强的互补性,我们应加强联系,深化合作,共同促进制造业发展:一是在现有对话机制、交流合作平台的基础上,采用多种形式,继续深化交流合作;二是本着互利共享、合作共赢的原则拓展重点领域合作;三是进一步完善智能制造标准合作机制,加强标准、评测、认证等方面的互通、交流与合作;四是积极推动信息共享和机会分享,开展试点示范经验交流,为开展多边、双边智能制造合作创造良好的条件;五是利用政府互访、行业对接、学术交流、展会论坛等机会,推动多双边智能制造政策制定者、企业管理者和科技人员加强交流,加强人才培训交流。

篇5

“从制造到智造”的新技术模式,如智能机器人、新型显示、3D打印等

“从制造到制造+服务”的制造业服务业相融合的新业态,如卫星导航、车联网、智慧医疗等

“从服务到服务”的跨界融合服务新形态,包括互联网金融、云计算、大宗商品交易平台等

持“四新”企业发展,正成为上海转变经济发展方式的重要抓手。在日前举行的市政协专题通报会上,市经济信息化委相关负责人表示,上海加快经济结构调整优化需要大力支持新产业、新技术、新模式、新业态发展,目前市经济信息化委、市发展改革委、市商务委等部门正在加快推进落实。

据了解,作为“四新”重要部分的战略性新兴产业,是本市转变经济发展方式的主攻方向,目前已制定实施了《强化企业主体地位,实施产业技术创新工程的意见》,推动技术创新资源、投入、人才、成果向企业集聚。目前,国家级、市级、区级企业技术中心分别达48家、399家和889家。高新技术企业技术创新主体地位日益显现,全市78家产业技术创新联盟中52家由高新技术企业牵头组织。

“因为 "新",这些企业的对接服务也存在空白点。”通报会上,市经济信息化委负责人举例,从事生物信息服务的公司,通过信息技术对生物数据进行筛选,既有计算机技术,又有生命科学的特点,“不知道属于哪个部门管,又谈何服务?”该负责人称,本市相关部门正对“四新”企业做进一步研究梳理,总结归纳其特点和分布情况。下一步将把新产业、新业态、新技术、新模式“四新”企业纳入服务企业机制覆盖范围,探索在高新技术企业认定中向“四新”企业倾斜。

目前,本市重要的“四新”企业主要有三类。“从制造到智造”的新技术模式,如智能机器人、新型显示、3D打印等,还有“从制造到制造+服务”的制造业服务业相融合的新业态,如卫星导航、车联网、智慧医疗等,以及“从服务到服务”的跨界融合服务新形态,包括互联网金融、云计算、大宗商品交易平台等。

篇6

苗圩部长在年度工作报告中对这一工作重点进行了详细阐述说明。他强调了2016年工业行业推动两化深度融合发展要完成的七项重点工作:

一是要实施智能制造工程。支持高档数控机床与工业机器人、增材制造、智能传感与控制、智能检测与装配、智能物流与仓储五大关键装备创新应用。搭建智能制造综合标准化技术体系,启动40个标准试验验证项目。推进智能制造产业联盟建设。

二是要继续实施智能制造试点示范行动,确定60个以上新模式试点示范项目。启动一批智能化改造项目。在有色、稀土、纺织、家电、食品等行业分类推广智能矿山、智能工厂和数字化车间。开展智慧化工园区试点。

三是要深化“互联网+”制造业创新发展。指导编制互联网与制造业融合发展路线图。开展“互联网+”制造业试点示范。加快信息物理系统应用测试验证平台建设,开展行业应用示范。

四是要深入推广两化融合管理体系。研制标准体系总体框架和路线图,制定两化融合管理体系指导意见,新增300家通过体系评定的企业。

五是要增强关键技术研发和支撑能力。落实国家集成电路产业发展推进纲要,研究制定传感器发展行动计划。加快5G关键技术产学研用联合攻关,重点布局车联网、智能交通等新兴领域。

六是要积极落实国家大数据战略。建设一批大数据综合试验区和产业集聚区。

七是要提升工业信息安全保障能力。研究制定工业信息安全政策、标准,开展工控系统安全检查和风险评估。在石化、装备制造等行业开展工业控制系统网络安全试点。

如此具体清晰,让我们意识到,辉煌“十三五”的开启利器就是信息化与工业化深度融合;我们甚至可以意识到,基于互联网深入应用背景下的两化深度融合,以及不断扩展的融合创新,或许将贯彻“十三五”始终。

正是基于这样的判断,2016年我国各行各业的信息化建设,也许可以进一步关注以下这些热点:

――“互联网+”将遍地开花,焕发各行业活力。以电子商务为引领,产业互联网将蓬勃兴起,互联网+智能制造、互联网+智慧农业、互联网+公益服务等将给第一、第二、第三产业各经济部门带来优化升级的契机。

――创新创业真正形成热潮,以信息技术推广应用,推动各工业行业转型升级,新的模式、新的业态,将促使各地“双创基地”呈现活力,也将促使大众创业、万众创新真正落地开花。

――云计算和大数据的应用将成就斐然。《促进大数据发展行动纲要》、《促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》等政策的出台和落实,将更快地培育形成新产业和新消费热点,降低成本、改善公共服务、将促使我们的工作和生活更加智能化。

篇7

同时,国内工业软件创新能力亟待提升,工业企业信息化应用两极分化问题依然突出,工业云专业服务不能充分满足工业发展实际需求等问题仍制约着两化深度融合。

对于2014年下半年两化融合发展面临的新形势,赛迪智库做出四点预判,并提出了加快推动高端工业软件发展,加大工业领域互联网应用创新的支持力度,开展智能工业试点示范等对策建议。

互联网基因

加速渗入生产业

2014年,信息网络技术的不断升级与广泛融合,加速互联网应用向生产业各个环节的渗透和扩张,推动了生产业从技术手段、服务内容、到商业模式的创新发展。

在金融行业,金融服务通过数据挖掘、仿真模拟技术实现产品创新,推出Wecash等小额贷款授信服务,积极探索全新的网络信贷模式。现代物流中,可利用4G应用、传感器技术实现智慧化建设,布局物流网点可视化管理运营平台,推广供应链全程可视化服务。而电子商务企业则积极发展移动电商服务,如腾讯推出微购网微信商城平台,为企业提供基于微信的移动电子商务整体解决方案。外包服务使用互联网进行跨国贸易,实现出口业务的增长,2014年1-4月,软件外包出口增长率达20.2%。赛迪智库预计,2014年下半年,金融服务、智慧物流、电子商务、外包服务等将持续创新,带动生产业的快速增长。

O2O为互联网与制造结合热点方向

随着互联网与工业的深度融合,工业企业纷纷寻求C2B、O2O、网络协同等互联网新模式构建新型工业生产方式。

2014年,家电、家具等行业率先实现C2B转型和业务创新,推动制造模式从大规模制造向个性化定制、定制化众包生产、按需制造等方向演进,融消费者需求于个性化产品生产当中。越来越多的制造企业通过O2O搭建起与消费者之间的线上线下双向互通平台,逐步建立以服务为核心的产品设计和整体解决方案,拓展在线实时监测、远程故障诊断、工控系统安全监控、网上支付结算等增值服务,实现服务化转型。网络协同制造促进研发、生产、物流等产业链各环节优势企业资源的整合,转变传统的集中生产为网络化异地协同生产。

赛迪智库预计,2014下半年,C2B、O2O、网络协同仍是互联网与制造相结合的热点方向,将引发工业生产方式深刻变革。

智能工业发展更进一步

随着两化融合向更深层次和更广领域拓展,以智能设计、智能制造、智能运营、智能管理、智能决策和智能产品为主要特征的智能工业将进一步推广。

一方面,3D设计及打印技术的升级,将帮助设计师在产品设计阶段模拟消费体验,直观获取产品性能与用户需求匹配与否的信息。另一方面,国家政策向好、工业需求释放、人力成本上升等积极因素将促进工业机器人市场扩大,中高端工业机器人在汽车、电子、化工、家电等行业将得到广泛深入应用。

此外,装备制造业将逐步建立智能化、集成化的供应链系统,建立面向产品全生命周期的虚拟制造、敏捷制造、智能工厂等新型制造模式。化工、轻工等高污染行业也将建立完善智能排污监控系统,实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用。

而智能家居、可穿戴移动设备等智能产品应用目前已经延伸至我们日常生活的方方面面。

大数据推动工业信息化升级

目前,物联网、工控系统等工业信息化应用成熟度迅速提升,行业数据规模不断扩大,大数据应用正成为推动工业企业智慧升级的重要方式。

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关键词:互联网+ 支持政策

一、互联网时代“互联网+”蓬勃发展

国家发展改革委最近一个时期会同相关部门就涉及互联网领域的有关前瞻性、战略性问题进行了研究,确定了四方面的工作目标:加强政策引导,优化制度改革,完善基础条件,推动示范应用。

在物联网、云计算、移踊チ网等领域组织实施了三百余项重大示范应用项目,突出强化引导带动效用,支持建设了七个云计算示范城市,16个国家下一代互联网示范城市,80个信息惠民国家试点城市和53个电子商务示范城市。

“人类已经进入互联网时代,这是不以人们意志为转移的时代潮流,我们必须以更加积极的姿态来迎接和拥抱互联网时代的到来。国务院关于“互联网+”行动指导意见等相关文件的出台,掀起新一轮的互联网发展浪潮,打造经济发展新动能,助力中国经济提质增效升级,互联网在国民经济中的基础性、先导性、战略性地位得到国家层面的认同。

二、国家政策大力支持“互联网+”

(一)“互联网+”发展目标。

到2018年,互联网与经济社会各领域的融合发展进一步深化,基于互联网的新业态成为新的经济增长动力,互联网支撑大众创业、万众创新的作用进一步增强,互联网成为提供公共服务的重要手段,网络经济与实体经济协同互动的发展格局基本形成。经济发展进一步提质增效。互联网在促进制造业、农业、能源、环保等产业转型升级方面取得积极成效,劳动生产率进一步提高。基于互联网的新兴业态不断涌现,电子商务、互联网金融快速发展,对经济提质增效的促进作用更加凸显。社会服务进一步便捷普惠。健康医疗、教育、交通等民生领域互联网应用更加丰富,公共服务更加多元,线上线下结合更加紧密。社会服务资源配置不断优化,公众享受到更加公平、高效、优质、便捷的服务。基础支撑进一步夯实提升。网络设施和产业基础得到有效巩固加强,应用支撑和安全保障能力明显增强。固定宽带网络、新一代移动通信网和下一代互联网加快发展,物联网、云计算等新型基础设施更加完备。人工智能等技术及其产业化能力显著增强。发展环境进一步开放包容。全社会对互联网融合创新的认识不断深入,互联网融合发展面临的体制机制障碍有效破除,公共数据资源开放取得实质性进展,相关标准规范、信用体系和法律法规逐步完善。到2025年,网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产业生态体系基本完善,“互联网+”新经济形态初步形成,“互联网+”成为经济社会创新发展的重要驱动力量。

(二)今后“互联网+”的重点行动方向

(1)充分发挥互联网的创新驱动作用,以促进创业创新为重点,推动各类要素资源聚集、开放和共享,大力发展众创空间、开放式创新等,引导和推动全社会形成大众创业、万众创新的浓厚氛围,打造经济发展新引擎。

强化创业创新支撑。鼓励大型互联网企业和基础电信企业利用技术优势和产业整合能力,向小微企业和创业团队开放平台入口、数据信息、计算能力等资源,提供研发工具、经营管理和市场营销等方面的支持和服务,提高小微企业信息化应用水平,培育和孵化具有良好商业模式的创业企业。

充分利用互联网基础条件,完善小微企业公共服务平台网络,集聚创业创新资源,为小微企业提供找得着、用得起、有保障的服务。实施新兴产业“双创”行动,建立一批新兴产业“双创”示范基地,加快发展“互联网+”创业网络体系。发展开放式创新。鼓励各类创新主体充分利用互联网,把握市场需求导向,加强创新资源共享与合作,促进前沿技术和创新成果及时转化,构建开放式创新体系。

(2)推动互联网与制造业融合,提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,发展基于互联网的协同制造新模式。在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造一批网络化协同制造公共服务平台,加快形成制造业网络化产业生态体系。大力发展智能制造。

(3)提升网络化协同制造水平。鼓励制造业骨干企业通过互联网与产业链各环节紧密协同,促进生产、质量控制和运营管理系统全面互联,推行众包设计研发和网络化制造等新模式。鼓励有实力的互联网企业构建网络化协同制造公共服务平台,面向细分行业提供云制造服务,促进创新资源、生产能力、市场需求的集聚与对接,提升服务中小微企业能力,加快全社会多元化制造资源的有效协同,提高产业链资源整合能力。

加速制造业服务化转型。鼓励制造企业利用物联网、云计算、大数据等技术,整合产品全生命周期数据,形成面向生产组织全过程的决策服务信息,为产品优化升级提供数据支撑。鼓励企业基于互联网开展故障预警、远程维护、质量诊断、远程过程优化等在线增值服务,拓展产品价值空间,实现从制造向“制造+服务”的转型升级。

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工业互联网是实现智能制造的核心

工业互联网是支撑智能制造的关键综合信息基础设施,是将机器、人、控制系统与信息系统有效连接的网络信息系统,通过对工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析,形成智能决策与控制,驱动制造业的智能化发展。工业互联网可以理解为“网络+数据+安全”,其中网络是基础,数据是核心,安全是保障。以网络连接与协同为支持,基于数据分析结果,在安全可信的前提下,工业互联网支撑实现单个机器到生产线、车间、工厂乃至整个工业体系的智能决策和动态优化。

工业互联网也是信息通信技术创新成果的集中体现,是适应信息交互需求从人与人之间拓展到人与物理空间而形成的。工业互联网集成了物联网、移动宽带、云计算、大数据等新一代信息技术最新创新成果,并与先进制造相关软硬件技术相结合,将信息连接对象由人扩大到有自我感知和执行能力的智能物体,体现了通信、互联网、信息技术等的集成优势,是互联网的演进和发展的新阶段,信息通信技术支撑信息社会发展的新手段。

工业互联网推动工业智能化发展,开辟信息通信发展新空间

工业互联网支撑工业全流程智能化。工业互联网应用于企业生产,将带来四个方面的变革。一是智能化生产,基于海量数据的建模分析,形成智能决策和动态优化,显著提升生产效率,降低生产成本。二是网络化协同,借助网络整合分布于全球的设计、生 产、供应链和销售资源,形成众包众创、协同制造等新模式,大幅度降低开发成本,缩短产品上市周期。三是个性化定制,基于互联网用户个性化需求,通过灵活组织设计,制造资源和生产流程,实现低成本、大规模定制。四是服务化转型,通过对产品运行的实时监测,提供远程维护、故障预测、性能改进等一系列服务,实现工业企业服务化转型。

工业互联网促进工业发展方式转变。工业互联网是工业创新驱动发展的核心要素,以工业互联网为载体,实现全球智力资源、制造能力的广泛汇聚,促进从封闭式创新转向开放式创新。从单打独斗转向众智众力,如支撑众包研发、在线协同、云制造等新的发展模式。不仅加速了研发迭代进程,更促进了工业领域的大众创业、万众创新。

工业互联网拓展信息通信业发展空间。工业互联网的建设发展将引导信息通信技术、产品和服务加快向工业领域延伸和应用。在促进制造业高端发展的同时,带动信息网络基础设施、技术应用和安全能力的全面提升,拓展信息通信业发展的新蓝海。

加快推进工业互联网技术突破和推广应用

发展工业互联网,需要协调各方力量,加快突破核心关键技术,共同制定规范统一的标准体系,推广应用最新的科研成果。下一步要着力以下几个方面工作:

一是加强跨领域协同攻关。发展工业互联网,需要加快顶层架构设计,充分发挥互联网、电信、IT和制造业的协同优势,突破网络、数据、安全等方面的技术、标准、产品制约,形成统一或兼容的工业互联网体系架构。我希望各方面共同研究建立工业互联网创新中心的可行性,以吸纳各领域的创新主体,共同推动核心关键技术研发和成果转化工作。

二是适时组织开展应用示范,工业互联网的普及推广,需要先行者的探索和实践,要加快推进总体架构和技术体系的实际应用测试,突破大范围推广应用的障碍。目前,中外都已经有一些应用示范案例,希望能够有更多的企业参与,共同进行跨国家、跨领域的大规模应用测试工作,共同探索大范围推广应用的成功模式和做法。

三是发挥产业联盟平台作用,工业互联网需要制造、通信、IT和互联网多领域的跨界融合。目前,工信部正在支持相关单位加紧筹建中国工业互联网产业联盟,汇聚产业链各方资源,依托联盟平台,联合开展关键共性技术攻关,加快成果应用推广,共同推进工业互联网发展。

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关键词:一般系统结构理论;全面关系流管理理论;云计算;云制造

一、 引言

随着信息技术的不断发展,出现了一种新的基于互联网的服务化计算新模式——云计算,它通过云计算平台把大量的高度虚拟化的计算资源管理起来,组成一个大的资源池,用来统一提供服务,通过互联网上的异构、自治的服务形式为个人和企业用户提供按需随时获取的计算服务。各种资源虚拟化后以“云”的形式存储起来,随时满足来自底层用户提出的各种需求。同样,将“制造资源”虚拟化为“云”,在制造业信息化进程中采用云计算的运营模式,“云制造”的理念应运而生。

二、 云制造

2010年1月李伯虎院士提出了一种全新的制造新模式——“云制造”,以应对日渐复杂的制造问题,以便日后进一步开展更大规模的协同制造。他认为:云制造是一种利用网络和云制造服务平台, 按用户需求组织网上制造资源(制造云),为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式。自“云制造”的概念提出之后,引起了各个领域学者的广泛关注。2010年3月中国航天科技集团公司总工程师杨海成指出,在产品整个生命周期内,企业可以借助先进的计算机技术和网络通信技术,将整个区域、各个行业和众多企业的相关资源进行整合利用,提供共享化、标准化、规范化、联动化的个制造模式。云制造融合了先进的信息技术、制造技术以及新兴的物联网技术等,深刻体现了“制造即服务”理念。

对云制造的理解我们可以从以下几个方面考虑:

(1)云制造是一种面向服务的、高效低耗、网络化敏捷制造新模式;

(2)云制造实现了产品从开发、生产、销售到使用整个生命周期的资源共享,以实现制造过程敏捷化、服务化、绿色化、智能化;

(3)云制造理念框架是一种集成一体化的服务模式,它基于面向服务的理念,融合了信息化的设计、生产、实验、仿真、管理、集成,是一种新兴的集物联网技术、智能科学等的综合信息技术;

(4)云制造服务平台可以实现用户在产品全生命周期活动中实时信息共享、追踪、订制、服务、获取,将需求与生产实现无缝对接,实现制造业的高效、低耗、敏捷、绿色等目标。

三、 全面关系流管理理论

复杂性科学作为当今世界科学发展的热点和前沿,其研究与应用正在向各个学科渗透,是新兴的交叉学科。鉴于它对人类认识世界的重大意义,各个国家争相研究。我国的研究基本与国际同步,主要由钱学森先生负责的科学小组对此也进行了深入的研究。在钱学森的系统科学思想中,系统结构占据极其重要的地位,在给定的系统环境中,它决定和支配着系统的性质、行为或功能。

我国学者林福永在钱学森系统科学思想的影响下,多年来一直致力于系统环境、系统结构和系统行为,以及它们之间的关系及规律的研究。提出和发展了一种面向问题、数学表达的一般系统论——一般系统结构理论,该理论从数学上提出了一个新的一般系统研究概念体系,特别是揭示系统组成部分之间的关联的新概念,如关系、关系环、系统结构等;在此基础上,抓住了系统环境、系统结构和系统行为以及它们之间的关系及规律这些所有系统都具有的共性问题,从数学上证明了系统环境、系统结构和系统行为之间存在固有的关系及规律,特别是,从数学上证明了系统行为是由系统环境和系统基层次以上的系统结构决定和支配的。

林福永教授认为,从系统的角度看,组织(网络)也是一种系统。它的存在和演化遵循一般系统原理和规律。这意味着,在系统论、复杂网络、组织科学和管理科学之间一定存在交叉科学研究领域。特别是,组织的构成部分之间的关联是通过所谓的关系流(即信息流、物流、资金流、人员流和能量流等)建立起来的。一般系统结构理论在复杂网络和组织管理中的应用研究结果——复杂网络关系流与行为关系定理和全面关系流管理定理证明了,对于一个组织(网络),它的行为是由其基层次上的关系流和输入流(总称全面关系流)决定和支配的。

林福永教授基于对一般系统结构理论的多年研究中得出下列定理:

定理1:设在环境 E(S)中,S∈B,系统Z(n)在t时刻具有m层次,m1,那么,系统相邻两个层次上的系统结构RZ(t)C和RZ(t)C+1,C=0,1,2,…,m-1,系统与环境之间的关系R(t)以及系统行为HZ(t)满足下列系统方程:

(R(t),RZ(t),HZ(t))=0(1)

(R(t),RZ(t)C,HZ(t)C+1)=0

其中C=0,1,…,m-1(2)

其中,S和B分别表示在t时刻系统环境E(S)的状态和状态空间;RZ(t)0表示系统输出。

定理2:设在环境E(S)中,S∈B,系统Z(n)在t时刻具有某一层次Lb以上的系统结构RZb(t)和系统行为HZ(t),那么,当且仅当对于层次Lb上的任一部分e(p)∈Z(n),它的状态sp或行为Hp(t)仅仅是其输入Rp(t)的函数,即

sp(t)=p(Rp(t))

Hp(t)=p(Rp(t))

时,恒有

(S(t),R(t),RZb(t))=0(3)

(S(t),RZb(t),HZ(t))=0(4)

(R(t),RZb(t),HZ(t))=0(5)

式中,S和B分别表示在t时刻系统环境E(S)的状态和状态空间;R(t)表示t时刻系统环境E(S)与系统Z(n)间的关系。这时,系统层次Lb称为系统基层次。

定理3:设在环境E(S)中,S∈B,系统Z(n)在t时刻具有系统基层次Lb以上的系统结构RZb(t)和系统行为HZ(t),并且系统结构RZb(t)中的关系环数为零,即b=0,那么,恒有

HZ(t)=(S(t))(6)

其中,S和B分别表示在t时刻系统环境E(S)的状态和状态空间。

四、 基于全面关系流管理理论的云制造

1. 基于全面关系流管理理论的云制造环境。云制造作为一个复杂系统,它存在一定的环境下,这个大环境可以分为经济环境、技术环境、安全环境。环境为云制造提供的发展平台,云制造的发展会改变环境。

经济环境:经济环境:放眼竞争日趋激烈的国际大环境,全球制造业的发展趋势是将制造业和服务业有机结合、联动发展,并逐步向服务型制造转型升级。我国制造企业也在密切关注全球制造业发展趋势,适时调整产业布局。由于国内市场需求复杂多变,要想实现制造业的转型,需要综合考量多种因素,如区域经济发展不均衡、国家公共资源的侧重、新技术的引进渠道与消化应用能力、新市场的渠道开拓能力。通过创新、我国制造业正处在向增加产品附加值、走向价值链高端的转型初期,产品小批量、多样化,市场需求波动频繁,企业要在客户需求与自身制造能力之间找到一个平衡,在寻求如何满足阶段性的高强度订单需求的同时,要考虑打造具有持久型制造能力全功能制造集团所需要的周期和资本投入。市场需求的阶段性和不确定性可能造成资源闲置和能力浪费。因此,理性应对频繁的需求波动、合理优化产业结构、充分整合现有资源、深入挖掘行业潜力,实现服务性的云制造模式是一条更为可行的途径。

技术环境:信息技术和制造技术的不断进步推动制造业向服务业转型。高性能计算机的应用,服务化计算模式云计算(Cloud Computing)的兴起、系统安全与容错技术、海量数据管理技术的发展为大规模协同复杂制造系统提供了技术环境。云计算技术将计算资源专业化、服务化,并以信息化的形式呈现出来。物联网技术在无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)、传感器、智能技术和纳米技术等支持下快速发展,能整合各种制造资源和制造能力,实现集中控制、高效调配。以云计算、物联网技术、数据仓库技术和信息安全技术为支撑的制造服务技术,实现了制造资源的集中整合、统一调配,为用户提供 “专业性”、“针对性”制造全生命周期的服务,促进制造的精益化、绿色化、低碳化和智能化。

安全环境:伴随云计算、云存储的出现及广泛引用,信息的安全性引起人们的高度重视。云安全融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术,通过网状的大量客户对互联网中病毒、恶意程序进行监控,实时进行采集、分析、处理,形成一个巨大的“杀毒软件”覆盖整个互联网。云安全为云制造“保驾护航”,提供安全可靠的运行环境。

2. 云制造中的全面关系流。任何一个复杂系统中,它的行为和功能都是由其基层次上的关系流(信息流、物流、资金流、人流、人员流和能量流)和输入流(总称全面关系流)决定和支配的。在云制造系统中,通过对企业全生命周期活动中的信息流、物流、资金流、知识流、人员流和能量流的集成优化,从而实现了人与组织、经营管理和技术等的优化,进而改善企业产品的开发时间、质量、成本、服务、环境清洁和知识含量,实现了云制造系统应有的行为和功能。以下我们分别进行阐述:

(1)信息流。信息流是云制造的“灵魂”,是产品的全生命周期的脉络,贯穿产品的设计、开发、制造、使用到最后回收。虚拟化制造资源和制造能力并以信息的形式封装储存,如图1所示,在整个云制造体系在运转过程中,信息流贯穿始终。首先从制造资源提供者手中制造资源和制造能力,然后以信息的形式封装存储后输入“制造云”;输出过程指制造云运营商将制造云与产品全生命周期的各种需求进行订制、追踪、获取、服务,将需求与生产实现无缝对接。整个输入输出过程以知识为核心,以信息为总线,实现制造需求与制造资源的高效智能利用,实现高产低耗。

(2)人(员)流。系统有各个层次的组成部分组成,在这里,我们所讲的人员流也有层次之分,不仅指微观的个体人,还指整个制造系统宏观上各个层次的组成部分。宏观上,在参与云制造运行系统中,主要由制造资源提供者、制造资源运营者、制造资源使用者这三部分组成,如图1所示,这三部分就是处于云制造运行系统中的人员流。不同层次中,构成系统的组成部分我们也虚拟为该层次的人员流。一直细化的系统基层次,由从事各种具体工作的人员组成。人在工作中具有很大的流动性和不确定性,这也是云制造中的人员流。

(3)物流。云制造中的物流是一种在网络技术支持下,通过云制造平台(如图2所示)整合物流资源和客户资源,并按照客户需求智能管理和调配物流资源,为客户定制和提供安全、高效、优质廉价、灵活可变的个性化物流服务的新型物流服务模式。云制造物流系统要想在产品全生命周期中实现提供按时按需、紧密对接的个性化服务,必须在现有运输实物资源(运输装备、存储资源、交通线路)和虚拟资源(信息资源、软件、知识等)的基础上,充分利用各种先进技术,实现物流网络、服务技术、云计算、云安全、物联网、RFID等技术的有效融合。

(4)资金流。李伯虎院士认为:云制造是一种利用网络和云制造服务平台,按用户需求组织网上制造资源(制造云),为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式。作为一种需求驱动、按需付费的面向服务的制造新模式,云请求端(制造资源使用者)将需求传递给制造云运营方,制造云运营方接受请求信息,按照用户的需求整合已有的运资源提供服务,结算费用完成“交易”。当然,制造云运营端在整合、利用制造资源的过程中也需要为资源提供者提供费用。但是需求方只需提出服务需求,由制造云运营方针对需求调用或组合已有的云资源,完成服务。在这个“交易”完成过程中,云提供端(制造资源提供者)和云请求端(制造资源使用者)无需直接接触,通过第三方(制造云运营方)的桥梁和纽带作用实现即用即组合、即用即付、用完即解散的关系。在云提供端和云请求端之间一旦发生服务活动就会产生付费,在云制造服务用户、云制造服务提供者和制造云运营端就形成资金流动。

(5)能量流。云制造中的能量是一个抽象的概念,它泛指一切在制造全生命周期中起正向作用的因素,如硬件资源(如数控机床、计算机、原材料等)的更新升级、人(如专家、技工等)的科学技术水平提升、软件资源(设计手册、经验、标准、协议等)的充实完善,都能够增强制造能力、提高产品质量。各类能量在相应领域知识库的支持下,以能量流的形式,凭借云制造服务平台的中间媒介作用,在云请求端和云提供端之间实现双向流通,既提升了云请求端的服务质量,又增强了云提供端具备的制造能力(包括设计能力、加工生产能力、仿真与实验能力、维护能力、管理能力等)。

3. 基于全面关系流管理理论的云制造复杂系统。在政治经济、技术水平、安全等大环境下,云制造作为一种复杂系统,其各个组成部分之间的相互协调与合作,实现将各类制造资源和制造能力虚拟化,封装压缩为“制造云池”,基于全面关系流(信息流、人流、物流、资金流和能量流)管理理论,将云制造系统中发生的所有服务行为进行集中协调、统一管理,建立云制造网络服务平台,为用户提供可随时获取的、按需使用的制造全生命周期服务,实现大制造系统的安全可靠、优质廉价、多方共赢、普适高效。

五、 结论

本文从全面关系流管理理论的视角对云制造进行了阐述。云制造作为复杂系统,在特定的环境下,其所表现出来的行为和功能是由关系流及输入流决定的,并分别阐述了存在于云制造系统中的信息流、物流、人员流、资金流和能量流。本文仅对云制造所处的环境及存在的全面关系流从全面关系流管理理论的角度进行了描述,如何用该理论进行控制是今后的研究目标。

参考文献:

1. 李伯虎,张霖等.云制造概论.中兴通讯技术,2010,16(4).

2. 孙林岩,李刚,江志斌等.21世纪的先进制造模式——服务型制造.中国机械工,2007,18(19):2307- 2312.

3. 刘飞,曹华军,张华等.绿色制造的理论与技术.北京:科学出版社,2005.

4. 李伯虎,张霖,王时龙等.云制造——面向服务的网络化制造新模式.计算机集成制造系统,2010,16(1):1-7.

5. 陈康,郑纬民.云计算:系统实例与研究现状.软件学报,2009,20(5):1337-1348.

6. 杨海成.云制造是一种制造服务.中国制造业信息化,2010,(3).

7. 钱学森.创建系统学.太原:山西科学技术出版社, 2001.

基金项目:国家自然科学基金(项目号:71001072, 71271140)。