云制造-制造業(yè)信息化發(fā)展的新手段新模式

云制造-制造業(yè)信息化發(fā)展的新手段新模式內(nèi)容提要1.引言2.云制造概論3.云制造初步應(yīng)用實(shí)踐4.云制造的進(jìn)一步工作2023/10/921.引言1.1“制造”的含義傳統(tǒng)“制造”：產(chǎn)品加工的活動(dòng)與過程，即：將原材料加工為成品。2023/10/931.引言（續(xù)）“大制造”：1）產(chǎn)品的活動(dòng)與過程覆蓋面“大”涉及產(chǎn)品全生命周期活動(dòng)與過程2）制造活動(dòng)的空間范圍覆蓋面“大”從企業(yè)內(nèi)—到企業(yè)之間—到全球3）制造類型覆蓋面“大”：機(jī)械、電子類（飛機(jī)、汽車、家電）等離散制造業(yè)石油、化工等流程（或連續(xù)）制造業(yè)鋼材、食品等混合制造業(yè)2023/10/94概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)

加工生產(chǎn)試驗(yàn)運(yùn)行維護(hù)需求論證報(bào)廢大制造1.1“制造”的含義1.引言（續(xù)）1.2制造業(yè)發(fā)展需求我國(guó)制造業(yè)的挑戰(zhàn)與對(duì)策我國(guó)已是世界大國(guó)，以石油化工、冶金等行業(yè)為代表的流程制造業(yè)在我國(guó)制造業(yè)中占據(jù)了很大比例，是重要的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。流程制造工業(yè)是一個(gè)多品種，多層次，服務(wù)面廣，配套性強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)，與其他產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)關(guān)系密切。挑戰(zhàn)：目前，我國(guó)許多制造企業(yè)處在“微笑曲線”最下端問題自主創(chuàng)新能力不足，企業(yè)“產(chǎn)品開發(fā)”及“服務(wù)”方面的競(jìng)爭(zhēng)能力低產(chǎn)品制造能耗高，并對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重2023/10/95微笑曲線取自“百度百科”1.引言（續(xù)）經(jīng)濟(jì)全球化背景下，商業(yè)模式的“五個(gè)轉(zhuǎn)變”：6總部區(qū)域生產(chǎn)中心區(qū)域營(yíng)銷中心區(qū)域采購(gòu)中心區(qū)域研發(fā)中心區(qū)域研發(fā)中心供應(yīng)商供應(yīng)商供應(yīng)商分銷/零售商分銷/零售商分銷/零售商供應(yīng)商供應(yīng)商供應(yīng)商供應(yīng)商分銷/零售商分銷/零售商分銷/零售商1、以產(chǎn)品為中心到以服務(wù)為中心的轉(zhuǎn)變2、以生產(chǎn)為中心到以客戶價(jià)值為中心的轉(zhuǎn)變3、以本地為中心到著眼全球市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變4、以“線下”市場(chǎng)到“線下線上”的轉(zhuǎn)變；5、以企業(yè)內(nèi)生增值到產(chǎn)業(yè)鏈增值的轉(zhuǎn)變引自用友資料1.引言（續(xù)）挑戰(zhàn)(續(xù)）我國(guó)制造業(yè)正面臨從產(chǎn)品生產(chǎn)型向產(chǎn)品生產(chǎn)加服務(wù)型、從價(jià)值鏈的低端向中高端，從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)、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。培育新型制造模式與手段，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，滿足制造企業(yè)TQCSEK競(jìng)爭(zhēng)的需求。這是未來(lái)5-10年我國(guó)制造業(yè)發(fā)展需要解決的重大課題。對(duì)策：圍繞著提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，一場(chǎng)以“制造業(yè)信息化”為特征的制造業(yè)變革一直在我國(guó)積極、持續(xù)地展開。我國(guó)制造業(yè)信息化的指導(dǎo)思想：與時(shí)俱進(jìn)，從十六大提出的“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”到十七大提出的“工業(yè)化和信息化兩化融合”及目前提出的“工業(yè)化和信息化兩化深度融合”。2023/10/971.引言（續(xù)）1.3制造業(yè)信息化的新發(fā)展當(dāng)前焦點(diǎn)：在“八五”到“十一五”的“數(shù)字化、集成化、協(xié)同化、網(wǎng)絡(luò)化”的基礎(chǔ)上，“敏捷化、服務(wù)化、綠色化、智能化”正成為當(dāng)前制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。對(duì)策：“敏捷制造”：靈活組織制造資源與能力，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求；“服務(wù)型制造”：從“產(chǎn)品”為主導(dǎo)的“生產(chǎn)型”制造模式向以“產(chǎn)品”及“服務(wù)”為主導(dǎo)的“生產(chǎn)服務(wù)型”制造模式的轉(zhuǎn)變；“綠色制造”：提高資源利用率，降低能源消耗，減少污染物排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；“智能制造”：基于知識(shí)/智能科學(xué)技術(shù)，提高制造資源/能力構(gòu)建、運(yùn)行、評(píng)估的智能化，支持探索新規(guī)律、積累新知識(shí)、創(chuàng)造新技術(shù)。2023/10/981.引言（續(xù)）1.3制造業(yè)信息化的新發(fā)展（續(xù)）本團(tuán)隊(duì)于2009年提出了“云制造”的理念，繼而于2010年1月在《計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)》雜志上發(fā)表了一篇題為《云制造——面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式》的學(xué)術(shù)文章。目前，在我國(guó)科技部等的領(lǐng)導(dǎo)和支持下，本團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步聯(lián)合產(chǎn)、學(xué)、研、用等28個(gè)單位（見下頁(yè)），開展了集團(tuán)級(jí)和中小企業(yè)的云制造的技術(shù)研究與應(yīng)用工作,并取得了階段性成果（一期驗(yàn)收）。我們認(rèn)為：云制造模式和技術(shù)的研究與應(yīng)用將會(huì)促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)向“產(chǎn)品”加“服務(wù)”為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，加速推進(jìn)我國(guó)“制造業(yè)信息化”，向“敏捷化、綠色化、智能化、服務(wù)化”方向發(fā)展，進(jìn)而加快我國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)“敏捷制造、綠色制造、服務(wù)型制造、智能制造”,促進(jìn)制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。2023/10/99團(tuán)隊(duì)：28個(gè)單位、40個(gè)課題組北京航空航天大學(xué)航天二院恩威協(xié)同科技中國(guó)北車東莞華中工研院重慶大學(xué)慧點(diǎn)科技中科院軟件所武漢理工大學(xué)合肥工業(yè)大學(xué)北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所廣東工業(yè)大學(xué)廣東電子工業(yè)研究院杭州愛科北京計(jì)算中心東南大學(xué)華中科技大學(xué)曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司清華深圳研究生院中科院軟件所同濟(jì)大學(xué)北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所北京清軟英泰哈爾濱工業(yè)大學(xué)北京理工大學(xué)機(jī)械科學(xué)研究總院清華大學(xué)西安交通大學(xué)北京交通大學(xué)深圳大學(xué)2023/10/910內(nèi)容提要1.引言2.云制造概論3.云制造初步應(yīng)用實(shí)踐4.云制造的進(jìn)一步工作2023/10/9112.云制造概論2.1云制造定義云制造是一種基于網(wǎng)絡(luò)（如:互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無(wú)線寬帶網(wǎng)等）的、面向服務(wù)的智慧化制造新模式。它融合與發(fā)展了現(xiàn)有信息化制造（信息化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、仿真、管理、集成）技術(shù)及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、面向服務(wù)、建模仿真、智能科學(xué)、高效能(性能)計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)，將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務(wù)化，構(gòu)成制造資源和制造能力的服務(wù)云池，并進(jìn)行協(xié)調(diào)的優(yōu)化管理和經(jīng)營(yíng),使用戶通過終端和網(wǎng)絡(luò)就能隨時(shí)按需獲取制造資源與能力服務(wù)，進(jìn)而智慧地完成其制造全生命周期的各類活動(dòng)。2023/10/9122.云制造概論（續(xù)）2.2云制造系統(tǒng)架構(gòu)三大部分制造資源/制造能力制造云池制造全生命周期應(yīng)用一個(gè)核心支持：知識(shí)/智慧兩個(gè)過程：接入、接出三類人員制造服務(wù)提供者制造云運(yùn)營(yíng)者制造服務(wù)使用者

2023/10/9132.云制造概論（續(xù)）2.3云制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)云制造系統(tǒng)由資源/能力層云制造服務(wù)平臺(tái)層（感知/接入層、虛擬資源/能力層、核心功能層、用戶界面層）服務(wù)應(yīng)用層組成云制造系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一種基于各類網(wǎng)絡(luò)（組合）的人機(jī)融合的新型制造網(wǎng)。2023/10/9142.云制造概論（續(xù)）2.4云制造技術(shù)體系2023/10/9152.云制造概論（續(xù)）2.5云制造服務(wù)對(duì)象、內(nèi)容與特點(diǎn)云制造服務(wù)對(duì)象制造企業(yè)用戶制造產(chǎn)品用戶云制造服務(wù)內(nèi)容—（利用服務(wù)化制造資源/能力）論證為服務(wù)AaaS(ArgumentationasaService）設(shè)計(jì)為服務(wù)DaaS（DesignasaService）生產(chǎn)加工為服務(wù)FaaS（FabricationasaService）試驗(yàn)為服務(wù)EaaS（ExperimentasaService）生產(chǎn)為服務(wù)SaaS（SimulationasaService）經(jīng)營(yíng)管理為服務(wù)MaaS（ManagementasaService）（產(chǎn)品）運(yùn)營(yíng)為服務(wù)OpaaS(Operationasaservice)（產(chǎn)品）維修為服務(wù)ReaaS（Repair

asaService)集成為服務(wù)InaaS(IntegrationasaService）2.云制造概論（續(xù)）2.6云制造是云計(jì)算的落地和延伸云制造是在云計(jì)算提供的IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）基礎(chǔ)上的延伸和發(fā)展，它豐富、拓展了云計(jì)算的（1）資源共享內(nèi)容，（2）服務(wù)模式，（3）支撐技術(shù)。2.云制造概論（續(xù)）2.7云制造是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種新模式、新手段新的制造業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式：由“生產(chǎn)”型向“生產(chǎn)”加“服務(wù)”型為主導(dǎo)的“網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化、敏捷化、綠色化、服務(wù)化、智能化”方向發(fā)展。新的制造業(yè)信息化系統(tǒng)的技術(shù)手段：

制造資源和能力技術(shù)手段發(fā)展為智慧化——“數(shù)字化、物聯(lián)化、虛擬化、服務(wù)化、協(xié)同化、智能化”。制造業(yè)信息化的新模式新手段2.云制造概論（續(xù)）2.8云制造技術(shù)、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀“技術(shù)”取得階段性成果本團(tuán)隊(duì)于2009年提出了“云制造”的理念。2010年“云制造”的研究得到科技部863計(jì)劃的認(rèn)可，聯(lián)合產(chǎn)、學(xué)、研、用等28個(gè)單位以集團(tuán)級(jí)和中小企業(yè)的云制造應(yīng)用為背景，在關(guān)鍵技術(shù)、支撐平臺(tái)及應(yīng)用技術(shù)方面，已取得階段性成果。2010年8月，歐盟第七框架啟動(dòng)了ManuCloud項(xiàng)目，500萬(wàn)歐元，為期3年。相關(guān)研究引起國(guó)內(nèi)外同行關(guān)注，先后有美國(guó)、新西蘭、英國(guó)等大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)開展云制造研究。2.云制造概論（續(xù)）2.8云制造技術(shù)、應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀（續(xù)）“應(yīng)用”初見成效應(yīng)用示范面向航天復(fù)雜產(chǎn)品的集團(tuán)企業(yè)云制造面向軌道交通裝備的集團(tuán)企業(yè)云制造支持企業(yè)業(yè)務(wù)緊密合作的中小企業(yè)云制造支持產(chǎn)業(yè)集群協(xié)作的中小企業(yè)云制造正進(jìn)行佛山、襄陽(yáng)、武漢、寧波等智慧城市中的智慧制造規(guī)劃和合作實(shí)施“產(chǎn)業(yè)”開始起步隨著云制造的深入開展，正催生一批面向制造企業(yè)提供云服務(wù)的第三方專業(yè)服務(wù)商，以及開發(fā)實(shí)施云服務(wù)技術(shù)與系統(tǒng)的軟硬件企業(yè)。但形成云制造產(chǎn)業(yè)鏈尚需要時(shí)間以及各方面的共同努力。內(nèi)容提要1.引言2.云制造概論3.云制造初步應(yīng)用實(shí)踐4.云制造的進(jìn)一步工作2023/10/9云制造講座212023/10/922開發(fā)了云制造服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建了云制造服務(wù)系統(tǒng)接入了100萬(wàn)億次高性能計(jì)算資源，320TB存儲(chǔ)資源10多種、300套機(jī)械、電子、控制等多學(xué)科大型設(shè)計(jì)分析軟件及其許可證資源總裝聯(lián)調(diào)廠等3個(gè)廠所的高端數(shù)控加工設(shè)備及企業(yè)單元制造系統(tǒng)制造過程各階段的專業(yè)能力（如多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化能力，多專業(yè)、系統(tǒng)和體系仿真分析能力、高端半實(shí)物仿真能力等）4.1面向航天復(fù)雜產(chǎn)品的集團(tuán)企業(yè)云制造平臺(tái)與系統(tǒng)2023/10/922云制造講座模式：基于云制造的資源共享手段：批作業(yè)、虛擬交互服務(wù)模式：基于云制造的協(xié)同設(shè)計(jì)仿真手段：分布互操作服務(wù)模式：基于云制造的設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化手段：基于模型的協(xié)同服務(wù)模式：面向制造能力的生產(chǎn)策劃手段：云排產(chǎn)4.1面向航天復(fù)雜產(chǎn)品的集團(tuán)企業(yè)云制造（續(xù)）航天復(fù)雜產(chǎn)品研制的新模式與新手段2023/10/9234.2.智慧城市中云制造案例云制造是推進(jìn)“兩化”深度融合、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)的一種有效手段云制造平臺(tái)是一個(gè)面向中小企業(yè)的公共服務(wù)平臺(tái)，通過制造能力與制造資源的服務(wù)化和接入云制造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)對(duì)接制造資源和能力交易整合和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源配置，按需使用和共享制造資源與制造能力提高產(chǎn)業(yè)鏈上業(yè)務(wù)的協(xié)作能力進(jìn)而延伸產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)建鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈。轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式。對(duì)接交易整合協(xié)同制造資源與制造能力新型產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群云制造平臺(tái)——天智網(wǎng)2023/10/925珠三角長(zhǎng)三角環(huán)渤海西三角云制造平臺(tái)——天智網(wǎng)在佛山、襄陽(yáng)、武漢、寧波、無(wú)錫、廣州等地啟動(dòng)了相應(yīng)的規(guī)劃和實(shí)施工作。云制造平臺(tái)——天智網(wǎng)企業(yè)－企業(yè)-個(gè)人全產(chǎn)業(yè)鏈在線協(xié)同資源-能力（服務(wù)）建立面向企業(yè)的私有商圈，建立面向個(gè)人的虛擬社區(qū)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、個(gè)人之間的‘B2B2C’提供資源/能力發(fā)布、管理與共享平臺(tái)，整合大量制造資源/制造能力提供研發(fā)、銷售、生產(chǎn)、采購(gòu)、服務(wù)等制造全周期產(chǎn)業(yè)鏈在線協(xié)同業(yè)務(wù)服務(wù)商業(yè)模式政府引導(dǎo)+社會(huì)參與+市場(chǎng)化運(yùn)作探索出一種龍頭企業(yè)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上的上下游企業(yè)伙伴上線的（1+N）商業(yè)推廣模式商圈構(gòu)建私有信用體系提供業(yè)務(wù)協(xié)同服務(wù)——支持企業(yè)線上全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同協(xié)同研發(fā)服務(wù)眾包模式基于3D在線協(xié)同設(shè)計(jì)仿真模式基于3D在線設(shè)計(jì)制造一體化模式協(xié)同采購(gòu)服務(wù)招投標(biāo)模式詢報(bào)價(jià)模式直接下單模式協(xié)同生產(chǎn)服務(wù)委外加工模式協(xié)同排產(chǎn)模式協(xié)同營(yíng)銷服務(wù)代理模式經(jīng)銷模式聯(lián)營(yíng)模式協(xié)同售后服務(wù)上門維修服務(wù)模式現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)模式提供“一站式”配套服務(wù)——提高企業(yè)運(yùn)行效率，創(chuàng)造更大價(jià)值銀行金融服務(wù)政府公共服務(wù)行政服務(wù)大廳萬(wàn)博士物流服務(wù)日東倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)信用認(rèn)證信用評(píng)級(jí)企業(yè)征信基于天智網(wǎng)的協(xié)同研發(fā)案例汽車是復(fù)雜的機(jī)電液控耦合系統(tǒng)，汽車研發(fā)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及2000~3000個(gè)核心零部件，動(dòng)力、底盤等系統(tǒng)零部件可達(dá)500個(gè)以上。汽車整車企業(yè)及研發(fā)總承企業(yè)在開放式創(chuàng)新環(huán)境下，整合外部技術(shù)資源來(lái)降低研發(fā)成本、提高研發(fā)速度是一種常用的研發(fā)模式，約40%以上零部件目前通過外包方式開展設(shè)計(jì)。汽車造型創(chuàng)意設(shè)計(jì)零部件逆向工程設(shè)計(jì)零部件外發(fā)加工生產(chǎn)……汽車動(dòng)力底盤車身電氣設(shè)備變速器……操縱機(jī)構(gòu)變速器殼天智網(wǎng)上的汽車數(shù)字化協(xié)同制造流程（續(xù)）2、研發(fā)眾包3、協(xié)同設(shè)計(jì)4、工藝會(huì)簽5、3D打印加工廠/供應(yīng)商3D打印物流企業(yè)需求方1、研發(fā)商圈設(shè)計(jì)師聯(lián)盟研發(fā)企業(yè)案例演示1、需求對(duì)接，建立“研發(fā)商圈”建立商圈演示2、線上“研發(fā)眾包