智慧云制造 “互联网+”世界新模式、新手段、新业态

　　众所周知，全世界的制造业正面临一个全球新技术革命和产业变革的挑战。具体来说，新一代信息通信技术快速发展，并与制造业深度融合，正引发全球制造业在制造模式、流程、手段和生态系统等方面的重大变革。各国纷纷制定战略规划，比如德国工业4.0，美国工业互联网等等。

　　中国正处在从一个价值链的低端走向中高端，从制造大国走向制造强国，从中国制造向中国创造转变的一个关键性的历史时期。宏观上讲，我们的制造业大而不强。我们的世界制造业产值全世界第一，我们有完整的工业体系。但是不强体现在几个不强，一个是产品创新能力不强，二是我们的服务不强。同时我们的质量、结构、制造能耗、工业基础、协同优化也不强。

　　我国经济的安全对工业提出了更高的要求，我们几十位院士和专家提出中国制造业要又大又强，必须要实行五个转型升级。从技术跟随战略向自主开发战略转变再向技术超越战略转型升级，由传统制造向数字化网络化智能化制造转型升级，从粗糙型制造向质量效益型制造转型升级等等。我们也有过很多大的机遇，中国制造业早就有融合，简单地说，就是信息化和工业化的两化深度融合。智慧云制造，就是实施“中国制造2025”和“互联网+”的一种制造新模式和手段。

　　定义智慧云制造

　　智慧云制造，简单的说是一种基于泛在网络，以用户为中心、人机融合、互联化、服务化、个性化、柔性化的智慧制造新模式和新手段。它是基于泛在网络，借助新兴制造技术、新兴信息技术、智能科学技术及制造应用领域技术等四类技术深度融合的数字化、网络化、智能化技术手段。智慧云制造构成以用户为中心的智慧制造资源与能力的服务云。通过智慧终端及智慧云制造服务平台便能随时随地按需获取智慧制造资源，对制造全系统、全生命周期活动产业链中的人、机、物、资金、环境进行融合。

　　智慧云制造的定义就是以用户为中心，人机融合，互联化、个性化、服务化、柔性化的智慧制造新模式。目标就是提高市场竞争能力，为什么叫智慧？因为它的模式、手段、支撑技术方面都体现了智慧特征，强调了创新驱动，强调了以用户为中心的人机深度融合，以及工业化、信息化的深度融合，能够智慧运用全系统全生命周期的人、机、物、环境和信息。根据这个理念，我们首先提出一个概念模型，按照上面的模式和手段所构成的系统，叫智慧云制造系统，或者智慧制造云。这个系统包括服务的提供者，服务的使用者，整个云服务的运营者，一个企业可以是服务的提供者，也可以是服务的使用者。

　　更具体来说，这个系统结构由多层组成。最底层是智慧制造的资源和能力，上面是智慧制造云服务平台层，这里面包括感知接入和通信，包括虚拟化服务和云池。再上面是核心支撑层，比如应用，虚拟知识资源的管理，以及虚拟制造云的构建、运行和评估，还有最新大数据的一些应用，以及嵌入式仿真技术等等。在这个基础上，就是全生命周期的这些活动。再上面就是人机界面，就是三类用户的界面，四类应用，可以一个用户完成，也可以多个用户完成，最上面就是人和组织。

　　“互联网+”世界的一种制造新模式

　　智慧云制造系统就是一个基于泛在网，人机、物、环境深度融合的，随时随地按需提供服务的一个互联系统，这样一个系统可以到各个层次。比如最高层次到行业，因为行业里面有各种各样的企业可以提供服务，有一个运营中心把他们集成起来。也可以到企业界，这个是平台型的企业，也可以到车间，同时我们这个团队这几年提出了一个智慧云制造技术体系，这个技术体系包括智慧制造系统总体技术，里面有智慧云的制造系统商业模式，系统集成方法论，系统架构技术，标准化技术、企业建模和仿真技术及系统开发与应用实施技术、安全技术等。智慧产品专业技术包括公用专业技术、产品基础专业、技术基础专业技术等。

　　智慧云制造系统支撑平台技术包括物联技术、智慧资源、能力虚拟化、服务化技术等等，智慧云产品设计技术，虚拟样机云设计，绿色云设计，基于大数据的云设计，对它的设计模式、流程、手段要进行改造。

　　同时，软件是非常重要的组成部分，因此我们提出了智慧云制造软件系统技术体系。智慧云制造系统跟以前很多信息制造系统有什么不同呢？第一是数字化，要把制造资源和能力的属性及静动态行为等信息转变为数字、数据、模型。第二就是物联化。第三是虚拟化，通过虚拟化技术，一个物理资源可以为多个用户服务。还有服务化、协同化、定制化，用户在云里面，完全可以定制，而且是柔性的。最后一个是智能化。

　　智慧云制造就是云计算的落地和拓展，表现在三个方面，首先，云计算是对计算资源进行共享。同时我们智慧云制造共享的是智慧制造资源、模型、数据、软件、信息和知识。智慧制造硬设备，比如机床、机器人、加工中心、计算设备、仿真试验设备，以及制造过程中有关的论证、设计、生产、仿真、试验等专业能力。它的模式不仅仅是计算服务，而是以满足制造业企业用户和产品这两类以用户为中心的，可以按需提交作业与操作计算资源的计算服务模式。支撑技术不仅仅是云计算技术，云计算技术能够提供信息、资源与能力的存取、共享、协同及智能计算技术。

　　智慧云制造是“互联网+”世界的一种制造新模式、新手段、新业态，以及以用户为中心的互联化、个性化、服务化、柔性化的执照产品和服务模式。它产生了一个新的业态，这个业态就是我们对“互联网+”世界的一个认识，泛在互联、数据为源、开放共享、跨界融合、自主智慧、万众创新的一个制造业态。这个智慧制造具有很明显的优势，构成以用户为中心的人机融合智造系统，提供众智、众包、众扶、众筹的产业生态，实现按需、动态、敏捷、柔性的开放，共享智慧创新能力与智慧制造资源，能够加快五个转型升级。

　　云制造2.0，就是在网络化、服务化的基础上，进一步突出以用户为中心，随时随地按需构建运行的个性化、柔性化智慧制造模式。在强调服务平台技术手段的基础上，进一步强调了在智慧云制造环境中的设计、生产与装备、仿真与试验及增值服务的智慧化思维、方式、流程及技术。我国在2010年得到863计划的支持，现在我们开始做2.0，国外在2010年8月份有一个ManuCloud项目，2013年7月验收后，启动了另外一个项目，把云制造作为一种新的模式和手段。

　　（本文根据李伯虎在“2015第八届中国信息主管年会”上的演讲整理而成，未经本人确认。）

　　中国工程院院士 李伯虎

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