把各類制造資源和制造能力虛擬化、服務化，構成服務云池，企業通過終端和網絡接入服務云池，就能隨時按需獲取想要的制造資源和制造能力，服務于自己的制造流程。中小制造企業不用再擔心軟硬資源和技術經驗積累不足，想制造什么產品都能在“制造云”里找到支持，制造業將因此整體步入個性化、智慧化的制造階段，實現革命性的跨越發展。這不是憑空想象，而是正在到來的現實。

兩年前的德國漢諾威工業博覽會上，出現了“工業4.0”，也就是第四次工業革命的概念。其主要內涵包括：未來，“工業4.0”將首先從兩個方向展開，一是“智慧工廠”，重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。德國政府為此投入兩億歐元，欲借助推進“工業4.0”，在新工業革命中占領先機。而在此之前的2010年8月，歐盟已經啟動了“制造云(ManuCloud)”項目，目的是在一套軟件即服務(SaaS)IT系統的支持下，實現生產網絡層和工廠、流程層的柔性化，為用戶提供按需配置的制造能力服務。2013年7月，該項目一期通過驗收，項目二期也已立項，將在光伏、有機照明、汽車等產業推廣應用。

但事實上，中國比歐洲出手更早，2009年，中國工程院李伯虎院士帶領的研究小組便率先提出了“云制造”的理念。開始探索如何在制造業中將云計算等新興信息技術與已有的信息化制造技術深度融合，以提高我國制造企業競爭能力的問題。目前，從科研層面言，“云制造”研究團隊以制造中的“設計”與“仿真”為突破口，已逐步取得一系列學術成果。同時，也有一些企業和城市在參與或者引入“云制造”模式，期待盡快找出切實可行的方案讓“云制造”實現大規模落地，讓這種新型的智慧制造模式為“中國制造”服務。

制造業升級時不我待

微笑曲線是宏碁集團創辦人施振榮于1992年提出的著名商業理論，指在產業鏈中，附加值更多體現在兩端：設計和銷售，而處于中間環節的制造附加值最低。令人尷尬的是，盡管“中國制造”名頭響亮，但目前我國許多制造企業都處于微笑曲線的最下端，干著最苦最累的活，掙著少得可憐的血汗錢。

全球戰略預測智庫Stratfor公司在最新發布的報告中指出，“憑借低工資征服全球市場的中國發展時代正在終結”，因為如今出現了其他工資更低并在制造方面具備有利條件的國家，例如包括印度、越南、肯尼亞等，它們都在挑戰中國的“世界工廠”地位。無論這一判斷是否危言聳聽，中國制造轉型升級的壓力越來越大卻是顯而易見的事實。

“中國制造業長期依賴高投入、高消耗，發展不盡合理，還同時還存在核心技術缺失、區域發展不平衡的深層次矛盾。”工業和信息化部總經濟師周子學表示，中國制造業必須在創新驅動、集約高效、內生增長的基礎上，提高整體可持續發展能力，而當下正是攻堅時期。

持續的創新能力不足是中國企業普遍的缺陷，中國制造要想從價值鏈低端走向中高端，就必須培育新型制造模式和手段。“這主要得靠滿足制造企業最短的上市時間(Time)、最好的質量(Quality)、最低的成本(Cost)、最優的服務(Service)、最清潔的環境(Environment)和基于知識(Knowledge)的創新，即TQCSEK競爭的需求來實現。”李伯虎說，未來5～10年，中國制造業發展要攻克的就是這些具體難題，一切將圍繞著提高企業的競爭力而展開。

而從外部環境看，尋求更先進的制造模式是國際制造行業的大趨勢。一位德國電子類企業的高管透露，為了“工業4.0”的目標，德國正在努力設計未來工業生產中的自動化結構，以開發能夠完全適應生產的設備，這種適應性將使德國企業面對客戶的需求變化時，能迅速、輕松地做出響應，并保證其生產具有競爭力，滿足客戶的個性化需求。制造企業的所有元器件將來可通過網絡聯接在一起，彼此相互溝通，而企業將不再自上而下地控制生產，信息會沿著原材料傳遞，指示必要的生產步驟，從而確保最終產品滿足客戶的特定需求。這種生產制造的靈活程度無疑代表著制造業未來的發展方向，也預示全球制造行業將迎來技術升級的激烈競爭。

顯然，在傳統制造強國加碼制造業升級的氛圍下，中國制造更需快馬加鞭，迎頭趕上。#p#

制造業的云計算

中國很大一部分制造企業都是中小型企業，它們缺乏從技術到生產資料，從資本到營銷及人才等一系列資源，而且很難具備資源整合的能力。但現在的競爭環境，卻要求中小企業具備這些能力和資源，這樣才能降低經營風險，拓展自己的市場，收獲財富。如果能將廣大制造企業需要的各類資源和制造能力集中于一個平臺，通過網絡化方式組織供應一系列標準、規范和可共享的服務，那么許多制造企業頭疼的TQCSEK問題就能解決了，制造行業也能夠因此而整體向前推進。這就是“云制造”理念構建的基礎。

所謂“云制造”，就是一種基于網絡(如互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等)的、面向服務的智慧化制造新模式。它融合與發展了現有信息化制造(信息化設計、生產、實驗、仿真、管理、集成)技術及云計算、物聯網、服務計算、智能科學、高效能/性能計算、大數據等新興信息技術，將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務化，構成制造資源和制造能力的服務云池，并進行協調的優化管理和經營，使用戶通過終端和網絡就能隨時按需獲取制造資源與能力服務，進而智慧地完成其制造全生命周期的各類活動。其中，所謂的制造業“全生命周期”，是指從產品的市場需求論證、設計、加工生產、試驗、運行、維護到最終的報廢處理的整個大制造的過程。而云制造的服務對象包含兩類用戶：制造企業和制造產品。

簡單來說，理想化的“云制造”模式，就是利用網絡、互聯網平臺，按用戶需求組織網上的制造資源、制造能力，為用戶提供各類制造服務的一種網絡化制造新模式。這里的制造資源主要包括計算資源，如存儲、運算器、網絡、平臺、軟件等，和“硬”制造資源，如機床、加工中心、計算設備、仿真設備、試驗設備等各類制造硬設備，以及“軟”制造資源，如制造過程中的各種模型、數據、軟件、信息、知識等;制造能力是指制造過程中有關的論證、設計、生產、實驗、管理、集成等能力。也可以說，云制造就是制造業的云計算，是云計算在制造領域的落地與延伸。

北京市云制造平臺與服務工程技術研究中心技術委員會主任、北京航空航天大學自動化學院副院長張霖教授強調，云制造技術集成了很多新興的信息技術，但并不是這些技術的簡單堆積。在云制造模式中，云計算技術為制造所需的各類信息的智能處理和決策提供了使能服務和新制造模式;物聯網技術為制造領域中各類物與物之間的互聯和實現制造智慧化提供了使能技術;高性能計算技術為求解復雜制造問題和開展大規模協同制造提供了使能技術;服務計算技術為快速構造虛擬化制造服務環境提供了使能技術;智能科學技術為制造資源/能力的智能化提供了使能技術;大數據技術為云制造全生命周期活動的精準化、高效化、智能化提供使能技術;而信息化制造技術是云制造的基礎技術。所有這些技術融合發展，交互作用，為制造業的全生命周期服務。具體而言，云制造有4種服務模式：一是支持單主體/用戶完成某階段(如設計)制造;二是支持多主體/用戶協同完成某階段制造;三是支持多主體/用戶協同完成跨階段(如跨設計與生產)制造;四是支持多主體/用戶按需獲得制造能力。

由此可見，云制造的覆蓋范圍很廣，但如果在制造行業里，僅是企業的IT部門使用了云計算技術，并不能稱之為云制造。只有把云的理念滲透到制造業的核心業務直至全生命周期，并把制造資源和制造能力最大程度地進行整合，實現基于網絡的自由流通，才是真正的云制造，也才會對制造業產生深遠的影響。而由于在產業轉型升級的過程中，云制造能夠將信息(采集、傳遞、加工、處理、應用)技術、建模仿真技術、現代制造(設計/生產/管理/試驗及其集成)技術、系統工程技術及產品有關專業技術等融合運用于產品研制的全系統、全生命周期過程，使企業的人/組織、經營管理、技術設備及信息流、物流、資金流、知識流、服務流集成優化，因此可以達到增強企業競爭力的目標。這就有望促進中國制造產業從產品生產型向產品生產加服務型轉變，從價值鏈低端走向高端，從制造大國走向制造強國。#p#

落地仍待加強

2010年，“云制造”的研究被科技部列入863計劃，相關產、學、研、用的28個單位聯合在云制造的關鍵技術、支撐平臺和應用技術方面展開研究和實踐，云制造被重點應用在航天、軌道交通、模具、裝備、服裝、柔性材料等行業，得到了一定的成果。

中國航天科工集團第二研究院(航天二院)和中國北車股份有限公司(北車集團)是云制造的積極支持單位，這兩個大型集團企業都研發構建了集團企業云制造服務平臺，以航天復雜產品和軌道交通裝備等重大關鍵產品制造為應用背景，提供論證、設計、仿真、生產和管理等制造產品全生命周期的多階段服務。“云制造明顯提升了對航天工業領域的氣動設計分析等工作的服務水平，氣動方案由原先每月一輪縮短為了每周一輪。”航天二院下屬制造企業的一位車間負責人說，云制造模式幫助航天型號產品的數字化研制能力得到了有效提升，大約一點幾秒的關鍵飛行環節得到了有效的優化，大大提升了產品質量。另外在生產成本方面，云制造模式還將主要制造資源的利用率提高了5%，避免了資源閑置和空轉以及后繼的重復購置。北車集團制造一線的工作人員同樣表示，云制造模式實現了庫存管理的集中控制、實時監控，加快了庫存周轉速度，降低了庫存管理成本并減少資金占用，節省開支約3000萬元。

圍繞云制造的理念，北京清軟英泰等公司、東莞華中科技大學制造工程研究院、廣東電子工業研究院有限公司和杭州愛科電腦技術有限公司等軟件服務商則共同打造了面向中小企業的云制造服務平臺，支持企業業務緊密協作和產業集群協作，并在模具、服裝和柔性材料等行業開展了示范應用。杭州愛科電腦技術有限公司的優化排料云服務一度發展收費會員達228家，提供收費技術服務105萬次。另外，云制造還正在佛山、襄陽、武漢等智慧城市的建設中推廣應用，這些城市簽訂了有關云制造項目的落地和實施的戰略合作協議，相關規劃設計綱要和實施方案都已完成，相應的云制造服務平臺也開放完畢，進入了應用實施和產業化推廣的階段。“湖北襄陽作為傳統的制造業大市，制造資源豐富，但制造業信息化與工業化融合度較低。”襄陽市一位負責人說，“云制造”模式的應用推廣，將在襄陽整合、提升、合理均衡布置與使用制造資源和制造能力等方面起到巨大的推動作用，他們對此非常期待。

上述這些應用成果表明，云制造模式的確能夠為制造企業帶來更高效益，可以成為制造業轉型升級的階梯。然而，云制造與制造行業的全面結合仍然看似遙遠。以2012年8月正式上線的“中小企業云制造服務平臺”為例，該平臺具備了制造服務生命周期的全部功能，包括發布、查詢、搜索制造資源與能力，智能匹配與推薦、在線交流、在線簽訂合同、在線提供服務，并可進行服務評價，甚至集成了第三方支付系統，可以實現在線支付功能。但是上線以來，在該網頁注冊信息的服務商并不多，有的分類項目甚至只有寥寥幾個，推廣和落地遠未到位。而云制造的關鍵用戶——重要的工業企業的參與也非常有限，云制造在一些城市中的應用落實也還需要時間來檢驗。

對此，航天二院副院長、航天長峰股份公司董事長全春來表示，云制造在推進過程中要涉及制造企業的不同需求、不同的產品標準、信息服務和支付平臺的安全以及知識產權保護等多重難題，“購買服務和能力是很復雜的，不是買件衣服那樣簡單”，這需要花時間去一一解決。而李伯虎表示，云制造的發展將是長期階段性的漸進過程，不是一蹴而就的項目工程，需要依靠政府、產業界、學界多方面的聯合和共同努力，“唯有協同合作，中國的云制造才能結出碩果。”但有一點可以肯定，云制造如果能夠順利實現大規模應用，那么未來的制造企業就可以像使用水、電、煤、氣一樣使用所需的制造資源和制造能力，它們將因此快速成長壯大，中國制造也將領先制造業的國際水平。