云制造模式下泉州制造企業的轉型方向探索

○盧志淵 歐陽鐘輝、2 張俺元

（1、泉州師范學院工商信息學院 福建 泉州 362000

2、云計算物聯網電子商務智能福建省高校工程研究中心 福建 泉州 362000）

一、云制造原理及應用

1、云計算與云制造

通俗地講，云計算是一種基于Internet的、由成千上萬臺電腦和服務器連接而成的超級計算模式。在這種超級計算模式里，廠商通過建立網絡服務器集群，以免費或按需租用方式向各種不同類型的客戶提供在線軟件服務、硬件租借、數據存儲、計算分析等不同類型的服務。云計算的基本原理是，通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，這樣企業的各種數據可以存儲在獨立運營的第三方數據中心，使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統；個人用戶也可通過電腦、筆記本、手機等方式接入數據中心，按自己的需求進行運算。

借鑒了云計算思想，2010年初，科技部提出“云制造”的設想。李伯虎、陶飛等對云制造的內涵、系統和體系架構、實施云制造需要攻克的關鍵技術等進行了系統討論和研究。綜合起來，云制造是一種以規范化和通用化的行業標準為基礎，以互聯網和物聯網為支撐環境，以滿足顧客個性化產品需求和提高加盟制造商利潤為目標，具有智能化、綠色化、低消耗、高可靠性、高可伸縮性的先進制造模式。云制造將現有網絡化制造和服務技術同云計算、云安全、高性能計算、物聯網等技術融合，實現各類制造資源（制造硬設備、計算系統、軟件、模型、數據、知識等）統一、集中的智能化管理和經營，為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優質廉價的各類制造活動服務。可見，云制造是先進的信息技術、制造技術以及新興物聯網技術等交叉融合的產物。

2、從系統的角度理解云制造的本質

要理解云制造的本質須從系統的角度入手。從云制造概念可知，云制造系統中的角色主要由資源提供者、制造云平臺運營者、資源使用者三部分組成（見圖1）。由于云制造研究還處于起步階段，許多概念還未統一。資源提供者又稱云提供端，該主體通過云制造服務平臺提供相應的制造資源和制造能力服務；資源使用者又稱云請求端，該主體通過云制造服務平臺提出服務請求；制造云平臺運營者也稱云制造服務平臺、中間件，該主體根據用戶提交的任務請求，在云端化技術、云服務的綜合管理技術、云制造安全技術和云制造業務管理模式等支持下尋找符合用戶需求的服務，并為云請求端提供按需服務。

圖1 云制造組成示意圖

為了實現上述云制造系統，必須形成相應的云制造體系結構。該結構從下至上分為三層（見圖2）。

（1）資源層。資源層的構成有：設備資源，如各種加工設備等；軟件資源，如產品設計、仿真、加工過程中涉及的設計專業軟件、仿真軟件和控制軟件等；人力資源，如人的經驗、能力等；無形資源，如企業無形資產、商標等；技術資源，如專利、專有技術等知識產權。通過嵌入式云終端技術、物聯網技術等，可以將資源層中的各類物理資源接入到網絡中，實現制造物理資源的全面互聯，為云制造虛擬資源封裝和云制造資源調用提供接口支持。

（2）制造云運行支撐平臺。制造云運行支撐平臺的實質即為云制造的技術體系，如資源感知與接入技術、資源能力的虛擬化和服務化技術、虛擬化云制造服務環境運行技術等，為云制造的實現提供技術上的支撐。其必須具備三方面的功能：一是提供各種資源的云化技術，包括資源的服務化描述、服務化封裝、服務注冊與發布等；二是由于云服務往往由不同服務提供者提供，且用戶的需求往往需要多個服務組合完成，因此，該平臺需要提供面向需求的云服務調度、優化和組合支持；三是云服務的運行與監控管理，以可視化的形式監控服務運行質量。

（3）服務層。服務層面向服務使用者提供個性化的各種制造服務，如設計服務、制造服務、供應鏈服務、營銷服務等。制造業的各個領域和不同行業用戶只需要通過云制造門戶網站、各種用戶界面（如移動終端、PC終端、專用終端等），就可以訪問和使用云制造系統的各類云服務。

3、云制造的應用

（1）對大型集團企業而言，可以構建制造云平臺。大型集團企業一般下屬企業、關聯企業眾多，利用網格技術等先進信息技術，整合集團企業內部的制造資源、計算資源和數據資源，形成快速制造能力及面向復雜產品研發設計能力平臺，為集團內部各下屬企業提供技術支持、軟件應用和數據服務，完成多學科優化、性能分析、虛擬驗證等產品研制活動，可以極大提高資源利用效率、提升產品創新設計能力。

（2）對區域產業集群而言，可以構建加工資源共享服務平臺。中國已經成為當今世界上擁有制造加工資源最豐富的國家，但卻存在制造資源分散和利用率不高的問題。利用信息技術、虛擬化技術、物聯網以及RFID等先進技術，建立面向區域的加工資源共享與服務平臺，實現區域內加工制造資源的高效共享與優化配置，可以極大促進區域制造業水平提升。

圖2 云制造體系結構

（3）對中小制造企業而言，可以構建公共服務云平臺。中小企業一般缺乏信息化建設資金與人才，可以建立面向中小企業的公共服務云平臺，為其提供信息化知識、產品、解決方案等資源，提供產品設計、工藝升級、制造、采購和營銷等服務，提供在線監測，遠程診斷，設備維護和大修等服務，促進中小制造企業從低附加值的產品加工商向高附加值的產品供應商轉變，走向產業價值鏈高端。

（4）對制造物流而言，可以建立物流拉動的現代制造服務云平臺。我國制造業物流成本高的現狀制約了制造企業的快速反應能力，利用RFID、網絡、物流優化等技術，建立物流拉動的多方協作模式或第三方模式的現代制造服務平臺，為整機制造企業、零部件制造企業和物流企業協作提供服務，促進制造業轉型升級。

二、泉州制造企業的“云制造”能力評估

1、泉州制造業一般描述

（1）泉州制造業支撐了泉州GDP的發展。泉州是一個民營經濟發達、制造業活躍的地區，這兩大因素保證了泉州GDP一直居于福建省第一的位置，甚至還超過多個省會城市如南昌、合肥等。如表1所示，泉州工業增加值在其GDP中所占的比重達56%，而另五個地區則分別只占35%、42%、44%、44%、33%。可見，泉州制造業在當地國民經濟中的支柱地位與基石作用。

表1 2012年泉州與一些地區的GDP及工業增加值的比較（單位：億元）

（2）泉州制造業產業集群顯著。泉州擁有強大的制造業基礎，這體現于其已形成顯著規模效應的產業集群。如表2所示，泉州的五大傳統產業集群的增加值都在100億元以上。這些產業集群基本集聚于泉州的各區、縣及縣級市，如紡織鞋服集聚于晉江、石獅，機械制造集聚于南安、晉江，甚至有些產業集群積聚在某個鎮，如南安的水頭是個聞名全國的石材鎮。

（3）泉州制造企業數量眾多，許多企業處于行業龍頭地位。據泉州市第二次全國經濟普查主要數據公報，2008年，泉州市共有制造企業19683家，擁有資產合計3142億元，其中紡織鞋服有6342家，建筑建材5430家，機械制造2565家，食品飲料1569家，工藝制品1359家。在這數量眾多的企業中，不少企業的規模已很可觀，根據《2012年泉州市國民經濟和社會發展統計公報》，有1704家企業產值超億元，其中93家企業超10億元。不僅如此，更有一些企業已成長為行業龍頭，在產業價值鏈中樹立了卓越的品牌地位，如體育用品業中的“安踏”、“特步”、“匹克”，男裝中的“利郎”、“九牧王”、“七匹狼”等。

表2 2012年泉州五大傳統產業的產值與增加值（單位：億元）

2、泉州制造企業的“云制造”能力評估

云制造的典型技術特征可以概括為五點，即制造資源和能力的物聯化、虛擬化、服務化、協同化、智能化，其綜合地體現為“智慧化制造技術特征”。可以看出，云制造是制造業信息化的延伸與深化，所以衡量一個企業云制造能力，首先要評估其信息化程度的高低。美國管理系統協會給出了一個信息化管理的成熟度模型，參照美國管理系統協會的這一模型，本文給出了一個信息化管理的成熟度模型，按照信息化管理水平將其由低到高分成五個級別：無管理級別、單機級管理、技術系統級管理、IT服務級管理、戰略一致性管理。五個級別都有自己的典型特征。

為了評估泉州制造企業信息化程度，本文在杜棟、傅鉛生等研究的基礎上，構建了信息化評價指標體系及評分標準（見表3），接著選取了泉州制造企業中的恒安、安踏、特步、鳳竹、利郎、九牧王、雅客等七家具代表性公司進行考察，分別得出分值（見表4），最后計算出這些企業的信息化程度的平均分是4.54分。所以，綜合起來，泉州制造企業信息化程度基本處于信息化中的第二層或第三層，即單機級管理級別或技術系統級管理級別。

單機級管理級別的企業處于企業信息化建設的初級階段，這一階段，企業會獨立開發或請第三方開發并實施面向事務功能處理的部門級信息化應用系統，如財務管理系統、庫存管理系統、采購管理系統，但沒有實現集成。這一級別的企業對于信息技術的管理基本停留在計算機硬件、軟件系統、網絡的維護上，沒有獨立的信息化管理部門，若有，職責也僅限于是硬件和網絡系統的運營維護。

技術系統級管理級別的企業處于企業信息化建設的中級階段。這一級別的企業制定了信息化規劃，但其信息化規劃主要是關于信息系統建設的規劃，規劃過程對于企業業務戰略規劃的協調性沒有考慮；同時，財務管理系統、庫存管理系統、采購信息系統等初步實現了集成化的運行，但集成方式還停留在接口型的初級集成方式上。企業設立了專門的信息化技術部門，比較重視信息化應用和信息系統的使用，但未設立CIO的職位，也沒有建立信息技術服務體系，因而對于信息情報資源的管理和應用基本空白。

表3 信息化評價指標體系及評分標準

表4 恒安等公司的信息化指標得分

根據以上的描述，一方面，可以看出泉州制造業基礎雄厚，對泉州的經濟發展有舉足輕重的作用，另一方面，可以評估出泉州制造企業的“云制造”能力幾乎為空白，與先進制造模式之間有極大距離。為了保持制造業的優勢，泉州制造企業亟須采取相應的對策，通過轉型更好地迎接云制造時代的到來。

三、云制造模式下泉州制造企業的轉型思路

1、提升企業信息化能力

企業信息化是一個涉及企業戰略、組織架構、管理方法、業務與信息技術融合等多個方面的系統化問題。目前泉州制造企業雖然在提升信息化能力上有了一定積累，但在深度和廣度上仍有極大提升空間，重點應在兩方面努力。一要制定全面的信息化戰略規劃，并與企業業務戰略規劃起到良好協同效應。規劃的指導思想是：IT技術與企業業務深度融合，信息技術是企業業務部門和功能部門的支持性、基礎性技術，信息化戰略是企業的核心發展戰略；企業成立集企業經營和信息技術為一體的信息化管理部門，CIO成為企業的重要高層管理者，形成有效的IT服務管理體系，高度重視信息資源的挖掘和應用。二要形成適合信息化的扁平化組織架構。企業信息化過程中，企業接觸的信息量激增，傳統的科層組織常使得信息的傳遞失真，降低了企業決策的質量。所以，在企業信息化的過程中，必須改變傳統低效、遲鈍的職能型科層組織結構與職能化管理模式，要利用網絡技術對其進行扁平化戰略改造，建立快捷、靈活、高效并富有彈性的扁平化組織，形成新的以團隊為組織單元和以流程為導向的運營模式。

2、大型企業要向云制造服務中心轉型

這里的大型企業主要指已擁有穩定市場份額、已樹立較高知名度的品牌企業。在未來的云制造體系中，大型企業不能簡單地扮演資源提供者的角色，而應該成為云制造的運營者，在云制造的服務層中擁有一席之地，如此才能實現從生產型向服務型、從產品價值鏈低端向產品服務價值鏈高端轉移。為此，大型企業應該調整資源的配置，努力構造虛擬私有制造云管理平臺，包括設計服務平臺、制造服務平臺、供應鏈服務平臺、營銷服務平臺等，同時和眾多的企業形成良好合作關系，與合作企業共享相關資源。

3、中小企業應實施歧異集聚戰略成為優秀的資源提供者

歧異集聚戰略來自波特的思想。波特在《競爭優勢》一書中提出企業獲取競爭優勢的三種基本戰略：成本領先、標歧立異和目標集聚。其中目標集聚戰略是指如何在一個狹窄的單個產業細分中尋求競爭優勢。集聚戰略又有兩種變形：成本集聚和歧異集聚。前者指在一個狹窄的單個產業細分中尋求成本優勢，后者指在一個狹窄的單個產業細分中尋求歧異優勢。在經濟全球化愈演愈烈的今天，一體化大市場的競爭日趨激烈，各個行業都進入了重組整合的階段，出現了一批巨型的跨國企業。這些跨國企業的規模和資信能力可以在一個細分產業中實施成本領先或標歧立異戰略。但泉州的制造企業還處于中小規模階段，應以歧異集聚戰略為妥，通過識別企業價值活動、重構企業價值鏈、確定企業優勢等環節，選擇產業內一種或一組細分市場，針對特定的顧客群提供產品或服務，并且利用自己的經營特色，鎖定目標顧客群，獲取歧異優勢。這種戰略的利基點在于擁有獨特的制造資源而能夠在未來的云制造體系中易于與其他主體形成協同效應。

4、企業應主動與其他經濟組織結盟共同構建云制造的公共云平臺

全球化背景下，單個企業所面臨的競爭生態更激烈、更復雜，所承擔的風險也更大、更多，而單個企業所掌握的資源是有限的，解決這樣的矛盾是與企業或其他組織如高校、研究所等結成聯盟，形成規模經濟效應、范圍經濟效應、速度經濟效應、知識經濟效應等。對于泉州而言，更積極的方法是結成產業聯盟，然后以產業聯盟為平臺，共同構建云制造的公共云平臺。資源提供方與資源需求方分別向公共云平臺發出供應與需求申請，由平臺中的合作輔助支持系統針對需求進行多方案的組合、優化和推薦，由供需雙方自由選擇，形成合作關系；也為沒有形成合作關系的資源或處于空閑狀態的資源與需求方提供一個達成合作的交互平臺。借助于構建公共云平臺，企業可在“干中學”的過程中適時調整自身的資源配置或戰略，獲得長期穩定的發展。

（注：基金項目：福建省教育廳2012年JK項目《云計算物聯網在企業信息化公共服務平臺的應用》（編號：JK2012041）；云計算物聯網電子商務智能福建省高校工程研究中心建設經費。）

[1]王家仁：云計算及其發展前景[J].網絡與信息，2012（9）.

[2]李伯虎、張霖：云制造典型特征、關鍵技術與應用[J].計算機集成制造系統，2012（7）.

[3]程武山：云制造——先進制造信息化[J].系統仿真學報，2011（10）.

[4]范玉順：企業信息化管理的戰略框架與成熟度模型[J].計算機集成制造系統，2008（7）.

[5]杜棟、周娟：企業信息化的評價指標體系與評價方法研究[J].科技管理研究，2005（1）.

[6]傅鉛生：基于主成分分析的企業信息化評價模型的研究[J].南京航空航天大學學報（社會科學版），2007（2）.