大型企業(yè)集團“私有云”的制造服務系統(tǒng)研究

吳尚子，司國錦

（四川大學制造科學與工程學院，四川成都610065）

大型企業(yè)集團“私有云”的制造服務系統(tǒng)研究

吳尚子，司國錦

（四川大學制造科學與工程學院，四川成都610065）

針對當前中國制造業(yè)大而不精的現(xiàn)狀，提出通過在大型企業(yè)集團內(nèi)部建立“私有云”制造服務平臺，以提高生產(chǎn)效率。通過對多種云制造模式進行比較分析，發(fā)現(xiàn)企業(yè)“私有云”的優(yōu)勢所在，得出其具有可行性的結(jié)論。分析企業(yè)生產(chǎn)鏈模式，提出建立技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)云制造動態(tài)化以及交互式等具體應用。

大型企業(yè)；“私有云”；云端技術(shù)數(shù)據(jù)庫；云端動態(tài)數(shù)據(jù)庫；交互式平臺

制造業(yè)是一個國家產(chǎn)業(yè)的根基，發(fā)展的命脈，制造業(yè)的先進性與強大性直接反應了一個國家的綜合實力，同時它也是區(qū)別發(fā)展中國家與發(fā)達國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達國家的國民經(jīng)濟中占有重要份額。如今，東南亞等國家在中低端型制造產(chǎn)品上的進步已對中國構(gòu)成威脅，此外，由于發(fā)達國家希望再工業(yè)化和制造業(yè)回歸，許多原本在華生產(chǎn)的外資高端制造業(yè)回流發(fā)達國家，這些使得中國制造業(yè)背腹受擊，為使得中國制造可以引領(lǐng)世界，不得不優(yōu)化生產(chǎn)模式，提高自身實力。

云計算的出現(xiàn)，為現(xiàn)代化企業(yè)信息化建設帶來了希望。本文通過分析大型企業(yè)在信息化建設中暴露的問題，提出一種基于云計算的一種新制造業(yè)服務模式，將理論與實際相結(jié)合［1］。

1　云制造概述

隨著新一代信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展，并且和制造業(yè)深度結(jié)合，全球的制造業(yè)正面臨著新技術(shù)革命和產(chǎn)品革命的二次變革。中國的制造業(yè)大而不強，正面臨從價值鏈的低端向中高端，從制造大國向制造強國邁進。

云計算是目前信息領(lǐng)域內(nèi)研究和應用的熱點。美國等發(fā)達國家啟動了多項云計算項目，我國也可將云計算的研究應用歸為國家重點發(fā)展領(lǐng)域。云計算是將計算資源、存儲資源等作為資源進行整合，并衍生出一種專業(yè)性服務為用戶提供相關(guān)信息。它由專業(yè)的計算機和網(wǎng)絡信息公司搭建計算并統(tǒng)一存儲和管理。以云計算為基礎，結(jié)合制造業(yè)的特點，云制造這一網(wǎng)絡化制造新模式應運而生［2］。

簡單地說，云制造，是在“制造即服務”理念的基礎上，借鑒了云計算思想發(fā)展起來的一個新概念。云制造是先進的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)品，是為降低制造資源的浪費，采取包括云計算在內(nèi)的當代信息技術(shù)前沿理念，支持制造業(yè)在廣泛的網(wǎng)絡資源環(huán)境下，為產(chǎn)品提供高附加值、低成本和全球化制造的服務。它借用云計算的思想，利用信息技術(shù)實現(xiàn)制造資源的高度共享。建立共享制造資源的公共服務平臺，將巨大的社會制造資源池連接在一起，提供各種制造服務，實現(xiàn)制造資源與服務的開放協(xié)作、社會資源高度共享。企業(yè)用戶無需再投入高昂的成本購買加工設備等資源，咨詢通過公共平臺來購買租賃制造能力［3］。

2　“私有云”服務平臺的搭建

2.1大型企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，制造業(yè)向發(fā)達國家的回流已經(jīng)開始，美國波士頓咨詢研究報告稱，在年收入超過10億美元的美國公司中，有三分之一計劃或考慮將制造業(yè)務遷回美國。另一方面，一些東南亞國家依靠其資源和勞動力優(yōu)勢吸引著中低端制造業(yè)建廠。當前，我國制造業(yè)發(fā)展的資源能源、生態(tài)環(huán)境、成本要素等都在不斷發(fā)生變化，隨著人口紅利消失和成產(chǎn)成本的全面上升，我國原有的優(yōu)勢也在逐漸消失。但我國工業(yè)對外依賴程度仍非常高，自主創(chuàng)新能力不足，關(guān)鍵技術(shù)受制于人，基于傳統(tǒng)基礎架構(gòu)下的產(chǎn)品開發(fā)，推廣與業(yè)務快速變換之間的矛盾越來越突出。在這種形勢下，如何實現(xiàn)業(yè)務管理與信息建設協(xié)同發(fā)展，如何滿足用戶多元化的需求已成為企業(yè)面臨的難題。

2.2“私有云”的比較優(yōu)勢

面對云制造，應從簡單開始逐漸向復雜化邁進。在企業(yè)集團生產(chǎn)鏈中實現(xiàn)“私有云”制造服務平臺當前的可行性最高，具體表現(xiàn)為以下三個方面：

（1）企業(yè)集團“私有云”數(shù)據(jù)建立較為準確。一個企業(yè)集團所加工的產(chǎn)品項目種類較為固定，技術(shù)較為成熟，工藝程序比較穩(wěn)定，儲存在數(shù)據(jù)庫中的技術(shù)參數(shù)可根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)并且結(jié)合技術(shù)人員經(jīng)驗總結(jié)得出，適合該企業(yè)集團的產(chǎn)品，使云的建立更為可行，并且數(shù)據(jù)更具有參考價值與傳承性。

（2）“私有云”基于內(nèi)部網(wǎng)絡，安全保密性更高。企業(yè)集團中的產(chǎn)品往往涉及知識產(chǎn)權(quán)與專利以及國防等國家機密，需要將網(wǎng)絡安全至于重要地位，對網(wǎng)絡安全的威脅主要來自非授權(quán)訪問、信息泄露和拒絕服務。由于“私有云”基于企業(yè)集團內(nèi)部網(wǎng)絡，相對外網(wǎng)來說安全性更高，并且企業(yè)內(nèi)部方便對安全保密性提出統(tǒng)一規(guī)章制度，采用物理方法、加密、安裝統(tǒng)一的殺毒軟件等進一步增強“私有云”安全性。

（3）企業(yè)集團生產(chǎn)鏈完整，可使云制造動態(tài)化。一個企業(yè)集團通常具備一套完整的生產(chǎn)鏈，由不同分公司承擔不同部分的制造，生產(chǎn)擁有較強的體系性，有助于建立云服務平臺，并且按照工序的進行可對產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行跟蹤，實現(xiàn)云制造動態(tài)化［4］。

2.3“私有云”具體應用功能

一個企業(yè)集團往往涉及多種復雜產(chǎn)品的設計及生產(chǎn)加工，技術(shù)人員能力、經(jīng)驗有所差別，且各部門不易順暢溝通，通過整合企業(yè)內(nèi)部所擁有的數(shù)據(jù)信息資源、軟硬件資源等，并且得出統(tǒng)計結(jié)果，幫助各下屬部門生產(chǎn)制造，所以“私有云”制造服務平臺對提高生產(chǎn)效率有極大幫助。其具體應用技術(shù)體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）建立技術(shù)數(shù)據(jù)庫，可在企業(yè)集團網(wǎng)絡范圍內(nèi)隨時隨地登錄查詢技術(shù)參數(shù)。大型企業(yè)集團產(chǎn)品類型豐富并且生產(chǎn)年代交長久，所以技術(shù)參數(shù)較為復雜且經(jīng)驗因素占據(jù)重要地位，通過建立云服務平臺，利用云計算對企業(yè)內(nèi)部擁有的數(shù)據(jù)信息資源進行整合，統(tǒng)計出產(chǎn)品材料、工藝、優(yōu)化方案等對應數(shù)據(jù)，并建立數(shù)據(jù)庫存于云端，可供下屬企業(yè)生產(chǎn)人員在其工作崗位上通過內(nèi)部網(wǎng)絡登錄云端查詢，選擇最佳方案，減少了資源的重復整合以及生產(chǎn)能力的反復建設，節(jié)約成本。

（2）跟蹤生產(chǎn)鏈，實現(xiàn)云制造動態(tài)化。大型企業(yè)集團所生產(chǎn)的產(chǎn)品大多工序較復雜，需要各部門配合完成，各環(huán)節(jié)能否良好溝通成為影響效率的一個關(guān)鍵因素。現(xiàn)狀常為上一道工序完成后半加工品被擱置一旁，調(diào)度人員或下一道工序生產(chǎn)人員不能及時提取，或為上一道工序還未完成，由于信息不順暢，下一道工序生產(chǎn)人員會反復前往現(xiàn)場確認進度，導致浪費大量時間和人力。基于生產(chǎn)現(xiàn)場存在的情況，可搭建“私有云”動態(tài)數(shù)據(jù)庫，每道工序完成后生產(chǎn)人員將產(chǎn)品相關(guān)進展情況輸入云端數(shù)據(jù)庫，便于調(diào)度人員及下一道工序生產(chǎn)人員查詢后按照準確時間提取半加工品，避免花費較多時間重復至上道工序生產(chǎn)現(xiàn)場確認工件是否加工完成，可節(jié)約生產(chǎn)人員大量時間與精力。

（3）實現(xiàn)交互式應用，為管理人員檢驗產(chǎn)品提供方便。實現(xiàn)上述的云制造動態(tài)化后，生產(chǎn)過程透明化，管理人員檢驗產(chǎn)品時，通過云端查詢，實時了解產(chǎn)品進度，便于決定前往何處對何種工序進行檢驗，此外管理人員也可通過數(shù)據(jù)輸入向生產(chǎn)人員進行檢查預約，以便生產(chǎn)人員提前準備，節(jié)約管理人員及設計生產(chǎn)人員雙方人力物力，從而大幅度提高生產(chǎn)效率。

2.4“私有云”制造服務系統(tǒng)的建立

面向大型企業(yè)集團“私有云”的制造服務系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

圖1　面向大型企業(yè)集團“私有云”的制造服務系統(tǒng)整體框圖

（1）云端技術(shù)數(shù)據(jù)庫：在云端建立技術(shù)數(shù)據(jù)庫，主要技術(shù)人員向云端數(shù)據(jù)庫寫入技術(shù)參數(shù)、經(jīng)驗等，此數(shù)據(jù)庫便可存儲多年多代技術(shù)人員總結(jié)的寶貴經(jīng)驗，具有傳承性，并且定期對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進行篩選與更新，以保持參數(shù)的與時俱進，而相關(guān)生產(chǎn)人員可通過云賬號進入數(shù)據(jù)庫查詢，讀取相關(guān)參數(shù)，方便進行規(guī)范生產(chǎn)，在賬戶制度下又可有效保證技術(shù)保密性。

（2）云端動態(tài)數(shù)據(jù)庫：在云端建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫，所有生產(chǎn)人員實時寫入當前完成工序，調(diào)度人員可隨時登錄云端查看生產(chǎn)進度，以及時將半成品送入下一道工序，提高生產(chǎn)效率。管理人員可自愿查詢進度，掌握生產(chǎn)情況，以便及時調(diào)整管理方式。

（3）交互平臺：交互式平臺的建立主要用于管理人員向生產(chǎn)人員預約檢驗，管理人員發(fā)出檢驗請求，生產(chǎn)人員端產(chǎn)生響應，為檢驗及時進行準備。

3　結(jié)束語

為解決大型企業(yè)面對競爭日趨激烈的市場、不斷攀升的成本、愈發(fā)趨向復雜的客戶需求等問題，本文以云制造為基礎，并結(jié)合企業(yè)的實際生產(chǎn)環(huán)境，提出一種新的制造業(yè)服務模式。將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變?yōu)樾乱淮茢?shù)據(jù)中心。目前大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心多采用私有云的形式，不僅包含云數(shù)據(jù)中心的大部分優(yōu)點，還有其自身的其它優(yōu)勢，因此，研究企業(yè)如何正確運用云計算優(yōu)勢幫助自身更輕松、迅速地收集、管理和分析數(shù)據(jù)，從中挖掘出蘊含可貴商業(yè)價值的信息，最終為企業(yè)創(chuàng)造價值，仍然是一個值得繼續(xù)探究的問題。

［1］吳吉義，平玲娣，潘雪增，等.云計算:從概念到平臺［J］.電信科學，2009，25（12）:1-11.

［2］馮登國，張敏，張妍，等.云計算安全研究［J］.軟件學報，2011，22（1）:71-83.

［3］李伯虎.云制造——制造領(lǐng)域中的云計算［J］.中國制造業(yè)信息化，2011，（10）:24-26.

［4］尹超，黃必清，劉飛，等.中小企業(yè)云制造服務平臺共性關(guān)鍵技術(shù)體系［J］.計算機集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）:495-503.

［5］李偉平，林慧蘋，莫同，等.云制造中的關(guān)鍵技術(shù)分析［J］.制造業(yè)自動化，2011，33（1）:7-10.

［6］薛建勛.云制造應用研究［J］.中國制造業(yè)信息化，2013，（7）: 48-49.

［7］古川，張紅霞，安玉發(fā).云制造環(huán)境下的供應鏈管理系統(tǒng)研究［J］.中國科技論壇，2013，（2）:122-127.

Research On Manufacturing Service Platform of"Private Cloud"for Large Enterprise Group

WU Shang-zi，SIGuo-jin
（School of Manufacturing Science and Engineering，Chengdu Sichuan 610065，China）

In view of the current situation of China’smanufacturing industry that is big and not fine.In order to improve the production efficiency，the establishment of a"private cloud"manufacturing service platform is proposed to improve the efficiency of production.Through a variety of cloud manufacturing model for comparative analysis，found that the enterprise"private cloud"advantage，come to the conclusion that it is feasible.According to analysis the enterprise production chain model and establish the database of technical parameters，to achieve dynamic and interactive cloud manufacturing and other specific applications.

cloud manufacturing；“private cloud”；technical parameter database；interactive processing；large enterprises

TH165

A

1672-545X（2016）06-0130-03

2016-03-01

吳尚子（1995-），女，陜西西安人，本科在讀，研究方向為測控技術(shù)與儀器。