面向中小企业的云制造应用

　　摘要：云制造是采取包括云计算在内的当代信息技术前沿理念，支持制造业在广泛的网络资源环境下，为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务。云制造为中小企业提供了面向中小企业公共服务平台，能够促进中小企业快速地发展。通过中小企业的发展现状，详细地分析了云制造对中小企业发展产生的作用。
　　关键词：云；云制造；中小企业
　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)15-3568-02
　　云制造技术是基于云计算技术延伸和变革出来的，利用网络、互联网平台，按用户需求组织网上制造资源/制造能力（制造云），为用户提供各类制造服务的一种网络化制造新模式。我国中小企业普遍存在制造资源和制造能力的不均衡，资源闲置与资源短缺并存，能力过剩与能力不足同在的现象[1]。云制造在高性能计算机和服务器的支持下，进行统一的、集中的智能化管理和经营，为中小企业中制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务，从而盘活我国中小企业的制造资源的整体存量。
　　1 中小企业发展现状
　　我国中小企业占整个企业总数的99%，是中国社会主义市场经济的重要组成部分，已经逐步成为国民经济发展的主力军[2]。中小企业在产品技术创新、产业结构调整、区域经济发展、解决城镇就业和农村劳动力转移、提高国民生活水平、构建和谐社会等方面发挥着日益重要的作用，成为构造市场经济主体，促进社会稳定发展的一支基础力量。中小企业发展受外部环境因素的制约和内部经营策略的影响，存在着很多问题，可以归结为以下几种。
　　1) 融资难。融资难是制约中小企业发展的最大障碍，导致中小企业无法扩大和创新，形成我国中小企业数量多、规模小的现状。
　　2) 产品档次低，技术含量低，竞争力差。中小企业受资金、设备、技术、创新等方面因素的制约，产品档次低，产品重合度过高的现象，造成了行业布局、产品结构严重失控。
　　3) 人才缺乏，管理落后，创新能力差。中小企业普遍存在管理和专业技术人才缺乏，管理人才的缺乏直接导致管理制度不健全，管理水平落后的现象；专业技术人才的缺乏导致中小企业几乎没有科研和创新能力，严重地阻碍了中小企业的成长。
　　2 云制造概述
　　2.1 云制造的概念
　　云制造[3]是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品，是制造即服务理念的体现。云制造是希望采取包括云计算在内的当代信息技术前沿理念，支持制造业在广泛的网络资源环境下，为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务。
　　云制造可以提供给用户新产品开发、复杂问题求解、大规模仿真、复杂产品加工检测等服务。云制造提供不同的服务平台完成制造类企业之间的资源共享，减少资源浪费，节省整体的研发、管理、加工等费用，能够很好地促进制造业的发展。云制造的平台示意图如图1所示。
　　2.2 云制造的技术基础
　　云制造是将制造业资源进行虚拟化、优化调度并协同互联，制造资源包括制造全生命周期活动中的各类制造设备（如机床、加工中心、计算设备）及制造过程中的各种模型、数据、软件、领域知识等，因此，云制造的实现需要融合语义Web、嵌入式系统技术、物联网、高效能计算等新技术[4]。
　　1) 语义Web是计算机业和互联网业的术语化定义，其基本含义即基于网络建立任何微小数据的连接，这种连接不仅仅局限于网页。该技术的发展为基于知识的智能计算奠定了基础。
　　2) 嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。如手表、微波炉、录像机、汽车等，都是用嵌入式系统。该技术的发展为实现终端物理设备智能接入提供了使能技术。
　　3) 物联网技术是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。该技术的快速发展，促进了各类物与物之间的互联。
　　4) 高性能计算机的应用和高性能技术的发展为求解复杂的制造问题和开展大规模协同制造提供了可能。
　　3 云制造对中小企业发展的作用
　　云制造作为一种新的概念，为制造业信息化提供了一种崭新的理念与模式，对我国中小企业的发展起着很大的促进作用。云制造根据我国的中小企业数量多，范围广，资金和人才缺乏，产品档次低等现状，建立了面向中小企业的公共服务平台，突破中小企业制造业发展的核心技术，整合制造业技术创新资源，全面提升制造业产品创新工作质量和效率，保障科研与生产紧密衔接，实现创新成果的快速产业化，促进制造产业结构优化升级，提升制造业整体竞争力，推进制造产业的发展。为中小企业提供技术创新研发，产品设计、工艺、制造、采购和营销等技术服务，提供信息化知识、产品、解决方案、应用案例等资源，能够很好地为中小企业发展服务，促进其健康快速成长。
　　3.1 云制造能够促进中小企业制造技术创新和技术扩散
　　我国中小企业大多规模小，实力弱，技术水平低，经费投入不足，云制造建立的面向中小企业的公共服务平台能够为广大制造类中小企业提供专业性、综合性服务。一方面，可显著弥补以企业为主体科技投入严重不足的缺陷；另一方面，科技资源浪费十分严重，云制造提供的公共服务平台可提高有限的宝贵科技资源的利用率。
　　3.2 云制造能够促进中小企业的技术和产品创新
　　针对中小企业在创新过程中遇到的资金不足、管理不善、创新技术信息和实际经验缺乏等问题，云制造通过合理地利用现有的技术资源和相互合作进行的资源整合，提高中小企业技术和产品创新的发展与运行效率。一方面，通过把现有技术转移，提升其服务中小企业的创新能力；另一方面，通过现有科研能力进行技术创新，促进高新技术产业的发展。
　　3.3 云制造能够加强中小企业的管理能力
　　云制造能够为中小企业提供科学先进的管理模式和生产模式服务，设计系统管理方案及升级服务。通过提供思想观念、管理体制、组织机构、人力资源开发等进行深刻的变革方法，要求学习现代化管理的新概念、新方式，保障中小企业建立起既引进、吸收国外的先进经营管理方式、方法，又继承我国传统管理中的好经验的具有中国特色的现代化生产管理模式。在这种现代化生产管理模式下，能够很好地推广高新技术，提高中小企业在市场的竞争力。
　　3.4 云制造能够提升中小企业的产品质量和建立产品品牌
　　云制造通过现有的制造业产品相关的国内外标准，为企业提供明确的质量目标、能源目标、环境目标等；帮助中小企业做好质量方针、产品标准、管理标准、质量保证体系、计量传递、现场管理等基础工作，使中小企业基础管理得以有效强化。一方面，以“创新”保持行业内的技术优势，以高技术含量、高附加值、高品质保持产品的高档形象和价位优势，尽可能地满足消费者的需要；另一方面，以“质量第一，数量第二”的方针平衡规模和效益的关系，坚持规范有序的市场秩序，保障品牌对于用户的利润优势，维系用户对品牌的较高忠诚度，使用户为该企业合作而感到愉快。
　　3.5 云制造能够引领产业发展
　　云制造提供的面向中小企业公共服务平台是以我国中小企业的发展需求和各方的共同利益为基础，以提升产业技术创新能力、积极推广应用先进技术、密切跟踪世界产业发展动态为目标，以具有法律约束力的协议或合同为保障。该服务平台是以国家战略产业和区域支柱产业的技术创新需求为导向，以形成产业核心竞争力为目标，以企业为主体，围绕产业技术创新链，运用市场机制集聚创新资源，实现企业、学校和科研机构等在战略层面的有效结合，突破产业发展的技术瓶颈。
　　云制造提供的面向中小企业公共服务平台是加强产学研结合，促进技术创新体系建设，推进知识产权和技术标准，推进资源综合利用，积极发展先进制造流程与工艺的重要举措。可以促进以绿色化和信息化为核心，研究开发具有高技术含量产品制造、能源转换和大宗社会废弃物资源化的新一代制造流程及相关工艺。可以引导和支持创新要素向企业集聚，促进科技成果向现实生产力转化。云制造提供的面向中小企业公共服务平台，有利于提高产学研结合的组织化程度，在战略层面建立持续稳定、有法律保障的合作关系；有利于整合产业技术创新资源，引导创新要素向优势企业集聚；有利于保障科研与生产紧密衔接，实现创新成果的快速产业化；有利于促进技术集成创新，推动产业结构优化升级，提升产业核心竞争力。
　　4 结束语
　　云制造的使用能够为中小企业提供一个良好的公共服务平台，将有力地促进中小企业快速的发展，但是云制造的应用将是一个长期的阶段性渐进过程，对于当前广大中小企业而言，迈入云制造仍具有一定门槛，需要企业具有良好的信息化基础，并且已经实现了企业内部的信息集成与过程集成，因此，对于云制造的研究与实践工作的开展，需要依靠政府、产业界、学界等多方联合与共同努力。
　　参考文献：
　　[1]