智慧云制造的模式和生態(tài)建設(shè)

現(xiàn)在，一場新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)變革正在進(jìn)行，大家都認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)+人工+大數(shù)據(jù)+時代已經(jīng)到來。這個時代的技術(shù)是新技術(shù)的融合，包括新互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新通信信息技術(shù)、新人工智能技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料、新應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)。特別是新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新的通信信息技術(shù)、新人工智能技術(shù)的發(fā)展，正引發(fā)國民經(jīng)濟(jì)、國家安全模式和手段的重大變革和創(chuàng)新。

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基石，各國也紛紛制定國家級的計劃，而這些計劃和規(guī)劃的核心內(nèi)容就是要積極地發(fā)展智能制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用，來實現(xiàn)面向智能制造的新模式、新手段和新業(yè)態(tài)。我們從20世紀(jì)80年代開始一直從事制造業(yè)、信息化“兩化”融合的工作，2009年我們在國際上首先提出一個云制造的理念，并且開始了以網(wǎng)絡(luò)化、智能服務(wù)化為主要特征的云制造1.0的研究。隨著時代的發(fā)展，我們意識到必須要進(jìn)行升級，也就是發(fā)展到云制造2.0階段，我們把它稱做智慧云制造，它是互聯(lián)、協(xié)同、個性定制、柔性社會化的一個智慧云制造的模式和生態(tài)。

2012年，美國GE公司提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，以后各個國家根據(jù)不同的特色和背景提出和發(fā)展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的模式。我們認(rèn)為，把人、產(chǎn)品和執(zhí)行系統(tǒng)等等智能地聯(lián)系在一起，構(gòu)成一個信息或者物理空間融合的智能制造的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)就能夠大大提高制造業(yè)的創(chuàng)新能力、制造能力、服務(wù)能力。

智慧云制造的體系架構(gòu)和功能實現(xiàn)

什么叫智慧云制造？它是基于泛在網(wǎng)絡(luò)，借助于信息技術(shù)融合的技術(shù)手段，制造科學(xué)技術(shù)、信息通信科學(xué)技術(shù)、智能科學(xué)技術(shù)以及制造應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)等四類技術(shù)深度融合。用戶通過智慧的終端和智慧云制造的服務(wù)平臺，就能夠隨時隨地使用戶能夠按照他的需要來獲取智慧制造的產(chǎn)品和服務(wù)，對制造的全系統(tǒng)、全生命周期進(jìn)行自主感知、風(fēng)險控制和執(zhí)行，等等。這五個要素是人、組織、經(jīng)營管理、信息技術(shù)和設(shè)備，這五個要素協(xié)同優(yōu)化以后，就能夠形成一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)的一個智慧制造的新模式、新業(yè)態(tài)，這個業(yè)態(tài)就是泛在互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、共享服務(wù)、跨界融合，它的目標(biāo)就是高效優(yōu)質(zhì)地服務(wù)用戶，并最終提升企業(yè)的市場競爭能力。

在這里面，我們實際上對智慧云制造的技術(shù)手段、制造模式、業(yè)態(tài)、特征以及實施內(nèi)容和目標(biāo)都做了明確定義。其中智慧一詞體現(xiàn)在以用戶為中心的人機(jī)物深度融合，數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化深度融合，工業(yè)化和信息化的深度融合。根據(jù)這樣一個理念所構(gòu)成的系統(tǒng)，我們把它叫做智慧云制造，也就是一個智能制造系。

之后，我們又進(jìn)一步地提出智慧云制造的體系架構(gòu)，這個體系架構(gòu)可以這樣來描述，底層是智慧制造資源的能力和產(chǎn)品，上層就是互聯(lián)感知通信層，再上面就是一個平臺層。這個平臺里面首先要把資源、能力和產(chǎn)品虛擬化，變成一個三類的云池，上面就是云平臺。在這個平臺基礎(chǔ)上，上面就是三類用戶界面，再上面就是個性化、柔性化、智能化的服務(wù)模式。因此這個系統(tǒng)是人機(jī)物環(huán)境深度融合的智慧互聯(lián)制造服務(wù)系統(tǒng)，它可以用到縱向行業(yè)界，可以到工廠、企業(yè)界，可以到車間，可以到設(shè)備以及到產(chǎn)品界。橫向可以用到智慧云認(rèn)證、設(shè)計、生產(chǎn)、仿真、試驗、管理、銷售、運營、維修。

要實現(xiàn)這些功能，我們提出來一個技術(shù)群。首先就是智慧制造系統(tǒng)的總體技術(shù)，比如說云制造商業(yè)模式、架構(gòu)、系統(tǒng)集成、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)開發(fā)實施、系統(tǒng)安全，等等。其次就是面向智慧云制造的互聯(lián)產(chǎn)品。接下來就是云平臺技術(shù)，在這個平臺上，有云產(chǎn)品設(shè)計、云生產(chǎn)裝備、云經(jīng)營管理、云仿真實驗等一系列的服務(wù)。

當(dāng)然還有四大類技術(shù)，包括先進(jìn)的工藝、元器件材料、質(zhì)量，3D打印、智能機(jī)器人等。比如說大數(shù)據(jù)技術(shù)就是為我們這個云提供全生命周期的精準(zhǔn)高效的技術(shù)、還有一大類就是智能科學(xué)技術(shù)，腦科學(xué)和人工智能技術(shù)，為我們提出應(yīng)用的需求和專業(yè)技術(shù)。

在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用和實踐

我們對智慧云制造的實施驗證，絕對不是一個純技術(shù)問題。為什么我們要提出互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+大數(shù)據(jù)+時代以及人工智能的新業(yè)態(tài)？另外，云計算在制造領(lǐng)域里面的落地和拓展方向又在哪里？原來，云計算里面的基礎(chǔ)設(shè)施是基礎(chǔ)的計算機(jī)及服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上拓展了服務(wù)的內(nèi)容。不過，服務(wù)模式不僅僅包括計算，還包括全生命周期服務(wù)。在應(yīng)用模式上還有個性服務(wù)、社會、柔性和智能計算。同時這里面也不僅僅包括計算技術(shù)，還有制造科學(xué)技術(shù)、信息通信技術(shù)、智能科學(xué)技術(shù)。由于我們采用了這樣一個模式手段和業(yè)態(tài)，因此實現(xiàn)了新的客戶價值、企業(yè)資源能力和態(tài)勢引領(lǐng)。具體來說，我們根據(jù)客戶需要，實現(xiàn)了O2O、B2B、C2B等模式的創(chuàng)新，使得我們在制造模式、制造手段、支撐技術(shù)以及業(yè)態(tài)方面都有所發(fā)展。

另外，智慧云制造不僅符合技術(shù)發(fā)展趨勢，也符合中國特色，符合提高企業(yè)競爭力，以工業(yè)化和信息化深度融合為主線，突出制造大國向制造強(qiáng)國提升的五要素，五流程的優(yōu)化以及制造模式、手段和生態(tài)為提升，實現(xiàn)眾智、眾服、眾包的“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”等戰(zhàn)略和規(guī)劃要求。

目前，從智慧云制造技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展來說，我們是第一批， 在1.0、2.0關(guān)鍵技術(shù)方面已經(jīng)取得了階段性成果。

與此同時，在智慧云制造當(dāng)中還包括專業(yè)云、工業(yè)云，這里面有金融服務(wù)板塊和物流服務(wù)板塊等等。還有國際云，有跨境協(xié)同、跨境生產(chǎn)制造、跨境銷售服務(wù)等。同時還有在線的硬軟件資源和產(chǎn)品服務(wù)，包括有金融服務(wù)、政務(wù)服務(wù)等。我們的愿景是實現(xiàn)線上線下結(jié)合，要在云里面實現(xiàn)個性定制、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同營銷、協(xié)同增值服務(wù)。

我們認(rèn)為要注重以企業(yè)為中心的政產(chǎn)學(xué)研經(jīng)用的政策創(chuàng)新體系建設(shè)和各類人才的培養(yǎng)，因為它是一個戰(zhàn)略性任務(wù)，并不是一天兩天能夠完成的。

在技術(shù)方面，第一要重視四類技術(shù)的深度融合，比如要加強(qiáng)系統(tǒng)集成和平臺建設(shè)。平臺當(dāng)中需要融合大數(shù)據(jù)、個性嵌入式仿真、邊緣計算、5G窄帶互聯(lián)網(wǎng)、新一代人工智能等新技術(shù)和新應(yīng)用。第二要重視智慧云環(huán)境里面的流程、手段和業(yè)態(tài)的模式需求。第三要重視分享經(jīng)濟(jì)里面的商業(yè)模式。第四要重視安全，同時標(biāo)準(zhǔn)和評估體系研究也很重要。

在產(chǎn)業(yè)方面可以做兩件事，第一加強(qiáng)云制造環(huán)境的軟件和產(chǎn)品研發(fā)。第二在云運營方面多下一些功夫。同時要特別突出行業(yè)和企業(yè)的特點，要突出以問題為導(dǎo)向，突出模式手段轉(zhuǎn)變、五要素五流程的優(yōu)化、系統(tǒng)工程的實施原則。

（本文根據(jù)李伯虎院士在第二屆中德智能制造企業(yè)家大會上的演講整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。）