中小型制造企业的生产云平台研究

摘要：提出中小型制造企业的生产云平台的体系结构，并开发设计了生产云平台，介绍了云平台的部分功能模块。

关键词：制造 ;服务;云平台

Abstract：Put forward the productive service cloud platform architecture of small and medium-sized manufacturing enterprises，designed and developed productive service cloud platform，and part of the cloud platform function module has been introduce.

Key Words： manufacture， service， cloud platform

引言

改革开放以来，我国制造业高速发展，但是，近几年来，随着周围环境以及产业化的变化使得制造业面临着前所未有的挑战。一方面，消费者的行为正在发生改变，一些终端客户正在由传统的对于产品功能与质量的追求转变为对于产品的个性化的心理满足以及消费体验的追求。另一方面，企业的发展模式也发生着变化，一些制造企业纷纷由原本的产品制造商向面向产品全生命周期服务的供应商转变（如GE、IBM等）。同时，我国制造业普遍存在着制造能力以及制造资源不均衡，资源短缺与资源闲置并存，生产能力不足等问题[1]。低效益，高消耗，高社会成本的发展方式无法支撑制造业未来的发展，制造业的转型亟待解决。而制造业服务化所展示的资源整合、价值创造、知识创新等特性，使得其成为中国制造转型的一条有效的可选择道路[2]。

因此，为了满足制造需求，实现资源的优化配置，获取更大的利益，制造业由原本的生产型产业逐渐向服务型产业转变。产生了制造与服务相结合的先进制造模式――服务型制造[3]。从服务与制造融合的方式来看，服务型制造包括面向服务的制造和面向制造的服务[4]。面向服务的制造是以达到智能高端客户的服务需求为目的来进行设计与制造相应的产品。而面向制造的服务则是生产性的服务，其中最典型的就是生产型企业的外包业务。这种生产模式不仅提升了制造企业的生产效率，降低了中小型企业成本，而且满足了终端客户对产品差异化的需求。面对巨大的客户需求，为了更好地实现各地区的资源的优化配置，研究制造企业的生产云平台显得极为重要。

1.中小型制造企业的生产云平台的体系结构

1.1生产云平台

云计算作为一种新的服务模式，已经展现了非常广阔的应用前景，跨区域、跨数据仓库的资源整合的能力将解决由于资源分散而导致的信息不均衡的问题，同时，云计算快速的处理数据的能力以及强大的储存数据的能力将会有效的提升制造企业资源的利用率[5]。运用云计算平台把多个云计算中的硬件、软件结合起来，形成一个虚拟的计算资源池，并提供可动态调配和平滑扩展的计算、存储和通信能力，用来支撑云计算服务的实现[6]。如图1所示：

生产性云服务平台主要包括制造全生命周期的服务、制造资源、终端客户的需求三个部分。云平台强调将知识、制造资源嵌入到网络平台上来，旨在建立一个有客户、中间商、制造商等可以充分交流沟通的制造环境。

图1云计算平台

1.2中小型制造企业的生产云平台的体系结构

制造资源都是以异地、异构、分散的形式存在各个地方的，面向中小型制造企业的生产平台，除了为中小型企业、终端客户、物料资源供应商提供按需的、即时的服务之外，还对制造资源进行统一的调度和封装。制造企业的生产服务云平台提供了产品全生命周期的各个阶段的信息，其目标是让制造资源最大限度的利用，达到信息共享。

利用Web service技术在xml、HTML、UDDI等标准网络协议基础之上建立的一种面向服务的架构。这个架构包含了服务的提供者、注册中心、以及服务的请求者，分别执行制造资源信息绑定和发现需求的操作。

（1）服务提供者设计并且实现Web服务，并在云平台注册中心注册自己的信息。为其他服务和用户提供自己的资源信息。

（2）服务请求者就是此Web服务功能的使用者，但也可以是服务的提供者，可以与Web上提供信息的用户直接沟通交流，满足使用者自己的服务需求。

（3）服务注册中心。服务注册中心将终端客户的服务请求与相应的服务绑定在一起，可以充当管理的角色，只有经过注册的用户才能在云平台上制造资源信息。图2为服务的角色关系。

图2 服务角色关系

云平台架构由资源层、生产云平台和客户应用层组成。资源层提供软硬件资源

资源层是云平台的基础，提供软硬件资源，同时物料供应商、产品制造商以及终端客户都将信息储存在物理资源层;生产云平台对信息提供者所提供的制造资源进行封装，成为最终的服务形式;客户应用层是制造企业或个人直接访问的门户网站和各种用户界面。服务使用者通过客户应用层实现自己所需要的服务。图3为中小型制造企业的生产云平台的体系结构。