2.4 云计算与制造业变革

2.4.1 云计算

分散化的人类社会和物质世界，被互联网和物联网广泛连接、全面感知、可靠传输和智能处理，就需要分散化的信息采集、存储、传输和计算资源与能力。云计算作为一种可以调用的虚拟化的资源池，为互联网和物联网提供了技术的基础，这些资源池可以根据负载动态重新配置，以达到最优化使用的目的。用户和服务提供商事先约定服务等级协议，用户以用时付费模式接受服务{L-End} [43]。云计算可以通过虚拟化技术，对存储、计算、内存、网络等资源，按用户需求动态地分配；可扩展性，用户可以随时随地根据实际需求，快速弹性地请求和购买服务资源，扩展处理能力；宽带网络调用，用户使用各种客户端软件，通过网络调用云计算资源；可度量性，服务资源的使用可以被监控、报告给用户和服务提供商，并可根据具体使用类型（如带宽、活动用户数、存储等）收取费用；可靠性，自动检测失效节点，通过数据的冗余能够继续正常工作，提供高质量的服务，达到服务等级协议要求（SLA）{L-End} [44]。

云计算不仅仅是一种新的服务资源与能力的管理技术，更是一种新型商业模式。它基于分散资源的虚拟化、可伸缩性和用户按需取用等特征，降低了用户购买服务资源的成本，也帮助资源所有者实现了分散、私有资源的共享利用和盈利，是一种典型的双赢商业模式。在商业模式上，云计算服务商业模式可以划分为基础设施即服务（Iaas）、平台即服务（Paas）、软件即服务（Saas）。Iaas通过虚拟化的相关技术，为用户提供处理、存储、网络以及其他资源方面的服务，以便用户能够部署操作系统和运行软件。Paas是构建在Iaas之上的服务，用户通过云服务提供的软件工具和开发语言部署自己需要的软件运行环境和配置。Saas是一种通过 inter-net提供软件的模式。服务厂商将软件统一部署在服务器上，客户可以根据实际需求，通过互联网向厂商订购所需的应用软件服务，实施按需购买服务（按订购的服务多少和时间长短），并通过互联网获得厂商提供的服务。Saas实现了“不为所有、但为所用”的理念，用户不需要购买软件，只需要租用软件服务商提供的服务时长来实现其业务，且无须维护软件。

2.4.2 云制造

基于云计算的资源虚拟化、透明化和按需取用的理念，制造业正在发展出一种新型的制造模式——云制造，即利用网络和云制造服务平台，按用户需求组织网上制造资源（制造云）为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式{L-End} [45]。云制造技术将现有网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合，实现对各类制造资源（制造硬设备、计算系统、软件、模型、数据、知识等）统一的、集中的智能化管理和经营，为制造全生命周期过程提供可随时获取、按需使用、安全可靠、优质廉价的各类制造活动服务。云制造不仅体现了“分散资源集中共享”的思想，还体现了“集中资源分散服务”的思想，即其服务模式既有“多对一”，又突出了“多对多”形式{L-End} [45]。通过对制造资源的标准化、虚拟化和透明化，基于工业云实现分散化资源的整合，制造资源的需求方就可以像获得水、电、气、internet上的信息一样，方便地从网络上获得所需的各种制造服务{L-End} [46]。

例如北京“工业云服务平台”，利用云计算技术为离散型制造业（如机械、汽车零部件、家电等行业）的中小企业提供CAD、CAE、CAPP、PLM等工业软件服务和咨询服务，以租用服务替代软件销售，降低中小企业购买软件的成本。设计者可将自己的成果提供到云端，还可以通过云端分享他人的设计、标准、经验等，实现信息共享和传递。作为开放式平台，CAXA和其他企业的软件和资源都可以放到云平台上，实现生产性服务业的专业化发展。除了为中小企业提供设计软件租用和研发资源服务外，北京“工业云服务平台”正积极探索模具3D打印、制造资源异地协同及在线营销等服务。2013年7—9月，其成功组织了儿童电动车订单在线众包设计、模具3D打印、异地零配件协同制造、委托外包加工组装等制造加工全过程，有效地降低了成本，提高了生产效率。