○盧志淵 歐陽鐘輝、2 張俺元
(1、泉州師范學(xué)院工商信息學(xué)院 福建 泉州 362000
2、云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)智能福建省高校工程研究中心 福建 泉州 362000)
通俗地講,云計(jì)算是一種基于Internet的、由成千上萬臺(tái)電腦和服務(wù)器連接而成的超級(jí)計(jì)算模式。在這種超級(jí)計(jì)算模式里,廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群,以免費(fèi)或按需租用方式向各種不同類型的客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)。云計(jì)算的基本原理是,通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上,而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,這樣企業(yè)的各種數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的第三方數(shù)據(jù)中心,使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng);個(gè)人用戶也可通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心,按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。
借鑒了云計(jì)算思想,2010年初,科技部提出“云制造”的設(shè)想。李伯虎、陶飛等對(duì)云制造的內(nèi)涵、系統(tǒng)和體系架構(gòu)、實(shí)施云制造需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了系統(tǒng)討論和研究。綜合起來,云制造是一種以規(guī)范化和通用化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),以互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為支撐環(huán)境,以滿足顧客個(gè)性化產(chǎn)品需求和提高加盟制造商利潤(rùn)為目標(biāo),具有智能化、綠色化、低消耗、高可靠性、高可伸縮性的先進(jìn)制造模式。云制造將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造和服務(wù)技術(shù)同云計(jì)算、云安全、高性能計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)各類制造資源(制造硬設(shè)備、計(jì)算系統(tǒng)、軟件、模型、數(shù)據(jù)、知識(shí)等)統(tǒng)一、集中的智能化管理和經(jīng)營(yíng),為制造全生命周期過程提供可隨時(shí)獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的各類制造活動(dòng)服務(wù)。可見,云制造是先進(jìn)的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)物。
要理解云制造的本質(zhì)須從系統(tǒng)的角度入手。從云制造概念可知,云制造系統(tǒng)中的角色主要由資源提供者、制造云平臺(tái)運(yùn)營(yíng)者、資源使用者三部分組成(見圖1)。由于云制造研究還處于起步階段,許多概念還未統(tǒng)一。資源提供者又稱云提供端,該主體通過云制造服務(wù)平臺(tái)提供相應(yīng)的制造資源和制造能力服務(wù);資源使用者又稱云請(qǐng)求端,該主體通過云制造服務(wù)平臺(tái)提出服務(wù)請(qǐng)求;制造云平臺(tái)運(yùn)營(yíng)者也稱云制造服務(wù)平臺(tái)、中間件,該主體根據(jù)用戶提交的任務(wù)請(qǐng)求,在云端化技術(shù)、云服務(wù)的綜合管理技術(shù)、云制造安全技術(shù)和云制造業(yè)務(wù)管理模式等支持下尋找符合用戶需求的服務(wù),并為云請(qǐng)求端提供按需服務(wù)。
圖1 云制造組成示意圖
為了實(shí)現(xiàn)上述云制造系統(tǒng),必須形成相應(yīng)的云制造體系結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)從下至上分為三層(見圖2)。
(1)資源層。資源層的構(gòu)成有:設(shè)備資源,如各種加工設(shè)備等;軟件資源,如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真、加工過程中涉及的設(shè)計(jì)專業(yè)軟件、仿真軟件和控制軟件等;人力資源,如人的經(jīng)驗(yàn)、能力等;無形資源,如企業(yè)無形資產(chǎn)、商標(biāo)等;技術(shù)資源,如專利、專有技術(shù)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。通過嵌入式云終端技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,可以將資源層中的各類物理資源接入到網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)制造物理資源的全面互聯(lián),為云制造虛擬資源封裝和云制造資源調(diào)用提供接口支持。
(2)制造云運(yùn)行支撐平臺(tái)。制造云運(yùn)行支撐平臺(tái)的實(shí)質(zhì)即為云制造的技術(shù)體系,如資源感知與接入技術(shù)、資源能力的虛擬化和服務(wù)化技術(shù)、虛擬化云制造服務(wù)環(huán)境運(yùn)行技術(shù)等,為云制造的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)上的支撐。其必須具備三方面的功能:一是提供各種資源的云化技術(shù),包括資源的服務(wù)化描述、服務(wù)化封裝、服務(wù)注冊(cè)與發(fā)布等;二是由于云服務(wù)往往由不同服務(wù)提供者提供,且用戶的需求往往需要多個(gè)服務(wù)組合完成,因此,該平臺(tái)需要提供面向需求的云服務(wù)調(diào)度、優(yōu)化和組合支持;三是云服務(wù)的運(yùn)行與監(jiān)控管理,以可視化的形式監(jiān)控服務(wù)運(yùn)行質(zhì)量。
(3)服務(wù)層。服務(wù)層面向服務(wù)使用者提供個(gè)性化的各種制造服務(wù),如設(shè)計(jì)服務(wù)、制造服務(wù)、供應(yīng)鏈服務(wù)、營(yíng)銷服務(wù)等。制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域和不同行業(yè)用戶只需要通過云制造門戶網(wǎng)站、各種用戶界面(如移動(dòng)終端、PC終端、專用終端等),就可以訪問和使用云制造系統(tǒng)的各類云服務(wù)。
3、云制造的應(yīng)用
(1)對(duì)大型集團(tuán)企業(yè)而言,可以構(gòu)建制造云平臺(tái)。大型集團(tuán)企業(yè)一般下屬企業(yè)、關(guān)聯(lián)企業(yè)眾多,利用網(wǎng)格技術(shù)等先進(jìn)信息技術(shù),整合集團(tuán)企業(yè)內(nèi)部的制造資源、計(jì)算資源和數(shù)據(jù)資源,形成快速制造能力及面向復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)能力平臺(tái),為集團(tuán)內(nèi)部各下屬企業(yè)提供技術(shù)支持、軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù),完成多學(xué)科優(yōu)化、性能分析、虛擬驗(yàn)證等產(chǎn)品研制活動(dòng),可以極大提高資源利用效率、提升產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
(2)對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群而言,可以構(gòu)建加工資源共享服務(wù)平臺(tái)。中國(guó)已經(jīng)成為當(dāng)今世界上擁有制造加工資源最豐富的國(guó)家,但卻存在制造資源分散和利用率不高的問題。利用信息技術(shù)、虛擬化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)以及RFID等先進(jìn)技術(shù),建立面向區(qū)域的加工資源共享與服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)加工制造資源的高效共享與優(yōu)化配置,可以極大促進(jìn)區(qū)域制造業(yè)水平提升。
圖2 云制造體系結(jié)構(gòu)
(3)對(duì)中小制造企業(yè)而言,可以構(gòu)建公共服務(wù)云平臺(tái)。中小企業(yè)一般缺乏信息化建設(shè)資金與人才,可以建立面向中小企業(yè)的公共服務(wù)云平臺(tái),為其提供信息化知識(shí)、產(chǎn)品、解決方案等資源,提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝升級(jí)、制造、采購(gòu)和營(yíng)銷等服務(wù),提供在線監(jiān)測(cè),遠(yuǎn)程診斷,設(shè)備維護(hù)和大修等服務(wù),促進(jìn)中小制造企業(yè)從低附加值的產(chǎn)品加工商向高附加值的產(chǎn)品供應(yīng)商轉(zhuǎn)變,走向產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈高端。
(4)對(duì)制造物流而言,可以建立物流拉動(dòng)的現(xiàn)代制造服務(wù)云平臺(tái)。我國(guó)制造業(yè)物流成本高的現(xiàn)狀制約了制造企業(yè)的快速反應(yīng)能力,利用RFID、網(wǎng)絡(luò)、物流優(yōu)化等技術(shù),建立物流拉動(dòng)的多方協(xié)作模式或第三方模式的現(xiàn)代制造服務(wù)平臺(tái),為整機(jī)制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)和物流企業(yè)協(xié)作提供服務(wù),促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
(1)泉州制造業(yè)支撐了泉州GDP的發(fā)展。泉州是一個(gè)民營(yíng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、制造業(yè)活躍的地區(qū),這兩大因素保證了泉州GDP一直居于福建省第一的位置,甚至還超過多個(gè)省會(huì)城市如南昌、合肥等。如表1所示,泉州工業(yè)增加值在其GDP中所占的比重達(dá)56%,而另五個(gè)地區(qū)則分別只占35%、42%、44%、44%、33%??梢?,泉州制造業(yè)在當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)中的支柱地位與基石作用。
表1 2012年泉州與一些地區(qū)的GDP及工業(yè)增加值的比較(單位:億元)
(2)泉州制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群顯著。泉州擁有強(qiáng)大的制造業(yè)基礎(chǔ),這體現(xiàn)于其已形成顯著規(guī)模效應(yīng)的產(chǎn)業(yè)集群。如表2所示,泉州的五大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群的增加值都在100億元以上。這些產(chǎn)業(yè)集群基本集聚于泉州的各區(qū)、縣及縣級(jí)市,如紡織鞋服集聚于晉江、石獅,機(jī)械制造集聚于南安、晉江,甚至有些產(chǎn)業(yè)集群積聚在某個(gè)鎮(zhèn),如南安的水頭是個(gè)聞名全國(guó)的石材鎮(zhèn)。
(3)泉州制造企業(yè)數(shù)量眾多,許多企業(yè)處于行業(yè)龍頭地位。據(jù)泉州市第二次全國(guó)經(jīng)濟(jì)普查主要數(shù)據(jù)公報(bào),2008年,泉州市共有制造企業(yè)19683家,擁有資產(chǎn)合計(jì)3142億元,其中紡織鞋服有6342家,建筑建材5430家,機(jī)械制造2565家,食品飲料1569家,工藝制品1359家。在這數(shù)量眾多的企業(yè)中,不少企業(yè)的規(guī)模已很可觀,根據(jù)《2012年泉州市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,有1704家企業(yè)產(chǎn)值超億元,其中93家企業(yè)超10億元。不僅如此,更有一些企業(yè)已成長(zhǎng)為行業(yè)龍頭,在產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中樹立了卓越的品牌地位,如體育用品業(yè)中的“安踏”、“特步”、“匹克”,男裝中的“利郎”、“九牧王”、“七匹狼”等。
表2 2012年泉州五大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值與增加值(單位:億元)
云制造的典型技術(shù)特征可以概括為五點(diǎn),即制造資源和能力的物聯(lián)化、虛擬化、服務(wù)化、協(xié)同化、智能化,其綜合地體現(xiàn)為“智慧化制造技術(shù)特征”??梢钥闯觯浦圃焓侵圃鞓I(yè)信息化的延伸與深化,所以衡量一個(gè)企業(yè)云制造能力,首先要評(píng)估其信息化程度的高低。美國(guó)管理系統(tǒng)協(xié)會(huì)給出了一個(gè)信息化管理的成熟度模型,參照美國(guó)管理系統(tǒng)協(xié)會(huì)的這一模型,本文給出了一個(gè)信息化管理的成熟度模型,按照信息化管理水平將其由低到高分成五個(gè)級(jí)別:無管理級(jí)別、單機(jī)級(jí)管理、技術(shù)系統(tǒng)級(jí)管理、IT服務(wù)級(jí)管理、戰(zhàn)略一致性管理。五個(gè)級(jí)別都有自己的典型特征。
為了評(píng)估泉州制造企業(yè)信息化程度,本文在杜棟、傅鉛生等研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了信息化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(見表3),接著選取了泉州制造企業(yè)中的恒安、安踏、特步、鳳竹、利郎、九牧王、雅客等七家具代表性公司進(jìn)行考察,分別得出分值(見表4),最后計(jì)算出這些企業(yè)的信息化程度的平均分是4.54分。所以,綜合起來,泉州制造企業(yè)信息化程度基本處于信息化中的第二層或第三層,即單機(jī)級(jí)管理級(jí)別或技術(shù)系統(tǒng)級(jí)管理級(jí)別。
單機(jī)級(jí)管理級(jí)別的企業(yè)處于企業(yè)信息化建設(shè)的初級(jí)階段,這一階段,企業(yè)會(huì)獨(dú)立開發(fā)或請(qǐng)第三方開發(fā)并實(shí)施面向事務(wù)功能處理的部門級(jí)信息化應(yīng)用系統(tǒng),如財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、庫(kù)存管理系統(tǒng)、采購(gòu)管理系統(tǒng),但沒有實(shí)現(xiàn)集成。這一級(jí)別的企業(yè)對(duì)于信息技術(shù)的管理基本停留在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)上,沒有獨(dú)立的信息化管理部門,若有,職責(zé)也僅限于是硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。
技術(shù)系統(tǒng)級(jí)管理級(jí)別的企業(yè)處于企業(yè)信息化建設(shè)的中級(jí)階段。這一級(jí)別的企業(yè)制定了信息化規(guī)劃,但其信息化規(guī)劃主要是關(guān)于信息系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)劃,規(guī)劃過程對(duì)于企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略規(guī)劃的協(xié)調(diào)性沒有考慮;同時(shí),財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、庫(kù)存管理系統(tǒng)、采購(gòu)信息系統(tǒng)等初步實(shí)現(xiàn)了集成化的運(yùn)行,但集成方式還停留在接口型的初級(jí)集成方式上。企業(yè)設(shè)立了專門的信息化技術(shù)部門,比較重視信息化應(yīng)用和信息系統(tǒng)的使用,但未設(shè)立CIO的職位,也沒有建立信息技術(shù)服務(wù)體系,因而對(duì)于信息情報(bào)資源的管理和應(yīng)用基本空白。
表3 信息化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
表4 恒安等公司的信息化指標(biāo)得分
根據(jù)以上的描述,一方面,可以看出泉州制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚,對(duì)泉州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有舉足輕重的作用,另一方面,可以評(píng)估出泉州制造企業(yè)的“云制造”能力幾乎為空白,與先進(jìn)制造模式之間有極大距離。為了保持制造業(yè)的優(yōu)勢(shì),泉州制造企業(yè)亟須采取相應(yīng)的對(duì)策,通過轉(zhuǎn)型更好地迎接云制造時(shí)代的到來。
企業(yè)信息化是一個(gè)涉及企業(yè)戰(zhàn)略、組織架構(gòu)、管理方法、業(yè)務(wù)與信息技術(shù)融合等多個(gè)方面的系統(tǒng)化問題。目前泉州制造企業(yè)雖然在提升信息化能力上有了一定積累,但在深度和廣度上仍有極大提升空間,重點(diǎn)應(yīng)在兩方面努力。一要制定全面的信息化戰(zhàn)略規(guī)劃,并與企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略規(guī)劃起到良好協(xié)同效應(yīng)。規(guī)劃的指導(dǎo)思想是:IT技術(shù)與企業(yè)業(yè)務(wù)深度融合,信息技術(shù)是企業(yè)業(yè)務(wù)部門和功能部門的支持性、基礎(chǔ)性技術(shù),信息化戰(zhàn)略是企業(yè)的核心發(fā)展戰(zhàn)略;企業(yè)成立集企業(yè)經(jīng)營(yíng)和信息技術(shù)為一體的信息化管理部門,CIO成為企業(yè)的重要高層管理者,形成有效的IT服務(wù)管理體系,高度重視信息資源的挖掘和應(yīng)用。二要形成適合信息化的扁平化組織架構(gòu)。企業(yè)信息化過程中,企業(yè)接觸的信息量激增,傳統(tǒng)的科層組織常使得信息的傳遞失真,降低了企業(yè)決策的質(zhì)量。所以,在企業(yè)信息化的過程中,必須改變傳統(tǒng)低效、遲鈍的職能型科層組織結(jié)構(gòu)與職能化管理模式,要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行扁平化戰(zhàn)略改造,建立快捷、靈活、高效并富有彈性的扁平化組織,形成新的以團(tuán)隊(duì)為組織單元和以流程為導(dǎo)向的運(yùn)營(yíng)模式。
這里的大型企業(yè)主要指已擁有穩(wěn)定市場(chǎng)份額、已樹立較高知名度的品牌企業(yè)。在未來的云制造體系中,大型企業(yè)不能簡(jiǎn)單地扮演資源提供者的角色,而應(yīng)該成為云制造的運(yùn)營(yíng)者,在云制造的服務(wù)層中擁有一席之地,如此才能實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)型向服務(wù)型、從產(chǎn)品價(jià)值鏈低端向產(chǎn)品服務(wù)價(jià)值鏈高端轉(zhuǎn)移。為此,大型企業(yè)應(yīng)該調(diào)整資源的配置,努力構(gòu)造虛擬私有制造云管理平臺(tái),包括設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)、制造服務(wù)平臺(tái)、供應(yīng)鏈服務(wù)平臺(tái)、營(yíng)銷服務(wù)平臺(tái)等,同時(shí)和眾多的企業(yè)形成良好合作關(guān)系,與合作企業(yè)共享相關(guān)資源。
歧異集聚戰(zhàn)略來自波特的思想。波特在《競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》一書中提出企業(yè)獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的三種基本戰(zhàn)略:成本領(lǐng)先、標(biāo)歧立異和目標(biāo)集聚。其中目標(biāo)集聚戰(zhàn)略是指如何在一個(gè)狹窄的單個(gè)產(chǎn)業(yè)細(xì)分中尋求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。集聚戰(zhàn)略又有兩種變形:成本集聚和歧異集聚。前者指在一個(gè)狹窄的單個(gè)產(chǎn)業(yè)細(xì)分中尋求成本優(yōu)勢(shì),后者指在一個(gè)狹窄的單個(gè)產(chǎn)業(yè)細(xì)分中尋求歧異優(yōu)勢(shì)。在經(jīng)濟(jì)全球化愈演愈烈的今天,一體化大市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,各個(gè)行業(yè)都進(jìn)入了重組整合的階段,出現(xiàn)了一批巨型的跨國(guó)企業(yè)。這些跨國(guó)企業(yè)的規(guī)模和資信能力可以在一個(gè)細(xì)分產(chǎn)業(yè)中實(shí)施成本領(lǐng)先或標(biāo)歧立異戰(zhàn)略。但泉州的制造企業(yè)還處于中小規(guī)模階段,應(yīng)以歧異集聚戰(zhàn)略為妥,通過識(shí)別企業(yè)價(jià)值活動(dòng)、重構(gòu)企業(yè)價(jià)值鏈、確定企業(yè)優(yōu)勢(shì)等環(huán)節(jié),選擇產(chǎn)業(yè)內(nèi)一種或一組細(xì)分市場(chǎng),針對(duì)特定的顧客群提供產(chǎn)品或服務(wù),并且利用自己的經(jīng)營(yíng)特色,鎖定目標(biāo)顧客群,獲取歧異優(yōu)勢(shì)。這種戰(zhàn)略的利基點(diǎn)在于擁有獨(dú)特的制造資源而能夠在未來的云制造體系中易于與其他主體形成協(xié)同效應(yīng)。
全球化背景下,單個(gè)企業(yè)所面臨的競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)更激烈、更復(fù)雜,所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)也更大、更多,而單個(gè)企業(yè)所掌握的資源是有限的,解決這樣的矛盾是與企業(yè)或其他組織如高校、研究所等結(jié)成聯(lián)盟,形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、范圍經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、速度經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、知識(shí)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)等。對(duì)于泉州而言,更積極的方法是結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,然后以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為平臺(tái),共同構(gòu)建云制造的公共云平臺(tái)。資源提供方與資源需求方分別向公共云平臺(tái)發(fā)出供應(yīng)與需求申請(qǐng),由平臺(tái)中的合作輔助支持系統(tǒng)針對(duì)需求進(jìn)行多方案的組合、優(yōu)化和推薦,由供需雙方自由選擇,形成合作關(guān)系;也為沒有形成合作關(guān)系的資源或處于空閑狀態(tài)的資源與需求方提供一個(gè)達(dá)成合作的交互平臺(tái)。借助于構(gòu)建公共云平臺(tái),企業(yè)可在“干中學(xué)”的過程中適時(shí)調(diào)整自身的資源配置或戰(zhàn)略,獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。
(注:基金項(xiàng)目:福建省教育廳2012年JK項(xiàng)目《云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)信息化公共服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用》(編號(hào):JK2012041);云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)智能福建省高校工程研究中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)。)
[1]王家仁:云計(jì)算及其發(fā)展前景[J].網(wǎng)絡(luò)與信息,2012(9).
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