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云制造——铸就中国制造强国梦

2013年10月24日01:01    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:云制造——铸就中国制造强国梦

图为北航云制造团队部分教师和学生

  □ 姚 军

  近几年,随着“云计算”“云制造”在媒体上的频现,一场以云技术为核心的变革正在紧锣密鼓地展开,它对中国未来制造业发展将产生深远的影响。

  审时度势:中国制造的困境

  “云制造”是针对我国制造业所面临的问题提出来的。

  众所周知,制造业是我国国民经济的支柱产业,我国已经成为位居美国、日本和德国之后的世界第四大制造国,而我国大多数制造企业却面临着产品附加价值低、产品开发和服务竞争力弱、产品制造能耗高,以及对环境造成的污染严重等诸多问题。中国制造业要成为世界制造业强国,必须破解信息技术与传统制造的结合这一“瓶颈”问题。

  在这个关键节点上,机会又一次留给了有准备的人。2009年,中国工程院李伯虎院士、北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院副院长张霖教授率领的研究团队,敏锐地意识到云计算、物联网等先进信息技术与制造业进行的深度融合将为制造业带来深刻的变革,在国际上率先提出了“云制造”的概念。

  “云制造”的提出,在学术界和企业界引起广泛关注,仿佛给身处寒冬的中国制造业带来些许暖意,人们思考着它对于中国从制造业大国走向制造业强国的意义,期待着它将对中国制造业的模式及业态所产生的深远影响。

  勇立潮头:掀起云制造涌浪

  几年之前,由于缺乏成功的应用案例,许多人对云计算、物联网等新技术的生命力表示怀疑,对于云制造也有不同的看法。通过深入调研和广泛征求意见,团队对云制造的概念、运行模式、体系架构及关键技术等进行了系统地研究,在众多专家学者及企业人士的共同努力下,使云制造的理念逐渐清晰和丰满起来。

  云制造是借鉴云计算的理念和模式,通过资源感知与接入、虚拟化、服务化等技术,将制造全生命周期所需的各类资源和能力聚集成网络空间上一个巨大的制造服务池(又称“制造云”),通过云服务平台对制造云中的服务进行管理、调度和优化,而用户则从制造云里随时获取所需的服务来完成其制造任务。

  云制造是云计算、物联网、服务科学、智能科学等多项先进技术的发展与融合,是将制造业信息化的实践与最新信息技术相结合而进行的一次学术思想的原始创新。云制造终将改变传统制造模式,使社会大众能够借助云制造服务平台参与和推动制造业发展,由此形成的个性化社会化生产模式将激发制造业群体创新的热潮。

  自主创新:打造中国云制造

  2011年,国家863计划正式启动重大主题项目“云制造服务平台关键技术研究”,来自全国28个高校、科研院所和企业的300多名参研人员共同开展云制造技术的研究与应用,北京航空航天大学团队为该项目的牵头和总负责单位,张霖担任该项目的首席专家。在李伯虎院士和张霖带领下,这支团队扬帆远航,去迎接风雨的洗礼。

  云制造作为一个崭新的研究方向,许多关键技术在国内外都没有成功的先例,项目组面临的挑战十分严峻。他们首先基于云制造理念,建立了一套较为系统的云制造理论技术体系,分别针对集团企业和中小企业的特点,提出了云制造服务系统体系架构,制定了4项云制造国家标准草案(其中1项已通过国标委评审,等待发布)。同时还开发了一批具有自主知识产权的云制造核心关键技术,包括制造资源智能感知与信息处理技术、制造资源和能力虚拟化/服务化技术、云服务动态协同管理技术、跨领域综合知识管理技术、面向按需服务的普适人机交互技术、云制造服务节能评估技术等,形成了一批共性支撑工具和引擎。在此基础上,针对两类集团企业管理模式和两类中小企业协作模式,分别开发了个性化云制造服务平台,初步形成了4个云制造服务中心,并进行了应用示范。

  功夫不负有心人,研发团队群策群力,通过技术攻关以及应用企业的示范效果,消除了立项之初的许多困惑和疑虑,坚定了业界对于云制造的信心,相关成果也得到国内外同行的广泛关注与认可。

  谁与争锋:放眼国际学术前沿

  在云制造相关理论和共性技术的研究方面,北航云制造团队凭借其优秀的研发力量,取得了一批标志性成果,发表了大量研究论文,为云制造理论方法体系的建立和完善发挥了核心作用,在国内外学术界产生了广泛影响,展示了中国军团卓越的创新力量,使云制造正成为一个具有国际影响力的研究领域。

  他们发表的国际上第一篇系统阐述云制造理念的文章《云制造——面向服务的网络化制造新模式》入选“2011年中国百篇最具影响国内学术论文”。至今团队发表的与云制造相关的论文已被国内外学者累计引用近千次。这其中包含了许多西方发达国家的研究人员。美国、德国、新西兰、瑞典、英国等国家多所大学的研究团队相继开展云制造研究,并与他们保持着密切联系。

  在第24届、第25届欧洲建模仿真大会上,团队应邀请组织了“云制造研讨会”,介绍了云制造相关研究成果,得到多国学者的积极响应。2013年7月,在美国召开的ASME制造科学与工程会议上,会议主办方组织了“云制造进展研讨会”,北航团队应邀做主题发言。与会各国学者对中国在云制造研究与应用方面的成就给予充分肯定。

  欧盟第七框架相继启动了两个云制造项目。这两个项目的负责人及主要研究人员多次到北航与团队交流,并高度评价了北航团队的创造性贡献。

  全球3D打印权威专家、美国康奈尔大学胡迪·利普森教授在其著作中对云制造给予充分肯定,并深刻阐述了云制造与3D打印的结合可能对未来制造业带来的革命性变革。

  彩虹总在风雨后。经过风雨的洗礼,北航云制造团队已成长为一支具有国际影响力的优秀科研团队,他们勇于创新,直面挑战,将不断抢占世界云制造技术制高点,为中国成为真正的世界制造强国作出自己的贡献。

(来源:科技日报)


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