关于对新沂工业云建设的可行性分析和思考

1、关于对新沂工业云建设的可行性分析和思考 摘要在给出工业云建设的重要意义、分析工业云的体系结构、服务结构及云制造的基础上，阐述了新沂开展工业云建设的可行性及必要性，剖析了新沂工业云建设中目前存在问题及制约因素，提出了新沂工业云建设的对策和建议。关键词工业云可行性分析思考1工业云建设的重要意义十二五期间，工业化与信息化的两化融合在对传统企业升级转型中，发挥了巨大作用随着近年来云计算、大数据、物联网和移动互联网的出现，当今的世界已快步进入大数据时代。预计大数据的产生及应用将会在未来10年改变几乎每一个行业的业务功能，人们可以把所有的商业和组织活动都视为大数据问题来重新审视，并重新定义、收集、管理和利

2、用各种各样的大数据。而工业云正是大数据时代，基于云计算技术，通过整合云计算、物联网、移动互联网以及创新设计与协同制造等技术，专门面向工业企业尤其是中小制造业企业和个人用户提高产品创新的公共服务平台。工业云技术包括软件云服务、虚拟化、仿真、云存储、网页浏览、云查杀病毒以及面向移动终端的云监控等技术。目前，虚拟化技术的应用较为普遍，例如企业桌面虚拟化技术将企业生产运营相关的所有数据全部存放于企业内部或企业外部专业的数据中心，以瘦客户机取代PC机，彻底解决桌面机维护难和数据泄密问题，并节约成本和资源。据一项相关资料统计，华为上海研究所的上万名员工将这一技术应用于日常办公，完全替代了原先的个人电脑系统

3、，节省了40%投资，电力消耗降低71%，CPU利用率从5%提高到了60%。工业云还使得工业企业的社会资源信息共享，将大大促进工业化和信息化的深度融合。当前，推广和应用于管理与控制的工业软件云服务是工业云应用的下一个重点，国家对工业云、工业领域大数据中心建设高度重视，2015年5月，国务院出台中国制造2025战略规划，提出要实施工业云及工业大数据创新试点，建设工业云服务和工业云平台，推动软件与服务设计制造资源关键技术与标准的开放共享。2015年底江苏省经济工作会议提出了企业互联网化概念。为此，新沂市政府也同时出台了“关于落实中国制造2025和中国制造2025江苏行动纲要的实施意见”，明确指出要推

4、动新沂制造业向集约化、品牌化、智能化、服务化、国际化、绿色化转变，实现工业强市目标，这为新沂在“十三五”期间推进新型工业化发展指明了方向。作为国家智慧城市建设试点城市，新沂从2014年政府做出建设智慧城市的战略决策至今，在电子商务、电子政务、城市智慧管理和智慧民生应用等领域已初见成效，下一步将是智慧技术、智慧产业的推广应用阶段。作为智慧产业和智慧服务应用之一，工业云的应用和发展将大大促进工业化和信息化的深度融合，提升工业企业尤其是中小微企业的市场竞争能力和创新能力，从而促进新沂工业经济整体信息化与智能化水平的全面提升。2工业云服务平台的构架2.1体系结构用信息化改造第二产业的一个重要内容就是用

5、信息技术改造制造业的生产工艺。信息技术是通过不断向制造业渗透扩散来改造传统生产工艺的。同时，信息技术也促进了传统制造业的管理现代化。云计算是生产性服务业的重要工具，是一种商业模式的创新。基于SaaS(softwareasaservice)模式的云计算服务，工业用户可通过各种客户端设备的瘦客户界面（如网页浏览器、基于网页的电子邮件）使用相应的工业应用软件。另外，工业用户可以基于PaaS(platformasaservice)模式采用工业云计算运营商支持的编程语言和工具编写好自己的应用程序，然后放到云计算平台上运行。在提升企业信息化服务能力方面，工业用户可以基于SaaS模式获得低廉的ERP、CRM

6、等企业信息化解决方案及服务。基于这些方案和服务，工业用户可进行快速有效的仿真模拟，降低设计与制造成本，提高原材料的利用率，从而大幅缩短企业产品升级换代周期，改善产品性能，大幅提升工业企业的自主创新效率，并推动企业核心竞争优势的提升。工业云计算平台采用CPU+GPU混合异构架构，实现芯片级、基础架构级和系统级三级集约设计，工业云体系架构如图1所示。分为基础设施即服务层IaaS(infrastructureasaservice)、平台即服务层PaaS、软件即服务层SaaS，以及面向工业制造领域的行业应用云服务，制作即服务层MaaS，如焊接云、切削云、磨削云、精加工云等。基础设施即服务层IaaS涵盖

7、了基础设施和基础服务。基础设施包括计算资源、存储资源、设计资源、仿真资源、生产资源、试验资源、管理资源、集成资源以及能力资源等，体现为制造资源和制造能力两种形态。基础服务包括基于基础设施之上的服务，通过感知、虚拟化、服务化中间件而全面整合资源层所提供的基础设施，通过资源管理和协同中间件为上层的资源利用所提供的重要支撑服务，如数据存储服务、计算服务、负载均衡服务、备份服务等。平台即服务层PaaS基于相关工业云计算API，提供服务发布发现、智能匹配、整合协同、运行容错、交易管理、监控评估等各项核心功能。平台基于高效能工业云计算服务门户，实现独立完成某阶段制造任务、协同完成某阶段制造任务、协同完成跨

8、阶段制造任务。 2.2工业云服务主要内容工业云服务平台是专门面向工业企业，尤其是对制造型中小企业提供产品创新的公共服务平台。它涵盖了企业设计、制造、营销等主要产品创新流程所需要的各种工具和服务。譬如，基于SaaS模式，通过互联网向广大用户提供产品创新的新型IT服务。主要包含了以下几个方面：（1）云设计，主要包括二维CAD服务、三维CAD服务、工程分析计算服务及平台服务；（2）云制造，主要包括数控编程服务、制造资源协同和数控设备联网和运维监控服务；（3）云协同，主要包括协同营销服务，数据管理服务；（4）云资源，主要包括：计算资源、存储资源、零部件库、专业应用构件、产品模型、设计标准和手册和电子产

9、品目录等内容；（4）云社区，主要包括工业设计服务、3D打印服务、三维扫描服务、采购服务和培训服务等内容。2.3云制造及其运行模式云制造，是在“制造即服务”MaaS理念的基础上，借鉴云计算思想发展起来的一个新概念。云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品，是“制造即服务”理念的体现。云制造采取包括云计算在内的当代信息技术及前沿理念，支持制造业在广泛的网络资源环境下，为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务，实现制造资源的高度共享。云制造通过建立共享制造资源的公共服务平台，将巨大的社会制造资源池连接在一起，提供各种制造服务，以实现制造资源与服务的开放协作以及社会资源的

10、高度共享。企业用户无需再投入高昂的成本来购买加工设备等资源，可以通过咨询公共平台来租赁制造资源。在理想情况下，云制造将实现对产品开发、生产、销售、使用等全生命周期的相关资源的整合，提供标准、规范、可共享的制造服务模式。这种制造模式可以使制造业用户像用水、电、煤气一样便捷地使用各种制造服务。制造资源包括制造全生命周期活动中的各类制造设备（如机床、加工中心、计算设备）及制造过程中的各种模型、数据、软件、领域知识等。与已有的信息化制造技术相比，在数字化（共性特征）的基础上，云制造更为突出的典型技术特征可以概括为五点，即制造资源和能力的物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化，其综合地体现为“智慧化制造

11、技术特征”。云制造服务的运行模式主要包括三大组成部分，如图2所示。制造资源需求方（个人、组织、企业等）、制造云服务方与制造资源提供方。制造资源需求方是云制造服务的使用者，这些客户没有制造能力或者缺乏制造资源，他们向制造云服务方提出服务需求；制造云服务商根据客户的任务要求，在云端进行资源搜索、识别、匹配和管理等操作，将制造需求分配给制造资源提供方；制造资源提供方（也称物理资源提供商）接到制造订单，可以高效地利用设备、器械等生产资源，实时地将制造进度通过制造云反馈给客户，同时，制造资源提供商之间也可以借助制造云实现产品的协同制造，发挥自身的生产优势，提升产品的竞争力。 3.新沂工业云建设的可行性及

12、必要性3.1工业云是实现“中国制造2025”的必经之路耳熟能详的德国“工业4.0”战略，与“中国制造2025”异曲同工。战略上我国已经和正在推进的信息化与工业化的两化融合，就是用信息技术和制造业结合，带动整个新一轮制造业升级和发展。在工业生产中引入工业云，可以对所有生产参数数据进行统一管理，对生产流程进行控制，减少人工参与，提升工业生产的智能化水平。无论是“中国制造2025”还是德国“工业4.0”都强调的是智能化和网络化，即通过智能控制，减少人工参与生产的过程。这就需要大量的计算机控制，并有海量的操控数据要自动分析，与此同时还需要网络互联，通过网络将各种各样的设备连接起来，统一通过远程方式来操

13、控，以保证智能工厂里的各种智能化生产流程正常运转。通过云计算数据中心，将大数据、云计算等新技术与工业制造有机地结合在一起，充分发挥这些新技术的作用，让工业制造业重新焕发活力。3.2新沂工业云建设的可行性新沂工业基础较好，早在上世纪末确立建设东陇海线上第三大工业城市定位之始，新沂市委市政府就把走工业强市道路作为发展方略，集政府、科技、企业等资源实施创新驱动，以科技推动工业发展，促进产业转型升级。区内花厅洒业，利民化工，蓝丰生化，恒盛化肥等一批传统支柱产业不断改造提升，规模支撑作用日益突出；新兴产业实现快速的规模化扩张、裂变式增长，基本形成以华信、斯尔克为代表的新材料产业；以必康新医药综合体项目为

14、代表的新医药产业等新兴产业集群。2015年初步统计，全市高新技术企业累计达到115家，“十二五”以来累计增加了21家，实现高新技术产值386.63亿元，占全部规模以上产值的27.49%，贡献率始终保持在30%左右。新沂积极探索县级城市信息化建设发展路径。采用购买服务的模式，投资1500多万元建成“云计算数据中心”；以民间资本投入为主，建成“铁人商务云计算数据中心”；以公司运作化为主，建成“伯图电商健康云中心”。以两化深度融合促进产业转型升级。2011年我市江苏八达重工工程机械有限公司获评江苏省两化融合试点企业，成为我市首家两化融合试点企业，至2015年7月底，共21家企业通过评审成为省两化融合

15、试点示范企业，其中卧牛山、斯尔克和荣盛达为2015年首次获评省两化融合转型升级示范企业，为全徐州市首批，两化融合试点示范企业数继续在徐州各县区保持第一。经济开发区2011年获评省两化融合试验区，2012年通过省两化融合示范区认定，无锡-新沂工业园于2013年评为省两化融合试验区。2014年斯尔克的“基于CAM生产系统的信息化深度协调应用”项目获省经信委工业转型引导资金两化融合专项补助，汉菱生物的“基于氨基酸上下游产品资源优化协同管理系统”获电商拓市类补助；2015年区内利民化工的“利民化工电子采购平台项目”获电商拓市类项目补助。斯尔克数字规划设计系统、花厅生物科技信息管控一体化项目ERP模块升

16、级、蓝丰生化三四酯车间DCS和ERP升级等系统均已完成，卧牛山新型防水材料有限公司成功试点智能车间建设，探索定制化生产，应用智慧仓储物流，提升现代物流业发展水平。目前，华信新材料、康程新材料、吉兴新材料、卫岗乳品和大自然木业等多家公司正在申报两化融合转型升级示范试点企业，卧牛山新型防水材料有限公司正在组织申报国家两化融合冠标。以利民化工、花厅生物等传统化工企业为主体，围绕电商拓市，物流管理等领域探索传统产业升级，同时正在进行调研工业网+云+端建设，推动中小微企业整体信息化升级。形成了以新医药、机械加工、精细化工、纺织服装、新材料、高端装备制造、电子信息为主导的七大产业集群。建设了一批特色鲜明、

17、定位准确、优势突出、环境优良、效益显著的省级两化融合示范基地。3.3新沂工业云建设的必要性工业云能更好地促进两化深度融，“互联网+”传统产业行动的实质是信息化与传统行业的深度融合。无论是“工业4.0”、智慧地球、工业互联网等新理念、新战略，都把信息化推向了更高级的阶段。“中国制造2025”的主线是两化深度融合，主攻方向是推进智能制造。实施“中国制造2025”，推进智能制造要抓行业、抓试点，抓好“互联网+制造业”的关键环节。实现智能制造，工业云是其中重要的组成部分。通过互联网、云计算等技术，推进研发设计、数据管理、工程服务等制造资源的开放共享，将各类制造资源和制造能力虚拟化和服务化，将资金流、信

18、息流、物流、服务流统一构成制造资源和制造能力池，企业通过云服务平台随时获取全生命周期服务，实现制造需求和社会化制造资源的无缝对接。新沂已经把“工业云”建设作为未来3-5年实施两化深度融合的主要抓手之一，列入了十三五规划和2016年政府重点工作，打造“工业云创新服务平台”，实现在云端为不同水平层次的工业企业提供研发设计、数据管理、协同营销、工程服务、现状诊断等信息化集成服务和面向产业工人的远程学历教育和技能培训服务，以及提供产品全生命周期支持和产业链协同支持。按照联合龙头企业、发展中小企业、推动产业集群发展的行动准则。综合利用云计算、物联网、大数据、移动互联等先进信息技术，重点面向装备制造业打造

19、“工业云创新服务平台”，并先行在必康制药江苏有限公司、徐州卧牛山新型防水材料有限公司等等产业开展示范应用，逐步向其他企业扩展。力争在提升新沂云计算技术应用水平的同时，大幅降低工业企业信息化建设门槛，节约企业应用和维护成本，进一步加速信息技术在工业领域的渗透和深度融合，提高产业集群整体信息化水平，推动装备制造业转型升级，促进新沂两化深度融合进一步取得实效。4新沂工业信息化发展现状和工业云建设的制约因素4.1工业信息化发现现状从发展阶段看，一般工业化与信息化两化融合要经历三个发展阶段。第一个阶段是局部应用阶段，这是“两化融合”的起步阶段，现在新沂的大多数企业、行业都处于这个阶段。这个阶段企业着重关

20、注信息化和工业自动化基础设施建设和环境营造，注重信息技术在企业、行业、地区中单项业务的加快应用，提高应用效率和效果。为“两化融合”的进一步发展打下基础。第二个阶段是集成应用阶段，新沂目前只有个别规上企业进入了这一阶段。该阶段中企业单项业务信息化的覆盖面较高，并且各业务环节之间实现了一定的协同集成应用。这样，不仅使得信息技术全方位地满足企业、行业的需要和可能，同时信息资源在认识、管理和操作上成为企业和产业发展的基础性战略资源。第三个阶段是深度应用阶段。在这一阶段，企业信息技术应用和业务管理将朝着全面深人融合的方向发展，实现经营模式和生产模式的彻底变革，信息技术和信息资源成为工业装备、工业能力、工

21、业素质、工业活动的内深要素，信息化和工业化真正融合在一起，形成信息化与工业化的一体化。这个阶段企业将实现研产供销、管理与控制、业务与财务全流程的深度衔接和协同集成，优化或深刻变革传统的业务流程、管理方式和经营模式，为企业发展注入新的强大动力。 “两化融合”又是一个发展的过程，工业技术、材料、工艺在变化，信息化也在变化，产品也在创新发展，所以即使到了信息化与工业化一体化的时候，仍然要随着变化进一步完善。在这个过程中，工业将逐步由大变强，信息工业化道路基本形成，并且走的越来越好。4.2新沂工业云建设的制约因素4.2.1工业企业基础相对薄弱，信息化建设处于起步阶段新沂生产制造模式还比较传统，制造业服

22、务化、信息化程度仍处于第一阶段即局部应用阶段。服务业发展和信息化水平的滞后，导致制造业企业交易成本难以降低，影响制造业效率的提高。虽然引进了化工、医药、铝材、特钢、电子等一些重大工业项目，但只有恒盛化工、蓝丰生化、利民化工、花厅生物、众客食品等5家重点企业年产值10亿元以上。2014年，我市规模以上工业企业共499家，企业数量虽多，但规模普遍较小，缺乏五十亿级、百亿级以上的规模龙头企业。而中小企业主要为大企业从事配套生产活动，依附性较强，往往面临技术和资金约束，由于受到规模水平、信息化水平和科技创新能力的制约，导致制造业企业交易成本难以降低，影响制造业效率的提高。4.2.2中小企业对工业云建设

23、关注度不够工业云发展的基础归根结底仍在企业，切入点和结合点也在企业，工业云发展的广度、深度和速度在很大程度上也取决于相关企业的积极性、主动性和创造性。目前，随着工业化和信息化的融合发展，新沂大部分企业的信息化意识明显提高，企业信息化应用正从规模以上企业逐渐扩展到中小企业，越来越多的中小企业对信息化的需求更加明确和迫切。但总体上中小企业信息化依旧面临诸如信息化投入资金不足、信息化总体水平不高、信息化人才缺乏、信息技术应用的深度、广度和集成度较低等诸多问题，资金不足，经济压力大，升级转型意愿不强，眼前利益及短期行为比较严重是工业云面临的主要问题，这将直接影响中小企业两化融合水平的提升。4.2.3行

24、业整体布局和统筹规划的整合力较弱工业云应嵌入在工业产业链各个环节中，其中涉及硬件制造商、软件开发商、系统集成商、电信运营商和互联网信息服务商等众多类型企业。因此，工业云的发展需要工业产业链各个环节及多种类型的企业共同推动。目前，新沂虽然在新型工业化推进和转变经济发展方式取得了明显成效，但经济发展的粗放特征仍然比较明显，产业结构不合理矛盾依然突出，我市工业结构大多是传统工业为主，转型升级需求迫切，工业产业内部结构单一，产业链上下游不协调，产业集群尚未形成；新兴产业比重偏低。化工、冶金机械、资源加工、纺织服装等传统工业比重占70左右，产品结构以劳动密集型、加工型为主，产品附加值不高，缺乏紧密的技术

25、合作和明确的产业分工，虽然新医药、新材料等新兴产业出现了产业集聚的态势，但集聚区内分工和专业化程度不高，大量“小而全”的企业在同一个集群中，阻碍了产业链的延伸和集群的自我发展。4.2.4企业科技和人才支撑不足除了资金问题之外，企业还面临科技和人才支撑不足的严重问题。对企业来说,技术发展是企业发展战略的组成部分,而科技人才是促进技术发展的根本性力量。有些企业领导没有认识到科技人才对企业发展的重要作用。企业科技人才投入低，激励等机制不健全，科技人才的积极性和创造性得不到充分地发挥。在科技人才选拔、培养和使用上，有些企业不能做到人尽其才，造成人才的埋没和浪费，企业无法形成一支高素质的科技人才队伍。企

26、业在培养技术拔尖人才、分配制度、开展产学研联合开发人才方面不够健全，使人才开发在体制上得不到应有的保证。同时，企业科技投入不足，导致研究开发在课题量、科研设备仪器、科研活动经费方面缺乏力度，不利于企业新产品、新工艺的开发，更不利于人才的培养和使用。由于人才流动体制不完善，使得社会上优秀科技人才不能进入企业从事研究与开发，造成企业缺乏人才，而大专院校、科研院所的科技人才不能在企业技术进步中充分地发挥其作用。5新沂工业云建设的对策和建议5.1政府引领，稳步推进目前工信部有关工业云平台的发展路线也已经明确，即“政府引导，企业主体，平台共享，联盟推进”。具体来说，在这个过程中，由于国内多数中小企业对云

27、计算应用还比较陌生，需要政府出面来引导中小企业使用。在平台中企业才是主体，平台资源要与政府部门和其他机构实现共享，平台搭建过程中需要联合产业联盟一起来推广。政府、企业和社会都应认识到，工业云建设是一项长期而艰巨的任务。难度在于它本身就是创新工程，是为了适应大面积工业化发展而必须采取的手段。世界上鲜有案例，国内也刚刚起步，可以供新沂借鉴的成功经验及案例很少。因此，新沂建设工业云时应需谨慎，积极引导，稳步推进，这绝不是一项“短平快”的工程。5.2市场主导，标杆示范市场经济的规则是优胜劣汰。企业特别是广大的中小企业要充分认识市场的主导作用，紧紧抓住这一轮企业互联网化契机，变被动接受为主动选择。，现在

28、工业云在技术上正日益成熟，如何让传统企业接受并使用，这是一个难题，中小企业是新沂转型升级的主力军，而这些企业由于已经形成发展的路径依赖，必须让这部分企业接受并使用工业云。传统企业的互联网化是推广工业云的第一步，因此，新沂本土企业应当瞄准1-2个行业，依靠政府引导和科研机构参与，在这些行业先做出示范、形成标准化的解决方案，然后就能将云计算迅速推广到其他行业，着重做好以下几点，1）信息化基础设施、工业自动化基础设施的建设，个别信息化落后的企业还应普及互联网应用;2）推进先进数字化设计与制造技术的广泛深人应用，推进企业CAD/CAM/CAE，ACPP等产品设计和辅助制造技术的应用;3）推进生产过程智

29、能化技术的应用，提高企业数控技术应用率;4）促进电子商务在企业发展过程中的运用，推动企业管理信息化。这不仅是一个比较好的发展路径，也是对信息化的补课。5.3发挥云计算的集中资源优势，避免重复建设工业云服务的最大特点就是云计算的集中资源优势，使用不受地域限制，也就是说，对于用户而言，当他使用工业云的时候，简单至只需要一台终端、连接上工业云服务中心的网站，即可以使用工业云服务。在使用过程中，至于他使用的是什么地方的工业云平台，其实是无所谓的，因为他不需要关心背后的云在什么地方。因此，对于新沂的中小企业来说，使用国家现已建成的工业云服务中心及新沂的云计算信息中心就完全能够满足企业用户需要，没有必要也

30、不要急于建立自己的云服务中心，购买服务的方式使用工业云服务是最佳途径。5.4发挥中小企业云制造（MaaS层）产业集群的作用中小企业云制造服务平台区域性产业集群聚集是当前中小企业发展的一种重要模式，重点是如何提高产业集群的协作效率和整体优势。建议:（）围绕转变经济增长方式、增强企业市场竞争能力为目标，走良性循环发展的路线。从增强企业市场竞争能力的应用需求出发，由需求驱动来建立系统，通过系统建设带动技术产品研发，通过技术产品的发展进一步促进系统的改进完善，通过系统进一步推动新的应用；（）按复杂系统工程内涵实施云制造系统。在实施中要坚持“效益驱动，总体规划，突出重点，分步实施”的指导思想；要密切结合各个企业的实际需求与情况，制定好发展规划与阶段性实施方案；要重视企业产品研制全系统、全生命周期活动中的人、经营管理、技术及信息流、物流、资金流、知识流、服务流的集成优化。（）建立云制造技术研究队伍与发展中心。在技术研发中，要持续地重视新兴信息化技术与工业化技术的深度融合，要不断总结和突出云制造的技