基于工业云的机加工行业网络化协同模式创新

张晓　洪月蓉　白欧

摘 要 机械加工行业是整个制造业的基础，且涉及的领域众多。随着物联网、云计算、大数据等基于互联网的新一代信息技术向工业领域融合渗透，制造业与互联网融合程度的不断提高，工业云应运而生。借助工业云平台在网络互联的移动化和泛在化、信息处理的集中化和大数据化、信息服务的智能化和个性化方面的显著特性，逐步形成了以互联网为创新要素的制造业发展新形态，催生网络化协同制造新模式，推动制造业的转型升级。本文对国内外工业云平台发展现状进行总结的基础上，阐述一种面向机加工行业的工业云平台——iSESOL云平台的创新性和特点，希望为整个机加工行业企业转型升级提供思路和建议。

关键词 工业云；机加工行业；网络化协同

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）15-0095-02

1 国内外工业云平台发展现状

国内外已发展出一批工业云平台，并实现在制造业的应用。作为德国的顶尖企业，SAP公司布局以工业云和工业大数据为基础的信息物理系统，通过对制造企业客户的数据整合，集成和分析，协同制造企业强化对生产制造全过程和产品全生命周期的集中管理，从而幫助中小企业建立多样化的创新创业渠道，使得中小企业在新业务形态、新商业模式中不断融合发展，催生出新产品、新技术、新模式。GE宣布向所有工业互联网开发者全面开放Predix平台，Predix平台为工业数据与分析而开发的操作系统，实现了人、机、数据之间的互联。而国内的典型工业云代表包括智能云科iSESOL工业云平台、航天科工的航天云网、山东工业云等等。智能云科iSESOL工业云平台以智能数控设备为基础，高端工业服务为途径，整合广泛社会资源，打造社会化协同的云制造服务。航天云网依托航天科工雄厚的科技创新和制造资源，开放整合社会资源，以“线上与线下相结合、制造与服务相结合、创新与创业相结合”为特征，适应互联网经济业态与新型工业体系的生态系统。

2 我国机加工行业发展问题和瓶颈

机加工涉及的领域众多，比如金属切削加工行业、激光加工行业、木工雕刻行业、电火花加工行业等等，小到日常用具，大到飞机轮船，这些产品的生产都离不开机加工，因此，机加工支撑了众多的工业产品，为国民经济做出重要贡献。

但是，我国机加工行业存在诸多不利于发展的问题和瓶颈：技术能力薄弱、产业链衔接不紧、行业竞争同质化严重、产品附加值低、设备利用率低，而这些问题直接导致了低质、低价的恶性循环，竞争的压力也使企业无力承担研发投入、设备升级换代投入等。随着社会经济的发展，民营企业的一些弊端也渐渐显现出来，民营企业由于规模的限制，往往都缺乏足够的资源，技术力量也非常薄弱，行业的整体创新能力不足，导致在质量上只能被动满足客户需求。这些现象在机加工业界里由于所占比例很大，已成为机械加工业整体发展的瓶颈，也造成了行业发展的不平衡。

3 面向机加工行业的iSESOL工业云平台

为了克服上述问题，智能云科iSESOL工业云平台更聚焦机加工行业，以解决机加工行业由产能分配不均带来的产能不足和产能过剩带来的资源浪费等问题为使命，实现了基于工业云的机加工行业网络化协同模式创新。具体而言，基于iSESOL工业云的机加工行业网络化协同模式体现了以下特点。

3.1 聚集社会化的制造资源，产能协同，制造资源互补，资源优化

基于工业云平台可以实现机加工设备如数控机床、机器人，及智能工厂的联网和接入，在形成工业云平台形成云制造资源池，为企业间的协同制造提供产能。基于形成的云制造资源池，实现智能化的产能协同和制造协同，基于互联网的制造业经济共享，对闲置制造资源的重新分配。通过智能化的协同制造，可以实现机械加工领域制造资源互补，产能优化，提高制造效率。

产能协同帮助缺少生产资源（数控机床等机械加工设备）的企业可以以委托、融资、租赁等多种方式以更低成本，更少投入的方式从生产资源过剩企业获取有绝对质量保障的生产资源。生产资源过剩的企业分享和出售自己的存量生产能力，使工厂的设备和资金利用率最大化，达到提高效率和降低成本的效果。具体通过互联网，将产能中心（数控机床）聚集，使机床的使用率透明化，然后通过“分单”和“合单”模式调节产能余缺。分单模式将大规模的订单，整合周边产能进行承接，利用各区域产能，将订单分散生产；合单模式则将单件小批量的订单合并打包成批量订单，交与一个企业完成，提供原来无法提供的制造服务。这种智能化的协同制造模式使整个区域的生产加工能力成为一个虚拟工厂，任何有生产需求的单元都能够按需支配，任何有生产能力的单元都可以参与生产制造。

3.2 创新能力协同：社会创新资源、设计能力的共享、互补和对接

iSESOL工业云平台，具备面向机加工领域的设计师的应用平台和在线设计接口界面，结合基于工业云平台的工艺设计软件，聚合了机加领域的设计师或者创客、工艺工程师，实现创新能力的共享、互补和对接，最终实现创新能力协同，降低机加工企业的创新成本。

对于设计师来说，协同设计的入口可分为两类，第一类是设计师已经有比较成熟的设计方案，可以直接将设计方案推送到云平台，由工业云平台的用户或者加工企业进行付费选择；第二类是用户或者生产企业有设计的需求，直接在云平台上进行需求发布，然后由平台上设计师或者创客们给出设计方案让用户进行选择，用户确定设计方案之后支付相应的费用。设计方案确定之后，工业云平台会根据用户的习惯进行推荐或者由用户来在线选择平台上的工艺人员进行工艺开发，生成的工艺文件直接通过工业云平台推送到用户选择的智能设备上进行生产，最终由物流将生产好的产品送到用户手中。

3.3 联网设备的智能化全生命周期管理

对接入工业云平台的机加工及其他制造设备，实现整机及关键零部件从生产到出厂、从组装到运输的全过程追踪，直至在用户实际生产中的信息；管理用户与设备、设备整机与零部件的关系；提供设备及其零部件的全生命周期追踪、管理及数据统计和分析的服务；提供线上线下对设备用户实时支持的服务，包括远程支持和派遣服务工程师去现场等方式；提供服务全过程的统计数据和分析结果，实现企业间产能资源生产制造与运维服务等环节的信息溯源。

4 结论

综上，基于工业云平台，通过数据共享和信息集成，实现机加工行业的社会化生产资源和价值的共享，重塑工业生产要素的获取、配置、交易、支付方式，推动创新资源、生产能力、市场需求的跨企业集聚与对接，形成共享经济模式和商业模式创新，减低机加工行业企业的设计、工艺、设备管理等成本，提高生产质量和生产效率，从而达到提高机加工行业附加值，带动机加工行业的智能化升级转型。

参考文献

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