工业互联网验证示范平台|云制造服务平台资源共享，能力协同——航天“智造”未来

为加速优秀工业互联网验证示范方案的推广与复制，促进物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的规模化应用，建立示范样板，2016年工业互联网产业联盟面向成员单位启动了两期验证示范平台项目征集，旨在通过联盟将高价值可复制的创新解决方案树立为样板点，加速技术、产品和解决方案的孵化。通过联盟各工作组组长及专家评审，最后共评审出13个验证示范平台案例并汇编成册，于2017工业互联网峰会上正式发布。

联盟将定期在微信公众号与社会各界分享2016工业互联网验证示范平台项目，敬请关注。

云制造服务平台 资源共享，能力协同

——航天“智造”未来

导读

当前，制造业与互联网+、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的深度融合发展是全球制造业转型升级发展的重要途径。特别是，以新一代信息技术为基础、实现制造企业内部资源优化配置与跨企业社会化协同制造的工业互联网，成为新一轮工业革新浪潮的驱动力。

航天云网科技发展有限责任公司（简称“航天云网公司”）隶属于中国航天科工集团公司（简称“航天科工”），是航天科工以技术创新牵引商业模式创新，以商业模式创新拉动管理创新，迭代推动转型升级、二次创业的重要举措，是航天科工的第二张名片、第二张面孔。航天云网公司积极响应国家“互联网+”行动计划，倾力打造以云制造服务为核心，以“信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢”为理念的高端生产性服务平台-航天云网平台，目前，航天云网公司旗下子公司共计12家，国内分布在北京、江西、贵州、内蒙古、辽宁、四川、浙江、湖北、甘肃等地，海外布局德国和伊朗等国。

航天云网公司承担军工企业首批“复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室”及“工业大数据应用技术国家工程实验室”建设，入选工信部首批智能制造试点示范项目及中德智能制造合作试点示范项目，制定云制造系列国家标准，担任工业互联网产业联盟副理事长单位、中国信息系统集成及服务行业联盟常务理事单位、中国制造企业双创发展联盟理事单位。航天云网公司围绕发改委重大专项云平台建设、智能制造试点示范项目建设、工业大数据工程实验室建设及相关的技术和产品研制持续投入大量的研发力量，公司拥有多名行业专家和技术骨干，主持或参与开展智慧云制造技术、基于“互联网+”的制造全过程协同技术、基于CPS的智能互联云工厂技术、智慧企业创新应用工程技术等方向研究，已拥有智能制造相关专利34个，建立相关标准89个。

航天云网平台作为典型的云制造服务平台，是我国航天事业的一个新的重要组成部分，是航天科工顺应时代潮流的牵引性力量，它将依托航天科工线下雄厚的科研与制造能力，统筹发挥航天科工及全社会各届的人才优势，在促进大众创业、万众创新方面，在促进传统产业升级、传统企业改造方面，在促进制造业资源共享、能力协同方面，努力做出特色、创造业绩、积累经验，为我国制造业企业提供方便、高效、开放，好用、管用、够用的线上线下互动全流程发展环境，为提升中国制造能力和水平做出应有的贡献。目前，航天云网上线企业已超过60万家，线上合同总额超过200亿元，形成了由126款软件、1.37万项专利、3.58万份标准、数百名专家构成的云资源池，已完成云制造技术体系、产品体系和实施体系的验证，得到了市场的广泛认同。

关键词

云制造，复杂装备制造业，资源共享，跨企业协同，虚拟工厂

云制造服务平台，助力中国“智造”

【复杂装备制造业的困局】以航空、航天制造为代表的复杂装备制造行业，在业务过程中普遍存在以下困境：第一，行业相关企业自身制造资源的总量虽然相对丰富，但是多处于分散、封闭的状态，实际运行忙闲不均，时有局部短缺的情况；第二，内部缺乏充分竞争，导致“一般能力大家都有、瓶颈能力谁都没有、发展出路严重塞车”的现实问题；第三，各类跨单位的业务协作缺乏跨单位业务平台支持，协作效率低、信息一致性差等。

【技术创新，服务化协同】

（1）总体架构

云制造服务平台总体架构包括资源、接口层、服务层和业务层，如图1所示。

图 1 云制造服务平台总体架构

1）资源层，包括统一数据中心和各类制造能力/资源，云制造知识库、制造数据中心设计/仿真模型库等。

2）虚拟化层，包含计算资源虚拟化、数据资源服务化、制造资源服务化等功能，形成虚拟化、服务化资源云池对计算资源、数据资源、制造资源进行统一管理和调度，供上层应用调用。

3）服务层，在虚拟化资源的基础上，形成测试床核心功能服务层，提供制造资源/能力接入、资源/能力服务管理、跨企业云排产及虚拟工厂运行管理服务。

4）业务层，在工业互联网环境下开展生产、加工、测试等硬资源和设计、仿真、知识等软资源接入业务、异构、开放的数字化制造资源和制造能力的集成以及统一的服务化管理业务、基于统一的平台进行跨企业的资源和能力调度业务和基于虚拟工厂的管理业务。在这些业务的基础上，开展云设计、云交易和云生产等云制造业务。

（2）制造资源/能力集成接入

提供两种方式支撑制造资源/能力的集成接入。一、通过工业互联网网关产品（SMART IoT）直接与制造资源（工业设备）集成，采集生产设备内部数据及外部传感器数据，用于优化设备管理，降低生产设备损耗，提高设备利用率；采集产品在使用过程中的运行状态、产品健康数据等，用于缩短产品售后及维修响应时间等。二、通过集成ERP、MES等信息系统获取资源状态信息、工作数据信息等，完成制造资源数据采集工作；通过信息系统向制造资源/能力传递数据信息，完成制造资源/能力的控制操作；通过工业互联网相关模块实现远程软件资源操作。

图2 制造资源/能力集成接入

（3）云制造资源/能力服务管理

云制造资源/能力服务管理实现异构、开放的数字化制造资源和制造能力的集成以及统一的服务化管理，具备各类制造资源和制造能力的按需组合、优化配置以及高效协同互操作能力，能够支撑产业集群制造资源和制造能力的整合共享、竞争盘活，并充分支持跨专业、跨地域、跨阶段的制造资源和制造能力的协同与优化。

图3 云制造资源/能力服务管理

（4）跨企业云排产

跨企业云排产系统定位于云制造、智能制造支撑技术，有效协调多家制造企业动态组织、共享资源信息，针对性开展智能计划排程和柔性调度。旨在为供需双方提供一个便捷的制造能力交易管理平台。通过云排产系统的推广全用，可牵引制造资源和能力物联化及虚拟化，以工作中心为基本单位，在产业链层面实现制造资源统一管理，有效提高产能均衡及利用率。解决制造业企业的能力和资源忙闲不均，人工排产错误多、目标优化不足等问题。

图4 跨企业云排产

（5）虚拟工厂

实现线上虚拟模型直接连接线下真实的设备，在线实时查看实际的生产任务,利用AR/VR/MR技术实现虚拟工厂的真实体验，体现真实工厂生产制造产品的过程，将虚拟世界与现实世界高度融合。基于虚拟现实系统建立全厂的3D模型和设备3D虚拟生产模型，在三维虚拟工厂里，验证生产流程。

图5 虚拟工厂

资源共享，能力协同

云制造服务平台，以服务的形式提供制造资源/能力，形成按需使用，所见即所得的制造资源/能力配置方式，消除了制造资源/能力的信息孤岛，促进了跨专业、跨地域、跨阶段的制造资源和制造能力的协同。在此基础上协调多家制造企业动态组织、共享资源信息，并开展智能计划排程和柔性调度，有效提升了装备制造产业链运行效率。通过虚拟共享运行管理，实现线上虚拟模型直接连接线下真实的设备，在线实时查看实际的生产任务，利用VR技术实现虚拟工厂的真实体验，体现真实工厂生产制造产品的过程，革新了复杂装备制造行业生产管理模式。截止2016年底，线上登记可租用的设备/设施资源达到1.3万套，接入集成数十类工具软件，整合发布17大类2600余项专业能力，业务协作成交金额超过100亿元，整体提高复杂装备制造资源/能力利用率40%以上，提高跨单位协作效率30%以上。

云制造，助推中国创造腾飞

作为云制造的发源地，航天云网科技发展有限责任公司基于云制造技术体系倾力打造具有“泛在互联、数据驱动、共享服务、跨界融合、自主智慧、万众创新”的特征的云制造服务平台。云制造模式下的服务化制造、平台生态化和大数据增值服务为重塑制造业新生态、激发制造企业新活力带来了巨大影响。同时，云制造服务平台为广大制造业中小企业提供了开放性、社会化、协同式的创业创新平台，并使之成为推动“大众创业，万众创新”政策落地的关键载体。

欢迎加入/申请验证示范平台：

为探索工业互联网最佳实践，孵化创新的技术与产品，发展有代表性，可复制解决方案，通过验证示范平台建立流程和样板库来支撑垂直领域应用探索，建立，孵化新的产品、解决方案及服务，加速工业互联网快速落地和产业化。

在工信部指导下，工业互联网联盟试验平台组现面向社会公开征集优秀验证示范平台，研究结果将向社会公开发布。

联系人及联系方式：

赵黎黎：testbed@aii-alliance.org

电话：13651850645

征集范围及相关材料可登陆联盟网站或直接点击阅读原文。

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