云工厂(开启中国制造云时代)/工业与互联网融合创新系列

第一篇 初识云工厂

第1章 揭开云工厂神秘面纱

 1.1 云化的工厂

 1.2 实现“互联网+智能制造”的工业云平台

 1.3 “制造业+云计算”

 1.4 制造资源虚拟化

 1.5 工业云和工业大数据相连接

 1.6 无人化工厂集聚区

 1.7 云系统引领下的智能工厂

第2章 云工厂打造智能云制造的七大核心内容

 2.1 数字化

 2.2 智能化

 2.3 物联化

 2.4 精益化

 2.5 协同化

 2.6 敏捷化

 2.7 绿色化

第3章 云工厂的目标和基石

 3.1 云工厂的宗旨：满足用户个性化需求

 3.2 云工厂的使命：构建智能可持续供应链生态

 3.3 云工厂的保障：数据信息安全

 3.4 云工厂的价值观：工匠精神

第二篇 工业4.0时代云应用起航

第4章 打造私人定制云工厂的六大要素

 4.1 云设计—打造人机界面的云端未来

 4.2 云制造—云端定制时代来临

 4.3 云共享—全要素资源共享

 4.4 云运营—构建智能云制造系统

 4.5 云管理—让管理更加智能化

 4.6 云服务—制造服务模式的创新

第5章 中国制造业搭载云工厂迈向智能云制造的5个转变

 5.1 大规模生产向个性化定制转变

 5.2 传统制造向数字化、网络化、智能化制造转变

 5.3 速度效益型制造向质量效益型制造转变

 5.4 资源消耗型、环境污染型制造向绿色制造转变

 5.5 生产型制造向生产+服务型制造转变

第6章 中国基于云工厂实现工业4.0迈向智能云制造的策略

 6.1 布局“工业智能云平台”，推动数字化智能云制造

 6.2 突破与创新并举，加快推进智能云制造落地

 6.3 借鉴工业4.0的先进理念，打造智慧云工厂

 6.4 战略部署，全面提升中小型企业的智能云制造能力

 6.5 大力推进人才队伍的转型

第7章 中国智能云制造时代的生存之道

 7.1 全系统无缝对接

 7.2 大数据智能决策

 7.3 全业务精细管控

 7.4 全产业云端整合

第三篇 云工厂的实践与未来

第8章 各云工厂企业实现智能云制造的实践与启发

 8.1 沈鼓集团：打造云端共享平台实现智能云制造

 8.2 尚品宅配：智能云制造下的“新工匠”

 8.3 红领集团：大数据云端平台让私人服装定制不再成品

 8.4 海尔集团：首创互联云工厂，向智能云制造全面升级

 8.5 志高空调：推行智能触云战略，成为智能云制造的先行者

第9章 云工厂的未来可以预见

 9.1 云工厂将带领制造业回到产业链价值中心

 9.2 云制造将开启制造业的“众包”时代

 9.3 未来云工厂：指尖上的智能工厂

  在过去的100年间，制造业发生了前所未有的变化：90年前，生产制造的模式是一种流水线形式，零部件生产与产品装配实现了分工，整个工业制造业进入大规模生产时代；时间拉近30年前，PLC（可编程逻辑控制器）和PC的应用，进一步推动了工业自动化发展水平，人类从此全面进入了产能过剩的年代；如今，随着技术和产业的变革不断推进和演化，产业界普遍面向“智能制造”和“大规模定制化”的时代，这将完全改变以往工业制造业的发展格局。

  在云计算、大数据和智能制造等先进技术的应用下，一种全新的工业形态——云工厂诞生了。云工厂的出现使得中国制造业迎来了全面转型的新时代。云工厂的出现并不是偶然，而是工业制造业在经历数次变革之后形成的必然产物，是对又一全新工业革命的延续。云工厂的出现将带领制造业回到产业链价值中心，原因如图9－1所示。

  1、破解传统制造模式下的“鸿沟”

  随着近几十年自动化与信息化技术的不断融合以及在制造业中的普遍应用，制造业企业的生产形态发生了全新的改变。当前，制造业企业的部门分为两大部分，一部分是生产部门，另一部分是业务部门。生产部门通过MES（制造执行系统）管理，业务部门则通过ERP（管理信息系统）管理。MES倾向于生产过程的控制，而ERP倾向于财务信息的管理。MES主要负责监控和管理生产的每一个步骤和工序如何实现，而ERP主要用于连接用户，包括用户需要生产产品的数量、在什么时间下单、在什么时候需要交货等。在国内一些自动化程度较高的工厂车间里，各个生产设备之间、生产设备和控制器之间都已经基本实现了互联互通。整个工厂已经通过MES连接了起来，而业务部门全部通过ERP进行连接。但是，这依然不能打造出完美的中国制造，因为在MES和ERP之间依然存在巨大的“鸿沟”。

  这条“鸿沟”给制造业企业的内部造成了系统断层，从而导致设计、制造、采购、用户关系维护和品牌管理等系统都成为了一个个的“孤岛”。因此，在制造全生命周期中，各个环节上的生产活动都不知道其他环节在干什么、生产过程进行到了哪一步。在这种情况下很容易带来各种问题，比如，相邻环节之间不能很好地衔接，甚至出现脱轨现象，严重影响了产品的生产进度，既浪费了资源成本，又不能如期交货。

  然而在云计算和大数据时代，传统行业中不合理的成本结构在云端就已经实现了变革，通过云服务的不同维度，不同企业可以站在更高层次上进行公平竞争。云计算将从根本上解决大数据存储和低成本运行之间的矛盾，可以使用极低的成本来完成采购、制造、销售和使用过程中的数据采集工作。

  2、全民进入DIY时代

  即便是制造业在过去一个世纪中发生了数次规模较大的技术和生产形态的变革，但是这些变革还不够深入、不够彻底，没有从根本上面向大众发展制造业，没有实现人人参与，而只是停留在大权握于企业和专业人士手中的阶段。由于过去的专业知识不够完备、特制设备不够完善和大规模生产成本较高，在这些因素的干扰下，大众进入制造业的可能性几乎为零。随着当前制造业企业正逐渐通过云工厂实现智能云制造，上述传统桎梏因素的影响正逐渐趋于消失。基于云工厂的深度进化，最大限度地实现节约、高效的弹性制造，成为智能云制造的一个显著的特点。全民进入智能化制造的DlY时代，实现了数字制造和大众参与制造的合体，通过集合大众的聪明才智，使得智能制造更加高效，并富有创新性。

  3、个性化定制优于大规模生产

  云工厂的优势在于个性化和定制化，在当前的智能化制造时代，人们所能享有的最大特权就是在个性化定制和大规模生产2个方面进行选择，无需花费昂贵的费用，依然可以享受到个性化定制带来的惬意。实际上，小订单和大规模生产之间的难易程度基本上是相同的，但小批量订单可以很好地解决我国当前制造业企业低利润的问题，更多强调的是个性化的小众用户可以为制造业企业带来更高的利润。另外，云工厂通过个性化定制满足用户需求，使得产品从想法到成形之间的距离大幅缩短，极大地释放了社会创新的力量。

  总而言之，结合我国当前制造业领域的发展状况，作为工业领域的创业者，还需要不断寻找更加符合云工厂发展的生产模式以推动智能云制造的实现。可以预见，当企业基于云工厂实现智能制造的时候，我国工业领域将出现新一轮创业和创新浪潮。

  P230－232

  制造业一直以来都是国民经济和国防安全的重要支柱，是一个国家工业化的战略性产业。

  当前，全球制造业的发展正经历着一次深刻的调整和巨大的变革：一方面，发达国家高端制造回流本土以及发展中国家制造业低成本优势丧失将引发国际制造业发展态势和竞争格局的重大调整；另一方面，新一代信息通信技术快速发展并与制造业之间深度融合，引发制造业制造模式、制造流程、制造手段和生态系统等发生重大变革。

  当前我国正处在从制造大国向制造强国转变的关键时期，急需探索和培育出新型的、可持续发展的制造模式和手段，并以此推动我国制造业生产方式的转变，进而实现高效、优质、低耗、绿色的智能制造。

  2015年，我国的传统制造业企业订单量大幅下滑，产生了大量闲置的产品、物料资源、检测与试验资源等。为了解决制造业面临的困难和矛盾，我国在2015年5月19日正式颁布了《中国制造2025》战略，并将其作为国家级战略加以实施。随着云计算、大数据、物联网、互联网等相关信息技术，以及制造技术、智能技术等先进技术在制造业领域中的应用越来越广泛，云工厂的概念出现在人们的视野中，与此同时，智能云制造作为制造业的一种全新制造模式和制造手段在全球范围内开始兴起。

  我国作为全球经济大国，要想加快速度成为制造强国，在当前这个转变的关键时期，搭建云工厂仅仅靠拼投资、拼资源、拼环境的老办法已经行不通了。实施《中国制造2025》，就是要将信息技术与智能制造技术进行深度融合。互联网制造业促进了工业化与信息化的高度融合。互联网协同制造可以积极发展智能制造和大规模个性化定制，提升网络化协同制造水平，加速制造业服务化转型。“互联网＋”人工智能，加快了人工智能核心技术的突破，培育发展人工智能新型产业，推动智能产品创新，最终提升消费者所获得产品的智能化水平。

  然而，云计算和智能化制造技术相互融合形成了云制造。云工厂又是在自动化和信息化相互融合的基础上搭建成功的。云工厂是推动智能云制造实现虚拟和现实技术相结合的重要场所，在云工厂中，一切生产制造都是围绕数字化、智能化、物联化、精益化、协同化、敏捷化、绿色化的特点进行的，并且在结合云制造、云设计、云管理、云共享、云运营和云服务这六大要素的基础上，共同带动整个云化的无人智能工厂的正常、有序、高效运行。在云工厂中，云设计打造人一机界面，为用户营造打动人心的情景体验；云制造通过云端个性化定制打造全新的商业盈利模式；云共享通过全要素资源共享实现制造资源的最优化配置；云运营借助智能化思维方式，构建以用户为中心的智能制造系统；云服务推动制造业服务模式的创新。这些都为推动我国制造业的发展起到了至关重要的作用。另外，针对当前我国制造业发展的实际情况，我国还必须做好转型工作，包括：大规模生产向个性化定制转变，传统制造向数字化、网络化、智能化制造转变，速度效益型制造向质量效益型制造转变，资源消耗型和环境污染型制造向绿色制造转变，生产型制造向生产＋服务型制造转变。再结合我国搭载云工厂智造业迈向智能云制造过程中的实际特点，配合相应的战略、策略，确保我国制造业在全球范围内加快实现智能制造的速度。

  最大限度做到节约、高效的弹性制造，实现高水平的云端数据服务，是“工业云＋大数据”深度进化的结果，但距离“云工厂”模式的完全实现，还有“最后一里路”要走。未来，产品由消费者自己来设计，而生产制造工作则通过众包模式分发给那些具有专业化知识和技能的企业来做，这样就可以实现个性化、小批量定制生产，不但使得消费者获得产品更加精细化，而且为企业节省了很多的时间成本和资源成本等，还能够在短时间内完成交货，从而使消费者和制造业企业实现共赢，这是我国制造业基于云工厂进行生产制造的一大必然趋势。

  虽然当前我国在搭建云工厂实现智能云制造方面还处于探索阶段，各方面的技术发展还不成熟，不足以真正推动制造业从传统制造模式快速转入智能云制造阶段，但是这足以支撑我国对于云工厂的构建以及实现智能云制造的伟大构想，并使之成为现实。届时，我国制造业必获得强有力的竞争优势，并将屹立于世界制造业的巅峰。

  未来，云工厂的美好构想必将化为现实，智能云制造模式必将使我们的生活充满更多的乐趣和惬意。本书将带领广大读者真正领略云工厂的魅力，并从实际出发，挖掘制造业领域中在云工厂的构建，以及在迈向智能云制造道路上不断探索并获取一定成功经验的领航企业的案例，并深度分析中国当前和未来制造业发展的方向。希望能够给致力于加速构建云工厂并实现智能云制造转型的企业，提供更多的经验借鉴和方向指引。