前言
隨著我國經濟結構的調整與經濟發(fā)展方式的轉變，制造業(yè)面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，迫切需要提高制造企業(yè)的核心競爭力。制造的服務化、基于知識的創(chuàng)新能力，以及對各類制造資源的聚合與協(xié)同能力、對環(huán)境的友好性，已成為構成企業(yè)競爭力的關鍵要素和制造業(yè)信息化發(fā)展的趨勢。
云制造即是在這種趨勢下借鑒了云計算思想發(fā)展起來的一種將現(xiàn)有的信息技術、制造技術與云計算、物聯(lián)網等新興技術相融合，對各類制造資源進行統(tǒng)一的智能化管理和經營，為制造全生命周期過程中的各類制造活動提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質廉價的服務的網絡化制造新模式。
對于占企業(yè)總數99%的中小企業(yè)，云制造通過盤活社會制造資源存量、優(yōu)化配置，為解決其所普遍面臨的機器設備老舊、生產水平不高、技術能力不足、經營管理水平低下等問題提出了新的思路。
1 云制造的服務
1.1 服務資源的類型
云計算共享的是計算資源，軟件、平臺和基礎設施是云計算的3種典型服務資源。云制造則是對各類制造資源（軟件、硬件、人力）進行共享。
(1)硬件資源 以硬件的形式提供的硬制造資源，包括機床、加工中心等加工設備、試驗檢測設備、仿真設備、計算設備等各類儀器設備；
(2)軟件資源 以軟件、數據庫、模型庫、信息庫、知識庫等形式提供的軟制造資源，既包括制造過程中所用到的各類軟件，又包括制造全生命周期過程中的各類數據、模型、信息和知識等；
(3)人力資源 以相關專業(yè)人員參與服務的形式所提供的虛擬化的制造資源，論證、設計、加工、經營、管理等活動都離不開入的參與。
1.2服務內容
“制造即服務”是云制造的核心理念，即提供制造全生命周期各環(huán)節(jié)所需要的服務。制造全生命周期涵蓋了制造企業(yè)的日常經營管理和生產活動，包括論證、設計、仿真、加工、檢測等生產環(huán)節(jié)和企業(yè)經營管理活動。
(1)論證環(huán)節(jié)的服務綜合運用各種輔助決策軟件、模型庫、數據庫和相關人力資源，對企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃、營銷策略、產品規(guī)劃等業(yè)務進行論證，分析其可行性與預期效果；
(2)設計環(huán)節(jié)的服務針對產品設計環(huán)節(jié)提供的服務，包括對輔助設計軟件的需求、對復雜分析計算的高性能計算設備的需求、對復雜產品的設計服務的需求；
(3)仿真環(huán)節(jié)的服務提供產品仿真環(huán)節(jié)所需要仿真軟件、仿真模型和仿真設備等軟硬件仿真資源；
(4)加工環(huán)節(jié)的服務產品的加工環(huán)節(jié)往往需要各種硬件資源、軟件資源和人力資源的配合。對于中小型制造企業(yè)，既缺少高端精密加工設備，工藝水平又相對較低，又缺乏專業(yè)人才。云制造服務可以很好地解決中小企業(yè)加工過程中的問題；
(5)檢測環(huán)節(jié)的服務 提供各種檢測設備和相關軟件的使用服務；
(6)經營管理環(huán)節(jié)的服務既包括對企業(yè)的各項經營管理活動的軟件支持，如財務軟件、客戶關系管理軟件、ERP軟件等，也包括相關的人力資源的服務。
2 中小企業(yè)云制造服務平臺架構
社會制造資源往往是以分散、異地、異構的形式存在的。面向中小企業(yè)云制造服務平臺，對社會制造資源進行統(tǒng)一的封裝和調度，為中小企業(yè)提供即時的、按需的服務。
2.1 Web Service技術
Web Service即Web服務，是建立在HTML、XML、SOAP、UDDI等標準Web協(xié)議基礎上的一種面向服務的新架構。這種架構包括服務提供者、服務請求者和服務注冊中心3種角色，執(zhí)行發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和綁定3個動作，見圖1。
圖1Web Service角色關系
(1)服務提供者服務提供者設計并實現(xiàn)Web服務，并在服務注冊中心注冊。為其他服務和用戶提供自己具有的功能。在云制造服務中，軟件資源、硬件資源和人力資源的擁有者顯然是服務的提供方。但是將這些資源變成統(tǒng)一的Web服務的工作應該由云制造服務平臺來完成；
(2)服務請求者服務請求者就是Web服務功能的使用者，它利用SOAP消息向服務提供者發(fā)送請求以獲得服務。一般來說，中小企業(yè)是服務請求的主體，通過服務請求端獲取所需的服務；
(3)服務注冊中心。服務注冊中心將服務請求與相應的服務聯(lián)系在一起，充當管理者的角色。
2.2基于Web Service的平臺架構
鑒于Web Service技術所具有的普遍性、簡易性、標準性、支持的廣泛性和互操作性等特點，采用Web Service技術構建中小企業(yè)云制造服務平臺的架構，具有簡潔、高效、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。
架構由資源層、云制造服務平臺和客戶層組成。從Web Service的角度，架構也可劃分為服務請求者、服務注冊中心和服務提供者。資源層提供軟件制造資源、硬件制造資源和人力資源，是服務提供者的原始資源。云制造服務平臺對資源層的制造資源進行封裝，統(tǒng)一成應用服務組件的形式，成為服務提供者的最終形式。Web應用服務器是云制造服務平臺的服務注冊中心，進行應用服務組件的注冊與搜索。門戶Portal是云制造服務平臺提供給用戶的使用界面。需要平臺提供服務的中小企業(yè)通過Internet訪問平臺，尋找適合自己的應用服務，是服務的請求者，見圖2。
圖2 平臺架構
3 平臺關鍵技術
3.1 資源虛擬化技術
資源虛擬化實現(xiàn)從物理資源到應用服務的抽象和映射，對物理資源的靜態(tài)屬性、動態(tài)屬性、行為屬性及部署配置信息進行描述，構建具有通用接口的虛擬資源封裝組件。在資源虛擬化的過程中，必須解決不同類型的制造資源如何描述、如何封裝、如何部署、如何管理、如何通信等問題。
3.2 安全保證技術
保證數據安全是中小企業(yè)云制造服務平臺穩(wěn)定運行的前提。因為云制造模式是基于Internet的，但是現(xiàn)階段Internet上存在很多的不安全因素，使得很多用戶對通過Internet進行商業(yè)活動心存疑慮，制約了云制造模式的發(fā)展。因此數據安全問題是每一個云制造服務平臺都應優(yōu)先考慮的問題。
3.3 收費模式
現(xiàn)有的收費模式常用的有以下幾種：
(1)硬件注冊制根據客戶端、處理器、用戶數收費；
(2)計時制和包月制。根據用戶的使用時間進行計費；
(3)軟件租賃方式根據用戶租賃軟件的時間單位計費。
如何對云制造服務平臺提供的服務進行合理地收費，從而提高中小企業(yè)的參與熱情，是平臺穩(wěn)定運行的重要保障。
4 結語
中小企業(yè)云制造服務平臺是中小企業(yè)分享社會制造資源，提高核心競爭力的重要途徑，具有廣闊的發(fā)展前景。中小企業(yè)云制造服務平臺的發(fā)展是一個長期的漸進過程，在國內剛剛起步，在國際上也屬研究前沿。基于Web Service技術構建了一種簡單、高效、易于實現(xiàn)的中小企業(yè)云制造服務平臺的架構，對資源虛擬化、安全保證、收費模式等關鍵問題進行了闡述。
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本文標題：面向中小企業(yè)的云制造服務平臺構建
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