前言
隨著我國經濟結構的調整與經濟發展方式的轉變，制造業面臨著前所未有的機遇與挑戰，迫切需要提高制造企業的核心競爭力。制造的服務化、基于知識的創新能力，以及對各類制造資源的聚合與協同能力、對環境的友好性，已成為構成企業競爭力的關鍵要素和制造業信息化發展的趨勢。
云制造即是在這種趨勢下借鑒了云計算思想發展起來的一種將現有的信息技術、制造技術與云計算、物聯網等新興技術相融合，對各類制造資源進行統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、優質廉價的服務的網絡化制造新模式。
對于占企業總數99%的中小企業，云制造通過盤活社會制造資源存量、優化配置，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節所需要的服務。制造全生命周期涵蓋了制造企業的日常經營管理和生產活動，包括論證、設計、仿真、加工、檢測等生產環節和企業經營管理活動。
(1)論證環節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，對企業的戰略規劃、營銷策略、產品規劃等業務進行論證，分析其可行性與預期效果；
(2)設計環節的服務針對產品設計環節提供的服務，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)仿真環節的服務提供產品仿真環節所需要仿真軟件、仿真模型和仿真設備等軟硬件仿真資源；
(4)加工環節的服務產品的加工環節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，既缺少高端精密加工設備，工藝水平又相對較低，又缺乏專業人才。云制造服務可以很好地解決中小企業加工過程中的問題；
(5)檢測環節的服務 提供各種檢測設備和相關軟件的使用服務；
(6)經營管理環節的服務既包括對企業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。面向中小企業云制造服務平臺，對社會制造資源進行統一的封裝和調度，為中小企業提供即時的、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，執行發布、發現和綁定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送請求以獲得服務。一般來說，中小企業是服務請求的主體，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技術構建中小企業云制造服務平臺的架構，具有簡潔、高效、易于實現等優點。
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
資源虛擬化實現從物理資源到應用服務的抽象和映射，對物理資源的靜態屬性、動態屬性、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云制造服務平臺穩定運行的前提。因為云制造模式是基于Internet的，但是現階段Internet上存在很多的不安全因素，使得很多用戶對通過Internet進行商業活動心存疑慮，制約了云制造模式的發展。因此數據安全問題是每一個云制造服務平臺都應優先考慮的問題。
3.3 收費模式
現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，從而提高中小企業的參與熱情，是平臺穩定運行的重要保障。
4 結語
中小企業云制造服務平臺是中小企業分享社會制造資源，提高核心競爭力的重要途徑，具有廣闊的發展前景。中小企業云制造服務平臺的發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、易于實現的中小企業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：面向中小企業的云制造服務平臺構建
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