从云计算到云制造

从云计算云制造到报告内容基本概念研究意义研究现状研究内容关键技术工程应用云计算概念传统模式的信息化云计算概念由Google提出，是一种通过网络、云计算平台，按用户需求组织网上资源（云），为用户提供各类计算服务的新计算模式。基础硬件应用软件维护人员当企业规模扩大时需要对各种软件、硬件进行升级维护，并且进行人员培训扩充云计算模式硬件服务商软件服务商维护服务商操作人员获取硬件服务获取软件服务获取维护服务不需要硬件和各种软件，通过internet网获取服务即可云计算为解决当前网络化制造存在的资源服务模式、资源共享与配置问题提供了新的思路和契机网格计算网络存储分布式计算负载均衡效用计算并行计算虚拟化云计算云计算的技术基础云计算的定义狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。Google的“云计算”模式，就是把资源放在远程的服务器上，就像天边的云，你在上网时才把它拿来用，平常就放在云上，有专人帮你管理。微软的“云计算”模式是Cloud（云）+Client（终端设备），翻译成中文就是“云端计算”。Client可以是PC、手机、家电、汽车等任何工具。“云计算”(CloudComputing)是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(GridComputing)的发展，通过网络把多个计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统，并借助SaaS，PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中云计算的特点按需即取随时扩展按使用付费消费者可以随时按需使用各类云服务，快速交付，并且通过自助的方式，不需要提供商人工参与。通过虚拟化技术，云服务供应商提供规模较大的资源池，服务资源可按需随时进行扩展和收缩。区别于传统软硬件购置的方式，云计算采用按使用付费的模式，让企业IT从资本投资转变为更灵活的运营费用。编程模型海量数据分布存储技术MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。GFS即Google文件系统（GoogleFileSystem），是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。海量数据管理技术BT(BigTable)数据管理技术是建立在GFS，Scheduler，LockService和MapReduce之上的大型的分布式数据库，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。虚拟化技术虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。云计算平台管理技术云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。云计算核心技术云计算服务形式更高的服务层级SaaSPaaSIaaSHardware“云”是对多层级服务的一种抽象概念，在“云”之上，云服务供应商可以在多个层级对个人和企业用户提供云服务。软件即服务（SaaS）：直接在应用层为客户提供服务，例如GoogleApps、MicrosoftLive、twitter、百会等等。平台即服务（PaaS）：构建于IaaS基础之上，并提供了一系列的编程接口和开发工具，使开发人员可以创建由云托管的信息系统。例如Microsoft的Azure以及Google的GoogleAppEngine等。基础设施即服务（IaaS）：为客户按需、弹性的提供运算、存储、网络等基础运算资源，使客户可以部署和运行任意的软件（包括操作系统和应用）。例如Amazen的EC2/S3等。云计算部署云计算有三种常见的部署模式（可视模式）：公有云、私有云、混合云。同时针对某些特殊场景派生出一些特殊纬度：虚拟私有云、行业云。公有云混合云外部网络行业云教育云政务云集成与互操作私有云内部网络CRMERPHRFIPaaS/IaaS云计算效益闲置繁忙共享规模经济带来更低的成本，更高的可用性。云计算商业平台Amazon的弹性计算云云计算的发展趋势Gartner-2010年10大战略技术领域Top10StrategicTechnologyAreasfor2009•Virtualization•BusinessIntelligence•CloudComputing•GreenIT•UnifiedCommunications•SocialSoftwareandSocialNetworking•Web-OrientedArchitecture•EnterpriseMashups•SpecializedSystems•Servers-BeyondBladesTop10StrategicTechnologyAreasfor2010•CloudComputing•AdvancedAnalytics•ClientComputing•ITforGreen•ReshapingtheDataCenter•SocialComputing•Security-ActivityMonitoring•FlashMemory•VirtualizationforAvailability•MobileApplications云计算的发展趋势云计算作为一种全新的IT商业模式和应用模式，得到了广泛关注据国际权威机构IDC(InternetDataCenter)预测，2012年全球云计算市场规模将达420亿美元，相关产业总产值达4520亿美元未来几年，云计算市场的年增长率将在26%以上IDC预测未来四年中国云计算将产生1.1万亿元的市场2007200820092010201120124520亿美元年增长率大于20%200720082009201020112012IDC预测云计算未来市场：云安全理念2019/12/211414继云计算概念后，云安全的理念被提出一些大型的信息安全公司，如瑞星、趋势科技等已投入巨资从事专业云安全产品的开发，目前已有较成熟的安全产品：如国际信息安全厂商趋势科技为实现云安全架构，投入了4亿美元，在全球建立了5个大型云端数据中心，安装了34，000台云端服务器瑞星公司提供的云安全杀毒软件目前已投入使用，据称其用户已超过8000多万云安全模式和相应商业化云安全产品对解决网络化制造中安全问题提供了新技术手段物联网目前物联网技术（Internetofthings)在RFID、传感器（如：红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等）、CyberPhysicalSystem、新一代移动通讯、嵌入式系统与技术、智能技术以及纳米技术等技术的支持下快速发展，有望促进各类物与物之间的互联。因而引入物联网技术必将有助于构建一个能互联各类制造资源共享平台。物联网技术使物理制造资源服务化，从而也可以像软件和计算资源一样通过互联网实现充分共享与增值国内云计算发展阿里巴巴、中国移动、浪潮等企业纷纷发布其云战略。国家发改委、科技部、工信部围绕云计算前瞻规划、核心技术突破、云计算产业落地等召开多次研讨会。2010互联网大会在北京开幕。工信部部长李毅中在书面致辞中提出将加强云计算关键技术研究。地方各级政府和国内知名的IT企业，纷纷推出云计算中心建设方案、云计算发展规划北京、上海、广州、成都、杭州、无锡、重庆等都已经已建成或者正在建设地方云计算中心云计算的发展趋势随着物联网技术（Internetofthings)的提出，将云计算模式引入物联网技术必将有助于构建一个能互联各类制造资源共享平台。引入引入报告内容基本概念研究意义研究现状研究内容关键技术工程应用云计算的启示云计算给制造业带来哪些启示呢？云计算云制造便捷性随时随地享用技术成果随地随意发布、查询、协作透明性云计算技术对用户透明云制造集成平台对企业透明低成本用户仅支付低廉的费用降低制造成本、减少生产能耗云制造：优化资源配置、促进技术升级、提高企业效益云制造：从特定企业间的协同到海量市场中的合作个性产品生产能力管理咨询方案解决模糊需求企业企业企业企业企业企业企业企业企业企业因特网(信息分享)&物联网(制造物流)云制造集成平台胡锦涛总书记在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上的讲话(2010年6月7日)指出：“信息网络技术的广泛应用不断推动生产方式发生变化，柔性制造、网络制造、绿色制造、智能制造、全球制造日益成为生产方式变革的方向，互联网、云计算、物联网、知识服务、智能服务的快速发展为个性化制造和服务创新提供了有力工具和环境。”云制造提出的背景云制造，通过云计算技术、物联网技术和制造使能技术，将各类制造资源虚拟化和制造能力服务化，实现按需聚合制造。云制造服务平台，支持云制造模式的信息化系统。依据国家中长期科技发展规划符合国家发展战略性新兴产业要求纳入“十二五”863计划先进制造技术领域发展战略定位：自主创新，探索性、前沿性项目云制造提出的背景报告内容基本概念研究意义研究现状研究内容关键技术工程应用制造产业现状制造产业环境基础我国制造企业开始将其部分业务向互联网转移，典型代表为第三方网络信息平台和龙头企业供应链系统，支持制造业务整合的B2B应用初见端倪第三方网络平台主要包括阿里巴巴/伟库/友商/风云在线/800客等龙头企业供应链系统主要包括海尔/奇瑞/东汽等大规模主体聚合为特征的维基经济和长尾理论在制造业显现几种先进制造模式敏捷制造：将柔性生产技术，有技术、有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理（三要素）集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场实际做出快速响应。和国外敏捷制造发展水平及推广程度相比，在国内还是主要集中在对敏捷制造设计理念的研究上，实际推广和应用较少，亟待各方面力量推进实施。虚拟制造：特点是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。目前虚拟制造主要研究的是设计、生产制造、装配部分以及各个环节信息的综合，但并没有涉及到制造的主体业务。虚拟设计虚拟生产虚拟装配几种先进制造模式网络化制造：目前网络化制造在资源服务化建模与封装、资源配置与调度、协同设计等领域取得了一定的成果，但没有考虑制造能力的交易及相关的交易规范和准则等问题，如制造过程中涉及的仿真、生产等创新能力，并且缺乏有效的商业运营模式，这便阻碍了网络化制造的进一步推广和应用。网络化制造模式几种先进制造模式产品资源库制造资源库知识库区域A区域B企业C企业B企业A资源B制造网络InternetIntranetExtranet平台PDMERPSCMCRM资源A技术基础体系资源C其它资源教育网………产品资源库制造资源库知识库区域A区域B企业C企业B企业A资源B制造网络InternetIntranetExtranet平台PDMERPSCMCRM资源A技术基础体系资源C其它资源教育网………应用服务商（ASP）：指从一个集中管理的组织中提供应用的部署、供应、管理以及对应用出租访问的多对一的契约性服务。目前ASP应用主要集中于提供软件与计算资源的服务，对于制造业的主体服务（如：加工设备、制造能力等资源共享）涉及较少，并缺乏对服务的集中管理和运营，对服务价值链的考虑不足。几种先进制造模式网络应用服务（ASP）体系制造产业现状几种制造模式比较：类别目的组织特征资源类型商业模式资源聚合特征服务特征网络化制造生产协同虚拟企业相对固定人操作软件、硬件面向任务无无ASP公共服务平台资源远程使用临时分析设计领域的软件、应用面向任务独立软件单一被动服务网格制造资源聚合使用临时软件、硬件面向任务聚合被动服务云制造资源聚合和远程使用动态软件、