范玉顺-网络化制造与制造网络

863区域网络化制造第二次研讨会网络化制造与制造网络2002年10月27-28杭州清华大学范玉顺提纲一、定义与内涵二、区域网络化制造系统实施目标三、区域网络化制造系统的组成四、研究、开发、实施内容五、应用实施要点问题六、技术路线七、制造网络－网络化制造的奋斗目标八、本次研讨会的主要研讨问题一、定义与内涵•网络化制造是指制造企业利用网络技术开展产品设计、制造、销售、采购、管理等一系列活动的总称。•其核心是利用网络，特别是Internet，跨越不同的企业之间存在的空间差距，通过企业之间的信息集成、业务过程集成、资源共享，对企业开展异地协同的设计制造、网上营销、供应链管理等提供技术支撑环境和手段•实现产品商务的协同、产品设计的协同、产品制造的协同和供应链的协同，从而缩短产品的研制周期和研制费用，提高整个产业链和制造群体的竞争力。制造业企业制造业企业……其他资源异地协同设计制造系统动态联盟与企业协同系统资源共享和协作系统电子商务系统其他系统制造网络平台基于ASP的网络化制造服务系统数字化服务企业数字化服务企业制造业基地、产业链网络化制造系统的多种运行模式网络化制造的内涵•将网络和计算机技术与制造技术相结合，快速形成虚拟网络企业联盟，充分利用社会资源，协同开展产品开发和设计、制造、销售、采购、管理等产品全生命周期业务活动，以及时、快速地响应和适应市场和用户需求变化，提高企业群体竞争优势。网络化制造的内涵•网络制造不是简单的制造网络化，网络化制造是符合网络经济规律的制造模式，企业的运作模式与经营理念都较以前的企业形态有根本的改变。•开展网络化制造不仅仅是技术问题，更重要的是建立符合网络经济（知识经济）规律的企业文化、管理机制和运作模式。网络化制造的思想内涵•协同论、系统论、信息论、分形论；•分布与集中的统一；•混沌与有序的统一；•协同与自治的统一。二、区域网络化制造系统实施目标•开展创新性、前沿性的高技术研究，在理论、方法和共性关键技术上取得突破，占领先进制造技术的制高点•通过网络化制造核心平台、专业平台、应用构件的开发与集成，形成面向网络化制造的系列软件产品•通过实施区域网络化制造典型应用工程，提高区域企业群体和产业链的国际竞争力，并取得显著的经济和社会效益•通过实施区域网络化制造推广应用过程，促进区域制造业的信息化水平，实现信息化带动工业化的目标三、区域网络化制造系统的组成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网络化制造系统InternetIntranetExtranet平台PDMERPSCMCRM资源A技术基础体系资源C其它资源教育网………网络化制造系统的结构区域网络化制造系统的4个层次•基础层:基础层主要为实施网络化制造提供基础的支持，包括基础数据库、相关的技术基础、网络化制造相关标准与协议等。•应用与使能工具层:包括各种实施区域网络化制造所需要的应用软件系统和使能工具•企业网络化制造应用系统层:它是企业实施网络化制造所包含的最主要的功能。•企业用户层:通过互连网络实现企业互连，在项目管理和过程管理系统的支持下开展企业网络化制造实际应用区域网络化制造系统应用功能•共享信息平台:为制造企业提供企业信息、产品信息和供求信息的发布机制，企业能方便地将自身的信息在区域/行业网络化制造平台上发布，供其他企业用户查询。提供信息检索、供求配对导航、智能信息代理服务，提供个性化服务。•敏捷企业协作平台:产品工程图纸和技术资料的传送与在线浏览；产品的网上协同设计；设计生产任务的异地进度监控与信息管理；虚拟会议室等。目的是提高企业间协作的效率，降低协作成本。•产品协同设计制造系统：为企业开展异地产品协同设计制造提供支持，包括跨企业产品数据管理、跨企业产品的并行设计制造、产品的虚拟设计与制造、产品研制的项目与过程管理、跨企业的产品可视化系统等•在线/远程制造服务：通过对制造设备进行封装，实现制造设备的上网，并且能够为需要制造服务的其他企业提供在线和远程的制造工作•资源共享系统:实现企业间共享资源的管理，实现企业间资源的优化配置，提高资源的利用率。资源共享系统提供共享资源的注册、删除、修改、查询等功能。通过建立系统共享模型，实现对共享信息的维护•供应链管理系统:采用供应链管理的方法建立面向区域内产业链的企业间物流管理和信息管理系统，通过提高整个供应链的竞争力来加强本地区企业的整体竞争力•电子商务系统：结合区域的经济特色，建立为区域经济服务的电子商务系统，为区域内的企业提供方便和低价的电子商务服务•区域性产品虚拟展示与销售中心：以地区为中心，分行业建立本地制造产品的展示和销售集成系统，采取集中与分散链接相结合、实物产品和虚拟产品并存的方案，建立一个展示和推销本地产品的一个大系统•虚拟采购中心：建立行业性的面向中小企业的虚拟供应链和区域性网络化供应系统，使广大企业能够通过网络在动态供应链中进行合作，实现从订货合同获取、执行到完成的整个过程，通过企业内部集成及企业间的动态联盟，组建起从原材料供应到满足客户需要的最终商品的快速、廉价、适应性强的动态供应链，从而高效、充分地利用企业内部和外部资源•技术支援中心：网络化制造系统仅依靠企业的参与是不够的，应该依托大专院校、科研院所、系统咨询公司、中介服务公司、生产力促进中心等建立技术支援中心，为各制造企业提供强大的技术支持体系。技术支援中心需要建立友好的协同工作环境，为企业提供商务、设计、生产等方面的技术咨询服务和广泛的社会技术资源。建立技术资源体系解决企业人才资源短缺的问题，对于中小企业具有更重要的意义四、研究、开发、实施内容区域网络化制造系统的应用实施包括理论与方法研究、集成平台与应用软件开发、系统实施与应用三个层面的内容理论与方法•重点内容是开展基础、共性、核心支撑技术的攻关。在网络化制造技术的理论、方法、标准、协议、规范、共性数据库等方面开展有创新意义的攻关•所取得的研究成果可以对我国区域网络化制造系统的应用实施起良好的指导作用•本部分工作要体现创新性、前瞻性集成平台与应用软件开发•开发有普遍意义和推广价值的网络化制造核心平台、专业化平台和应用软件系统。•集成平台和专业化平台的开发需要从多个区域应用中提取共性需求，在此基础上取得平台的功能和应用范围。•所开发的平台至少在2个以上的不同应用中得到验证。•应用软件系统开发则面向特定的应用领域开发特定的应用系统，并在实际应用中检验系统的应用价值。系统实施与应用•工作的重点是强调结合具体的对象，开展区域网络化制造的系统实施与应用。•在开展此项工作时，必须明确的应用对象，细致分析应用对象的实际需求，在此基础上，确定实施的技术联系，并明确预期达到的效果。•在开展区域网络化制造的应用时应采取以点突破，在取得应用效益的基础上进一步推广应用。•避免大而全、小而全的实施技术路线，防止过去在网站建设上发生的系统建好了，却找不到用户的问题。•避免没有明确应用需求（或需求太空、太虚）的系统开发实施。•在开展本项工作时，强调充分利用已有的863软件和研究成果，避免一切从头开始，低水平重复开发。•检验本项工作的最重要的指标是应用效果和实际为企业带来的经济效益。•在以上三项工作中，本阶段大部分项目的重点是在实际应用上开展工作，结合1－2个具体的应用对象，实实在在的开展区域网络化制造系统的实施与应用，并取得显著的应用效果，为开展区域网络化制造系统积累经验。五、应用实施要点问题区域特色区域网络化制造要充分分析区域经济的特点，在此基础上找出能够带动区域经济发展的突破点，实现区域经济与网络化制造技术的良好结合，真正发挥网络化制造的优势。区域经济和网络化制造技术的结合可以形成不同的应用模式，如以供应链系统为核心的产业链发展模式，以资源优化配置为核心的区域经济配套模式，以协同设计制造技术为核心的创新企业群模式，以中心城市为核心的网状应用模式等。•企业参与企业是网络化制造技术应用实施和取得直接经济效益的主体，在开展网络化制造系统的功能设计和建立各种基础数据库时要充分考虑企业的需求，要充分调动企业的积极性，在系统设计和实施过程中均需要有企业人员的参与，并且以解决企业的实际困难作为实施网络化制造的切入点，以提高企业的经济效益作为实施的主要目标。•政府支持实施区域网络化制造需要充分结合地方政府的经济发展战略需求，充分得到地方政府在经费、组织上的支持，尤其是在公共服务平台的建设和技术服务体系的建设上更需要得到地方政府的大力支持。实施区域网络化制造要尽可能的与地方政府的相关科技结合实现协调和配合。•产、学、研相结合实施区域网络化制造需要走产、学、研相结合的道路。发挥各单位的优势，产、学、研各有分工，优势互补。实践证明，产、学、研相结合的方式能够提高项目的实施质量，有利于加快项目的实施进度。组织健全建立健全的组织机构是保证区域网络化制造系统实施成功的基本保障。希望把任务落实到组织机构的责职上。社会环境区域网络化制造还是一个新生事物，因此，需要充分进行宣传和普及培训，营造一个良好的社会氛围。同时，组织社会技术支援体系，营造良好的社会协作环境。六、技术路线开展区域网络化制造需要明确回答“做什么”、“怎么做”、“有什么效益”、“如何能够保证项目成功”这几个问题，而且重点从技术上回答这些问题。并以此作为重要的项目立项、项目实施、成果考核依据。七、制造网络－区域网络化制造的奋斗目标•制造网络系统，顾名思义，就是通过网络将分散在不同企业中的设计、制造、管理、信息和技术资源通过封装和集成，形成一个面向提供各类制造服务（这里的制造是指大制造，包括企业生产经营的一切活动）和支持制造企业协同的制造网络系统。•制造网络与当今先进的网格计算的思想具有类似的含义•通过制造网络系统的应用，在最大程度上实现设计、制造、信息、技术资源的共享，克服空间上的距离给不同企业间的协同带来的障碍，为实现敏捷制造和虚拟企业的运作提供支持，形成具有数字化、柔性化、敏捷化等基本特征的优势互补的协同企业。通过网络环境下企业间信息、过程、资源的集成，实现协同制造过程中物流、信息流、价值流的优化运行，使整个制造网络系统中的制造企业群体以较低的成本、较短的开发周期，制造出符合市场需求的高质量产品。•制造网络系统具体运作在围绕产品全生命周期所建立的动态联盟的组织形态下，通过制造网络集成平台(MNIP)完成体现不同企业核心竞争力的软件系统或制造资源之间的互连与交互，实现跨企业的产品开发和设计、制造、销售、采购、管理等一系列活动的深层次集成与优化，从而达到提高整个制造群体的竞争能力的目的。•由于制造网络系统将制造的活动空间从单个企业扩展到整个社会，其自身具有地域上的分布性、组织上的动态性、管理上的统一性和自治性并存等特点，它是CIM哲理和敏捷制造模式在网络化经济环境下的一种具体物化形式，它的出现也是制造业信息化水平发展到一定程度的必然产物，是对传统制造模式（从产品设计手段、制造方式再到运作模式与经营理念）的扬弃与创新制造网络系统运行结构示意图多种运行模式制造网络系统的主要研究内容制造网络组织实施方法、运行管理模式、构建技术研究与支持系统开发支持制造网络系统的ASP服务平台技术研究与系统开发支持制造网络系统运作的虚拟企业集成平台技术研究与系统开发企业协同与虚拟企业分布式项目管理技术研究与系统开发制造网络协议与支持系统研究制造HUB与制造总线技术研究与支持系统开发制造网络资源共享技术研究与系统开发制造网络系统应用示范工程实施制造网络集成平台•制造网络系统是一个运行在大范围分布环境下的异构系统，它包含多种企业实体、多种运行模式、还包含了企业生产经营的所有功能。根据协作的目的不同，这些分布式的系统之间还要能够快速灵活地进行重构，由于不同的企业在法律上是相互独立和对等的实体，所以组成企业间协同系统的各个企业同时还保持自治的特性。相应地MNIP也应该具有可重构、支持企业间协作、支持多种运作模式、保持协作企业个体的自治性的特性。基础层（网络、数据库、操作系统、数控系统）协议层（制造网络协议、多代理系统协议、相关技术规范与标准）制造