云制造(Cloud Manufacturing, CM)是基于"制造即服務(wù)"理念，借助云計(jì)算技術(shù)、虛擬技術(shù)的發(fā)展而新興的生產(chǎn)模式，是先進(jìn)的信息技術(shù)、制造技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)品。云制造是一個(gè)以客戶為中心的生產(chǎn)模式，根據(jù)共享的需求收集多元化和分散的制造資源，支持制造業(yè)在廣泛的網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境下形成暫時(shí)的、可重構(gòu)的生產(chǎn)線，以提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品生命周期成本，為產(chǎn)品提供高附加值、低成本和網(wǎng)絡(luò)化制造的服務(wù)，并可以為響應(yīng)客戶的個(gè)性需求提供最佳資源配置。
例如在當(dāng)下中國制造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，如何推動(dòng)傳統(tǒng)制造模式的變革，有賴于多種技術(shù)的協(xié)同發(fā)展和運(yùn)用，打造無人化工廠，形成自動(dòng)化產(chǎn)線的轉(zhuǎn)變，利用高新技術(shù)（機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械手控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、軟件算法）的強(qiáng)大內(nèi)生力，深度融合以帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。
2.云制造模式的發(fā)展
我國制造業(yè)不僅面臨著全球產(chǎn)業(yè)變革和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的挑戰(zhàn)，更是處于從"中國制造"向"中國智造”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，亟需運(yùn)用新技術(shù)、新理念、新模式來實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。“中國制造2025“提出，要推動(dòng)制造業(yè)與信息技術(shù)深度融合、增強(qiáng)制造業(yè)的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的蛻變成蝶、綠色發(fā)展。云制造作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的一種 智能生產(chǎn)模式，是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、智能制造和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)制 造領(lǐng)域并進(jìn)一步向流通、消費(fèi)等領(lǐng)域拓展的產(chǎn)物，為制造業(yè)從信息化走向服務(wù)化、高 效低耗提供可行的新思路，對(duì)提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能耗大有裨 益。
各國針對(duì)云制造關(guān)鍵技術(shù)紛紛制定相關(guān)國家戰(zhàn)略，2012年美國通用電氣公司提出了 "工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命”，通過物聯(lián)網(wǎng)將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來，從而推動(dòng)工業(yè)革命和網(wǎng)絡(luò)革命兩大革命性轉(zhuǎn)變，被稱為"美國版工業(yè)4.0”,其目標(biāo)是升級(jí)關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域。2013年德國發(fā)布的"工業(yè)4.0’發(fā)展戰(zhàn)略中，明確提出信息數(shù)據(jù)化、智慧化的目 標(biāo)，旨在提升制造業(yè)的智能化水平。2010年我國863計(jì)劃啟動(dòng)了 "云制造服務(wù)平臺(tái)關(guān) 鍵技術(shù)研究"，旨在研究集團(tuán)企業(yè)云制造關(guān)鍵技術(shù)和搭建面向中小企業(yè)的云制造服務(wù) 平臺(tái)，全面發(fā)展云制造；2015年國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》強(qiáng)國戰(zhàn)略行動(dòng)綱 領(lǐng)，明確提出開展制造業(yè)與信息技術(shù)融合創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)我國由制造業(yè)大國向制造業(yè) 強(qiáng)國邁進(jìn)。
無論是美國GE 2012年提出的”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，德國2013年提出的"工業(yè) 4.0”,還是我國提出的"中國制造2025”,其核心都是通過數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，來提高制造業(yè)的水平。
3.工廠云制造的實(shí)質(zhì)
云制造區(qū)別于當(dāng)前其他先進(jìn)制造模式的最鮮明特征在于“共享“,類似于現(xiàn)在流行的"共享單車"，為了讓生產(chǎn)出來的單車不閑置，使剩余的制造產(chǎn)能盡可能地最大 化利用。當(dāng)企業(yè)設(shè)備處于閑置狀態(tài)的某段時(shí)間，可以通過云制造將這部分的產(chǎn)能轉(zhuǎn)交 其他需要的企業(yè)，解決了中小企業(yè)缺少設(shè)備的難題。隨著"制造即服務(wù)"理念的深 化，云制造服務(wù)集成化越來越高，涉及產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的服務(wù)，逐漸演變成"互聯(lián) 網(wǎng)+"制造新模式。如圖7-1所示，美國飛機(jī)制造商的研發(fā)和生產(chǎn)過程采用服務(wù)外包、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同模式，涉及全世界眾多零部件供應(yīng)商與制造商的 大規(guī)模協(xié)同制造，使研發(fā)周期縮短30%,制造成本降低50%。
云制造的實(shí)質(zhì)是兩化融合（工業(yè)化與信息化），其內(nèi)涵在于充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其營銷模式，搭建云制造公共服務(wù)平臺(tái)，按用戶需求組織網(wǎng)上制造資源，為用戶提供各類按需制造服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造，促進(jìn)制造業(yè)升級(jí)。當(dāng)前，我國的制造業(yè)總體上仍處于中低端水平，為適應(yīng)市場競爭壓力和應(yīng)對(duì)競爭對(duì)手的創(chuàng)新，制造業(yè)必須具有適應(yīng)性。現(xiàn)階段，云制造作為一種新的基于信息和通信技術(shù)的智能制造技術(shù)，從根本上改變了制造型企業(yè)運(yùn)營管理和操作方式，突破了制造業(yè)領(lǐng)域，從制造、銷售領(lǐng)域延伸拓展到使用、服務(wù)等領(lǐng)域，對(duì)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來深遠(yuǎn)的影響。
云制造的主要特點(diǎn)是資源整合、產(chǎn)業(yè)融合和定制生產(chǎn)。首先，在資源整合方面，云制造可以充分利用一站式互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將分散的資源（如相關(guān)產(chǎn)品的原材料、設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢測、采購、營銷、回收等）集中起來，大大削減企業(yè)制造成本、提高資源利用率和運(yùn)營效率。
其次，在產(chǎn)業(yè)融合方面，云制造所依托的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等有利于企業(yè)了解產(chǎn)品的銷售和使用情況，了解消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的滿意度；有利于企業(yè)根據(jù)消費(fèi)者的意愿和需求對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行調(diào)整，并提供及時(shí)、到位的服務(wù)，從而促進(jìn)生產(chǎn)與市場、生產(chǎn)與消費(fèi)有效對(duì)接。
最后，云制造能夠?qū)崿F(xiàn)定制生產(chǎn)，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式是企業(yè)根據(jù)市場調(diào)研的結(jié)果來決定生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和數(shù)量，存在消費(fèi)者與生產(chǎn)者之間的溝通障礙，而電子商務(wù)模式消除了生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的障礙。在云制造共享服務(wù)平臺(tái)上，企業(yè)以大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)、以柔性化生產(chǎn)為依托，根據(jù)客戶需求進(jìn)行個(gè)性化定制生產(chǎn)。深入研究和把握云制造的實(shí)質(zhì)及主要特點(diǎn)，是全面發(fā)展云制造、推動(dòng)我國由制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)的基礎(chǔ)。
4.云制造的運(yùn)行與推動(dòng)
云制造需要客戶、供應(yīng)商、云應(yīng)用平臺(tái)三者之間的緊密聯(lián)系，這三者代表了簡單的制造關(guān)系鏈，客戶的需求通過應(yīng)用平臺(tái)向應(yīng)用層反映。
客戶是云制造中的消費(fèi)者，有需要制造的東西，但不具備這樣做的能力，或者他們具備這樣的能力，但利用云制造可以獲得競爭優(yōu)勢(shì)。客戶的需求伙伴范圍可以從個(gè)體到任意大中型設(shè)備制造商，這些需求都可以基于云應(yīng)用平臺(tái)提供給供應(yīng)商。
供應(yīng)商指的是擁有并運(yùn)營制造設(shè)備的集體，包括但不限于機(jī)械加工技術(shù)、后處理技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)等。除此之外，供應(yīng)商還必須具備足夠的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以有效利用這些設(shè)備（如機(jī)械手系統(tǒng)控制機(jī)械手臂——深度應(yīng)用，傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)邁向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型）。
云應(yīng)用平臺(tái)負(fù)責(zé)管理云制造的環(huán)境并將客戶的需求轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)。例如，客戶所期望的產(chǎn)品需要數(shù)控加工路徑程序以及相關(guān)的工藝步驟來達(dá)到要求，這些都可以通過云應(yīng)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。最后，應(yīng)用層找到所需的用戶資源并對(duì)其進(jìn)行管理，提供給應(yīng)用供應(yīng)商。
綜上所述，云制造將客戶、供應(yīng)商、云應(yīng)用平臺(tái)連成一個(gè)整體，為客戶提供可響應(yīng)的制造服務(wù)，同時(shí)將分散的供應(yīng)商資源結(jié)合到云應(yīng)用平臺(tái)的大數(shù)據(jù)上，并且輸出與客戶需求一致的產(chǎn)品。總而言之，充分融合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的云制造技術(shù)，將切實(shí)提高制造業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
