云制造模式下泉州制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型方向探索

○盧志淵 歐陽鐘輝、2 張俺元

（1、泉州師范學院工商信息學院 福建 泉州 362000

2、云計算物聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)智能福建省高校工程研究中心 福建 泉州 362000）

一、云制造原理及應(yīng)用

1、云計算與云制造

通俗地講，云計算是一種基于Internet的、由成千上萬臺電腦和服務(wù)器連接而成的超級計算模式。在這種超級計算模式里，廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，以免費或按需租用方式向各種不同類型的客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲、計算分析等不同類型的服務(wù)。云計算的基本原理是，通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中，這樣企業(yè)的各種數(shù)據(jù)可以存儲在獨立運營的第三方數(shù)據(jù)中心，使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)；個人用戶也可通過電腦、筆記本、手機等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進行運算。

借鑒了云計算思想，2010年初，科技部提出“云制造”的設(shè)想。李伯虎、陶飛等對云制造的內(nèi)涵、系統(tǒng)和體系架構(gòu)、實施云制造需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)等進行了系統(tǒng)討論和研究。綜合起來，云制造是一種以規(guī)范化和通用化的行業(yè)標準為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為支撐環(huán)境，以滿足顧客個性化產(chǎn)品需求和提高加盟制造商利潤為目標，具有智能化、綠色化、低消耗、高可靠性、高可伸縮性的先進制造模式。云制造將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造和服務(wù)技術(shù)同云計算、云安全、高性能計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合，實現(xiàn)各類制造資源（制造硬設(shè)備、計算系統(tǒng)、軟件、模型、數(shù)據(jù)、知識等）統(tǒng)一、集中的智能化管理和經(jīng)營，為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質(zhì)廉價的各類制造活動服務(wù)?？梢?，云制造是先進的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)物。

2、從系統(tǒng)的角度理解云制造的本質(zhì)

要理解云制造的本質(zhì)須從系統(tǒng)的角度入手。從云制造概念可知，云制造系統(tǒng)中的角色主要由資源提供者、制造云平臺運營者、資源使用者三部分組成（見圖1）。由于云制造研究還處于起步階段，許多概念還未統(tǒng)一。資源提供者又稱云提供端，該主體通過云制造服務(wù)平臺提供相應(yīng)的制造資源和制造能力服務(wù)；資源使用者又稱云請求端，該主體通過云制造服務(wù)平臺提出服務(wù)請求；制造云平臺運營者也稱云制造服務(wù)平臺、中間件，該主體根據(jù)用戶提交的任務(wù)請求，在云端化技術(shù)、云服務(wù)的綜合管理技術(shù)、云制造安全技術(shù)和云制造業(yè)務(wù)管理模式等支持下尋找符合用戶需求的服務(wù)，并為云請求端提供按需服務(wù)。

圖1 云制造組成示意圖

為了實現(xiàn)上述云制造系統(tǒng)，必須形成相應(yīng)的云制造體系結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)從下至上分為三層（見圖2）。

（1）資源層。資源層的構(gòu)成有：設(shè)備資源，如各種加工設(shè)備等；軟件資源，如產(chǎn)品設(shè)計、仿真、加工過程中涉及的設(shè)計專業(yè)軟件、仿真軟件和控制軟件等；人力資源，如人的經(jīng)驗、能力等；無形資源，如企業(yè)無形資產(chǎn)、商標等；技術(shù)資源，如專利、專有技術(shù)等知識產(chǎn)權(quán)。通過嵌入式云終端技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，可以將資源層中的各類物理資源接入到網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)制造物理資源的全面互聯(lián)，為云制造虛擬資源封裝和云制造資源調(diào)用提供接口支持。

（2）制造云運行支撐平臺。制造云運行支撐平臺的實質(zhì)即為云制造的技術(shù)體系，如資源感知與接入技術(shù)、資源能力的虛擬化和服務(wù)化技術(shù)、虛擬化云制造服務(wù)環(huán)境運行技術(shù)等，為云制造的實現(xiàn)提供技術(shù)上的支撐。其必須具備三方面的功能：一是提供各種資源的云化技術(shù)，包括資源的服務(wù)化描述、服務(wù)化封裝、服務(wù)注冊與發(fā)布等；二是由于云服務(wù)往往由不同服務(wù)提供者提供，且用戶的需求往往需要多個服務(wù)組合完成，因此，該平臺需要提供面向需求的云服務(wù)調(diào)度、優(yōu)化和組合支持；三是云服務(wù)的運行與監(jiān)控管理，以可視化的形式監(jiān)控服務(wù)運行質(zhì)量。

（3）服務(wù)層。服務(wù)層面向服務(wù)使用者提供個性化的各種制造服務(wù)，如設(shè)計服務(wù)、制造服務(wù)、供應(yīng)鏈服務(wù)、營銷服務(wù)等。制造業(yè)的各個領(lǐng)域和不同行業(yè)用戶只需要通過云制造門戶網(wǎng)站、各種用戶界面（如移動終端、PC終端、專用終端等），就可以訪問和使用云制造系統(tǒng)的各類云服務(wù)。

3、云制造的應(yīng)用

（1）對大型集團企業(yè)而言，可以構(gòu)建制造云平臺。大型集團企業(yè)一般下屬企業(yè)、關(guān)聯(lián)企業(yè)眾多，利用網(wǎng)格技術(shù)等先進信息技術(shù)，整合集團企業(yè)內(nèi)部的制造資源、計算資源和數(shù)據(jù)資源，形成快速制造能力及面向復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計能力平臺，為集團內(nèi)部各下屬企業(yè)提供技術(shù)支持、軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)，完成多學科優(yōu)化、性能分析、虛擬驗證等產(chǎn)品研制活動，可以極大提高資源利用效率、提升產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計能力。

（2）對區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群而言，可以構(gòu)建加工資源共享服務(wù)平臺。中國已經(jīng)成為當今世界上擁有制造加工資源最豐富的國家，但卻存在制造資源分散和利用率不高的問題。利用信息技術(shù)、虛擬化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)以及RFID等先進技術(shù)，建立面向區(qū)域的加工資源共享與服務(wù)平臺，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)加工制造資源的高效共享與優(yōu)化配置，可以極大促進區(qū)域制造業(yè)水平提升。

圖2 云制造體系結(jié)構(gòu)

（3）對中小制造企業(yè)而言，可以構(gòu)建公共服務(wù)云平臺。中小企業(yè)一般缺乏信息化建設(shè)資金與人才，可以建立面向中小企業(yè)的公共服務(wù)云平臺，為其提供信息化知識、產(chǎn)品、解決方案等資源，提供產(chǎn)品設(shè)計、工藝升級、制造、采購和營銷等服務(wù)，提供在線監(jiān)測，遠程診斷，設(shè)備維護和大修等服務(wù)，促進中小制造企業(yè)從低附加值的產(chǎn)品加工商向高附加值的產(chǎn)品供應(yīng)商轉(zhuǎn)變，走向產(chǎn)業(yè)價值鏈高端。

（4）對制造物流而言，可以建立物流拉動的現(xiàn)代制造服務(wù)云平臺。我國制造業(yè)物流成本高的現(xiàn)狀制約了制造企業(yè)的快速反應(yīng)能力，利用RFID、網(wǎng)絡(luò)、物流優(yōu)化等技術(shù)，建立物流拉動的多方協(xié)作模式或第三方模式的現(xiàn)代制造服務(wù)平臺，為整機制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)和物流企業(yè)協(xié)作提供服務(wù)，促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

二、泉州制造企業(yè)的“云制造”能力評估

1、泉州制造業(yè)一般描述

（1）泉州制造業(yè)支撐了泉州GDP的發(fā)展。泉州是一個民營經(jīng)濟發(fā)達、制造業(yè)活躍的地區(qū)，這兩大因素保證了泉州GDP一直居于福建省第一的位置，甚至還超過多個省會城市如南昌、合肥等。如表1所示，泉州工業(yè)增加值在其GDP中所占的比重達56%，而另五個地區(qū)則分別只占35%、42%、44%、44%、33%。可見，泉州制造業(yè)在當?shù)貒窠?jīng)濟中的支柱地位與基石作用。

表1 2012年泉州與一些地區(qū)的GDP及工業(yè)增加值的比較（單位：億元）

（2）泉州制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群顯著。泉州擁有強大的制造業(yè)基礎(chǔ)，這體現(xiàn)于其已形成顯著規(guī)模效應(yīng)的產(chǎn)業(yè)集群。如表2所示，泉州的五大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群的增加值都在100億元以上。這些產(chǎn)業(yè)集群基本集聚于泉州的各區(qū)、縣及縣級市，如紡織鞋服集聚于晉江、石獅，機械制造集聚于南安、晉江，甚至有些產(chǎn)業(yè)集群積聚在某個鎮(zhèn)，如南安的水頭是個聞名全國的石材鎮(zhèn)。

（3）泉州制造企業(yè)數(shù)量眾多，許多企業(yè)處于行業(yè)龍頭地位。據(jù)泉州市第二次全國經(jīng)濟普查主要數(shù)據(jù)公報，2008年，泉州市共有制造企業(yè)19683家，擁有資產(chǎn)合計3142億元，其中紡織鞋服有6342家，建筑建材5430家，機械制造2565家，食品飲料1569家，工藝制品1359家。在這數(shù)量眾多的企業(yè)中，不少企業(yè)的規(guī)模已很可觀，根據(jù)《2012年泉州市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，有1704家企業(yè)產(chǎn)值超億元，其中93家企業(yè)超10億元。不僅如此，更有一些企業(yè)已成長為行業(yè)龍頭，在產(chǎn)業(yè)價值鏈中樹立了卓越的品牌地位，如體育用品業(yè)中的“安踏”、“特步”、“匹克”，男裝中的“利郎”、“九牧王”、“七匹狼”等。

表2 2012年泉州五大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值與增加值（單位：億元）

2、泉州制造企業(yè)的“云制造”能力評估

云制造的典型技術(shù)特征可以概括為五點，即制造資源和能力的物聯(lián)化、虛擬化、服務(wù)化、協(xié)同化、智能化，其綜合地體現(xiàn)為“智慧化制造技術(shù)特征”。可以看出，云制造是制造業(yè)信息化的延伸與深化，所以衡量一個企業(yè)云制造能力，首先要評估其信息化程度的高低。美國管理系統(tǒng)協(xié)會給出了一個信息化管理的成熟度模型，參照美國管理系統(tǒng)協(xié)會的這一模型，本文給出了一個信息化管理的成熟度模型，按照信息化管理水平將其由低到高分成五個級別：無管理級別、單機級管理、技術(shù)系統(tǒng)級管理、IT服務(wù)級管理、戰(zhàn)略一致性管理。五個級別都有自己的典型特征。

為了評估泉州制造企業(yè)信息化程度，本文在杜棟、傅鉛生等研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了信息化評價指標體系及評分標準（見表3），接著選取了泉州制造企業(yè)中的恒安、安踏、特步、鳳竹、利郎、九牧王、雅客等七家具代表性公司進行考察，分別得出分值（見表4），最后計算出這些企業(yè)的信息化程度的平均分是4.54分。所以，綜合起來，泉州制造企業(yè)信息化程度基本處于信息化中的第二層或第三層，即單機級管理級別或技術(shù)系統(tǒng)級管理級別。

單機級管理級別的企業(yè)處于企業(yè)信息化建設(shè)的初級階段，這一階段，企業(yè)會獨立開發(fā)或請第三方開發(fā)并實施面向事務(wù)功能處理的部門級信息化應(yīng)用系統(tǒng)，如財務(wù)管理系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)、采購管理系統(tǒng)，但沒有實現(xiàn)集成。這一級別的企業(yè)對于信息技術(shù)的管理基本停留在計算機硬件、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的維護上，沒有獨立的信息化管理部門，若有，職責也僅限于是硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運營維護。

技術(shù)系統(tǒng)級管理級別的企業(yè)處于企業(yè)信息化建設(shè)的中級階段。這一級別的企業(yè)制定了信息化規(guī)劃，但其信息化規(guī)劃主要是關(guān)于信息系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)劃，規(guī)劃過程對于企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略規(guī)劃的協(xié)調(diào)性沒有考慮；同時，財務(wù)管理系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)、采購信息系統(tǒng)等初步實現(xiàn)了集成化的運行，但集成方式還停留在接口型的初級集成方式上。企業(yè)設(shè)立了專門的信息化技術(shù)部門，比較重視信息化應(yīng)用和信息系統(tǒng)的使用，但未設(shè)立CIO的職位，也沒有建立信息技術(shù)服務(wù)體系，因而對于信息情報資源的管理和應(yīng)用基本空白。

表3 信息化評價指標體系及評分標準

表4 恒安等公司的信息化指標得分

根據(jù)以上的描述，一方面，可以看出泉州制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚，對泉州的經(jīng)濟發(fā)展有舉足輕重的作用，另一方面，可以評估出泉州制造企業(yè)的“云制造”能力幾乎為空白，與先進制造模式之間有極大距離。為了保持制造業(yè)的優(yōu)勢，泉州制造企業(yè)亟須采取相應(yīng)的對策，通過轉(zhuǎn)型更好地迎接云制造時代的到來。

三、云制造模式下泉州制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型思路

1、提升企業(yè)信息化能力

企業(yè)信息化是一個涉及企業(yè)戰(zhàn)略、組織架構(gòu)、管理方法、業(yè)務(wù)與信息技術(shù)融合等多個方面的系統(tǒng)化問題。目前泉州制造企業(yè)雖然在提升信息化能力上有了一定積累，但在深度和廣度上仍有極大提升空間，重點應(yīng)在兩方面努力。一要制定全面的信息化戰(zhàn)略規(guī)劃，并與企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略規(guī)劃起到良好協(xié)同效應(yīng)。規(guī)劃的指導(dǎo)思想是：IT技術(shù)與企業(yè)業(yè)務(wù)深度融合，信息技術(shù)是企業(yè)業(yè)務(wù)部門和功能部門的支持性、基礎(chǔ)性技術(shù)，信息化戰(zhàn)略是企業(yè)的核心發(fā)展戰(zhàn)略；企業(yè)成立集企業(yè)經(jīng)營和信息技術(shù)為一體的信息化管理部門，CIO成為企業(yè)的重要高層管理者，形成有效的IT服務(wù)管理體系，高度重視信息資源的挖掘和應(yīng)用。二要形成適合信息化的扁平化組織架構(gòu)。企業(yè)信息化過程中，企業(yè)接觸的信息量激增，傳統(tǒng)的科層組織常使得信息的傳遞失真，降低了企業(yè)決策的質(zhì)量。所以，在企業(yè)信息化的過程中，必須改變傳統(tǒng)低效、遲鈍的職能型科層組織結(jié)構(gòu)與職能化管理模式，要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對其進行扁平化戰(zhàn)略改造，建立快捷、靈活、高效并富有彈性的扁平化組織，形成新的以團隊為組織單元和以流程為導(dǎo)向的運營模式。

2、大型企業(yè)要向云制造服務(wù)中心轉(zhuǎn)型

這里的大型企業(yè)主要指已擁有穩(wěn)定市場份額、已樹立較高知名度的品牌企業(yè)。在未來的云制造體系中，大型企業(yè)不能簡單地扮演資源提供者的角色，而應(yīng)該成為云制造的運營者，在云制造的服務(wù)層中擁有一席之地，如此才能實現(xiàn)從生產(chǎn)型向服務(wù)型、從產(chǎn)品價值鏈低端向產(chǎn)品服務(wù)價值鏈高端轉(zhuǎn)移。為此，大型企業(yè)應(yīng)該調(diào)整資源的配置，努力構(gòu)造虛擬私有制造云管理平臺，包括設(shè)計服務(wù)平臺、制造服務(wù)平臺、供應(yīng)鏈服務(wù)平臺、營銷服務(wù)平臺等，同時和眾多的企業(yè)形成良好合作關(guān)系，與合作企業(yè)共享相關(guān)資源。

3、中小企業(yè)應(yīng)實施歧異集聚戰(zhàn)略成為優(yōu)秀的資源提供者

歧異集聚戰(zhàn)略來自波特的思想。波特在《競爭優(yōu)勢》一書中提出企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的三種基本戰(zhàn)略：成本領(lǐng)先、標歧立異和目標集聚。其中目標集聚戰(zhàn)略是指如何在一個狹窄的單個產(chǎn)業(yè)細分中尋求競爭優(yōu)勢。集聚戰(zhàn)略又有兩種變形：成本集聚和歧異集聚。前者指在一個狹窄的單個產(chǎn)業(yè)細分中尋求成本優(yōu)勢，后者指在一個狹窄的單個產(chǎn)業(yè)細分中尋求歧異優(yōu)勢。在經(jīng)濟全球化愈演愈烈的今天，一體化大市場的競爭日趨激烈，各個行業(yè)都進入了重組整合的階段，出現(xiàn)了一批巨型的跨國企業(yè)。這些跨國企業(yè)的規(guī)模和資信能力可以在一個細分產(chǎn)業(yè)中實施成本領(lǐng)先或標歧立異戰(zhàn)略。但泉州的制造企業(yè)還處于中小規(guī)模階段，應(yīng)以歧異集聚戰(zhàn)略為妥，通過識別企業(yè)價值活動、重構(gòu)企業(yè)價值鏈、確定企業(yè)優(yōu)勢等環(huán)節(jié)，選擇產(chǎn)業(yè)內(nèi)一種或一組細分市場，針對特定的顧客群提供產(chǎn)品或服務(wù)，并且利用自己的經(jīng)營特色，鎖定目標顧客群，獲取歧異優(yōu)勢。這種戰(zhàn)略的利基點在于擁有獨特的制造資源而能夠在未來的云制造體系中易于與其他主體形成協(xié)同效應(yīng)。

4、企業(yè)應(yīng)主動與其他經(jīng)濟組織結(jié)盟共同構(gòu)建云制造的公共云平臺

全球化背景下，單個企業(yè)所面臨的競爭生態(tài)更激烈、更復(fù)雜，所承擔的風險也更大、更多，而單個企業(yè)所掌握的資源是有限的，解決這樣的矛盾是與企業(yè)或其他組織如高校、研究所等結(jié)成聯(lián)盟，形成規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)、范圍經(jīng)濟效應(yīng)、速度經(jīng)濟效應(yīng)、知識經(jīng)濟效應(yīng)等。對于泉州而言，更積極的方法是結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，然后以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為平臺，共同構(gòu)建云制造的公共云平臺。資源提供方與資源需求方分別向公共云平臺發(fā)出供應(yīng)與需求申請，由平臺中的合作輔助支持系統(tǒng)針對需求進行多方案的組合、優(yōu)化和推薦，由供需雙方自由選擇，形成合作關(guān)系；也為沒有形成合作關(guān)系的資源或處于空閑狀態(tài)的資源與需求方提供一個達成合作的交互平臺。借助于構(gòu)建公共云平臺，企業(yè)可在“干中學”的過程中適時調(diào)整自身的資源配置或戰(zhàn)略，獲得長期穩(wěn)定的發(fā)展。

（注：基金項目：福建省教育廳2012年JK項目《云計算物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)信息化公共服務(wù)平臺的應(yīng)用》（編號：JK2012041）；云計算物聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)智能福建省高校工程研究中心建設(shè)經(jīng)費。）

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