云制造技术探讨

2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
27
制造资源服务描述
<?xml version="1.0" ?> <msdl:definitions targetNamespace="http://www.pku.edu.cn/service/" xmlns:msdl="http://www.pku.edu.cn/msdl/" xmlns:tns="http://www.pku.edu.cn/service/" xmlns:xsd="http://www.pku.edu.cn/2001/XMLSchema" xmlns:lathe="http://www.pku.edu.cn/service/xsd" xmlns="http://www.pku.edu.cn/service/"> <msdl:types> <schema targetNamespace="http://xml.apache.org/xml-soap" xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <complexType name="cost"> <sequence> <element name="fee" type="string" /> <element name="labor" type="string" /> <element name="duration" type="string" /> </sequence> </complexType> <simpleType name="quality"> <restriction base="string"> <enumeration value="high" /> <enumeration value="middle" /> <enumeration value="low" /> </restriction> </simpleType> </schema> </msdl:types>
15
云制造概念
云制造是一种以规范化和通用化的行业标 准为基础，以互联网和物联网为支撑环境 ，以满足顾客个性化产品需求和提高加盟 制造商利润为目标，具有智能化、绿色化 、低消耗、高可靠性、高可伸缩性的现代 现代 制造模式。 制造模式
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
制造服务是现代服务的重要组成部分 制造服务
随着我国大力发展现代服务业的进程，制造业如何向 服务业转化，提高制造业中服务的比例，已经成为一 个重要课题。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
6
制造服务
提供制造服务有助于制造业企业的发展
由于产品在成本、技术、功能与质量方面已经达到竞 争的极限，因此只有选择采用服务策略，才能达到提 供差异化产品的目的。 就价值链分析来看，产品生产过程创造的价值远不如 在服务阶段所创造的价值，因此制造业向服务业转化 有利于获取更多利润。
APIs for developing new Cloud apps e.g., Google App Web 服务器， 网络，存储按需分配 e.g., Amazon EC2, S3
IaaS
(Infrastructure as a Service，基础架构 即服务)
资源池
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
11
云计算的特点
虚拟化 标准化 自动化
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
12
云制造概念
李伯虎院士认为：
云制造是一种面向服务的高效、低耗，基于知 识的网络化的新制造模式，融合现在信息化制 造技术、云技术、物联网等技术，把各类制造 之间和制造能力集虚拟化、服务化并且进行统 一的集中的智能化管理，从而通过网络和一个 云制造平台中间件，将制造全生命周期的前期 、中期、后期提供给用户，提供随时获取按需 使用的优质廉价的服务。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
8
内容
云制造是制造服务的一种体现 云制造的概念
云制造的关键技术
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
9
云计算的定义
Kevin Hartig (SUN):云是一个庞大的资源池，你按需购买 云可以象自来水， ；云是虚拟化的；云可以象自来水，电，煤气那样计费 云可以象自来水 Aaron Ricadela(writer for BusinessWeek)当我们向不懂 计算机技术的人提供虚拟技术的时候，我们希望虚拟或隐 藏的是其复杂性。绝大多数人希望同应用或服务，而不是 软件打交道。对于云计算，我们希望软件本身被虚拟或躲 软件本身被虚拟或躲 藏在系统或专业人员的背后，或者说“云”的背后 藏在系统或专业人员的背后 Irving Wladawsky Berger(IBM Academy of Technology） : 在我看来，云计算就是将以前那些需要大量软硬件投资 以及专业技术能力的应用，以基于 Web 服务的方式提供 基于 给用户。 给用户。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
7
云制造
云制造是在“制造服务”理念的基础上，借鉴了云 计算思想发展起来的一个新概念。 云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物 联网技术等交叉融合的产物。 云制造是希望采取包括云计算在内的当代信息技 术前沿理念，支持制造业在广泛的网络资源环境 下，为产品提供高附加值、低成本和全球化制造 的服务 云制造提供了制造业向服务业转换的一种有效途径
云制造技术探讨
李伟平 北京大学软件与微电子学院
wpli@ss.pku.edu.cn
自我介绍
李伟平 博士，教授 服务科学与工程系 副主任 北京大学软件与微电子学院 wpli@ss.pku.edu.cn
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
2
内容
云制造是制造服务的一种体现 云制造的概念
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
28
制造资源服务描述
<!-- types declarations --> <msdl:message name="produceGearRequest"> <msdl:part name="model" type="xsd:string" /> <msdl:part name="quantity" type="xsd:int" /> </msdl:message> <msdl:message name="produceGearResponse"> <msdl:part name="cost" type="tns:cost" /> </msdl:message> <msdl:message name="getQualityInfoRequest"> <msdl:part name="model" type="xsd:string" /> </msdl:message> <msdl:message name="getQualityInfoResponse"> <msdl:part name="quality" type="tns:quality" /> </msdl:message> <msdl:portType name="LathePortType"> <msdl:operation name="produceGear"> <msdl:input name="produceGearRequest" message="tns:produceGearRequest"> </msdl:input> <msdl:output name="produceGearResponse" message="tns:produceGearResponse"> </msdl:output> </msdl:operation> <msdl:operation name="getQualityInfo"> <msdl:input name="getQualityInfoRequest" message="tns:getQualityInfoRequest"> </msdl:input> <msdl:output name="getQualityInfoResponse" message="tns:getQualityInfoResponse"> </msdl:output> </msdl:operation> </msdl:portType> 2010-10-29 www.ss.pku.edu.cn/service
云制造的关键技术
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
3
中国是制造大国
中国的经济高速成长 中国是世界的工厂 但不是制造强国 …………
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
4
环境污染 人员下岗
资源耗损 资源争取/外贸引起的国际摩擦
2010-10-29
16
云制造特点
云计算 ——计算资源
虚拟化 标准化 自动化
云制造：制造资源(设备、软件、人力、能 力）
虚拟化： 标准化： 自动化：
2010-10-29 www.ss.pku.edu.cn/service 17
内容
云制造是制造服务的一种体现 云制造的概念
云制造的关键技术分析
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
22
服务层
服务层面向服务使用者提供各种制造服务, 典型的服务包括：
设计服务 制造服务 供应链服务 营销服务 其他
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
23
云制造体系架构
服务层 设计服务 制造服务 供应链服务 营销服务 销售服务 销售服务
制造云 运行支撑平台
设备资源
软件资源
人力资源
无形资源
技术资源
资源层
制造资源 云化管理
云服务调度 与组合管理
云服务运行 与监控管理
资源提供 者管理
服务使用 者管理
资源提供者
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
24
云制造的服务描述
云制造中的资源包括设计、制造、生产管 理、销售、服务、物料等各种能力单元， 对制造资源可以进行统一描述，然后加入 的云制造环境中，在平台上注册供服务使 用者查询和使用。 资源的功能、技术指标、参数、质量、能 力、成本、基本信息（提供方、使用方） 等。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
25
云制造的服务描述
借用Web服务的描述方法，采用类似于 WSDL的形式对资源进行描述。 下面以一个实例对schema进行说明。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
26
车床 服务
对一个车床的描述，以其加工齿轮为例 定义了服务提供者信息、成本、质量、技 术参数、生产能力等数据，并描述了其中 获取成本、质量评估两个功能。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
21
制造云运行支撑平台
a) 提供各种资源的云化技术，包括资源的服务化描 述、服务化封装、服务注册与发布等； b) 提供云服务的调度与组合管理，由于云服务往往 由不同服务提供者提供，且用户的需求往往需要 多个服务组合完成，因此，该平台需要提供面向 需求的云服务调度、优化和组合支持； c) 云服务的运行与监控管理，以可视化的形式监控 服务运行质量。
2010-10-29 www.ss.pku.edu.cn/service 10
3 个层次的云计算服务
SaaS
(Software as a Service，软件即服务)
应用软件对最终用户按需分配 e.g., Salesforce.com
PaaS
(Platform as a Service，平台即服务)
19
云制造体系结构
云制造体系结构从下至上分为三层，分别 是：
资源层 制造云运行支撑平台 服务层
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
20
资源层
云制造中的制造资源包括：
a) 设备资源，例如各种加工设备等； b) 软件资源，如产品设计、仿真、加工过程中涉 及的设计专业软件、仿真软件和控制软件等； c) 人力资源 d) 无形资源 e) 技术资源。
18
云制造角色
1）服务使用者，如投资人，设计方，制造方 2）云资源的提供者，他们提供各种制造资源 及制造相关服务能力，通过云化技术，把 资源转变为可以云服务形式使用的制造云 服务； 3) 制造云服务的支持平台的提供商，用来支 持制造云的运行和管理。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
13
云制Байду номын сангаас概念
中国航天科技集团公司总工程师杨海成教 授认为： “云制造是先进的信息技术，制造技术以及 新兴物联网技术等交叉融合的产品，是制 造即服务理念的体现”。 ”
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service
www.ss.pku.edu.cn/service
5
发展现代服务业， 发展现代服务业，实现可持续发展
我国提出大力发展现代服务业 现代服务业
1997年9月十五大报告中最早使用“现代服务业”的提法 是十一五的重点 “现代服务业 是在工业化比较发达的阶段产生的，主 现代服务业” 现代服务业 要依托信息技术和现代管理理念而发展起来的，知识 和技术相对密集的服务业
14
云制造概念
北京航空航天大学王田苗教授认为：
云制造可以分为由低到高两个层次实现： 低层次是提供相对功能明确、价格低廉的产品 、设备的制造平台。 高层次是根据顾客的设计或加工需求，整合制 造资源，帮助客户完成相关产品的设计、加工 、制造和配送，提供一整套加工制造的服务平 台。
2010-10-29
www.ss.pku.edu.cn/service