远程制造不再遥不可及！未来工厂让工人“闭门造车”

未来工厂看上去将和今天有很大不同：一个人都没有。工人们将登录机器人辅助的生产“单元”，在家里舒舒服服地生产想要的东西。人们甚至不需要被工厂雇用：可以通过社交网站登录，启动激光切割机和3D打印机，按照订单生产出各种小玩艺儿。

据英国《新科学家》周刊网站报道，这是葡萄牙吉马朗伊什市米尼奥大学的工程师戈兰·普特尼克的设想。他准备开发的“云制造”旨在把远程通信拓展到工厂。这也将把人们联合起来摆弄电子产品的“制造者”运动发展为专业化的活动。

报道指出，白领工人能够通过计算机终端远程工作已经有一段时间，因为他们从事的工作（比如自由职业式的写作和翻译）从本质上说涉及创造和传输数据。但是，在制造业等方面，这场革命的速度却比较慢。

报道称，这种情况可能很快改变。更快的网络、更高质的视频连接和更好的网真控制界面意味着远程制造不再如此遥不可及。英国政府下属的技术战略委员会的首席技术专家琳恩·麦格雷戈说，这种技术眼下正在研究之中。

比如，技术战略委员会正在为一个150万英镑的项目提供一部分经费。基于这项计划，福特汽车公司和设计3D软件的欧特克软件公司将研究如何把机器的传感数据送回到增强现实用户界面。琳恩说：“这很容易就可用于远程制造。”

普特尼克的团队在实验室设立了一个制造“单元”，包括一台联网的机械工具。然后，在2350公里以外的塞尔维亚，贝尔格莱德大学的韦斯娜·斯帕索耶维奇-布尔基奇让她的68名工程学学生登录并尝试控制那台机器。

报道说，效果好得惊人。他们成功上传了一个设计程序，控制这台机器切割泡沫实验品，甚至在出现危险时按下机器的紧急关闭钮。学生们试验了多用户界面并发现，最好的界面可扩展至全屏幕，使他们最大限度地观察到机器，而控制按钮就在屏幕上。这表明，把远程控制界面投射到墙上可以获得极为令人信服的体验。

普特尼克说，“云制造”可以让专业制造人员获得巨大的力量，把自己的技术销往世界各地。

【云计算应用发展推动制造业】

随着云计算的发展，传统的IT系统将显得越来越笨拙，云计算替代传统IT架构系统已经成了不可逆转的趋势。同时，随着终端移动化的发展，移动办公渐成气候，这将进一步推动云计算在制造企业的落地。

未来，制造业云计算应用将呈现以下趋势：

1、企业业务移动化将推动云计算在制造业的落地。

随着移动终端开始融入到企业业务应用，企业的业务系统正在“移动”，这种移动化的业务系统将使企业变得更加灵活。但这种业务移动化应用与云计算所演绎的应用模式在很大程度上非常类似，他们都是通过互联网访问远端的信息化平台，依赖远端平台的计算来实现业务数据的交互和访问，而且数据都在远端，不在本地。

不同的是，云计算的远端平台都是经过了虚拟化的资源，能实现更为高效的资源分配。但这种类似的应用模式能很大程度上推动云计算应用在企业的落地。

2、大数据的发展将使越来越依赖于云计算平台来完成这类高性能应用。

随着大数据的发展，企业对高性能的计算系统越来越依赖，因为更高性能的分析系统带来的是更短的分析时间，这就意味着企业能更快的从海量数据信息中获取想要的信息，加快企业的业务决策。

但依赖传统的IT系统来完成这里分析应用将越来越不可能，因为就目前而言，再强大的服务器在面对海量数据处理时，其计算能力也会很快耗尽。与这种情况不同，云计算的优势就是将分散的系统整合成一台虚拟的超级计算机，其最大的优势是就是能提供超强的计算能力。

3、云制造是制造业云计算应用的终极模式。

很多人将云制造成为制造业的云计算。就目前而言，制造业的云计算还远远不能称之为云制造。云制造的目标是：实现对产品开发、生产、销售、使用等全生命周期的相关资源的整合，提供标准、规范、可共享的制造服务模式。这种制造模式可以使制造业用户像用水、电、煤气一样便捷地使用各种制造服务。

从对云计算的定义看，目前的制造业云计算离云制造还差的太远。

目前的制造业云计算应用还仅仅限制在一些有限的领域，而且应用还很浅显，根本没有涉及到企业的核心系统和业务。但随着制造业云计算的发展，云制造终有一天会实现。这就好比大型机时代人们认为不可能将计算机握在手中一样。

【设计制造业的变革？】

如何模拟仿3D全息图像？利用Leap Motion和Three.js就可以模拟出电影中钢铁侠实验室里的操控科技，这不，现实版的钢铁侠也开始这么做了。Elon Musk的实验室开始使用一些现有产品和技术，试图开发出可以与图像交互的增强现实工具。他们的进展也非常迅速，现在工程师们已经能够用手势设计并操控火箭部件的图像数据。

这些却都是靠现有的技术和科技产品实现的，Musk最主要用到了三个：Leap Motion Controller、Oculus Rift、和一个投影仪，当然这些技术并非一开始就可以整合使用，工程师们需要摸索出让他们协同工作的方法，以此开发出一个更加复杂的模型，Musk也表示：与这些现有技术的整合模型交互是一个非常有趣的过程，但我相信我们正站在一个突破口上，一个颠覆工业设计和制造的突破口。

Musk是如何通过各种手势控制火箭部件的？这样的增强现实技术可以让用户更全面方便地与数据交互，Musk相信这可以让人们把自己脑中的想法设计更加快速简单地复制到现实中，当然这也需要一个3D打印机的帮助。

就像视频中通过使用一个3D激光打印机，很快地就制造出一个钢铁制的火箭低温阀门，在家里造火箭不再是什么天马行空的事。这对于设计制造业的影响会很大，Musk的技术让外界与数据交互和改动的过程变得更加简单，而这对他的Space X火箭公司也会有很大帮助，对于设计制造业也会有革命性的影响。

【云制造：让中国制造告别“微笑曲线”】

在制造业的国际分工中，中国始终处于“微笑曲线”的底部——获利最少的分工区间。如何从产品生产型向生产加服务型转变，从价值低端走向中高端，从制造大国转为制造强国，这是未来的5-10年，我国制造业面临的重大课题。

中国工程院院士李伯虎提出，“将云计算、云仿真应用往制造业方面去扩展，必将推动中国制造业模式的变革”。基于这一思路衍生出的“云制造”，或为我国制造业的转型提供新思路。

从小制造到大制造

“制造业发展到今天，已经从传统的小制造发展到如今的大制造。”李伯虎指出，“云制造”不是传统的小制造，而是大制造的概念。为此，现在制造企业的产品以及它的开发在时间、质量、成本、服务、环境、知识含量上受到了严峻挑战。

传统制造的概念是产品从原材料加工到成品。李伯虎解释道，大制造的含义就是覆盖产品全生命周期的活动。首先是产品、活动和过程覆盖面大，涉及到从需求量增，一直到最后产品报废的整个研制过程。第二是制造活动范围大，可以在企业内部，也可以在企业之间，甚至是全球。第三是类型大，包括离散制造业、流程制造业和混合制造业等。

在李伯虎看来，在制造业转型过程中最为关键的是要培育新的制造模式和手段，“让我们的企业拥有最好的质量、最低的成本、最优的服务、最清洁的环境” 。

中国航天科技集团总工程师杨海成表示，服务型制造是把生产过程服务和使用过程服务结合在一起的一种典型的现代理念和方式。在他看来，制造业要迈向全球的高端，必须盘活大量的制造资源，提高核心竞争力。

“云制造”的理想模式

在推进制造业向网络化、智能化方向发展的过程中，“云制造”的概念在中国被率先提出。

“近期，特别是服务资源环境成为现代制造业竞争能力的关键因素，因此我们必须搞服务性的制造、绿色制造和中国制造。”李伯虎表示，理想化的云制造模式，就是利用网络、互联网平台，按用户需求组织网上制造资源、制造能力（制造云），为用户提供各类制造服务的一种网络化制造新模式。它将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化，进行统一、集中的智能化管理，提供一系列标准、规范、可共享的制造服务。

航天二院副院长、航天长峰股份公司董事长全春来的理解是，中国是个制造大国，大多数制造企业都是中小型企业，很难具备资源整合的能力。但现在的竞争环境，却要求他们具备这种能力和资源。

实际上云制造，就是提供一种把需方和供方的能力，通过这种平台，来实现的需求、能力和资源的共享。”全春来表示。以制造资源和制造能力为核心来盘活资源，集中资源办大事，盘活资源办好事，这是云制造的基本理念。

而新技术的发展已为“云制造”奠定了基础。李伯虎追忆说，从上世纪80年代建设新型工业化道路到现在制造业信息化的提出，即是将信息的采集传递、加工处理应用技术、仿真技术的深度融合。

从“八五”时起到“十一五”期间，我国在制造业领域相继开展了计算机集成制造、并行工程、敏捷制造和网络化制造等制造业相关技术的研发和应用，取得了显著成果。此外，物联网、虚拟化、高性能计算、嵌入式系统等技术的出现，让制造业与信息化彼此进一步交叉融合。

不是一蹴而就的项目

从表面上看，“云制造”的应用模式很简单。制造业产业链上的用户只需要提出需求，云制造平台将自动从虚拟制造云池中为用户构造“虚拟制造环境”。这节省了用户直接和各个资源打交道的环节，也无需了解各资源节点的具体情况。

而实际上，让使用户能像使用水、电、煤、气一样地使用所需的制造资源和制造能力绝非易事。

中小企业云制造服务平台所属国家“863”云制造服务平台关键技术研究项目，从网站构成上看，这一服务平台具备了制造服务生命周期的全部功能：包括发布、查询、搜索制造资源与能力，智能匹配与推荐、在线交流、在线签订合同、在线提供服务，并进行服务评价，甚至集成了第三方支付系统，可以实现在线支付功能。

但打开中小企业云制造服务平台网站后不难发现，自该网站2012年8月正式上线以来，在网页注册信息的服务商并不太多，个别分类项目甚至只有寥寥几个。

全春来对《中国科学报》记者分析说，云制造推进过程中，涉及制造企业的不同需求、不同的产品标准、信息服务和支付平台的安全以及知识产权保护等多重难题。“购买服务和能力是很复杂的，它不像买本书、买件衣服那样简单，一套管理和规范商业模式是更重要的。”

“云制造的发展将是长期阶段性的渐进过程，不是一蹴而就的项目工程，需要依靠政府、产业界、学界多方面的联合和共同努力。”李伯虎表示。

关于云制造的未来可预见的是，唯有协同合作，中国的云制造才能弹奏出真正动人的乐曲。