云計算、大數據將成為未來10年乃至更長時間新一代信息技術和產業的關鍵和核心，其和移動互聯網、物聯網等其他新一代信息技術一起正驅動互聯網向傳統工業制造業滲透，推動互聯網企業和傳統工業企業融合發展。
云計算、大數據將成為未來10年乃至更長時間新一代信息技術和產業的關鍵和核心，其和移動互聯網、物聯網等其他新一代信息技術一起正驅動互聯網向傳統工業制造業滲透，推動互聯網企業和傳統工業企業融合發展，并作為現代服務業的有機組成部分，不斷與新業務形態、新商業模式互動融合，催生新產品、新技術、新模式。未來，產業中各行業邊界將逐漸模糊，全新的工業經濟發展模式正在到來，本文主要介紹了工業云計算在中國工業領域的發展與應用趨勢。
工業云催生工業經濟新業態
云計算、大數據、物聯網等技術的集成應用，推動了新型制造模式的產生與發展，也進一步加速了工業企業銷售模式的變革，催生了社交營銷、O2O(onlinetoOffline)、智能物流、互聯網金融、移動電子商務等生產性互聯網新興服務業態，是推動區域產業結構優化調整的重要引擎。
工業云通常指基于云計算架構的工業云平臺和基于工業云平臺提供的工業云服務，涉及產品研發設計、實驗和仿真、工程計算、工藝設計、加工制造及運營管理等諸多環節。工業云服務常見的方式有工業SaaS(SoftwareasaService)云服務、工業IaaS(InfrastructureasaService)云服務、工業PaaS(PlatformasaService)云服務等方式。工業云基于云計算技術架構，使工業設計和制造、生產運營管理等工具大眾化、簡潔化、透明化，通過工業云計算服務，可大幅提升工業企業全要素勞動生產率。
基于工業云服務，用戶一方面可以獲得云化的工業設計、加工工藝分析、裝配工藝分析、模具設計、機械零部件設計與性能分析、電磁場模擬等服務，從而大幅縮短產品升級換代周期、降低設計與制造成本、提高產品性能;另一方面，工業企業的訂單管理、主生產計劃、備料等諸多環節均可依托工業云平臺的ERP(企業資源計劃)、DMS(經銷商管理系統)、PLM(產品生命周期管理)等企業管理工具來提升管理效能;同時，用戶也可基于工業云服務平臺對生產設計、企業經營管理及用戶交互中各種數據進行充分挖掘，利用大數據為企業研發、生產、營銷、交易、服務等活動提供服務。
工業與互聯網融合旨在加速工業轉型升級和提質增效，變革傳統工業生產運營方式，創造出更大的價值，這就需要以云計算、大數據輔助工業企業創新其研發、生產、運營、營銷、服務和管理方式。當前，基于云計算平臺的工業設計、虛擬裝配、精準營銷配送、精準廣告推送等模式已成為企業發展的新趨勢，可以說，工業云計算服務、工業大數據服務已成為推動互聯網與工業融合發展的主要支撐手段，并與企業技術研發、流程管理以及生產經營等方面緊密融合，塑造企業發展新模式、催生工業經濟新業態。
全國各地積極建設工業云計算平臺
2009年9月，北京市計算中心開始工業云實踐，打造工業云計算服務平臺，基于其200萬億次高性能工業云計算服務平臺，能夠以SaaS云服務方式提供CAD(計算機輔助設計)、CAM(計算機輔助制造)、CAPP(計算機輔助工藝設計)、CAE(計算機輔助工程設計)、PLM(產品全生命周期管理)等所需要的工具和管理軟件服務，還能夠為中小企業提供豐富的設計制造資源和3D打印等工程服務，截止到2015年，該平臺已經服務近十萬戶，廣泛應用于工業設計、虛擬制造、動漫渲染等諸多領域。
2013年以來，國家出臺了一系列政策鼓勵工業云的發展，《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》、《國務院關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》、《中國制造2025》、《信息化和工業化深度融合專項行動計劃(2013-2018年)》等文件均把推動工業云的發展作為推動兩化深度融合和“互聯網+”的重要抓手。2013年，工業和信息化部確定北京、天津、河北、內蒙、黑龍江、上海、江蘇、浙江、山東、河南、湖北、廣東、重慶、貴州、青海、寧夏等16個省市開展首批工業云創新服務試點，基于互聯網、云計算、物聯網、大數據等新一代信息技術，建設工業云服務平臺，聚集和共享制造資源和創新資源，推進制造需求和社會化制造資源的高質高效對接，探索制造業領域的共享經濟新模式。
在上述工業云創新服務試點中，天津市主要依托天津超算中心建立了天津濱海工業云平臺;內蒙古采用“1+N+N”服務模式(即一個平臺、多種應用服務、多種專業資源服務)打造包頭兩化融合暨工業云創新服務平臺;黑龍江工業云平臺包括工業云設計、工業云存儲等應用;河南工業云平臺主要由設計云、服務云、管理云組成;山東工業云創新服務平臺依托山東超算中心，主要提供設計云、管理云、商務云、物聯服務云、知識云及數據云等服務;江蘇工業云平臺主要提供面向汽車行業的數字化設計仿真等云服務;上海工業云公共服務平臺面向鋼鐵、汽車、民用航空、機電設備四大重點產業和研發、管理、設備、能源、物流、商務等六大重點領域，為企業提供SaaS云、IaaS云服務;廣東工業云平臺主要提供政務云、云桌面、工業軟件云、培訓云、檢測云、電商云等云計算服務;重慶工業云平臺包括工業設計云、企業采購云和工業金融云等三大云服務平臺。
據不完全統計，16個工業云平臺注冊用戶數超過1500萬，企業用戶數超過20萬，提供軟件工具和軟件服務超過3000個，模型、圖紙、手冊等技術資源超過4萬個，培訓視頻超過7500部。上述工業云平臺在驅動當地工業經濟發展中均發揮了重要作用，以貴州工業云為例，貴州工業云提供260個云應用，服務企業用戶達15998家，基于工業云服務，2015年實現重點行業數字化研發設計工具普及率達到40.5%，比2014年提高4.8個百分點，傳統企業電商覆蓋率達到35.3%，比2014年提高5個百分點。預期2016年，在貴州工業云的推動下，重點行業數字化研發設計工具普及率將達到45%以上，傳統工業企業電商化覆蓋率將達到40%以上。
當前各地工業云計算平臺的建設和發展，從總體來看，對推動區域經濟體產業發展起到積極的效果，取得不錯的成績，但也存在若干問題，主要有以下幾個方面：從平臺建設來看，大部分工業云平臺的建設沒有和區域經濟體資源稟賦以及主導產業優勢相結合，部分區域在建設工業云服務平臺中也沒有結合當地已有的公共計算服務平臺資源，造成重復投資、資源閑置等問題;從平臺服務來看，大部分工業云平臺以提供工業SaaS云服務為主，存在服務內容同質化、服務標準不統一、用戶數據安全保障不到位等問題，同時工業云服務也沒有和工業大數據服務融合起來;從商業模式來看，當前大部分工業云平臺的運營主要以政府投資為主，面臨盈利困難等運營壓力，如何進一步加大工業云平臺的推廣和使用，創新商業模式，引入成熟的市場化發展機制，讓更多的用戶能透明化訪問和使用工業云計算平臺，值得深入探索。
如何推動工業云下一步發展?
結合前期工業云計算服務創新試點的實踐，需從如下幾個方面進一步促進工業云計算平臺的發展：
大力開發大規模工業應用軟件，發展工業PaaS云應用
當前全國各地建設的工業云計算服務平臺，大多數以提供SaaS工業云服務為主，但目前大部分大規模工業應用軟件并不支持云計算架構。在科學與工程計算領域，軟件市場長期完全由國外軟件壟斷，版權費用非常昂貴，且并行規模還受限制，這些工業應用軟件大多發展于半個世紀前，軟件框架未能考慮現在及未來的超大規模計算需求，特別是前處理部分，已被證明是阻礙大規模計算發展的嚴重瓶頸。構建工業云計算服務平臺迫切需要高水平的自主開發的面向云計算體系架構的大規模并行應用軟件。
當前大部分工業PaaS云服務和商業模式還處于摸索階段，還存在很多缺陷和不足，而恰恰PaaS對提升傳統產業的創新能力意義深遠，因為當前制約傳統產業創新能力的很大一方面就是缺少必要的創新工具、創新平臺以及專業的創新團隊，云計算中心以透明化方式提供行業應用PaaS服務將有效解決這一問題，尤其在傳統制造業方面，但傳統制造業的PaaS平臺研制還面臨諸多問題，如制造行業的細分問題，制造業非常龐大，如何選擇細分的制造領域入手?如何提供透明化的PaaSAPI接口供制造業用戶調用?這些都是問題，解決了這些問題，云計算對產業的拉動和潛力才能完全得到釋放。工業云在未來的發展中，需更多地以建設工業PaaS云服務平臺為主，包括建設面向工藝和面向行業的PaaS云，如磨削云、切削云、焊接云、精加工云、服裝云等。
工業云和工業大數據需進一步融合發展
工業云旨在解決中小型工業企業在提升創新能力時往往要面臨的工業計算軟件及平臺搭建、計算機建模和仿真、高端研發人員的培養等諸多問題，基于工業云服務，工業用戶可進行快速有效的仿真模擬，降低設計與制造成本、提高原料的利用率、從而大幅縮短企業產品升級換代周期、提高產品性能、提升企業信息化能力、大幅提升工業企業的自主創新效率，并推動企業核心競爭優勢的提升。
工業大數據基于云計算、物聯網、移動互聯網、海量數據挖掘等新一代信息技術推動大數據在工業研發設計、生產制造、經營管理、市場營銷、售后服務等產品全生命周期、產業鏈全流程各環節的應用，并與智能機床、機器人、3D打印等技術結合，推動了柔性制造、智能制造和網絡制造的發展;工業大數據與智能物流、電子商務的聯動，也進一步加速了工業企業銷售模式的變革，如精準營銷配送、精準廣告推送等。
工業云和工業大數據均以輔助工業企業創新其研發、生產、運營、服務和管理方式推動互聯網與工業融合發展，成為當前經濟新常態下，加速工業轉型升級和提質增效的重要手段。工業云和工業大數據，二者你中有我，我中有你，均基于工業云計算服務平臺進行海量數據的存儲、數據挖掘和可視化呈現，工業云是工業大數據的平臺和支撐手段，工業大數據則拓展了工業云的服務范疇，二者未來將進一步融合發展，推動互聯網由以服務個人用戶消費為主向服務生產性應用為主，由此導致產業模式、制造模式和商業模式的重塑。
工業云(大數據)建設需進一步結合區域資源稟賦和主導產業特征
當前，工業云(大數據)應用服務的供給和需求存在階段性結構性矛盾。一方面工業云計算服務、工業大數據服務有著廣泛的需求;另一方面，部分工業云(大數據)服務平臺卻存在用戶不足、資源閑置等情況。以上問題產生的原因主要有兩點，一是當前大部分工業云服務同質化嚴重，大部分工業云平臺缺乏與當地主導產業緊密耦合的服務設計，接地氣不足;二是工業云作為相關技術、平臺和交易模式的集成創新，其發展受制于商業模式的簡潔性、效益的可預期性。當前已建成的工業云平臺其安全性、服務的易獲得性都有很大的提升空間，大部分還是政府資助在運營，需盡快走出一條商業化運營的可行模式。
在未來的工業云建設運營中，需進一步緊密結合區域經濟體的資源稟賦和主導產業特征，要結合區域產業的集群性、產業的比較優勢和產業的關聯優勢，因地制宜地建設工業云平臺、設計工業云服務，只有這樣，才能讓工業云成為推動當地工業經濟發展的“潤滑劑”和“催化劑”。
依托大規模超算中心，構建區域工業云(大數據)創新服務中心
工業云的發展最終將采取“垂直工業云服務”模式，采用“大規模計算平臺+大規模工業設備+領域專家團隊+主導產業創新服務”的垂直創新模式，基于區域經濟體資源稟賦和產業優勢建立區域級工業云服務平臺(也即工業云創新服務中心)。從美國等發達國家來看，依托云計算等新一代信息技術，建設先進制造創新中心并形成國家制造業創新網絡，也是美國先進制造戰略的重大舉措。區域級工業云創新服務中心將成為未來區域經濟體新技術的主要供給者、產業發展的重要催化劑。通過工業云創新服務中心，可進一步提升區域經濟體主導產業的核心競爭力，并通過其滲透和擴散性，培育新經濟增長點。
在建設區域工業云創新服務中心時，要依托大規模超級計算中心打造工業云(大數據)平臺。超算中心是為工業、商業、政府決策支持等領域的計算密集型應用和數據密集型應用提供快速、精確處理能力的數據平臺，與云計算中心相比，其服務的本質都是提供計算服務能力和數據處理服務能力。千萬億次以下的超算中心在我國已建成很多，在2015年11月發布的中國最快性能超級計算機TOP100排行榜上，入榜的超級計算機每秒浮點運算性能全部超過300萬億次。2015年11月發布的全球最快性能超級計算機TOP500排行榜中，全球21.8%的最快性能超級計算機(共109臺)安裝在中國，居世界第二。當前我國擁有千萬億次以上計算能力的超算中心有10家以上，如：廣州超算中心、天津超算中心、深圳超算中心、濟南超算中心、長沙超算中心等等。預期到2017年我國將有15家以上千萬億次規模的超級計算中心。雖然廣州超算中心的“天河2號”超級計算機在去年11月發布的全球最快性能超級計算機TOP500排行榜上以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度第六次奪冠，但我國超級計算的發展依然面臨缺乏統一的規劃和功能定位、交叉領域的專業技術團隊嚴重缺失、行業應用軟件依賴國外嚴重、超級計算機應用效率低下等問題。如何規劃和高效利用大規模超算中心，讓其滲透和擴散到行業創新的方方面面，是當前需高度重視的問題。
隨著虛擬化技術的發展、通信延遲的降低以及高性能計算應用類型和需求的多樣性、廣泛性，高性能計算云(High-performanceComputingCloud)以其較小的性能開銷、靈活自主的管理服務模式逐漸成為超級計算的主流服務模式。以云計算的理念運營超級計算中心是一個重要的發展趨勢。2015年10月，美國發布《美國創新戰略》，該戰略明確提出需保持美國在高性能計算領域的領先地位，政府機構將與計算機生產商和云供應商合作，令高性能計算資源更容易為人們所獲得。在工業云未來的發展中，需進一步依托大規模超級計算中心建設區域工業云(大數據)創新服務中心，一方面，能基于云計算方式有效整合當前閑置的大規模超級計算中心資源;另一方面，也能夠提供工業應用重大工程問題求解能力和大規模海量數據挖掘能力的支撐，并能承載培養和儲備跨學科交叉領域高端專業人才的重任。
產業結構的調整優化和經濟效率的提升是當下推動我國經濟發展的本質。工業云和工業大數據，作為生產性服務業，其本質是基于技術創新，通過生產要素使用效率的提升來提高資源配置的效率，從而推動工業企業全要素生產率的提升，也即工業經濟效率的提升。發展工業云(大數據)服務，是發展現代服務業，推動我國區域經濟結構調整，提升我國產業結構高度的有效手段。
京公網安備 11010502049343號