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1、1 概述网络化制造服务平台项目由北京北内制造业高新技术孵化基地有限公司（简称北内孵化基地）主持建设，项目的总体设计和技术支撑由清华大学国家CIMS工程中心承担，项目的总体实施由北内孵化基地和网梯公司共同承担。网络化制造服务平台从2003年开始投入使用并在不断完善和继续建设之中，取得了良好的经济效益和良好的社会效益，目前已经有500多家正式会员。建立和实现基于计算机网络的分布式制造系统模式，是对传统制造模式的扬弃与创新。网络化制造服务平台是一种由多种、异构、分布式的制造资源，以一定互联方式，利用计算机网络组成的、开放式的、多平台的、相互协作的、能及时灵活地响应客户需求变化的制造系统，是一种面向群
2、体协同工作并支持开放集成性的系统。其基本目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的异构制造系统/企业，通过其Agent连接到计算机网络中去，以提高各个制造系统/企业间的信息交流与合作能力，进而实现制造资源的共享，为寻求市场机遇，及时、快速地响应和适应市场需求变化，赢得竞争优势，求得生存与发展奠定了坚实的基础，从而也为真正实现制造企业研究与开发、生产、营销、组织管理及服务的全球化开辟了道路。网络化制造服务平台总体方案北内网络化制造系统具有如下特点：(1) 互联性；(2) 多样化；(3) 互操作性；(4) 层次结构的相似性；(5) 分布式、开放的体系结构；(6) 数据、知识和信息的分布性；(7)
3、 良好的容错能力、可扩展和可重组性。2 网络化制造服务平台的建设背景2.1 平台建设的时代背景制造业是人类文明的基础，是国民经济的支柱产业。一个国家制造业的实力直接反映了该国的生产力的水平和综合国力，直接关系着其在国际市场上的竞争力和在国际事务中的威望。20世纪90年代，美国制造业以计算机信息技术发展为契机，掀起了具有划时代意义的传统工业转型调整取得了巨大成功，再次成为世界经济实力最强的国家。美国制造业的转型调整还引发了以网络信息技术为代表的世界第三次技术革命浪潮，引导世界开始向知识经济和信息经济时代跨越，对人类产生了巨大影响。在工业发达国家，计算机与网络化已成为制造业发展的重要手段。据199
4、7年统计，世界500强企业无一例外地建立了网络系统；美国波音公司利用计算机和网络技术，实现了波音777客机无图纸设计制造的突破，开创了远程设计和异地无图纸制造的先河。我国是一个尚未实现工业化的国家，目前要在实现工业化的同时实现信息化，两步并做一步走，实施企业信息化和网络化制造就成为以信息化带动工化、改造和提升我国制造业企业的有效途径。2.2 网络化制造在国外的应用与发展 网络化工程将使制造企业的格局、企业间的关系、制造企业的内部管理等都发生巨大的变化。网络化制造是美国在21世纪的制造战略敏捷制造的核心内容。目前，美国、日本等经济发达国家，正以年增35%的速度组建跨行业、跨地区的虚拟企业并进行网
5、络化制造。这些虚拟企业已形成2500亿美元的生产规模。其中最具典型的有：欧洲联盟“第五框架计划(Frame-5)”、美国政府中小企业信息网络、日本社会信息化系统(ISS)、“网络化韩国21世纪”计划等。特别一提的是美国俄罗斯虚拟企业网(RA-VEN)研究报告。该项目是美国国家科学基金研究项目，目的是开发一个跨国虚拟企业网的原型，使美国制造厂商能够利用俄罗斯制造业的能力，从更大的意义上讲，作为全球制造基础框架一部分的美俄网络化制造系统的建立与发展起到实现全球制造的示范作用。2.3 网络化制造在我国的应用与发展近几年，由于突破了一批重大关键技术，促进了制造业信息化工作，在我国制造业产生了巨大的影响
6、和示范带动作用，取得了显著经济效益和社会效益。典型的实例有：l 模具异地设计与制造：实现了设计者与用户与动态联盟的伙伴厂家进行讨论、分析。通过此系统，为一汽大众捷达王、哈飞制作车灯模具，替代了进口产品。l 工业汽轮机异地选型设计和报价：以杭州汽轮机股份有限公司为应用对象，对工业汽轮机本体进行选型设计、异地计算交货期和报价等，具有很好的推广前景。l 无氟压缩机的异地设计、制造和销售：应用于杭丽制冷设备有限公司，通过网络进行零部件采购，缩短了周期、降低了成本。l 高速平缝机异地设计与制造：实现了各种销售信息的异地提取和分析，应用于标准缝纫集团，缩短设计周期50%以上。l 人工关节快速置换：建立了由
7、医院、设计中心、信息中心、加工中心和相应部门结成的动态联盟，使人工关节的置换周期缩短50%。l 航空发动机典型零件敏捷化设计与制造：实现了设计、制造、工装等部门间的异地协调，解决了航空发动机研制中的瓶颈问题，建立无纸化生产。l 工业机器人异地设计与制造：以沈阳新松机器人工程公司为应用对象，实现了支持机器人异地设计制造的市场客户管理、产品数据管理和客户信息管理系统，促进了新松公司登上新台阶。3 网络化制造服务平台的商业价值体现3.1 企业信息化趋势的必然要求信息革命促使制造业向全球方向发展，使现代企业呈现集团化、多元化的发展趋势。这些企业需要及时了解各地分公司的生产经营状况，同一企业不同部门、不
8、同地区的员工之间也需要及时共享大量企业信息。企业和用户之间以及企业与其合作伙伴之间也存在着大量的信息交流。这就需要通过计算机网络的协调和操作，把分布在世界各地的制造工厂和销售点连接成一整体，以加快产品开发，提高产品质量和企业对市场的响应能力。网络化制造服务平台通过网络信息技术，可实现制造业企业内部以及与外界的信息交流和共享，并可提供制造业的网络应用服务，为制造业企业加快产品研发，提高市场响应能力提供条件。（1）制造信息共享。制造业中需要共享的信息，可分为两部分：产品制造信息和企业服务信息，其中产品制造信息包括产品信息和工艺信息。（2）网络服务。网络应用服务内容集中在以下几个方面： 上网发布企业
9、信息；跟踪行业技术信息，为企业开发适合市场需求的新产品；进行网上信息的交流；开展网上的商务活动；进行基于网络的异地设计与制造；数字化产品模型共享等。3.2 制造服务业的发展要求发达的工业化国家都具有完善的服务市场体系，服务产业在这些国家GDP中占有很大的比重，服务产业和其它产业相互促进，均衡发展。而在我国服务业仍然是一个新兴的产业，特别是制造服务业还处于很初级的阶段，在制造业取得长足进步的同时，制造服务业却远远满足不了制造业发展的要求，成为制约制造业发展的重要因素之一。因此，我们看到制造服务业具有极大的发展空间，在我国有500亿元以上的潜在市场。服务产业是市场的需要，网络化制造服务平台利用新兴
10、的网络技术和信息技术，发挥后发优势，开拓制造服务业的全新领域，并对整个服务产业的发展起到良好的促进作用。3 网络化制造服务平台的专业性我们的网络化制造服务平台可为中小制造企业提供专业服务的应用模块有：网络化制造服务平台功能模块结构图企业动态联盟：北内孵化基地网络化制造企业动态联盟是基于网络环境条件下，企业根据自身发展的需要、经济利益的需要、技术互补的需要、资源共享的需要、产业链衔接的需要、共同市场的需要、企业社会服务的需要而建立的，使具有先进生产能力及技术的企业能够更有效地得到其他社会资源的支持与帮助，在利益共享的管理机制下，组合成为一种超越空间约束，依靠网络手段联系，实现企业间人、资源、技术
11、集成的统一联合体，以对千变万化的市场作出快速响应。异地设计与制造：基于Web的异地协同设计制造系统，是遵循国际标准规范或工业流行标准规范，建立网络化设计制造管理集成系统，构造面向产品异地协同设计制造的、基于Web的分布式应用互操作开放式体系结构。通过平台提供的相应软件和硬件，可为平台用户提供远程分析、远程制造、协同设计、协同装配、数据管理、异构数据交换等服务。现代制造信息技术与产品：网络经济使得制造环境发生了根本性的变化，建立一种市场需求驱动的、具有快速响应机制的现代制造模式，这将是当前乃至今后若干长的时期内制造业所面临的最紧迫的任务之一，是制造企业摆脱困境，赢得市场，掌握竞争主动权的关键。现
12、代制造信息技术与产品栏目将追踪现代制造前沿信息，发布现代制造新产品，促进现代制造技术的发展和产业化。资源数据库：制造数据资源中心，可向平台用户提供支持虚拟产品开发的信息共享。在公共制造资源数据库中包括标准件库，切削数据库、焊接数据库、通用夹具数据库、机床夹具数据库、机床数据库、导程数据库等。软件工具资源中心，可向平台用户提供支持虚拟产品开发的资源共享。在软件工具资源库中，提供CAD,CAE,CAM,PDM, ERP, CRM等公共软件，同时也提供专用的制造软件。供需链：“供需链”连接供应和需求，以期形成完整的产业链，为供方和需方提供更全面、更加快捷的交流渠道。仪器设备共享：通过我们的仪器设备共
13、享平台整合这部分资源，使有限的资源充分利用起来，实现效益最大化，一方面为资源所有者创造更多效益，另一方面为中小企业的健康快速发展提供尽可能完善的服务，解决资源利用不充分和资源短缺的矛盾。制造业信息化应用人才培训平台：制造业发展正面临人才瓶颈，特别是制造业信息化所需的应用人才和高级技工。制造业人才培训平台的建立，旨在通过网络将实地培训和远程培训相结合，为更多的制造业相关人才提供培训机会，提升人才层次，更好地满足企业发展需要。制造人才库: 为了促进制造业的发展，提高制造业人力资源的合理配置利用，使在制造业方面拥有专业技能的人才，更好的发挥其专长，网络化制造服务平台上建立了针对制造业的专业人才库，通
14、过专业的检索系统和配套的异地协同设计制造等系统，为人才、人力资源的供方和需方提供更简捷方便的沟通渠道，使制造业领域的专业人力资源达到更充分更合理的利用，提高制造业的发展水平。制造服务体系:可以为中小制造企业提供邮件系统服务、中介服务（包括工商税务、法律、会计、审计、专利、质量认证等）、办公自动化、在线质量监控、ASP应用软件提供等服务。制造工艺技术:为制造工艺技术提供一个需求与提供互动的平台，让工艺技术的拥有者产生更多的效益，也让需求者更快捷的得到所需工艺。政策法规库:政策法规库让企业更全面、更充分的了解相关政策法规，为企业发展指导方向。这些应用模块较全面的涵盖了中小制造企业的生产、技术、人才
15、、管理、市场等方面的需要，是我们在为中小型制造企业服务的过程中，了解到了企业发展的需求和孵化器自身的局限，利用网络技术和信息化手段将并行工程、虚拟制造、虚拟企业等先进制造理念、方法和技术引入制造业，从企业的实际需要出发来集成各种相关资源并实现充分共享，为企业间进行产品的异地设计与制造，技术的协同研究与开发，企业间开展各种商务交流提供一个完备和可靠的支撑平台。5 网络化制造服务平台的运行5.1网络化制造服务平台的运行收益网络化制造服务平台既是一个计算机网络，又是一个组织网络。网络化制造服务平台也是网络服务的一种，要符合一般门户网站的运行规律。同时，因为其专业性，即服务对象的特定性，以及专业资源的
16、有效性，平台的运行又要突出专业平台增值服务的潜在效益。例如网络化制造服务平台中的“异地协同设计与制造”模块所提供的就不只是单纯的信息，而是一种手段，一个工具。这个工具或手段在使用过程中就会产生增值。这和普通门户网站的一般性的信息提供是不一样的。网络化制造服务平台的经济收入主要是：l 使用平台的增值服务费；l 为平台用户提供中介服务时收取的中介服务费；l 采用ASP方式服务时收取的软硬件租赁费； l 电子商务交易的服务费；l 企业动态联盟会员费用；l 为服务商、中间产品提供商提供有效的平台使之服务或产品能更直接面向用户的广告或者有效链接的服务费用。6网络化制造服务平台的运行推广运行理念：以专业化
17、服务为主，注重社会效益的实现，逐步过渡到收支平衡盈利投入的滚动发展的整体思路。6.1 目标市场我国是中小企业的王国，在全国工商注册的900万户企业中，大型企业不到1%，而中小企业占了99%。因此我们把中小型制造企业和北京的科研机构、大学和科技企业作为主要用户，最初的目标定位朝阳区及北京地区。6.2 服务方式网络化制造服务平台通过计算机网络直接为用户服务，以收取服务费的形式取得营业收入，不存在中间商、分销商等中间环节。但是，网络制造平台要实现正反馈循环运行，平台必须要拥有大量有效的信息资源，利用计算机网络系统发布信息、制作广告，利用信息发布会、展览会宣传网络化制造服务平台，吸引企业，扩大平台的会
18、员与用户。6.3 平台服务运行策略6.3.1经营策略l 低门槛，广泛性，受益者付费。考虑到中小企业的承受能力和对网络化制造、电子商务、企业信息化的认可程度，在公司投入运行的最初两年用较低的入门费（会费和服务费）来吸引用户，当网络化制造服务平台进入良性循环之后，企业得到了实惠，逐步提高收费标准。关键词分类系统得到完善信息资源更加丰富更多的企业登录网络上网络平台检索的企业更多了上网去！太值了！太方便了！信息多了！正反馈网络化制造平台对企业更有价值平台运行的正反馈循环 l 实行多元化的股权结构，广泛吸纳社会资金投入平台的运营。l 与有影响的大门户网站联盟，扩大自身影响力。l 与一些大的研究院所、制造
19、业骨干企业、中介服务机构签订合作协议，构建网络化制造支撑体系，创造更加良好的制造业发展环境，逐渐形成完整的制造业产业供需链。l 整合尽可能多的社会资源。6.3.2服务策略服务策略坚持专业化和增值服务。主要包括：建立为中小企业服务的公用软件库，为中小企业提供基于ASP的网络化制造服务，对于那些使用频率较少的软件（如计算机分析、三维设计等一个企业一年用不上几次的软件）和价值较高的硬件设施，采取租赁的方式，解决中小企业在人才、资金等方面的困难；核心数据库的内容要实用；信息（动态）数据库的信息要经常更新；异地协同、远程设计制造等增值服务要解决好利益分配问题；不断充实制造业专业资源库、制造业人才库，并利
20、用远程教育培训平台进行制造业专业培训。6.3.3推广策略不设立中间环节，利用政府、行业协会推荐扩大用户；按照先北京地区再北京周边地区向全国辐射与世界联网的顺序发展和扩大公司的用户。6.4 营销计划 网络化制造服务平台系统三年内的销售计划年 度发展用户数会员数营业收入备 注200510002000户500800家50万元会员是指向公司交纳固定费用的用户，他可以参加公司组织的各种活动，比一般用户享有更大的优惠。营业收入包括中介服务收入、技术提供费用、软件租售收入、会员费、广告收入等。200620003000户10001500家100万元2007达到5000户2000家以上300万元7 平台的预计收
21、益网络化制造服务平台系统投入运行15年的现金流量表单位:万元年 份20052006200720082009合 计现金流入会员会费103050100300490信息资源服务5103050100195中介服务费510204055130电子商务服务510255380173ASP租赁服务2050556167253宣传广告收入412404660162现金流入总计491222203506621403 现金流出数据库开发2020202020100软、硬件购置3540455055225信息资源征集2020202020100通信设施租赁101215202077数据库维护555101540工资及福利2530354
22、050180广告宣传费121212121260管理费2030303030140现金流出总计147169182202222922净 现 金 流 量984738148440481平台收益将主要用于平台资源的扩充以及平台的运营维护，作为扩大再生产投资。8. 网络化制造服务平台的经济、社会效益8.1经济效益北内网络化制造服务平台的经济效益首先在两个应用验证单位得到了很好的体现。试验平台引入先进的虚拟制造和协同产品商务的思想，优化企业的关键业务流程，增加企业的信息技术储备，增强企业适应信息社会的能力。平台的应用验证，不仅改善了企业的软硬件环境，提高了企业信息化水平，节约了信息化成本，而且通过平台提供的功
23、能，企业还获得了可观的直接的经济效益。北内工装设计中心在成为应用验证单位的2年间，先后完成了“全柴”200万40套夹具、“江淮汽车”600万42 套夹具的设计、制造合同，同时完成了现代凸轮轴、友嘉、丹东、上海汇大、北京机电研究院、华北柴油机厂等多套夹具的设计、制造任务，累计销售收入达2000万元。“协同产品设计”技术的应用节省了出差费用，仅出差费用就使设计成本降低20，设计时间缩短30。同时，最新软件的应用、硬件网络环境的改善，大大提高了工作效率，缩短了产品设计周期，以全椒项目为例，若是按应用平台之前的情况计算，约需时2个月，还比较紧张。应用之后，提前一周高质高效地完成了项目。北京北内世纪星发
24、动机技术有限公司2003年仅发动机管理系统就已售出1000多套，销售收入达500多万元，今年预计销售发动机管理系统5000套，销售收入将达2500万元，在BN492D2QB多点电控汽油机项目、BNX495汽油机项目、6V87汽油机项目等重大产品开发项目顺利完成后，预计年销售收入将达到20，000万元。同时，北内孵化基地北内网络化制造服务平台利用网络化提升孵化器孵化功能，使社会资源得到有效组合与利用，加速高新技术对传统产业的提升，降低企业生产成本，提高竞争力，推动网络技术在工业领域的应用，形成一种新型的网络服务产业。通过北内孵化基地北内网络化制造服务平台项目的实施，孵化基地作为网络化制造的工业化
25、出口，激发科技资源，促进产学研结合，提高了企业信息化水平，降低了成本，提高了企业市场反应速度和企业竞争力，促进了中小型制造企业发展。8.2社会效益北内网络化制造服务平台将建立网络化制造服务体系，使分散的设计、制造资源在商业运作的模式下通过网络进行组合，使异地设计、异地制造成为可能，实现网络技术与制造技术的互动发展与提高。北内孵化基地北内网络化制造服务平台的建设对于提高相关企业的创新能力和市场竞争力，促进制造服务业的形成与发展，实现北京这一重点区域资源优化与产业结构调整，促进企业的产品结构调整和产业升级，具有直接的现实意义，而且对于促进首都先进制造技术、软件和其他信息产业的发展，具有重要意义。不
26、仅体现在北内孵化基地内部的企业，还辐射到了北京市其它孵化器及园区企业，甚至影响到了一些外地企业或政府。2003年底，在科技部火炬中心的推荐下，浙江台州市科技局考察团到北内孵化基地参观考察，听了北内孵化基地关于北内网络化制造服务平台的思路和做法之后，表示出了极大的兴趣，当场定下了初步合作意向。因为台州是民营制造业比较发达的地方，在制造业发展的过程中，政府逐渐感到了制造服务业的缺乏成为了制造业发展的阻碍，制造业资源的集成和制造服务业的提升也找不到突破口，北内孵化基地的网络化制造服务平台的思路正好契合了当地制造业发展的要求。北内网络化制造服务平台是北内孵化基地进入制造服务业、由孵化器职能向服务业功能
27、转变的一次大胆探索和尝试，服务产业的发展将使在市场需求前提下后工业社会的分工细化成为可能、实现对社会资源的有效利用、减少企业投资规模，降低投资风险、降低企业生产成本、有利于企业适应快速变化的（个性化）市场需求，产生良好的社会效益。9 发展与展望我国已经加入WTO，很多企业已经面临全球性的市场、资源、技术和人才的竞争。基于知识的和独占性技术的新产品的竞争成为全球化市场竞争焦点。 目前，大多数制造企业存在着装备结构调整、设备陈旧、技术落后、创新能力不强等严重制约着企业发展的问题，这也是制造企业中工人工资水平整体不高得原因。运用现代高新技术、特别是信息技术、知识工程，改造传统制造业、武装新兴制造业，
28、发挥后发优势，是加速传统产业升级，实现制造业信息化以及现代化的有效途径。 制造业信息化的实施可分成三个阶段：第一阶段是基于网络和数据库的信息集成；第二阶段是基于企业部门间经营过程、流程重构的过程集成；当前已开始进入以企业集成为特征的第三阶段，即在Extranet支持下实现分布式网络化制造，这种敏捷制造模式将极大提高企业参与市场竞争的能力。 在知识经济时代，实施制造业信息化，一个重要的方向就是实现分布式网络化制造工程。北内孵化基地网络化制造服务平台将网络和计算机技术与制造技术相结合，以一定方式，组成一种开放式的、多平台的、虚实结合的、相互协作的、能及时灵活地响应客户需求变化的虚拟网络制造系统，将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的异构制造系统/企业，以提高各个制造系统企业间的信息交流、合作与动态重组能力，进而实现制造资源、社会资源的共享，主要包括：实现基于PDM的CAX应用工具集成；实现基于XML的产品知识共享；实现面向用户和企业联盟的SCM/CRM/ERP信息集成；实现基于EAI的电子商务数据交换与信息集成。网络化制造服务平台将为北京市及其它地区的制造业中小企业提供全面的专业服务，并促进北京市制造服务业的发展。
