在2015年1月底舉行的2014年全國工業(yè)通信業(yè)發(fā)展情況通報會上，工業(yè)和信息化部副部長毛偉明表示，信息化和工業(yè)化融合是面對當(dāng)前經(jīng)濟(jì)下行壓力，突破發(fā)展瓶頸，提升國際競爭力、產(chǎn)業(yè)競爭力、產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵。2015年，工信部將采取措施進(jìn)一步加快兩化深度融合，其中包括實施智能制造試點示范專項行動以及深化工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)融合即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

北京“云鏈”工業(yè)SaaS云平臺Chinahypercloud.com在北京“祥云工程”的指導(dǎo)下建設(shè)，于2014年底上線，據(jù)了解在國內(nèi)尚屬首個工業(yè)SaaS云(軟件即服務(wù))。在2015年1月的“云動力 無止境”軟通動力創(chuàng)新技術(shù)論壇上，北京工業(yè)技術(shù)研究院技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心主任李哲介紹了“云鏈平臺”。“云鏈平臺”集成了多款國內(nèi)外主流工業(yè)設(shè)計、仿真軟件，融入多個行業(yè)先進(jìn)知識和項目經(jīng)驗，是為廣大的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計師和仿真工程師提供在線工具應(yīng)用的專業(yè)SaaS云平臺。通過與北京工業(yè)技術(shù)研究院合作，軟通動力、IBM、CAXA等合作伙伴參與了國內(nèi)首個工業(yè)云北京工業(yè)云的建設(shè)，隨后又相繼參與了河南工業(yè)云和甘肅工業(yè)云等項目。

工業(yè)4.0及我國面臨的挑戰(zhàn)

工業(yè)4.0是2013年4月份德國政府在工業(yè)展覽正式提出的戰(zhàn)略。工業(yè)4.0由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成的，并已經(jīng)上升為國家級戰(zhàn)略。

工業(yè)4.0其實是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。李哲認(rèn)為，工業(yè)4.0主要包括三個方面的內(nèi)容：第一是智能工廠，研究智能生產(chǎn)系統(tǒng)及過程以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn);第二是智能生產(chǎn)，涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等;第三是智能物流，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等整合物流資源。

在智能制造方面，我國目前取得了一批基礎(chǔ)研究成果和智能制造技術(shù)，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成，國家對智能制造的扶持力度不斷加大。但企業(yè)的理論和技術(shù)的建設(shè)相對落后，智能制造中長期發(fā)展戰(zhàn)略缺失，高端技術(shù)、高端設(shè)備、核心部件依靠進(jìn)口，重硬件輕軟件的現(xiàn)象突出。目前基本上關(guān)鍵的智能設(shè)備、裝備、工業(yè)軟件都依靠進(jìn)口，尤其是90%左右的工業(yè)軟件和90%的工業(yè)機(jī)器人，都需要依靠進(jìn)口，而且費用昂貴。此外，80%左右的集成電路芯片70%左右的汽車制造關(guān)鍵設(shè)備、40%左右的大型石化裝備等也需要依靠進(jìn)口。

孵化國內(nèi)首個工業(yè)云

北京工業(yè)技術(shù)研究院于2011年年底成立，是由北京市科學(xué)技術(shù)研究院和北京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合成立的一個研發(fā)和孵化機(jī)構(gòu)。北京工業(yè)技術(shù)研究院定位于產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研發(fā)中心、高新技術(shù)企業(yè)的孵化中心以及企業(yè)發(fā)展的服務(wù)中心。目前北京工業(yè)技術(shù)研究院下屬有三個中心，包括技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心、產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心和高新技術(shù)企業(yè)孵化中心，北京工業(yè)云主要由技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心負(fù)責(zé)建設(shè)。北京工業(yè)技術(shù)研究院與德國弗勞恩霍夫協(xié)會有長期的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，該協(xié)會也為北京工業(yè)云的建設(shè)出謀劃策。

據(jù)李哲介紹，技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心的前身北京市計算中心，是成立于1973年成立的一家科研機(jī)構(gòu)，服務(wù)對象涉及政府、工業(yè)、商業(yè)、教育、交通、社會事務(wù)等多個領(lǐng)域。

1978年，聯(lián)合國開發(fā)署向北京計算中心提供技術(shù)援助一千余萬美元，雙方共同建立了北京國際經(jīng)濟(jì)合作信息處理和培訓(xùn)中心，引進(jìn)了大型計算機(jī)。

2009年，開始致力于北京工業(yè)云的建設(shè)，以服務(wù)中小企業(yè)科技創(chuàng)新為使命，現(xiàn)已經(jīng)建成計算能力達(dá)200萬億次的工業(yè)云服務(wù)平臺。

2010年，北京市計算中心開始創(chuàng)建“工業(yè)云服務(wù)平臺”，明確了高性能計算和云計算技術(shù)以及云商業(yè)模式的落地方向。2011年，正式依托北京市計算中心成立了技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心，“工業(yè)云服務(wù)平臺”成為北京市“祥云計劃”重點示范工程項目之一。

2012年，彈性計算平臺“贏在云端”上線運行，為“工業(yè)云”提供IaaS層支撐。2013年5月，北京“工業(yè)云服務(wù)平臺”的成功經(jīng)驗向全國19個省推廣。

2013年底，北京工業(yè)云服務(wù)平臺Industrycloud.com.cn上線，同時成立了北京市“工業(yè)云”產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

2014年底，北京工業(yè)SaaS云Chinahypercloud.com上線，側(cè)重以在線服務(wù)的形式向中小企業(yè)提供工業(yè)軟件和相關(guān)計算資源。

北京工業(yè)技術(shù)研究院已經(jīng)成功為200多家中小企業(yè)、科研院所提供相應(yīng)的計算服務(wù)，并且與國內(nèi)外知名企業(yè)建立了良好的戰(zhàn)略合作關(guān)系。北京工業(yè)技術(shù)研究院技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心在研究支持中小企業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和研發(fā)創(chuàng)新方面，進(jìn)行了初步的探索，包括智能研發(fā)、智能加工和智能裝備等三部分。

智能研發(fā)：工業(yè)SaaS云

北京工業(yè)云主要服務(wù)一百人以下、注冊資金在兩千萬以下、年平均收入一千萬以下的中小企業(yè)。北京工業(yè)技術(shù)研究院為中小企業(yè)提供包括硬件和軟件在內(nèi)的信息化資源，特別是工業(yè)設(shè)計軟件資源。工業(yè)SaaS云是在北京工業(yè)云服務(wù)平臺的基礎(chǔ)上，把軟件和硬件資源進(jìn)行封裝，再以SaaS云服務(wù)的形式，供中小企業(yè)在線租用。特別是工業(yè)軟件，如果直接購買獨立安裝的套裝軟件則價格非常昂貴，改用SaaS云在線租用形式后，按使用時間付費，大幅降低了使用軟件的成本。

現(xiàn)在“云鏈”平臺已經(jīng)上線，中小企業(yè)可以在線享受線上購買和使用的方式，并且可在線進(jìn)行察看和對帳。在云應(yīng)用商店中，用戶可以按照實際的業(yè)務(wù)需求購買資源和服務(wù)，實現(xiàn)按需分配，具備在線購買、在線使用和云端存儲等一套完整的商業(yè)模式。云鏈具備應(yīng)用部署接口，開發(fā)者能夠?qū)⒆约憾ㄖ崎_發(fā)的應(yīng)用部署于云鏈，把云鏈平臺打造成為一個開放的應(yīng)用資源交易系統(tǒng)。

云鏈平臺包括虛擬應(yīng)用、高性能計算服務(wù)、工程數(shù)據(jù)管理和行業(yè)解決方案等服務(wù)類型。其中，高性能計算服務(wù)是傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，用戶只要通過在網(wǎng)頁提交參數(shù)和模型，就可以把高性能計算的資源請求下來，然后做大規(guī)模的并行計算。虛擬應(yīng)用則把軟件以虛擬化的形式推送給用戶，采用的是Citrix的虛擬應(yīng)用交付技術(shù)，可按照使用進(jìn)行計費。工程數(shù)據(jù)管理幫助工程師將產(chǎn)品設(shè)計和仿真過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的管理。行業(yè)解決方案則是云鏈平臺提供基于Web模式的在線CAE定制化開發(fā)服務(wù)，面向機(jī)械機(jī)電、土木建筑、機(jī)械、加工成型、家電電子、環(huán)保等行業(yè)。

云鏈平臺還提供了工業(yè)威客。這是一個在線交易服務(wù)平臺，專注于為工業(yè)領(lǐng)域提供設(shè)計、分析、實驗與檢測、工程計算等任務(wù)的發(fā)布與承接。平臺將通過聚焦工業(yè)類專業(yè)人才的方式，將他們的經(jīng)驗、智慧、技術(shù)、知識以互聯(lián)網(wǎng)的方式連接在一起轉(zhuǎn)化成價值收益，在線人員基于解決問題的能力形成互動交流區(qū)。

云鏈平臺現(xiàn)在總計算能力為270萬億次，網(wǎng)絡(luò)資源包括萬兆主干網(wǎng)、千兆內(nèi)部網(wǎng)、電信、聯(lián)通、IPV4和IPV6教育網(wǎng)及電信國際VIP網(wǎng)，計算資源包括高性能計算服務(wù)器千余臺，存儲資源包括總?cè)萘砍^2.7PB的日立和EMC盤陣等。在軟件方面，可以為中小企業(yè)提供常用工業(yè)軟件服務(wù)，包括3ds Max、HFSS 32核、Maxwell 32核、UG、Ansys 512核等。北京市計算中心還有領(lǐng)先的高精度噴墨型3D打印機(jī)和國內(nèi)優(yōu)秀的工業(yè)級低成本熔融擠壓成型3D打印機(jī)以及配套的3D掃描儀，全面滿足中小企業(yè)的逆向和快速成型需求。

此外，云鏈平臺還提供工程咨詢服務(wù)，這是一個線下的服務(wù)，可以實現(xiàn)靜強(qiáng)度和剛度計算、隔聲降噪分析、運動仿真、傳熱換熱分析、電磁兼容分析、流道優(yōu)化、注塑成型等，該服務(wù)目前由一個20人左右的團(tuán)隊負(fù)責(zé)。

智能加工：機(jī)械制造云平臺

北京工業(yè)技術(shù)研究院和中國機(jī)械生產(chǎn)工程協(xié)會聯(lián)合了多家高校，借助高校機(jī)械加工工藝方面的知識與能力，面向智能加工，構(gòu)建了機(jī)械制造云平臺。

這個平臺是由中國機(jī)械生產(chǎn)工程協(xié)會牽頭，由西交大、湖南大學(xué)等機(jī)械專業(yè)的教授、專家提供科研成果，包括數(shù)據(jù)庫、軟件系統(tǒng)、專家知識等，北京工業(yè)技術(shù)研究院則負(fù)責(zé)平臺的建設(shè)、開發(fā)、運維和市場運作。

機(jī)械制造云平臺提供了磨削云、切削云和光整去毛刺平臺。磨削云實現(xiàn)了磨削加工信息查詢、自動編程、誤差分析與補(bǔ)償、磨削裂紋、磨削加工過程仿真、磨削工藝優(yōu)化等功能。切削云則實現(xiàn)了切削設(shè)備、切削工具、切削加工、切削過程仿真、切削參數(shù)優(yōu)化、自動編程等功能。光整去毛刺則分為包括超緩光磨、專家系統(tǒng)、拋光、仿真等在內(nèi)的光整加工，以及包括機(jī)械方法、自動化方法、專家系統(tǒng)和仿真在內(nèi)的去毛刺功能。

以磨削云為例，企業(yè)現(xiàn)在大都使用數(shù)控機(jī)床，可在機(jī)械制造云平臺上選擇加工材料、加工工具等，選擇完之后經(jīng)由機(jī)械制造云平臺提供的專家系統(tǒng)，根據(jù)工藝參數(shù)自動編程，然后連到數(shù)控機(jī)床后，將代碼直接發(fā)送給機(jī)床，進(jìn)行自動化加工和生產(chǎn)。

智能裝備：數(shù)字實驗室

北京工業(yè)技術(shù)研究院還在智能裝備方面進(jìn)行探索，成立了數(shù)字化實驗室。目前該實驗室占地200平米，主要是測試和案例展示功能，它可實現(xiàn)在線提交任務(wù)、狀態(tài)監(jiān)控和實驗數(shù)據(jù)管理等功能。目前的設(shè)備主要有精雕機(jī)、萬能力學(xué)試驗機(jī)、模態(tài)測試系統(tǒng)、高速攝像儀、跌落實驗機(jī)、紅外熱像儀、小型風(fēng)洞試驗系統(tǒng)、落錘沖擊試驗機(jī)等實驗設(shè)備。

數(shù)字化實驗室還配備有3D打印設(shè)備，包括快速成型輸出系統(tǒng)Object Eden 350和熔融擠壓快速成型輸出系統(tǒng)Inspire S250，目前線上能夠接收3D打印任務(wù)。用戶只要提供模型，或者委托北京工業(yè)技術(shù)研究院設(shè)計，打印機(jī)會把3D模型打印出來之后快遞給用戶，整個使用過程非常方便。

此外，數(shù)字化實驗室還提供了快速成形的3D掃描儀。其中，大場景三維激光掃描儀FARO Photon 120用于高清晰度及感應(yīng)性迅速捕捉大范圍內(nèi)的三維影像，手持式三維掃描儀Creform VIU Scan能夠?qū)崿F(xiàn)各種三維檢測應(yīng)用，手持激光掃描儀Holon-3DH-3M用于小型精密零部件掃描等。

北京工業(yè)技術(shù)研究院與軟通動力合作，通過API(API官方網(wǎng)站，API社區(qū)，API產(chǎn)品一覽，API應(yīng)用案例)接口讓用戶自動使用云平臺的資源，并且通過接口完成使用資源的查詢、對帳等功能。據(jù)李哲介紹，包括北京工業(yè)云、河南省工業(yè)云和甘肅工業(yè)云的合作都是采用這種模式。李哲表示，希望繼續(xù)與軟通動力等合作伙伴合作，在工業(yè)4.0的時代共同發(fā)展我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)云平臺。