未来报告：机械工程设计中的云计算

十多年的发展，让中心化的云计算模型已经成为了一种标准的IT服务平台。

新技术、新需求，IoT的爆发以及更多实时应用将从根本上改变计算拓扑结构，越来越多的企业、组织与研究机构将聚焦在云计算，以及新的计算与存储使用场景——边缘计算与雾计算。这些计算和数据存储的位置与分布对IT应用与管理是否良好起着至关重要的作用。

工业4.0开启互联网时代的工业新思维，工业物联网开始作为工业4.0的具体体现方式出现，正越来越多地被运用于机械工程设计。伦茨特别关注这一趋势，并发布《机械工程中的云计算》

什么是云计算？

作为一种IT概念，云计算可根据需要，通过因特网实时提供诸如处理能力、存储、应用和数据等资源，以及相应的管理和计费服务。就像在每个不同地区开设不同的自来水公司，没有地域限制，当需要的时候，你别管水是怎么来的，电是怎么发的，扭开水龙头用水，插上插头用电，只需要操心交水电费！必要的时候，你还可以买一个专属水池。

云服务有哪些具体形态？

云分很多种，别管是私有云、公有云，还是混合云，并无孰优孰劣之分，关键在于是否匹配需求。

在企业内现有IT基础设施上部署专用资源池，被称为私有云。这更适合对安全性、控制、带宽和可用性要求较高的企业。

公有云基于运营商遍布多地甚至全球的数据中心，提供标准化的SaaS、PaaS、IaaS服务，同时被许多其他客户使用。该模式使企业能够以较低的初始投资使用这些资源，并且可提供几乎无限的资源扩展性。

混合云严格来讲并不是一种云的形态，而是一种部署模式。例如，企业可利用这些云来执行与私有云中的数据保护相关的应用程序和流程，并在公共云中运行其他服务。

云计算在工业中，为啥突然火了？

工业4.0时代数字化和网络化制造从根本上改变了生产方式，使生产力大幅度得到提升，而置身其中并大范围投入智能设备使用的工业企业都有必要夯实计算能力。但是，目前，企业的IT结构正在慢慢趋近其能力的极限。

云计算所提供的计算能力是企业在未来突破IT结构瓶颈的突破口，加之数据传输价格的下降，带宽的增加，传感器的降价，以及生产设施的数字化和网络化等因素均已为德国各行业的数字化转型奠定了基础，工业制造行业各个领域都已迎来新业务模式的机遇。

边缘计算或雾计算用例

根据不同的设备、车间或生产过程类型，涉及的数据量可能极其庞大。将所有这些数据发送到云需要高带宽和适当的处理资源。

如果只需要部分数据——例如在规定时间段内测得的平均值或仅仅只是离群值——整合和分析关于设备或车间的数据（边缘计算），或从内网过渡到英特网的数据（雾计算）值得一试。

因此，一般建议在对数据传输、存储和处理需要哪些标准进行需求分析后，再相应地选择云、雾和边缘计算组合。

云服务形式有哪些？

云服务本身可提供多种形式。用X指代某种服务（XaaS，“任一种服务”）现已成为一种公认的描述方式——例如，IaaS、PaaS、SaaS[7]。引用网上流传的Pizza 理论：从原材料采购到制作，到摆桌用餐都自己来做，这相当于本地部署。考虑更简单的途径时，我们还有三个选择：

第一个选择，买成品回家做。

与在家做不同的是，你需要一个Pizza供应商。成品就相当于底层云提供基础设施即服务（IaaS）。

第二个选择：叫外卖，Pizza就送到家门口。

外卖相当于将平台作为服务模型[8]，通过为用户提供一个可立即运行的平台，云供应商使用户能够在SAP、Oracle或Microsoft等软件开发环境中工作，自行开发应用程序，也可扩展和执行已购买的应用程序。

第三个选择：直接到Pizza店去吃，什么都不需要准备。

堂吃就是软件即服务（SaaS），它指来自可通过某个界面，或者Web浏览器使用云供应商的应用程序。客户不能影响云基础设施的管理或运行，通常也不会影响应用程序的交付。

现在，软件开发人员现正越来越多地使用来自无服务器计算领域的功能即服务（FaaS）产品，以便他们可以直接运行各个部分的代码（功能），而无需为此目的设置容器或虚拟服务器，从而节省IaaS资源，降低云使用的成本。

无论车间在何处、是通过现场IT连接还是通过英特网远程连接，机器制造商和操作人员需要获取关于车间的故障、计划外停机时间、产能利用率和当前生产数据等信息。

可以采取边缘计算机作为网关建立与云的连接或将通信连接直接集成至设备中，在这两种情况下，必须确保有足够的资源来桥接通信中断，以便为数据提供临时缓冲，同时还须确保重新自动建立连接。而通信协议和连接的建立是特定于云的。

对于机器制造商而言，未来将设备供应商纳入其机器中意义重大，这些机器不仅具备与云系统的接口，同时还为设备提供定制的云服务和数据。这将为机器制造商免去在云中为设备建模，并进行应用程序集成所需的大量工作。

云计算现已成为

机械工程设计行业的一部分！

生产的数字化和网络化至关重要，这为工业4.0奠定了基础。云不仅仅是这一进程中的工具 ——它还将改变与上游供应商、买家，以及与客户之间的关系。因此，只有云计算才能开启通向下一发展阶段的大门——即建立基于数据的服务。它们可为业务和生产过程的优化提供附加价值，并且通常可在短时间内实现投资回报。

伦茨作为全球先进的驱动和自动化系统供应商，在白皮书《机械工程中的云计算》中，深入研究了云计算在机械工程设计中的应用，实时地获得适当设备数据，以推动更好的决策，甚至可以控制工业流程。本白皮书的发布不但代表着云计算在机械工程设计领域的初步成果，同时预示着设备制造商和设备运营商或将成为云服务市场新蓝海。

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