社群化制造
2021-12-08 来源： 智造苑
目前制造业正朝着社会化、个性化、服务化和大规模协作的方向发展，许多中小型企业、小工厂，甚至个人，都在社会化的资源和细分市场中涌现出来。他们提供各种服务，以满足客户的个性化需求，并发展成为社群生产服务提供者。此外，为了提高效率，社群生产服务提供者将自己聚合到一个社区。与此同时，消费者的角色也在向“生产者+消费者”转变，他们参与到产品生命周期活动中，并与社群生产服务提供者合作以改进研发。通过网络、云计算和大数据分析帮助企业做出决策，从而提高了协作性能，提高了企业管理的效率和灵活性，实现了生产控制的智能化、实时性和全面性。将CPS扩展到社会层面，建立网络-物理-社会系统/网络(cyber-physical-social systems/network，CPSS)，支持社会化资源利用、大规模协作、柔性生产控制和高效的社会关系管理。从新兴产品开发模式的角度看，大规模定制和个性化DIY使用户能广泛参与到产品设计、制造到交付服务的全过程活动中，客户需求和市场前景的不断变化对制造企业的生产组织提出了新挑战。用户甚至仅提出产品需求就可以通过在线的众包设计社区或产品开发公共平台完成概念设计，然后通过线上众筹等方式募集资金，组织制造外包社区中的资源开展产品制造，实现近“零生产线投资”的产品生产，并通过及时的跨企业协同管控与信息共享，提高对市场的即时动态响应能力，使得创新产品快速进入市场。
「 1. 社群化制造的概念 」
“Social Manufacturing”一词最初是由《经济学人》杂志在2012年的专题报告“第三次工业革命”中提出的，意指提供3D打印和其他生产性服务的在线社区使得每个人都可以参与产品的生产制造。江平宇等将社群化制造定义为：一种构建在分散化/社会化资源自组织配置、社交媒介驱动的互联、大规模协作与共享等基础上的新型网络化制造模式；通过自组织配置，分散的社会化资源集聚形成各类分布式社群；在利益协调及商务社交机制下，以社群为主体进行分散的制造服务；社群化制造依托集成于社交媒介中的云计算/服务计算、大数据分析等新兴信息技术来处理社交网络环境下资源服务匹配、业务流程优化、服务过程监控等复杂的协同交互问题，并在产品全生命周期供应链上下游进行信息共享、服务规划与管控。社群化制造模式的目标是用户不需要投资任何设备，只要提出个性化的产品需求，通过与各类资源、社群进行协同交互，就可完成产品全生命周期活动。
「 2. 社群化制造的特征 」
（1）在大规模个性化和需求利基的背景下，资源渠道和传播方式的社群聚合效应；
（2）去中心化、扁平化网状结构的生产互联模式，提供分布式服务，为分布式需求提供聚合的服务能力；
（3）客户关系管理复杂，通过云计算和大数据分析客户的社交数据，可以预测客户的偏好和需求。
「 3. 社群化制造的体系架构 」
从生产性服务的实现和服务执行机制的角度构建了社群化制造开放式服务平台的体系架构，分为以下四个层次：
（1）服务资源层。提供服务资源形式化描述、资源准入接口并封装成Web应用，有利于构建广义的服务资源集合，并经由动态自组织建设具有相似服务功能的资源社区，然后由社区统一对外提供服务并对服务执行过程进行反馈和调配。
（2）服务支撑层。提供社群化制造服务平台Web服务的云端数据库、服务器、网络等硬件支撑环境，其中企业社交数据和工业数据等存储在数据安全加密机制下的云端数据库，以及平台应用与服务组件部署于云端服务器，并在云计算环境下保证高效访问。
（3）服务保障层。通过一系列服务保障机制和辅助工具促进平台的安全、高效运行与管理。其中，网络信息安全机制是防范风险的保障，分级权限机制和社区管理机制则确保实现企业间无缝合作和利益均衡，有效的结构化以及非结构化数据处理机制促进商务社交信息的分析与挖掘，而开放式服务平台在一定程度上可以对企业级服务功能组件进行扩充。
（4）商务社交与应用层。结合商务社交，提供企业级、社区级两层社交协同空间和应用工具集。其中，社交协同应用具备更新动态信息（如资源与服务能力）、即时通讯、协同中心、服务监控等功能；与传统的应用软件系统相比，社区级/企业级APP应用为社区和企业提供了信息化处理与管理工具；而大数据分析应用则可以进行社交数据、工业数据等的分析与挖掘。需要特别指出的是，传统应用软件系统的APP化将催生制造执行系统（manufacturing execution system、enterprise resource planning、product life cycle，即MES、ERP、PLM）等企业信息化软件系统的新架构的出现，并且它们能以制造APP的形式集成到社群化制造服务平台上，以任何时间、任何地点在固定或移动终端进行服务过程管控和数据管理。
「 4. 社群化制造的关键技术 」
1）服务资源的组织与配置
首先将离散的社会化服务资源进行本体形式化描述，然后通过WEB封装接入平台并进行多粒度分类，最后通过自组织方式形成社区，实现社区内资源的安全共享。在这个基础上，通过服务搜索与服务计算技术实现需求与能力的匹配，然后进行企业多样化博弈以决定服务外包决策，最后建成以产品生产为主要任务的动态产品生产社区。服务资源的组织与配置技术涉及社区化生产组织架构的实现和服务提供商的议价权提升，是社群化制造模式运行的基础。从资源组织的角度，服务资源的组织与配置的关键技术包括资源本体建模、资源形式化描述与WEB服务封装技术、企业/资源自组织分类技术、资源全局安全共享机制等；从资源配置的角度，服务资源的组织与配置的关键技术包括基于服务搜索的需求与能力匹配技术、企业多样化博弈与外包服务决策、基于服务计算/云计算的商务社交关系表征、动态产品生产社区的创成技术等。
2）服务过程跟踪与质量管控
执行产品制造任务时，必须跟踪服务外包过程并进行质量控制，包括服务进度，状态和质量等方面。这项关键技术涉及企业在新产品生产模式下的协作与交互，制造质量保证以及服务关系的管理与控制，并且是社群制造运营的核心。
3）制造服务分析与改进
基于社群制造的运作，评估服务质量，处理公司业务和社会信息中的结构化和非结构化数据，并通过复杂的网络理论和大数据分析方法分析公司业务社会关系的演变。这有助于发现关键服务因素，并预测市场趋势和潜在的合作。通过先进技术的应用可以实现服务需求的实时感知和市场动向的感知。
「 5. 社群化制造的前景 」
近年来，制造业企业日益全球化，为跨企业合作创造了许多机会。其中包括生产外包活动，由于其优于常规制造范例的优势，因此在学术和工业领域都受到了广泛关注。它为制造企业与合作伙伴（包括供应商和客户）合作提供了动态的方式。社群化制造将分布式企业集成到生产服务组中，每个企业在其中都扮演着在降低成本，缩短交货时间，提高质量和提供更优质服务方面发挥积极作用。同时，随着互联网的指数化发展，网络上发布的制造资源服务以前所未有的速度增长，从而对剩余的制造资源并对其进行有效管理，或基于资源提供服务等方面提出了巨大挑战。随着制造业逐渐变得无国界，通过网络进行制造业外包的新模式来应对日益激烈的竞争成为重要选择。这也说明，社群化制造为制造业发展创造了全新的机会。
从新兴信息技术支持的角度看，新信息技术的快速发展提高了企业计算能力是，满足各个企业之间的协同作业的要求。同时新信息技术的发展为企业优化各种资源、促进相互合作提供了新平台和新机会。因此，有助于实现社群化制造模式的社区化组织、配置和运行管控新方法；大数据分析技术为用户行为分析、市场动态分析等提供了手段，促进了动态生产决策和预测性制造的实现。
引自：《未来制造新模式——理论、模式及实践》（作者：江志斌，林文进，王康周，李乐飞，涂金）
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