網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)的信息資源需求探討

北京工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 王彬

在全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大背景下，現(xiàn)代制造業(yè)已經(jīng)開(kāi)始朝集成化、敏捷化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化制造[1-2]已經(jīng)成為了制造業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)代制造企業(yè)所面臨的環(huán)境和制造模式已經(jīng)發(fā)生了根本的改變：制造企業(yè)目前所面臨的環(huán)境已經(jīng)變成了一個(gè)需求拉動(dòng)生產(chǎn)的環(huán)境，不再是生產(chǎn)拉動(dòng)需求的環(huán)境，由于用戶(hù)的需求呈現(xiàn)出個(gè)性化、多樣化的特點(diǎn)，而市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，傳統(tǒng)的制造理念已經(jīng)不再完全適用，所以現(xiàn)代制造業(yè)為了謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，需要探索新的生產(chǎn)和管理理念來(lái)迅速響應(yīng)用戶(hù)多樣化、個(gè)性化需求的挑戰(zhàn)；從制造模式的角度來(lái)看，制造流程中涉及的采購(gòu)、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)，已經(jīng)不可能再局限于某一個(gè)企業(yè)或者某一個(gè)集團(tuán)，制造企業(yè)之間的合作成為了一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。

網(wǎng)絡(luò)化制造雖然在一定程度上解決了一些問(wèn)題，但是仍然存在著一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，那就是缺乏關(guān)于企業(yè)供需合作關(guān)系的信息。例如，網(wǎng)絡(luò)化制造需要判斷哪些產(chǎn)品制造廠家和零部件供應(yīng)廠家可以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)合作。雖然目前一些網(wǎng)站中展示出了企業(yè)的一些基本信息，但是面對(duì)網(wǎng)站中成千上萬(wàn)條信息，有信息需求的企業(yè)需要對(duì)網(wǎng)站中的企業(yè)信息進(jìn)行整理、對(duì)比、分析，才能夠從中發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)足需求的信息。

1 網(wǎng)絡(luò)化制造

清華大學(xué)范玉順[3]教授認(rèn)為：“網(wǎng)絡(luò)化制造是企業(yè)為應(yīng)對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)和制造全球化的挑戰(zhàn)，實(shí)施以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求和提高企業(yè)（企業(yè)群體）競(jìng)爭(zhēng)力為主要目標(biāo)的一種先進(jìn)制造模式。通過(guò)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建面向企業(yè)特定需求的基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的支持下，突破空間地域?qū)ζ髽I(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍和方式的約束，開(kāi)展覆蓋產(chǎn)品整個(gè)生命周期全部或部分環(huán)節(jié)的企業(yè)業(yè)務(wù)活動(dòng)（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、采購(gòu)、管理等）實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的協(xié)同和各種社會(huì)資源的共享與集成，高速度、高質(zhì)量、低成本地為市場(chǎng)提供所需的產(chǎn)品和服務(wù)?！逼浔举|(zhì)是由多組織組成的動(dòng)態(tài)虛擬組織間協(xié)調(diào)資源共享并快速響應(yīng)高度客戶(hù)化市場(chǎng)需求[4]。網(wǎng)絡(luò)化制造主要優(yōu)勢(shì)包括以下幾方面。

1.1 敏捷性

主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是通過(guò)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化制造，來(lái)提高企業(yè)的創(chuàng)新能力，縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)和用戶(hù)的需求，來(lái)提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力；二是網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)需求的變化，能夠靈活、快速地對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行快速重構(gòu)。只有在應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的過(guò)程中，及時(shí)迅速地響應(yīng)這一變化，根據(jù)其做出調(diào)整的企業(yè)，才可能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中站穩(wěn)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)化

突破了空間地域的限制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化制造突破企業(yè)在異地協(xié)同上的阻礙，網(wǎng)絡(luò)化制造已不再是一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，需要多個(gè)企業(yè)聯(lián)結(jié)起來(lái)，這些企業(yè)有可能不在一個(gè)省，甚至是不在一個(gè)國(guó)家，這就需要打破地域的限制。企業(yè)通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)，可以對(duì)遠(yuǎn)程的資源和過(guò)程進(jìn)行控制和管理，也可以像面對(duì)本地用戶(hù)一樣，方便地與遠(yuǎn)在千萬(wàn)里之外的客戶(hù)、合作伙伴、供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)同工作。

1.3 協(xié)同化

這是網(wǎng)絡(luò)化制造模式區(qū)別于其他先進(jìn)制造模式的主要特點(diǎn)之一，通過(guò)協(xié)同來(lái)提高企業(yè)間合作的效率、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低制造成本、縮短整個(gè)供應(yīng)鏈的交貨周期。按照網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)支持的協(xié)同范圍和層次，可以將協(xié)同分為企業(yè)間協(xié)同、供應(yīng)鏈協(xié)同、產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同、產(chǎn)品制造協(xié)同、客戶(hù)與供應(yīng)商協(xié)同。不同的協(xié)同有不同的技術(shù)內(nèi)涵和目標(biāo)，也有各自的實(shí)施技術(shù)和支持環(huán)境。

2 網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)的信息資源需求

2.1 網(wǎng)絡(luò)化制造中的制造資源

在網(wǎng)絡(luò)化制造背景下，制造資源不再僅僅是指生產(chǎn)設(shè)備和人力資源兩部分，它既包括企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部資源要素，同時(shí)還包括企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)以外的其他要素。根據(jù)不同需求或問(wèn)題對(duì)制造資源的分類(lèi)方法也不同，張大勇、徐小飛等[5]在研究敏捷虛擬企業(yè)資源建模時(shí)將資源分為物料類(lèi)資源和支持類(lèi)資源兩大類(lèi)。王正成[6]從資源提供者的角度，按照各階段制造資源屬性及其在整個(gè)活動(dòng)過(guò)程中發(fā)揮的作用將制造資源分為7大類(lèi)，分別為服務(wù)類(lèi)、軟件類(lèi)、信息類(lèi)、設(shè)備類(lèi)、物料類(lèi)、人力類(lèi)及知識(shí)類(lèi)。高長(zhǎng)云等[7]以產(chǎn)品為核心將制造資源分為9類(lèi)：產(chǎn)品、物料類(lèi)、設(shè)備、資金、人力資源、知識(shí)、軟件、硬件、信息。

由于制造資源的來(lái)源和作用不同，導(dǎo)致了它們?cè)诿枋龇绞胶痛鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)上存在一定的差異。而在網(wǎng)絡(luò)化制造中，我們需要將這些分布在不同地理位置的海量異構(gòu)的制造資源進(jìn)行整合與集成，形成一個(gè)虛擬的集中資源，方便制造資源的共享，這就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)化制造資源進(jìn)行建模，主要的建模技術(shù)方法是采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)或基于本體的方法。面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)化制造資源建?；旧鲜窃趯?duì)資源分類(lèi)的基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言進(jìn)行建模并用可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)[6-7]。而基于本體的建模是為了解決資源描述語(yǔ)義不一致問(wèn)題而提出的解決方案[8-9]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)的需求分析

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)的供需合作關(guān)系

在網(wǎng)絡(luò)化制造的環(huán)境下，參與其中的企業(yè)是形成制造網(wǎng)絡(luò)的主要節(jié)點(diǎn)，制造企業(yè)之間的合作形成了制造網(wǎng)絡(luò)。參與網(wǎng)絡(luò)化制造的企業(yè)之間的合作具有動(dòng)態(tài)性，存在合作關(guān)系的制造企業(yè)在完成某一項(xiàng)任務(wù)后，其合作關(guān)系可能會(huì)解散，也可能會(huì)快速重組，形成新的聯(lián)盟。參與網(wǎng)絡(luò)化制造的企業(yè)面臨兩重挑戰(zhàn)：一是如何快速找到所有滿(mǎn)足需求的網(wǎng)絡(luò)化制造供給方，二是如何高效確定合適的網(wǎng)絡(luò)化制造供給方。

以汽車(chē)制造商和零部件供應(yīng)商之間的供需合作關(guān)系為例，對(duì)于汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，哪些零部件供應(yīng)商可以滿(mǎn)足它的需求，汽車(chē)制造商如何快速地獲得這些零部件供應(yīng)商的各類(lèi)信息，從而進(jìn)一步確定是否可以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)合作；同樣的，對(duì)于零部件供應(yīng)商而言，它供應(yīng)的零部件可以為哪些汽車(chē)制造企業(yè)服務(wù)，如何快速獲取需要該零部件的企業(yè)信息。

2.2.2 制造資源的調(diào)度問(wèn)題

當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)化制造模式（如ASP等）的研究重點(diǎn)是如何使分散的制造資源能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，強(qiáng)調(diào)的是如何匯聚資源，協(xié)同完成一個(gè)制造任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化制造主要是強(qiáng)調(diào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將大量的異構(gòu)制造資源整合、集成，形成一個(gè)虛擬的資源中心，從而為網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)提供制造資源的共享。在應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)化制造強(qiáng)調(diào)將一個(gè)復(fù)雜的制造任務(wù)分解成簡(jiǎn)單任務(wù)，使這些簡(jiǎn)單的任務(wù)并行運(yùn)行，最后匯集成企業(yè)所要的結(jié)果，強(qiáng)調(diào)的是“分散資源其中使用[10]”。

由于缺乏對(duì)資源服務(wù)的集中管理和運(yùn)營(yíng)，服務(wù)提供者的利益沒(méi)有保障，也就沒(méi)有動(dòng)力持續(xù)提供高質(zhì)量的制造服務(wù)，而服務(wù)需求者由于缺乏連續(xù)的高質(zhì)量服務(wù)，無(wú)法保障制造任務(wù)的質(zhì)量，導(dǎo)致服務(wù)供需雙方對(duì)網(wǎng)絡(luò)化制造的服務(wù)模式都存在不滿(mǎn)。因此，不僅要將分散的資源集中起來(lái)使用，還要“集中資源分散使用[10]”，也就是將分散在不同地區(qū)的制造資源集中起來(lái)，形成虛擬的資源中心，進(jìn)而為分布在不同地區(qū)的用戶(hù)提供制造服務(wù)。

3 云計(jì)算與云服務(wù)

3.1 云計(jì)算與云服務(wù)的概念

云計(jì)算是利用分布式處理技術(shù)、并行處理技術(shù)和網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)形成的一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)將分布在各種服務(wù)器、個(gè)人電腦、移動(dòng)電話和所有能夠接入互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的軟件資源、硬件資源和應(yīng)用服務(wù)視為計(jì)算資源。由于這些計(jì)算資源具有動(dòng)態(tài)性、可伸縮性、可擴(kuò)展性且可實(shí)現(xiàn)虛擬化，在學(xué)術(shù)界和IT業(yè)界被稱(chēng)之為“云”。云計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的并行處理能力，能夠并行處理所有計(jì)算資源，并且以服務(wù)的方式提供給所需用戶(hù)。云計(jì)算用戶(hù)不必關(guān)心其服務(wù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和現(xiàn)實(shí)服務(wù)的方式，以此形成的服務(wù)被稱(chēng)為云服務(wù)。云服務(wù)將分布在不同地區(qū)的信息資源進(jìn)行整合，并重新部署形成云。云服務(wù)主要有以下的特點(diǎn)。

3.1.1 實(shí)現(xiàn)資源的共享

互聯(lián)網(wǎng)將資源集合在一起，而云服務(wù)則是進(jìn)行信息的整合、存儲(chǔ)和共享，在云服務(wù)中各種資源被集中在一個(gè)虛擬的資源池，便于將所有資源充分利用起來(lái)，當(dāng)有閑置的資源時(shí)即將其分配給需要資源的服務(wù)器，從而提高了資源的利用率。用戶(hù)可以在任何位置、任何時(shí)間，使用終端就獲取所需要的資源。

3.1.2 按需提供，按量計(jì)費(fèi)

云服務(wù)將各種資源放在了云端，用戶(hù)使用時(shí)則進(jìn)行下載，就如同使用水、電一樣方便，不需要重復(fù)購(gòu)買(mǎi)各種軟硬件資源，節(jié)省了購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)系統(tǒng)的費(fèi)用。云服務(wù)根據(jù)不同時(shí)間不同客戶(hù)所需要的不同資源量進(jìn)行快速的分配或是回收，這樣既可以保證系統(tǒng)繁忙時(shí)對(duì)客戶(hù)需求的滿(mǎn)足，又保證閑置時(shí)資源的回收，而客戶(hù)則只需要根據(jù)自身的使用量支付相應(yīng)的費(fèi)用即可。

3.1.3 具有動(dòng)態(tài)性

云服務(wù)是自治的，其管理對(duì)客戶(hù)來(lái)講是透明的，服務(wù)器的硬件和存儲(chǔ)是能夠進(jìn)行自動(dòng)配置的，以此來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的各種需求。云服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)部署、動(dòng)態(tài)調(diào)度和動(dòng)態(tài)回收各種資源，以此來(lái)高效地滿(mǎn)足客戶(hù)的資源需求。

3.1.4 實(shí)現(xiàn)多對(duì)多的服務(wù)

云服務(wù)提供者可以同時(shí)為多個(gè)客戶(hù)提供服務(wù)或是資源，而相對(duì)的，一個(gè)客戶(hù)也可以由多個(gè)云服務(wù)提供者來(lái)提供所需資源或是服務(wù)，而不再僅僅局限在一個(gè)客戶(hù)只能由一個(gè)提供商提供所需資源。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下的云服務(wù)模式

云服務(wù)具有自動(dòng)搜索功能，能夠?qū)Ψ植荚诓煌貐^(qū)的制造企業(yè)進(jìn)行分布式搜索，得到有關(guān)制造業(yè)企業(yè)的基本信息資源、研發(fā)信息資源、設(shè)計(jì)信息資源、生產(chǎn)組裝信息資源、產(chǎn)品器件信息資源、運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)信息資源等信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)一描述，規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化之后封裝成多種多樣的服務(wù)模式，并分類(lèi)存儲(chǔ)在云中，便于制造企業(yè)根據(jù)自身的需求調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)，為參與網(wǎng)絡(luò)化制造的有關(guān)企業(yè)提供自動(dòng)、快速、便捷的智能服務(wù)。

云服務(wù)具有自動(dòng)匹配、智能匹配的功能，能夠有效利用制造網(wǎng)中有關(guān)企業(yè)的各類(lèi)信息資源，自動(dòng)捕捉參與網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)的供需信息，智能匹配網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)間的供給與需求，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)制造企業(yè)之間最佳的供需合作關(guān)系。使得制造企業(yè)能夠快速、準(zhǔn)確地在多對(duì)多的供需關(guān)系中找到最佳的合作對(duì)象，能夠調(diào)整現(xiàn)有制造網(wǎng)絡(luò)中的合作關(guān)系，或形成新的制造企業(yè)合作網(wǎng)絡(luò)。

云服務(wù)具有自主推送功能，在分布式搜索和數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)制造企業(yè)的需求，根據(jù)該需求在云中進(jìn)行智能匹配，發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)足企業(yè)需求的若干制造企業(yè)，即該制造企業(yè)的潛在合作對(duì)象，將其中滿(mǎn)足閾值條件的制造企業(yè)信息推送給該制造企業(yè)，有利于制造企業(yè)之間建立起來(lái)更加優(yōu)化、穩(wěn)定的合作網(wǎng)絡(luò)，有利于制造企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇以及用戶(hù)需求日益多樣化、個(gè)性化的需求，網(wǎng)絡(luò)化制造模式開(kāi)始出現(xiàn)了一些弊端，不能夠很好地滿(mǎn)足參與網(wǎng)絡(luò)化制造的企業(yè)的各種需求，而云服務(wù)的出現(xiàn)恰好為網(wǎng)絡(luò)化制造帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，能夠快速滿(mǎn)足制造企業(yè)的需求，為網(wǎng)絡(luò)化制造企業(yè)提供自動(dòng)化、智能化服務(wù)。

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