軸承產業(yè)的服務型制造模式

范衛(wèi)鋒，羅天宇，楊曉英

(河南科技大學 機電工程學院，河南 洛陽 471003)

目前，中國已成為世界軸承生產大國，但同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，如融資與積累機制、知識共享機制和業(yè)內整合優(yōu)化機制的缺位，世界知名品牌的缺乏，產業(yè)結構的調配和軟硬實力的優(yōu)化等一系列問題，制約著中國軸承行業(yè)的進一步壯大[1-4]。目前，制造業(yè)向全球化、精益化、信息化、專業(yè)化、服務化、綠色化、智能化方向發(fā)展已成大勢所趨，先進的制造企業(yè)紛紛從生產型制造向服務型制造轉型，提供價值鏈高端服務。我國明確提出制造業(yè)要加快轉型升級，實現從“生產型制造”向“服務型制造”轉變，邁向價值鏈高端的發(fā)展目標。作為國家重要基礎工業(yè)的軸承行業(yè)如何順應這一趨勢，充分認識機遇和挑戰(zhàn)，發(fā)揮優(yōu)勢，加快轉型升級，成為當前迫切需要解決的主要問題。

1 服務型制造

服務型制造是針對中國制造業(yè)存在的低附加值、高資源消耗和弱競爭力等問題，提出的一種符合中國制造業(yè)發(fā)展方向的先進制造模式[5]。服務型制造是制造價值鏈與服務價值鏈的相互支持和滲透，制造業(yè)為其發(fā)展基礎，生產性服務業(yè)和服務性生產業(yè)為其主要依托。在形式上表現為服務融入到企業(yè)的客戶需求調研、產品設計、生產制造、市場銷售、售后服務和報廢回收等產品生命周期的全過程，為客戶提供個性化的整體解決方案，從效應上滿足客戶需求。

在服務型制造中，產品與服務緊密結合為集成系統(tǒng)，稱之為產品服務系統(tǒng)(Product Service System，PSS)。PSS也逐漸成為企業(yè)提高自身競爭力和爭奪客戶的重要手段。PSS主要分為面向產品、應用和效用3類[6]。面向產品的PSS主要是企業(yè)以傳統(tǒng)的方式進行產品的銷售，將實物產品所有權移交給客戶，同時為客戶提供相應的服務來保證產品在一定時間內的效用(例如：維護、修理、供應消耗品、產品回收再利用、融資、培訓和咨詢等)；面向應用的PSS是通過出租、共享方式提供給客戶的效用，但不完全轉讓產品所有權；面向效用的PSS是提供給客戶產品效用，客戶不擁有產品也不直接使用產品，僅擁有產品和服務的收益權，享受產品和服務提供的效用。

2 面向軸承產業(yè)的服務型制造

2.1 服務制造的價值創(chuàng)造機理

軸承產業(yè)為工業(yè)產業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，既關系到上游鋼鐵、陶瓷等相關產業(yè)的市場價值提升，又關系到下游機械、設備、航空和汽車等相關應用領域的產業(yè)價值升級，如何做好上下游產業(yè)的銜接和實現軸承產業(yè)的服務型價值創(chuàng)造是中國制造業(yè)發(fā)展的關鍵所在。服務型制造的價值創(chuàng)造強調由產品提供者向服務提供者角色的轉換，即從傳統(tǒng)的產品制造為核心向依托產品的服務、富有服務內涵的產品和完整解決方案的轉變[7]。第一，面向軸承的服務型制造是通過產業(yè)內制造、知識及服務資源的優(yōu)化整合提高效率；第二，通過與客戶全程合作和共同創(chuàng)新，拓寬價值增長空間并為客戶創(chuàng)造價值；第三，依托于產品之上的服務給產業(yè)帶來價值增值，實現了價值增長的可持續(xù)性，增加了產業(yè)的綠色價值；第四，價值鏈向產業(yè)上下游的服務延伸保障了產業(yè)的創(chuàng)造價值。軸承產業(yè)的價值創(chuàng)造模式如圖1所示。

圖1 軸承產業(yè)的價值創(chuàng)造模式

(1)上下游產業(yè)的合作價值制造 是指下游機械制造行業(yè)及相關領域的客戶全程參與整個軸承制造與服務的生產和傳遞過程，在下游行業(yè)與軸承產業(yè)大量交互作用下，能夠更準確滿足其需求，從而促進企業(yè)提供與質量、設計、售后和環(huán)境等相關的服務;同時又作為上游企業(yè)客戶，在享受服務和提供需求服務的同時，全程參與指導上游企業(yè)的制造與服務的全過程，優(yōu)化和提升上游鋼鐵、陶瓷等相關行業(yè)的供應服務，提升自身產業(yè)的競爭力。而在涉及軸承產業(yè)的整個產業(yè)鏈過程中，軸承產業(yè)在提供客戶服務的同時，又能得到產品和服務的反饋，與之互動開展服務型生產，實現整個產業(yè)鏈的聯合需求創(chuàng)新和產品系統(tǒng)創(chuàng)新，提高服務效率,增加企業(yè)價值,獲得新模式的競爭優(yōu)勢。

(2)軸承產業(yè)資源優(yōu)化整合 對資源的整合和充分利用是軸承產業(yè)的持續(xù)競爭優(yōu)勢。在軸承制造環(huán)節(jié)，企業(yè)間以其核心競爭力實現協同化制造，在保證質量的同時提高了生產率，大量的產業(yè)內協作帶動了規(guī)模經濟效應，在軸承產業(yè)實現柔性制造的同時還帶來了生產成本和交易成本的下降，創(chuàng)造了更多的價值；在服務環(huán)節(jié)，通過提供“產品-服務包”的整體解決方案，整個上下游可擴大規(guī)模經濟效應，特別是企業(yè)的無形資產等資源轉為他用的成本較低，如將管理能力、研發(fā)經驗、知識和技巧等要素投入擴展到其他產品的應用上，可為企業(yè)創(chuàng)造更高的價值。

(3)軸承產業(yè)的綠色價值創(chuàng)造 在環(huán)境不斷惡化和資源嚴重浪費的嚴峻形勢下，客戶越來越偏向于選擇能滿足自身需求的綠色消費和綠色產品。軸承產業(yè)的服務型制造，首先是將產品和服務有機結合，讓客戶參與到產品的整個生命周期設計中，提供面向效用的產品服務系統(tǒng)，降低產品制造和使用過程中的浪費，形成全生命周期的軸承綠色產業(yè)鏈；其次，由具備核心競爭力的中小企業(yè)構成的軸承產業(yè)，優(yōu)化了產業(yè)內整個資源，大大降低了資源的浪費和污染排放，為軸承產業(yè)提升社會責任起到了良好的作用。

(4)軸承產業(yè)向服務延伸的價值鏈 從關注產品的制造到產品整個生命周期的轉變，再到“產品-服務-知識”為一體的產品服務系統(tǒng)的轉換，不斷增強依附于產品上的服務，且使服務越來越起到主導地位，成為整個價值鏈增值的主要來源。

2.2 服務制造組織模式

軸承產業(yè)的服務型制造實質上是以客戶參與產品的全生命周期為手段，以軸承全生命周期的客戶需求為出發(fā)點，以不斷挖掘依附于產品上的附加增值服務為目標，整合軸承產業(yè)上下游、內部資源及產業(yè)外相關的生產性服務，形成具備各自核心競爭力的分工與協作，借助于網絡化資源共享和制造平臺，以提供產品服務系統(tǒng)的形式，實現產業(yè)內及產業(yè)上下游的價值共同創(chuàng)新。軸承產業(yè)服務型制造的組織模式如圖2所示。

圖2 軸承產業(yè)服務型制造的組織模式

在軸承產業(yè)的服務型制造中，是通過上下游行業(yè)客戶全程參與產品全生命周期的制造過程，不斷挖掘依附于產品上的客戶個性化服務需求，從而帶動客戶全程參與面向服務的軸承設計，在不斷整合優(yōu)化產業(yè)內外資源的基礎上，滿足上下游行業(yè)客戶的個性化需求，從而達到共同創(chuàng)新，實現綠色價值創(chuàng)造和整個產業(yè)鏈的價值創(chuàng)造。它是一個閉環(huán)的相互促進、相輔相成的組織形態(tài)，客戶需求的不斷創(chuàng)新促進了服務設計的不斷創(chuàng)新，帶來了更加緊密協作的內外資源優(yōu)化，從而又造就了消費導向的客戶需求不斷創(chuàng)新。

2.3 服務型制造網絡平臺體系的構建

服務型制造的網絡公共平臺是服務型制造實現成功的關鍵要素，是實現產業(yè)內外資源相互協作、共同創(chuàng)新和整體資源優(yōu)化的重要基石。在過去的20年間，相繼出現了以網絡化制造為代表的各類制造業(yè)信息化協作服務平臺，在一定程度上促進了中小企業(yè)信息化建設的發(fā)展[8]，提高了產業(yè)鏈上的企業(yè)群體之間的協作效應，但缺乏制造服務和制造能力的主動性，且存在著制造能力的交易及相關規(guī)范和標準等方面的問題。隨著2010年針對服務型制造模式而興起的云制造服務模式，解決了上述各類信息化協作服務平臺模式存在的問題。軸承產業(yè)的服務型制造網絡平臺，是以服務型制造的理念，借鑒云計算相關技術，針對軸承產業(yè)在需求管理、設計、加工、檢測、維護、物流和提供相關服務等業(yè)務過程中對生產性服務和服務性生產的交易共享和協同分配的需求，結合軸承產業(yè)內及上下游行業(yè)的特點而提出的一種服務型制造網絡平臺體系(圖3)。

圖3 軸承產業(yè)的服務型制造網絡平臺體系

該架構采用云計算模式和面向服務的多層體系架構，實現了軸承產業(yè)內資源的接入和云端化，幫助產業(yè)內中小企業(yè)依附平臺開展資源優(yōu)化和業(yè)務協作，并具有多租戶、大容量和高容錯的平臺訪問能力。

(1)基礎設施服務支撐層 是由服務器、其他基本的計算資源和網絡所組成的云計算基礎支撐環(huán)境。

(2)平臺服務支撐層 包括云服務管理與支撐引擎、交易協同邏輯引擎、知識聚集與分類引擎、運營管理、運維管理和開發(fā)工具。云服務管理與支撐引擎主要采用感知層的多維描述與發(fā)布技術，提供軸承產業(yè)服務的注冊、發(fā)布和注銷等工具，實現服務的需求聚類、搜尋、匹配、調度、組合、執(zhí)行和監(jiān)控等功能的全生命周期管理；交易協同邏輯引擎是對服務交易邏輯管理、過程管理和交易過程中的評估、分析和預測的管理；知識聚集與分類引擎主要是根據知識的特征、語義的關聯性和知識的空間特性，通過知識聚類和優(yōu)化模型實現知識的組合及優(yōu)化；運營管理是對服務型制造平臺使用中客戶的訂單、交付和積分等的基本管理；運維管理是為保證制造網絡平臺的高效運行而向平臺管理者提供的集成工具包，具有性能監(jiān)控、安全監(jiān)控和平臺優(yōu)化等功能；開發(fā)工具是資源提供者針對資源進行描述和維護而設立的工具。

(3)軸承產業(yè)的資源層 主要包括產業(yè)的生產性服務資源和服務性生產資源。生產性服務是為制造類企業(yè)的生產、制造提供配套服務，屬于服務類資源。軸承產業(yè)的生產性服務資源包括設計研發(fā)、管理咨詢、工程設計、物流、市場營銷等一切為軸承制造而提供的配套服務。軸承產業(yè)的服務性生產資源是指產業(yè)內利用工藝流程外包與協作的方式進行物理產品加工和制造中所涉及的相關資源，包括硬資源、軟資源和制造能力等資源。

(4)資源感知層 主要實現對軸承資源層的感知、采集、識別、聚類和分類等提供支持的功能，是對軸承資源層抽象化描述，也是軸承產業(yè)內外資源優(yōu)化的重要基石。

(5)接入與適配層 是軸承全生命周期軟件資源的適配接入系統(tǒng)。它運用物聯網和嵌入式云終端技術，可為標準件模型庫、標準規(guī)范、工藝庫和手冊等技術資源的適配接入提供云端化工具；并且支持軟硬件資源的網絡適配接入，實現制造物理資源的全面聯通，為上層的虛擬資源封閉和調用提供接口。

(6)虛擬資源層 通過虛擬化技術，將分散的生產性服務和服務性生產資源虛擬接入到云制造平臺，形成虛擬資源層，為平臺實現資源的高效共享和協同提供支持。

(7)軸承產業(yè)的服務系統(tǒng)層 針對上下游用戶的個性化需求，對虛擬資源提供的資源進行封閉，形成面向產品的PSS、面向應用的PSS和面向效用的PSS的系列服務集合。

(8)軸承產業(yè)用戶層 主要是針對上下游產業(yè)通過不同的終端與云制造平臺進行交互，實現整個產業(yè)鏈上多主體任務的高效協同。

3 結束語

服務型制造是針對當前經濟發(fā)展趨勢而興起的新型制造模式，是中國制造業(yè)及相關產業(yè)發(fā)展的必經之路。文中針對軸承產業(yè)的特點，提出了軸承產業(yè)服務型制造的價值創(chuàng)造機理，在構建軸承產業(yè)服務型制造組織模式的基礎上，以主動性服務為主導，利用云技術和計算機技術，搭建了面向軸承產業(yè)的服務型網絡制造平臺，可為軸承產業(yè)服務型制造模式的轉型提供相應的借鑒。