社群化制造：驅(qū)動(dòng)力、研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)

江平宇， 丁　凱， 冷杰武

(西安交通大學(xué) 機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710054)

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社群化制造：驅(qū)動(dòng)力、研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)

江平宇， 丁凱， 冷杰武

(西安交通大學(xué) 機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710054)

摘要：本文分析了當(dāng)前制造業(yè)特點(diǎn)，從制造企業(yè)轉(zhuǎn)型和制造模式演變的背景引出一種社群化制造模式。對(duì)社群化制造產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了討論，綜述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于社群化制造的研究現(xiàn)狀，進(jìn)而給出了社群化制造的研究趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。社群化制造模式將解決未來制造業(yè)中大規(guī)模個(gè)性化的用戶需求以及多參與主體之間的復(fù)雜共享、協(xié)同與交互等問題，促進(jìn)形成人人參與生產(chǎn)的制造業(yè)局面。

關(guān)鍵詞：制造模式; 社群化制造; 共享經(jīng)濟(jì); 開放式創(chuàng)新; 社群經(jīng)濟(jì); 社群; 信息-物理-社交互聯(lián)

當(dāng)前全球化市場(chǎng)瞬息萬變，用戶需求越來越個(gè)性化，制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)亦日益激烈。為保持競(jìng)爭(zhēng)力，制造企業(yè)往往通過生產(chǎn)組織變革和轉(zhuǎn)型來適應(yīng)上述變化：1) 向小微化生產(chǎn)架構(gòu)[1]轉(zhuǎn)型，通過組織結(jié)構(gòu)再造、業(yè)務(wù)重組與資源整合來提高自身的生產(chǎn)柔性和對(duì)細(xì)分市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力；2) 向服務(wù)化轉(zhuǎn)型，通過將服務(wù)融合到生產(chǎn)過程及產(chǎn)品中來獲取增值；3) 向社會(huì)化互聯(lián)轉(zhuǎn)型，通過社會(huì)網(wǎng)絡(luò)等媒介工具，企業(yè)與用戶、供應(yīng)商等之間實(shí)現(xiàn)高效的互聯(lián)、協(xié)同與交互，以此來推動(dòng)大規(guī)模個(gè)性化生產(chǎn)[2-3]。具體體現(xiàn)在：一方面，用戶可協(xié)同參與產(chǎn)品生命周期不同階段的活動(dòng)，將個(gè)性化需求賦予其中，以此來滿足其價(jià)值體現(xiàn)與參與感的提升；另一方面，企業(yè)與廣泛的社會(huì)化制造及服務(wù)供應(yīng)商互聯(lián)，充分利用其資源能力來為企業(yè)的個(gè)性化生產(chǎn)服務(wù)，并實(shí)時(shí)跟蹤訂單狀態(tài)，參與生產(chǎn)決策，以此來響應(yīng)動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)。社群是不同角色的參與主體進(jìn)行互聯(lián)、協(xié)同與交互的依托，社群成員之間共享信息與資源，探索開放式創(chuàng)新，并借助于社群的整體能力和社群內(nèi)領(lǐng)先用戶(lead user)的影響力來實(shí)現(xiàn)價(jià)值共創(chuàng)[4-5]。

從制造模式演變的角度來看，社會(huì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和技術(shù)發(fā)展推動(dòng)著制造模式的不斷創(chuàng)新。如圖1所示[6]，縱觀已有的生產(chǎn)制造模式，其演變規(guī)律可歸結(jié)為：1) 由規(guī)模化向定制化、個(gè)性化演變；2) 由企業(yè)內(nèi)協(xié)同向跨企業(yè)協(xié)同、社會(huì)化協(xié)同演變；3) 由企業(yè)封閉式創(chuàng)新向開放式創(chuàng)新演變；4) 由用戶零參與(購(gòu)買產(chǎn)品)向用戶深度參與(設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用產(chǎn)品)演變；5) 由買賣產(chǎn)品向價(jià)值共創(chuàng)、價(jià)值輸送演變。上述演變規(guī)律正催生一種新的制造模式——社群化制造[7-11]。社群化制造模式下，分散的社會(huì)化制造及服務(wù)資源通過社會(huì)網(wǎng)絡(luò)等媒介建立信息、物理和社交的互聯(lián)(cyber-physical-social interconnection)，并通過自組織機(jī)制形成各類社群。這里的社群可以看作復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的自治系統(tǒng)。圍繞著個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)，社群之間和社群成員之間依托生產(chǎn)性服務(wù)和產(chǎn)品服務(wù)等建立交互關(guān)系，并在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)同。上述互聯(lián)、協(xié)同與交互具有分散化、動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，為主動(dòng)的生產(chǎn)決策和市場(chǎng)預(yù)測(cè)提供了支持。本文結(jié)合作者前期對(duì)社群化制造的組織機(jī)理、運(yùn)行邏輯的研究，進(jìn)一步對(duì)社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)力、當(dāng)前研究現(xiàn)狀和未來研究趨勢(shì)等進(jìn)行總結(jié)和討論。

圖1　制造模式的發(fā)展演變[6]

1社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)力

1.1小微化、服務(wù)化的制造業(yè)環(huán)境

全球化市場(chǎng)要求企業(yè)具有較強(qiáng)的生產(chǎn)柔性和對(duì)市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。為適應(yīng)這一要求，傳統(tǒng)制造企業(yè)正逐步進(jìn)行業(yè)務(wù)重組、資源整合和組織結(jié)構(gòu)再造。一方面，在業(yè)務(wù)上不再覆蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配、銷售等全生命周期活動(dòng)，而是聚焦于核心業(yè)務(wù)能力，將非核心業(yè)務(wù)外包/眾包，使其能及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)變化并占據(jù)領(lǐng)先地位[12-13]。另一方面，“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，傳統(tǒng)企業(yè)垂直集中的組織結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)用戶主導(dǎo)、靈活多變的市場(chǎng)需求，正逐漸向“平臺(tái)型組織”和扁平化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式變革，企業(yè)內(nèi)的小微團(tuán)體自主負(fù)責(zé)不同的業(yè)務(wù)及創(chuàng)新工作，卻又緊密聯(lián)系。海爾集團(tuán)的平臺(tái)化轉(zhuǎn)型和“人單合一”共贏模式即為典型案例[14]。在傳統(tǒng)制造企業(yè)組織結(jié)構(gòu)小微化的同時(shí)，分散的社會(huì)化制造及服務(wù)資源(個(gè)人、微型工廠、中小微企業(yè)等)亦不斷涌現(xiàn)，它們活躍于各自細(xì)分市場(chǎng)，對(duì)外提供專業(yè)化的生產(chǎn)性服務(wù)及產(chǎn)品服務(wù)[8]。在功能業(yè)務(wù)上，它們可以替代傳統(tǒng)的大型企業(yè)，而在生產(chǎn)組織柔性和適應(yīng)性上，卻更勝一籌。例如，海爾HOPE創(chuàng)客平臺(tái)上集聚的小微公司和員工、社會(huì)個(gè)人等“小微主”；為大眾、西門子等公司提供專業(yè)化配套服務(wù)的德國(guó)中小企業(yè)等。小微化是制造業(yè)的社會(huì)化分工與大規(guī)模協(xié)作的結(jié)果，亦將帶來制造業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)(economy of scale)向范圍經(jīng)濟(jì)(economy of scope)轉(zhuǎn)變[15]。

制造與服務(wù)融合是制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，亦是制造企業(yè)拓展業(yè)務(wù)、價(jià)值和利潤(rùn)的新動(dòng)力。一方面，服務(wù)化使企業(yè)的價(jià)值鏈向更具有利潤(rùn)增值空間的產(chǎn)品服務(wù)階段延伸。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)(product-service systems, PSS)即是一種典型的應(yīng)用模式。企業(yè)將產(chǎn)品及其后端運(yùn)行服務(wù)(product-related services)捆綁，由售賣產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁爱a(chǎn)品+服務(wù)”解決方案[16]，陜鼓集團(tuán)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型即為成功案例之一；另一方面，服務(wù)化還體現(xiàn)在社會(huì)化制造及服務(wù)資源向其他制造企業(yè)提供的專業(yè)化生產(chǎn)性服務(wù)(production-related services)上[17]。通過上述服務(wù)，制造企業(yè)與社會(huì)化制造及服務(wù)資源協(xié)同完成產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)。

小微化、服務(wù)化的制造業(yè)環(huán)境使得產(chǎn)品生產(chǎn)組織模式成為一個(gè)社群化制造生態(tài)圈，如圖2所示。

圖2　制造環(huán)境對(duì)社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)作用

Fig.2The driver of manufacturing environment to social manufacturing

1.2共享經(jīng)濟(jì)與社群經(jīng)濟(jì)環(huán)境

共享經(jīng)濟(jì)(sharing economy)是指消費(fèi)者公平有償?shù)毓蚕砗褪褂梅稚⒌纳鐣?huì)化資源和服務(wù)，提高社會(huì)化資源和服務(wù)的利用率[18]。例如，Uber等提供的社會(huì)化專車服務(wù)[19]，AirBnB等提供的社會(huì)化租房服務(wù)[20]。共享經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，企業(yè)整合內(nèi)部和外部的創(chuàng)新資源并進(jìn)行協(xié)同共享，實(shí)現(xiàn)封閉式創(chuàng)新向開放式創(chuàng)新(open innovation)轉(zhuǎn)變[21]。網(wǎng)絡(luò)眾包和創(chuàng)客是開放式創(chuàng)新的兩種模式[22]。波音787飛機(jī)、FIAT 500汽車等即是依靠網(wǎng)絡(luò)眾包，利用社會(huì)化智力資源設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品。海爾HOPE交互式創(chuàng)新平臺(tái)聚集了全球300多萬創(chuàng)新資源，通過眾包設(shè)計(jì)誕生了天樽、帝樽等創(chuàng)新空調(diào)產(chǎn)品。將開放式創(chuàng)新理念應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中，形成了開放式生產(chǎn)[23]。開源軟硬件產(chǎn)品(如Linux, Android, RepRap 3D打印機(jī)等)即是在特定的開源協(xié)議下，以開放式生產(chǎn)理念生產(chǎn)的產(chǎn)品[23]。開放式生產(chǎn)通過將分散的社會(huì)化資源集中使用，來提升產(chǎn)品創(chuàng)新和價(jià)值創(chuàng)造的效率。共享經(jīng)濟(jì)與開放式創(chuàng)新激勵(lì)著制造業(yè)向社會(huì)化協(xié)同方向發(fā)展。

社群經(jīng)濟(jì)(socialnomics)下，借助于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)等媒介工具，用戶圍繞產(chǎn)品、興趣等屬性形成用戶社群，通過相互交流和協(xié)作，達(dá)到特定目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)用戶價(jià)值[24]。小米MIUI系統(tǒng)即是充分利用用戶社群的力量不斷完善的產(chǎn)品[4]。同時(shí)，社會(huì)化制造及服務(wù)資源亦可根據(jù)其業(yè)務(wù)相關(guān)性、合作關(guān)系等構(gòu)建資源社群，社群成員之間彼此相關(guān)，在社群管理機(jī)制下協(xié)作、交互與共享，以社群的整體資源能力對(duì)外提供服務(wù)。社群的組織形式使中小微的社會(huì)化資源更易于被發(fā)現(xiàn)與共享，同時(shí)，社群的整體性提升了各資源個(gè)體在議價(jià)合作中的主動(dòng)權(quán)，使得供需雙方在均等地位的前提下進(jìn)行合作博弈。

共享經(jīng)濟(jì)下的開放式創(chuàng)新依賴于社交媒介(如Facebook、QQ/微信、Quirky、InnoCentive等)集聚的各類社群，社群內(nèi)資源的開放與共享是基礎(chǔ)。同時(shí)，共享經(jīng)濟(jì)和社群經(jīng)濟(jì)使企業(yè)從僅了解用戶的部分需求轉(zhuǎn)變成擁抱用戶的全面?zhèn)€性化需求。提供廣泛的用戶參與是滿足用戶全面?zhèn)€性化需求的手段，亦是企業(yè)實(shí)施開放式創(chuàng)新的途徑。隨著網(wǎng)絡(luò)和社交媒介的發(fā)展，用戶開始介入產(chǎn)品全生命周期活動(dòng)，通過與企業(yè)交互來獲取參與感和價(jià)值體現(xiàn)[18]。用戶、企業(yè)及其供應(yīng)商等不同角色的參與主體構(gòu)成了價(jià)值共創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)中通過動(dòng)態(tài)協(xié)作來提高業(yè)務(wù)效率和價(jià)值增值，最終實(shí)現(xiàn)向用戶的價(jià)值輸送。廣泛的用戶參與也為企業(yè)積累產(chǎn)品及服務(wù)經(jīng)驗(yàn)、挖掘潛在用戶需求、預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)等提供了支持。

共享經(jīng)濟(jì)和社群經(jīng)濟(jì)促使制造模式向社會(huì)化互聯(lián)、共享與協(xié)作方向發(fā)展，其對(duì)社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)作用如圖3所示。

圖3　共享經(jīng)濟(jì)與社群經(jīng)濟(jì)對(duì)社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)作用

Fig.3The drivers of sharing economy and socialnomics to social manufacturing

1.3新興制造、信息、管理技術(shù)應(yīng)用

技術(shù)的發(fā)展是制造模式演變的核心驅(qū)動(dòng)力。從制造技術(shù)的角度來看，3D打印作為一種新興制造技術(shù)，使產(chǎn)品的生產(chǎn)制造更具柔性，減少了原材料浪費(fèi)，同時(shí)縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間[25]。同時(shí)，諸如柔性制造、智能制造、機(jī)器人等技術(shù)的發(fā)展，使產(chǎn)品的生產(chǎn)制造變得越來越多樣、智能，聚焦于該類技術(shù)和服務(wù)的社會(huì)化資源已開始涌現(xiàn)。

從信息技術(shù)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)(internet of things, IoT)、信息物理融合系統(tǒng)(cyber-physical systems, CPS)[26]、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(mobile internet)、云計(jì)算(cloud computing)和大數(shù)據(jù)分析(big data analytics)等新興信息技術(shù)為社會(huì)化的信息互聯(lián)與計(jì)算提供了基礎(chǔ)。通過互聯(lián)與大規(guī)模協(xié)作來完成設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，形成具有實(shí)時(shí)感知、多維交互、優(yōu)化決策、動(dòng)態(tài)執(zhí)行等功能的新制造模式。通過處理實(shí)時(shí)的社交與工業(yè)大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)商務(wù)和生產(chǎn)過程的主動(dòng)決策和分析[8]。不同角色、不同規(guī)模的生產(chǎn)參與者互聯(lián)、交互與協(xié)作的緊密度亦得以提升。進(jìn)一步地，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果來預(yù)測(cè)用戶需求，可實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性制造(predictive manufacturing)。

從管理技術(shù)的角度來看，人在社群化制造中擔(dān)任監(jiān)控、交互、管理等角色，因此，人的行為因素影響企業(yè)間的商務(wù)社交和生產(chǎn)協(xié)同。行為運(yùn)籌管理(behavioral operation management)[27]為社交環(huán)境下的協(xié)同生產(chǎn)規(guī)劃與運(yùn)作管理提供了支持?；谏缃幻浇榈目蛻絷P(guān)系管理技術(shù)(social customer relationship management, Social CRM)[28]開辟了客戶關(guān)系管理的新途徑。相較于以往的CRM技術(shù)，Social CRM通過向用戶輸送價(jià)值和參與感，提高用戶對(duì)企業(yè)及其產(chǎn)品的黏度和忠誠(chéng)度。借助于Facebook、LinkedIn、QQ/微信等公共社交平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)Social CRM。

當(dāng)前新興制造、信息、管理技術(shù)的應(yīng)用為制造模式向社群化制造演變提供了支撐作用，其對(duì)社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)作用如圖4所示。

圖4　新興技術(shù)對(duì)社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)作用

Fig.4The driver of emerging technologies to social manufacturing

2社群化制造模式的研究現(xiàn)狀

“social manufacturing”(簡(jiǎn)稱SocialM)一詞最先由《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志在2012年的專題報(bào)告“第三次工業(yè)革命”中提出，意指提供3D打印和其他生產(chǎn)性服務(wù)的在線社區(qū)使得人人都可以參與產(chǎn)品的生產(chǎn)制造[29]。當(dāng)前參與SocialM相關(guān)研究的學(xué)者主要有：中科院王飛躍、Shang、Xiong等、芬蘭Aalto大學(xué)Mohajeri、韓國(guó)Inha大學(xué)Park和Kim、西安交通大學(xué)江平宇團(tuán)隊(duì)等。

王飛躍等將social manufacturing譯為社會(huì)制造，指出在3D打印技術(shù)和社會(huì)計(jì)算的驅(qū)動(dòng)下，社會(huì)需求與社會(huì)生產(chǎn)能力將實(shí)時(shí)有效地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“所想即所得(from mind to product)”[25]；Shang等研究了SocialM模式下，消費(fèi)者如何通過網(wǎng)絡(luò)、智能交互終端、3D打印機(jī)等參與服裝產(chǎn)品的生產(chǎn)過程[30]；Xiong等提出了SocialM模式的框架，并指出人人參與產(chǎn)品生產(chǎn)是其主要特征[31]；Mohajeri等從價(jià)值鏈模型的角度，討論了SocialM與傳統(tǒng)制造模式在價(jià)值創(chuàng)造方式上的區(qū)別[32]；Park和Kim討論了SocialM的技術(shù)基礎(chǔ)，如Social media、PLM、眾包、R&D等[33]；江平宇等自2012年開始探討SocialM模式，從概念辨析、組織架構(gòu)、配置與運(yùn)行機(jī)理以及關(guān)鍵技術(shù)等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究[7-12, 34-35]。

此外，未來研究院(Institute for the Future, IFTF)發(fā)布了一項(xiàng)SocialM的研究計(jì)劃，旨在探討SocialM對(duì)未來發(fā)展的深刻影響[36]；芬蘭Aalto大學(xué)自2015年起開展了SocialM與智能系統(tǒng)的研究項(xiàng)目[37]；2015年11月1-4日在西班牙召開的Global Cleaner Production & Sustainable Consumption國(guó)際會(huì)議，特別設(shè)立了“Social Manufacturing and Sustainability”的專題討論[38]；2015年江平宇團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)的“一種新的社群化制造模式及其網(wǎng)絡(luò)配置機(jī)理研究(編號(hào)：71571142)”項(xiàng)目獲國(guó)家自然科學(xué)基金委資助。SocialM正逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。

需指出的是，本文作者將social manufacturing一詞譯為社群化制造，而非社會(huì)化制造或社會(huì)制造。主要依據(jù)在于：社會(huì)化制造或社會(huì)制造的核心是利用廣泛的社會(huì)化資源來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)，其英文描述準(zhǔn)確來說應(yīng)是socialized manufacturing；社群化制造一詞中的“social”不僅體現(xiàn)在上述核心特點(diǎn)上，還體現(xiàn)在其他兩個(gè)方面：

1) 社群(social community)是社會(huì)化資源的自組織形態(tài)，建立在社會(huì)化互聯(lián)基礎(chǔ)上的社群使社會(huì)化資源的發(fā)現(xiàn)與共享更高效；

2) 社交媒介(social media)和社交網(wǎng)絡(luò)(social network)等開放式平臺(tái)與工具是社群的依托，為社會(huì)化資源在信息、社交與服務(wù)等方面的互聯(lián)、協(xié)同與交互提供場(chǎng)所。

因此，社群化制造一詞包含了社會(huì)化制造的內(nèi)涵，且有其特定的含義。根據(jù)本文作者前期的研究[7-13, 34-35]，社群化制造可拓展定義為：一種構(gòu)建在分散化/社會(huì)化資源自組織配置、社交媒介驅(qū)動(dòng)的互聯(lián)、大規(guī)模協(xié)作與共享等基礎(chǔ)上的新型網(wǎng)絡(luò)化制造模式；通過自組織配置，分散的社會(huì)化資源集聚形成各類分布式社群；在利益協(xié)調(diào)及商務(wù)社交機(jī)制下，以社群為主體進(jìn)行分散的制造服務(wù)；社群化制造依托集成于社交媒介中的云計(jì)算/服務(wù)計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等新興信息技術(shù)來處理社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下資源服務(wù)匹配、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、服務(wù)過程監(jiān)控等復(fù)雜的協(xié)同交互問題，并在產(chǎn)品全生命周期供應(yīng)鏈上下游進(jìn)行信息共享、服務(wù)規(guī)劃與管控。社群化制造模式的目標(biāo)是用戶無需投資任何設(shè)備，僅提出個(gè)性化的產(chǎn)品需求，通過與各類資源、社群進(jìn)行協(xié)同交互，即可完成產(chǎn)品全生命周期活動(dòng)[12]。社群化制造模式的相關(guān)術(shù)語及其關(guān)系可由圖5表示，關(guān)于社群化制造模式概念的詳細(xì)論述可參考文獻(xiàn)[8]。

圖5　社群化制造模式的相關(guān)術(shù)語及其關(guān)系

除了對(duì)概念和機(jī)理的分析以外，國(guó)內(nèi)外關(guān)于社群化制造模式的研究還聚焦于以下4個(gè)方面。

1)社群的自組織與配置。

用戶、企業(yè)、供應(yīng)商等不同角色的參與主體通過社交媒介建立關(guān)系，以自組織的方式形成不同類型的社群。Wu等采用社交網(wǎng)絡(luò)分析方法，對(duì)基于云的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)平臺(tái)中的不同參與者之間的交互關(guān)系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中參與者自組織形成的社群結(jié)構(gòu)[39]；Xia和Ma建立了一種由人和物共同組成的智能社群，社群中的人和物通過信息物理融合系統(tǒng)CPS進(jìn)行協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性的應(yīng)用和服務(wù)[40]；Ding等研究了社群化制造下不同層級(jí)的個(gè)性化社群空間的配置問題，企業(yè)在權(quán)限和接口控制下在不同層級(jí)的社群空間內(nèi)進(jìn)行協(xié)同交互[10]；Ding等采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論建立了社群化制造的企業(yè)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)和社群劃分，并對(duì)圍繞某產(chǎn)品生產(chǎn)的交互關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜臀锢韺傩赃M(jìn)行了分析[34]。

對(duì)社群自組織與配置的研究有助于發(fā)現(xiàn)社群化制造模式下用戶、企業(yè)、供應(yīng)商三者之間大規(guī)模的動(dòng)態(tài)交互和協(xié)同演化機(jī)理，為社群化制造的供需匹配、交互關(guān)系分析、生產(chǎn)過程監(jiān)控管理等提供支持。需指出的是，社群與社區(qū)的概念不同，社群更強(qiáng)調(diào)群體成員之間頻繁的社交和協(xié)作；而社區(qū)更強(qiáng)調(diào)提供給社區(qū)成員活動(dòng)的場(chǎng)所，成員之間的聯(lián)系與交互較為松散。

2)交互關(guān)系的分析與管理。

社群化制造下參與主體之間建立一系列交互關(guān)系(如社交關(guān)系、服務(wù)關(guān)系、供應(yīng)關(guān)系等)來實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同。由于交互關(guān)系的社會(huì)化、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)多樣等特性，因此對(duì)交互關(guān)系的分析與管理成為實(shí)施社群化制造的關(guān)鍵。Xiong等采用AHP和模糊評(píng)價(jià)方法，綜合考慮定性和定量指標(biāo)，對(duì)社群化制造下的供應(yīng)商關(guān)系選擇進(jìn)行了研究[31]；Izvercian和Potra提出了5種概念模式，用于管理企業(yè)與用戶之間的關(guān)系，培養(yǎng)用戶的創(chuàng)新智力在企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中的應(yīng)用[3]； Trainor等人指出Social CRM是通過社交媒介來實(shí)現(xiàn)企業(yè)與用戶交互、提升客戶關(guān)系的一種活動(dòng)，提出了對(duì)企業(yè)的Social CRM能力進(jìn)行評(píng)估的方法，并對(duì)社交媒介工具如何影響企業(yè)的客戶關(guān)系管理能力進(jìn)行了分析[28]；Jiang等提出一種半監(jiān)督式學(xué)習(xí)方法來提取社群化制造網(wǎng)絡(luò)中參與主體的社交歷史和交互上下文中隱含的模式與關(guān)系，為供需匹配和需求預(yù)測(cè)提供決策依據(jù)[11]。

對(duì)參與主體之間的復(fù)雜動(dòng)態(tài)交互關(guān)系的分析與管理，有助于指導(dǎo)供需匹配決策、提升多主體協(xié)同效率、增強(qiáng)與用戶的緊密度。同時(shí)，對(duì)社會(huì)化交互關(guān)系的分析有利于預(yù)測(cè)用戶需求、發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵合作因素等。

3)協(xié)同生產(chǎn)運(yùn)行與管控。

社群化制造下參與主體之間生產(chǎn)協(xié)同與交互的廣度和深度逐漸增強(qiáng)。社交媒介工具和新興信息技術(shù)的應(yīng)用為實(shí)時(shí)協(xié)同與交互、交互過程中的數(shù)據(jù)采集與處理、實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理、分析與決策等提供了支持。Andreadis提出了一種應(yīng)用社交媒介和實(shí)時(shí)流媒體技術(shù)進(jìn)行協(xié)同制造的實(shí)現(xiàn)框架，在此框架下多主體協(xié)同參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造決策，如根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況確定切削參數(shù)[2]；考慮全球化生產(chǎn)協(xié)同下的物流能力約束，Ehm等研究了基于圖理論的集成生產(chǎn)與運(yùn)輸調(diào)度問題[41]；Zhong等采用大數(shù)據(jù)分析方法對(duì)RFID采集的智能工廠生產(chǎn)性物流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，挖掘物流小車運(yùn)輸路徑的時(shí)空軌跡[42]；Frazzon等考慮生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同時(shí)的信息共享、物理交互以及參與者的社交行為因素，研究了信息物理社交融合系統(tǒng)(cyber-physical-social systems, CPSS)，并分析了社交上下文對(duì)生產(chǎn)協(xié)同的影響[43]。

研究新興信息技術(shù)在協(xié)同生產(chǎn)運(yùn)行與管控中的應(yīng)用有利于解決協(xié)同與交互過程的實(shí)時(shí)性、可控性等問題，亦將對(duì)滿足復(fù)雜多樣的用戶需求提供數(shù)據(jù)支持。

4)社群化制造開放式服務(wù)平臺(tái)。

Shang等搭建了一套面向服裝定制的社群化制造平臺(tái)，用戶通過平臺(tái)提供的定制工具，自主設(shè)計(jì)滿足其個(gè)性化需求的服裝，進(jìn)而交由制造商通過3D打印或其他方式生產(chǎn)出來[30]。然而該平臺(tái)由服裝制造商運(yùn)營(yíng)，限制了平臺(tái)的社會(huì)化應(yīng)用范圍。Wu等開發(fā)了一套基于云的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)平臺(tái)，設(shè)計(jì)制造服務(wù)的提供方與需求方在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行信息共享、技術(shù)交流，共同完成產(chǎn)品的開發(fā)[39]。

事實(shí)上，社群化制造依賴于廣泛的社會(huì)化資源、企業(yè)、用戶等，參與主體之間借助平臺(tái)提供的社交、協(xié)同、信息共享等功能自主進(jìn)行交互和運(yùn)作。因此社群化制造平臺(tái)一定是公共、開放式、工具化和面向服務(wù)的。平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)者應(yīng)為第三方的軟件服務(wù)提供商，對(duì)參與主體不構(gòu)成管理與支配[8, 15]。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，上述平臺(tái)功能以APP的形式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)交互過程隨時(shí)隨地、實(shí)時(shí)透明?；诖?，江平宇等提出了一種社群化制造的工具化開放式服務(wù)平臺(tái)，其體系架構(gòu)分為四個(gè)層次：服務(wù)資源層、服務(wù)支撐層、服務(wù)保障層和社交應(yīng)用層，并指出平臺(tái)的功能組件可通過第三方API接口擴(kuò)充[8]。

3社群化制造模式的研究趨勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)社群化制造模式的研究尚處于初始階段，一些關(guān)鍵使能技術(shù)還有待進(jìn)一步討論。分析當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，本文初步列舉了社群化制造模式的三個(gè)研究趨勢(shì)。

3.1基于CPS/CPSS和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的社會(huì)化互聯(lián)

社會(huì)化互聯(lián)是實(shí)現(xiàn)社群化制造的基礎(chǔ)，是各參與主體之間進(jìn)行信息共享和協(xié)同交互的前提。需從信息空間、物理空間和社交空間三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)全面深度互聯(lián)。CPS/CPSS和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為參與主體之間的社會(huì)化互聯(lián)提供了技術(shù)支撐。CPS/CPSS旨在建立人-機(jī)-物三者之間的信息、物理、社交互聯(lián)，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理、智能數(shù)據(jù)計(jì)算與分析等實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與交互過程的自組織、自主控制與智能主動(dòng)決策。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及使得更多的社會(huì)化資源和用戶能夠參與到社群化制造中，通過智能移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)廣泛的、實(shí)時(shí)的、透明化的協(xié)同交互。

未來需在如何實(shí)現(xiàn)社會(huì)化互聯(lián)上做大量研究。例如，智能可穿戴設(shè)備、智能移動(dòng)終端、RFID/傳感網(wǎng)絡(luò)/CPS等硬件如何在用戶端、智能工廠中應(yīng)用；基于云的普適信息計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)如何搭建；基于SaaS或PaaS的軟件應(yīng)用服務(wù)如何應(yīng)用；各參與主體之間的權(quán)限與接口控制如何實(shí)現(xiàn)等。

3.2復(fù)雜社交協(xié)同與交互關(guān)系的挖掘與分析

社群化制造下各參與主體之間依靠復(fù)雜、動(dòng)態(tài)、多樣的交互關(guān)系聯(lián)系在一起，形成廣泛的社群化制造網(wǎng)絡(luò)。對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的分析將有助于管理交互關(guān)系、挖掘用戶傾向、預(yù)測(cè)市場(chǎng)動(dòng)向并服務(wù)于協(xié)同生產(chǎn)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是解決上述問題的主要手段。

該研究趨勢(shì)下的主要內(nèi)容可包括：采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)分析社群化制造網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)演變機(jī)理；采用深度學(xué)習(xí)算法挖掘社交上下文，發(fā)現(xiàn)歷史的和潛在的交互關(guān)系；采用大數(shù)據(jù)分析方法分析協(xié)同交互過程中的社交與工業(yè)大數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)生產(chǎn)擾動(dòng)和市場(chǎng)動(dòng)向；根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行個(gè)性化的制造服務(wù)組合和推薦等。

3.3考慮社交行為因素的運(yùn)籌管理與決策

社群化制造下各參與主體的社交行為因素影響商務(wù)決策、生產(chǎn)規(guī)劃和運(yùn)作管理。而社交行為受參與主體的文化背景、意識(shí)形態(tài)、知識(shí)水平等條件的影響，因此，需要規(guī)范化描述不同參與主體的社交行為與社交內(nèi)容，進(jìn)而對(duì)社交行為影響下的運(yùn)籌管理與決策進(jìn)行研究。行為運(yùn)籌管理即是考慮組織與個(gè)人行為因素的運(yùn)籌理論，博弈論方法則處理參與主體之間協(xié)同的利益均衡、合作選擇決策等問題。

該研究趨勢(shì)下的主要內(nèi)容可包括：社交行為與社交上下文的語義規(guī)范化描述；基于行為運(yùn)籌理論的生產(chǎn)計(jì)劃與運(yùn)作管理；考慮多參與主體協(xié)同時(shí)的設(shè)計(jì)、制造決策；考慮生產(chǎn)與運(yùn)輸過程集成的協(xié)同規(guī)劃與調(diào)度；基于Stackelberg博弈均衡的供應(yīng)商選擇決策等。

4結(jié)論

本文從制造企業(yè)轉(zhuǎn)型和制造模式演變的背景引出一種社群化制造模式。從制造業(yè)環(huán)境、共享與社群經(jīng)濟(jì)環(huán)境、新興技術(shù)環(huán)境等三個(gè)角度，分析了社群化制造模式的驅(qū)動(dòng)力。從概念辨析、社群自組織與配置、交互關(guān)系的分析與管理、協(xié)同生產(chǎn)運(yùn)行與管控、開放式服務(wù)平臺(tái)等5個(gè)方面綜述了社群化制造相關(guān)研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。基于此，討論了社群化制造的若干研究趨勢(shì)。

社群化制造模式在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的綜合驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生，亦將反過來推動(dòng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展。社群化制造的最終目標(biāo)是通過社會(huì)化資源、用戶的廣泛參與和基于社群的復(fù)雜協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)面向大規(guī)模個(gè)性化用戶需求的完全定制。然而，當(dāng)前社群化制造模式的實(shí)施應(yīng)用還面臨諸多難題和挑戰(zhàn)，例如：社群的權(quán)限管理與信任機(jī)制問題、社會(huì)化資源開放與共享下的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題、處理大規(guī)模個(gè)性化用戶需求時(shí)企業(yè)復(fù)雜的生產(chǎn)規(guī)劃與運(yùn)作管理等問題?？梢灶A(yù)見，社群化制造將是適應(yīng)未來制造業(yè)發(fā)展方向的制造模式，解決上述難題和挑戰(zhàn)將有助于形成人人參與生產(chǎn)的制造業(yè)局面。

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JIANG Pingyu，DING Kai，LENG Jiewu

(State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710054, China)

Abstract：Combined with the characteristics of current manufacturing industry, social manufacturing paradigm is introduced from two perspectives: transformation of manufacturing enterprises and shift of manufacturing paradigms. Discussions about the drivers of social manufacturing are given, and related work on social manufacturing is summarized. Furthermore, research trends and challenges of social manufacturing are addressed. Social manufacturing would satisfy the mass personalized requirements of customers, and handle the complex sharing, collaborations, and interaction problems among different kinds of stakeholders. It moves us closer to the vision of peer production in the future manufacturing industry.

Key words：manufacturing paradigm; social manufacturing; sharing economy; open innovation; socialnomics; social community; cyber-physical-social interconnection

中圖分類號(hào)：TH166; TP391

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-7375(2016)01- 0001- 09

doi:10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.01.001

作者簡(jiǎn)介：江平宇(1963-)，男，江蘇省人，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橹圃旆?wù)系統(tǒng)工程、服務(wù)型制造、質(zhì)量控制等.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71571142, 51275396)

收稿日期：2015- 12- 21