數(shù)字化制造驅(qū)動(dòng)下服務(wù)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型研究

曹秀麗　孫錦　王曉華

摘 要：文章論述數(shù)字化制造與物流和設(shè)備使用相結(jié)合的形式，并分析這種創(chuàng)新的結(jié)合形式對(duì)物流服務(wù)提供商、用戶和產(chǎn)品生產(chǎn)商的影響。結(jié)合傳統(tǒng)物流數(shù)字化制造的使用衍生新的方法和用戶操作，在產(chǎn)品生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)過(guò)程中獲得收益，而且，為設(shè)備生產(chǎn)商和物流服務(wù)提供商提供新的契機(jī)支持?jǐn)?shù)字化制造的有效性和可持續(xù)性。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新組合；數(shù)字化制造；物流；轉(zhuǎn)型

中圖分類號(hào)：F273.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In this paper， we analyzed the forms that combinations of digital manufacturing， logistics and equipment use are likely to take and how these novel combinations may affect the relationship among logistics service providers， users and manufacturers of equipment. Combining conventional logistics， digital manufacturing will likely result in new solutions， digital manufacturing and user operations. And we obtained direct benefits from life cycle extension and the increased availability of parts. Furthermore， there are also opportunities for both equipment manufacturers and logistics service providers to adopt new roles， thereby supporting the efficient and sustainable use of digital manufacturing.

Key words： innovation combination； digital manufacturing； logistics； transformation

數(shù)字化制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，在生產(chǎn)中無(wú)需確定形狀模具即可從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)實(shí)體生產(chǎn)。3D打印技術(shù)這種最知名的數(shù)字化制造技術(shù)，已開始應(yīng)用于許多不同的領(lǐng)域，大型工業(yè)公司已經(jīng)建立了專門的研發(fā)中心，以支持基于這樣的數(shù)字化制造技術(shù)的創(chuàng)新和廣泛采用的實(shí)施方案。人們對(duì)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用投入了極大的熱情，被稱為“工業(yè)革命”。當(dāng)前，物流和供應(yīng)鏈管理的影響也越來(lái)越大，但對(duì)于數(shù)字化技術(shù)對(duì)物流實(shí)踐問(wèn)題的研究提及較少。

從物流和供應(yīng)鏈管理的角度來(lái)看，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展對(duì)理論和實(shí)踐的研究具有重要意義。數(shù)字化制造產(chǎn)生的影響不是簡(jiǎn)單具體的分銷和物流，而是數(shù)字化制造和傳統(tǒng)物流的創(chuàng)新結(jié)合，從而產(chǎn)生主要集中在價(jià)值使用的服務(wù)操作類型。這些潛在的創(chuàng)新結(jié)合稱為服務(wù)供應(yīng)鏈管理的數(shù)字化制造驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型。

1 數(shù)字化制造概述

技術(shù)進(jìn)化理論，是指數(shù)字化制造的引入轉(zhuǎn)變了設(shè)計(jì)方法。因此，重點(diǎn)不在于數(shù)字化制造在供應(yīng)鏈中的一個(gè)創(chuàng)新的擴(kuò)散，而是該供應(yīng)鏈和數(shù)字化制造的結(jié)合所采取的創(chuàng)新形式。從理論角度，技術(shù)包括滿足人類特定目的的方式和實(shí)踐，包括物流和供應(yīng)鏈管理方法和實(shí)踐。

數(shù)字化制造作為一項(xiàng)新技術(shù)，通過(guò)既定的物流和服務(wù)供應(yīng)鏈管理方案的新組合同樣提供了創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。在服務(wù)供應(yīng)鏈中引入數(shù)字化制造是潛在的變革，因?yàn)樗歉鶕?jù)數(shù)字模型生產(chǎn)出的具體產(chǎn)品的通用技術(shù)，而且生產(chǎn)成本并不是由生產(chǎn)規(guī)模決定的。然而，這種轉(zhuǎn)型也面臨著一些挑戰(zhàn)性，仍然有些技術(shù)需要攻克，如高額的研發(fā)費(fèi)用和緩慢的制造速度，為保證初始投資的目的性，需要探尋與特定的服務(wù)供應(yīng)鏈體系中可以獲得的直接利益。

對(duì)于復(fù)雜和高價(jià)值的設(shè)備，數(shù)字化制造、物流和裝備使用的組合有可能采取新的形式和這些新的組合是對(duì)物流服務(wù)供應(yīng)商、用戶和制造商的影響，需要進(jìn)行詳細(xì)分析。數(shù)字化制造和傳統(tǒng)物流服務(wù)的創(chuàng)新組合[1]賦予物流服務(wù)供應(yīng)商在供應(yīng)鏈中的新角色。運(yùn)用服務(wù)供應(yīng)鏈理論思想分析服務(wù)供應(yīng)鏈實(shí)踐，在實(shí)踐中展示復(fù)雜的數(shù)字化制造驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換和服務(wù)供應(yīng)鏈生產(chǎn)子系統(tǒng)。

2 數(shù)字化制造驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型組合類型

在物流和供應(yīng)鏈管理的轉(zhuǎn)型過(guò)程中，數(shù)字化制造的引入并不是最初使用的，互聯(lián)網(wǎng)作為推動(dòng)零售業(yè)的轉(zhuǎn)型的一項(xiàng)技術(shù)[2]，是一個(gè)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的供應(yīng)鏈變革的成功例證。

將數(shù)字化制造、物流和裝備使用集成化，改變它的流程，使其組合類型逐漸發(fā)展和完善。對(duì)類型的結(jié)構(gòu)化分析有助于對(duì)關(guān)鍵現(xiàn)實(shí)問(wèn)題評(píng)估、系統(tǒng)中存在問(wèn)題的具體化分析和轉(zhuǎn)型成果的獲得。在服務(wù)供應(yīng)鏈復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題分析中引入數(shù)字化制造可以產(chǎn)生技術(shù)和供應(yīng)鏈方案潛在的新組合類型，主要包括兩級(jí)轉(zhuǎn)型。一級(jí)轉(zhuǎn)型過(guò)程，從數(shù)字化制造、物流與裝備使用的組合中獲得。二級(jí)[3]轉(zhuǎn)型過(guò)程，從轉(zhuǎn)型的物流和設(shè)備采用（圖1）的進(jìn)一步組合中獲得。將出現(xiàn)的成果作為進(jìn)一步研究的檢驗(yàn)指標(biāo)。

2.1 一級(jí)數(shù)字制造驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型。從數(shù)字化制造、物流與產(chǎn)品使用的組合中分析一級(jí)轉(zhuǎn)型過(guò)程。

2.1.1 數(shù)字化制造與物流：通過(guò)制造延遲和技術(shù)實(shí)施進(jìn)行轉(zhuǎn)型。數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越有利于小批量生產(chǎn)產(chǎn)品和運(yùn)用相對(duì)較小的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行生產(chǎn)，這樣就可以使生產(chǎn)推遲到使用地點(diǎn)來(lái)完成，通過(guò)制造和物流的結(jié)合轉(zhuǎn)變服務(wù)供應(yīng)鏈，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行推遲并重新分配部署數(shù)字化的生產(chǎn)能力。

隨著數(shù)字化生產(chǎn)的運(yùn)用，零部件供應(yīng)商將零部件生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到原始設(shè)備制造商（OEM）的裝配生產(chǎn)線附近，或者原始設(shè)備制造商也可以在其服務(wù)的企業(yè)和設(shè)備用戶找到零部件供應(yīng)的企業(yè)。只要空間足夠用，機(jī)器設(shè)備的不同部分可以并行來(lái)生產(chǎn)。一個(gè)完整的生產(chǎn)線可同時(shí)在一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)[4]，這樣可以攤銷生產(chǎn)成本。許多供應(yīng)商可以推遲生產(chǎn)，在交付過(guò)程的后期階段進(jìn)行結(jié)合生產(chǎn)，而不是在各自場(chǎng)所進(jìn)行單獨(dú)生產(chǎn)，這樣的組合將獲得更簡(jiǎn)單和更短的供應(yīng)鏈。物流成本、庫(kù)存成本、缺貨和材料處理這些問(wèn)題可以通過(guò)協(xié)調(diào)所需的零件生產(chǎn)時(shí)減少。生產(chǎn)延遲不僅使整個(gè)供應(yīng)鏈庫(kù)存減少，也可以使報(bào)廢的和短缺的零部件問(wèn)題減少，這對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)、高成本的報(bào)廢零部件企業(yè)采用生產(chǎn)延遲尤為重要。

在物流中成功引入數(shù)字化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵轉(zhuǎn)型并不是生產(chǎn)推遲，而是供應(yīng)鏈中數(shù)字化生產(chǎn)能力的空間分配。生產(chǎn)能力空間分配在服務(wù)供應(yīng)鏈中最初體現(xiàn)在很少一部分零部件的生產(chǎn)，主要適用于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式生產(chǎn)產(chǎn)品。因此，零部件數(shù)字化生產(chǎn)能力利用率會(huì)很低，這也表明存在一個(gè)潛在的重要轉(zhuǎn)型過(guò)程。在服務(wù)供應(yīng)鏈管理服務(wù)，成功進(jìn)行生產(chǎn)推遲的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是生產(chǎn)能力的空間分布和產(chǎn)品的數(shù)字化生產(chǎn)流程再造。目前，已進(jìn)行數(shù)字生產(chǎn)的部件和子系統(tǒng)為數(shù)很少，大多數(shù)設(shè)備不包含這些部件和子系統(tǒng)。

2.1.2 數(shù)字化制造與設(shè)備使用：通過(guò)服務(wù)化和基礎(chǔ)設(shè)施演變的轉(zhuǎn)型。引進(jìn)數(shù)字化制造轉(zhuǎn)變了設(shè)備的使用方式，這種轉(zhuǎn)變是通過(guò)服務(wù)化和數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施演進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。服務(wù)化是指原始設(shè)備制造商提供包括商品、服務(wù)、支持、自我服務(wù)和設(shè)備使用知識(shí)的綜合性服務(wù)?；A(chǔ)設(shè)施是設(shè)備運(yùn)行或操作的結(jié)構(gòu)性基礎(chǔ)。在成功的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施演變中，需要采取不同的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)要支持創(chuàng)新并能與更有效的處理方式結(jié)合使用。

進(jìn)行有限產(chǎn)品開發(fā)，可以使產(chǎn)品使用的生命周期延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)的擴(kuò)張。最初應(yīng)用的產(chǎn)品應(yīng)該是那些原始設(shè)計(jì)和定制的產(chǎn)品。例如，移動(dòng)設(shè)備的增量輕量化和性能改善就可以通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。在服務(wù)化轉(zhuǎn)型與數(shù)字化設(shè)備轉(zhuǎn)型共同作用下，制造商從注重產(chǎn)品類型轉(zhuǎn)移到注重獨(dú)特產(chǎn)品生產(chǎn)。

數(shù)字化生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)的服務(wù)轉(zhuǎn)型和數(shù)字設(shè)備共同監(jiān)控產(chǎn)品性能，可以允許設(shè)備制造商重疊產(chǎn)品設(shè)計(jì)和改善使用中的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)品進(jìn)化”。對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、使用和性能監(jiān)督的操作進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)版本的連續(xù)更新，使之越來(lái)越適應(yīng)設(shè)備的目的。

2.2 二級(jí)數(shù)字化生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)。引入數(shù)字化生產(chǎn)也改變了物流與設(shè)備使用的二級(jí)組合轉(zhuǎn)型的關(guān)系，二級(jí)轉(zhuǎn)型可能采用的形式是物流與設(shè)備使用：通過(guò)需求整合和基于信任安全的轉(zhuǎn)型。

在復(fù)雜設(shè)備的服務(wù)供應(yīng)鏈引入數(shù)字化制造會(huì)產(chǎn)生兩種可能的二級(jí)組合轉(zhuǎn)型。依據(jù)零部件生產(chǎn)分布和數(shù)字化產(chǎn)品模型，通過(guò)需求整合和基于信任安全所進(jìn)行的轉(zhuǎn)型。需求整合使得服務(wù)提供商進(jìn)行投資和動(dòng)態(tài)改善資產(chǎn)，如數(shù)字化生產(chǎn)能使所需要的服務(wù)利用率提高?；谛湃伟踩允沟蒙a(chǎn)責(zé)任方確保零部件和數(shù)字化產(chǎn)品模型被合理使用。

主動(dòng)創(chuàng)新對(duì)物流服務(wù)提供商的客戶產(chǎn)生積極的影響，但是積極的影響有賴于物流服務(wù)提供商體現(xiàn)出產(chǎn)品模型和零部件質(zhì)量管理的能力。如果物流服務(wù)提供商能在數(shù)字化生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮顯著作用，那么以信任為基礎(chǔ)的安全性就是至關(guān)重要的。

基于信任的安全性意味著無(wú)需解決與大量用戶進(jìn)行交流互動(dòng)的復(fù)雜問(wèn)題，只需要原始設(shè)備生產(chǎn)商與第三方緊密合作充當(dāng)好信任守護(hù)者角色。物流服務(wù)提供商與原始設(shè)備生產(chǎn)商共同分享數(shù)字化產(chǎn)品模型安全的利益。從事數(shù)字化生產(chǎn)的終端用戶不能與原始設(shè)備制造商分享控制和使用模型的經(jīng)濟(jì)利益。引進(jìn)數(shù)字化生產(chǎn)的影響尚未完全作為相關(guān)供應(yīng)鏈的創(chuàng)新思想。但是，建立在技術(shù)革新理論基礎(chǔ)上的組合是對(duì)供應(yīng)鏈革新的研究。圖2表明運(yùn)用數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合物流和復(fù)制設(shè)備的組合獲得一級(jí)和二級(jí)的轉(zhuǎn)型理論。

3 結(jié) 論

在供應(yīng)鏈中引入數(shù)字化制造不僅能夠產(chǎn)生新的實(shí)踐組合，而且派生出支持其發(fā)展的方式方法。一方面，數(shù)字化制造和供應(yīng)鏈的創(chuàng)新組合方式通過(guò)其更簡(jiǎn)單有效方法降低供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，生產(chǎn)者運(yùn)用數(shù)字化制造將零部件的生產(chǎn)移到生產(chǎn)線和維護(hù)地方，這樣就可以簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈的復(fù)雜性。另一方面，對(duì)生產(chǎn)使用的產(chǎn)品運(yùn)用新的程序也增加了生產(chǎn)的復(fù)雜性，最初，數(shù)字化制造的效用比較低，因?yàn)橹挥刑厥獾牧悴考M(jìn)行數(shù)字化生產(chǎn)，而且設(shè)備制造商再生產(chǎn)產(chǎn)品的能力有限。因此，從設(shè)備制造商的角度來(lái)說(shuō)，數(shù)字化制造的引入最初不是再生產(chǎn)程序的問(wèn)題，而是為能進(jìn)行數(shù)字化制造驅(qū)動(dòng)推遲和服務(wù)化的產(chǎn)品再生產(chǎn)的問(wèn)題。

數(shù)字化制造的實(shí)際意義是一種潛在的基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)。對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的建立，要體現(xiàn)一些直接的利益，能從有限的第一用戶數(shù)量吸引更多新用戶來(lái)不斷擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。在特殊具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境下，生產(chǎn)復(fù)雜和高價(jià)值設(shè)備的廠商能從數(shù)字化制造中獲得重要和直接收益?；A(chǔ)設(shè)施，并不是制造商和終端用戶創(chuàng)建的，而是由物流服務(wù)提供商進(jìn)行選址建立。如果數(shù)字化制造漸漸變成通用技術(shù)，物流服務(wù)提供商將會(huì)從接近用戶的空間分布中獲得穩(wěn)固的市場(chǎng)需求。

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