基于產(chǎn)業(yè)園區(qū)線上模式的汽車零配件企業(yè)間協(xié)同研究

鄧劼 胡洋 羅超 劉永亮

摘要：本文針對汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負(fù)荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等問題，研究企業(yè)生產(chǎn)協(xié)同（排程協(xié)同/跨企業(yè)物流）、數(shù)據(jù)/模型/知識驅(qū)動的企業(yè)全生命周期治理運(yùn)營技術(shù)，探索跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)模式，促進(jìn)企業(yè)間的知識、技術(shù)、設(shè)備等資源共享。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)園區(qū);線上模式;汽車零配件;企業(yè)間協(xié)同

中圖分類號：F407.63? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0222-02

1? 研究背景

汽車是我國核心產(chǎn)業(yè)之一，而汽車零配件是汽車工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著整車消費(fèi)市場和客戶多樣化的需求，整車廠越來越重視大規(guī)模定制，而大規(guī)模定制需要零配件產(chǎn)品的支持。當(dāng)前我國汽車零配件生產(chǎn)企業(yè)超12000家，產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多、業(yè)務(wù)流和信息流并發(fā)量大、資源占用關(guān)系復(fù)雜、整體業(yè)務(wù)協(xié)作效率不高、制造能力負(fù)荷不均衡、制造能力難以評估，面臨著跨企業(yè)、跨地域協(xié)作的挑戰(zhàn)。為了滿足客戶多樣化需求和快速的市場需求反應(yīng)，需提高汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體效率。在此背景下，通過基于產(chǎn)業(yè)園區(qū)云服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)汽車零配件企業(yè)的跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)，顯得尤為必要。

2? 技術(shù)路線

針對汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，突破數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術(shù)，將知識形成標(biāo)準(zhǔn)本體格式，采用節(jié)點(diǎn)-邊-節(jié)點(diǎn)的圖模型，將本體數(shù)據(jù)存儲于知識圖譜中，實(shí)現(xiàn)知識建模。針對多維協(xié)同制造，根據(jù)制造計(jì)劃對企業(yè)工作流進(jìn)行協(xié)同排程，實(shí)現(xiàn)按工作流節(jié)點(diǎn)推送設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)等不同階段的知識。

針對跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)模式，設(shè)計(jì)利潤分配協(xié)調(diào)機(jī)制;建立信用評價(jià)模型和信用保障機(jī)制;設(shè)計(jì)微服務(wù)驅(qū)動的應(yīng)用服務(wù)平臺技術(shù)管理方法;構(gòu)建反饋機(jī)制與評價(jià)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)園區(qū)企業(yè)用戶的認(rèn)證流程與驗(yàn)證機(jī)制。

針對示范應(yīng)用及推廣，以制造資源及能力共享為牽引，在知識推送、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)、運(yùn)營分析等典型場景開展應(yīng)用示范。技術(shù)路線如圖1所示。

3? 研究內(nèi)容

3.1 數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術(shù)研究

針對汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負(fù)荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等需求痛點(diǎn)，突破數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術(shù)。

3.1.1 異構(gòu)多源控制和管理軟件系統(tǒng)中企業(yè)內(nèi)外部數(shù)據(jù)采集、清洗技術(shù)

針對汽車零配件行業(yè)多源跨域異構(gòu)數(shù)據(jù)的獲取問題，基于制造領(lǐng)域異構(gòu)多源控制和管理軟件系統(tǒng)中企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)（如PDM的BOM、ERP的訂單、MES的生產(chǎn)計(jì)劃等）和企業(yè)外部數(shù)據(jù)（如競品、市場渠道、原料價(jià)格、物流等），通過構(gòu)建多類型自適應(yīng)偵測接口庫實(shí)現(xiàn)對多源數(shù)據(jù)的基本訪問，建立自適應(yīng)的接口和流程信息庫，基于標(biāo)簽識別和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的預(yù)設(shè)模板和模型，以及基于貪心啟發(fā)式算法、文檔頻率算法和數(shù)據(jù)庫大小屬性的數(shù)據(jù)獲取流程采集方法，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的智能精準(zhǔn)采集。針對數(shù)據(jù)采集質(zhì)量問題，建立高效智能和少量人工干預(yù)的數(shù)據(jù)清洗方法。

3.1.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和知識建模技術(shù)

針對汽車零配件行業(yè)知識建模問題，將清洗過的數(shù)據(jù)形成標(biāo)準(zhǔn)本體格式。采用OWL DL語言對基于統(tǒng)一知識模型的本體進(jìn)行表示，提取語料的三元組成分（對象-關(guān)系-對象），將不同數(shù)據(jù)源獲取的實(shí)體定義進(jìn)行融合，構(gòu)建數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，包括實(shí)體對齊、屬性對齊、歧義消除、規(guī)范化等。參考節(jié)點(diǎn)-邊-節(jié)點(diǎn)的圖模型，將本體數(shù)據(jù)以實(shí)體-關(guān)系-實(shí)體的方式存儲于知識圖譜中，知識圖譜基于知識鏈接，其推理能力強(qiáng)于傳統(tǒng)的本體推理機(jī)，以此完成知識建模。

3.1.3 基于多維協(xié)同制造的協(xié)同排程技術(shù)

針對汽車零配件行業(yè)多維協(xié)同制造問題，根據(jù)制造計(jì)劃對企業(yè)工作流進(jìn)行協(xié)同排程，以方便知識圖譜按工作流節(jié)點(diǎn)推送設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)等不同階段的知識給相應(yīng)企業(yè)。工作流中定義制造流程所需要的任務(wù)，并在任務(wù)模塊中細(xì)分出各類詳細(xì)任務(wù)，各子任務(wù)的輸入輸出進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合后形成父任務(wù)的輸入輸出，形成一條完整的跨企業(yè)協(xié)同制造鏈。同時，為各個工作流任務(wù)分配不同的企業(yè)執(zhí)行人員，并設(shè)置不同的權(quán)限，為管理者提供流程管理功能。

3.2 跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)模式構(gòu)建

3.2.1 基于應(yīng)用服務(wù)平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務(wù)增值機(jī)理

研究基于應(yīng)用服務(wù)平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務(wù)利潤構(gòu)成特征，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用服務(wù)平臺中基本業(yè)務(wù)服務(wù)形態(tài)及其構(gòu)成要素，建立園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務(wù)利潤構(gòu)成模型，研究不同協(xié)同服務(wù)模式下的利潤分配協(xié)調(diào)機(jī)制，并進(jìn)行分析比較研究。針對不同用戶設(shè)計(jì)基于應(yīng)用服務(wù)平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務(wù)利潤分配方案。

3.2.2 支持園區(qū)企業(yè)群協(xié)同的信用保障機(jī)制

理清平臺環(huán)境下園區(qū)企業(yè)群的典型合作模式及其運(yùn)行機(jī)制，分析典型合作模式下信用保障需求的區(qū)別與聯(lián)系;針對典型合作模式，構(gòu)建信用保障機(jī)制的整體框架，主要包括信用評價(jià)機(jī)制、信用信息披露機(jī)制、信用信息共享機(jī)制等幾個部分;建立公平公正的信用評價(jià)模型，深入研究各子機(jī)制的運(yùn)作方式。

3.2.3 園區(qū)微服務(wù)驅(qū)動的應(yīng)用服務(wù)平臺技術(shù)管理方法

歸約微服務(wù)開發(fā)規(guī)范，支持多語言運(yùn)行環(huán)境與動態(tài)微服務(wù)添加;輕量化服務(wù)接口設(shè)計(jì)，支持微服務(wù)自動化部署與智能維護(hù);重業(yè)務(wù)功能輕數(shù)據(jù)通信，支持微服務(wù)沙盒運(yùn)行與故障內(nèi)化;智能化負(fù)載均衡與流量分配，根據(jù)客戶端自動定位微服務(wù)并平衡服務(wù)壓力。

3.2.4 面向園區(qū)企業(yè)群工業(yè)場景的平臺導(dǎo)入原理

設(shè)計(jì)園區(qū)企業(yè)用戶的認(rèn)證流程與驗(yàn)證機(jī)制，通過證書等實(shí)現(xiàn)安全登錄與服務(wù)使用;提供便捷的服務(wù)檢索、智能推薦等功能，便于園區(qū)企業(yè)用戶檢索所需功能并增強(qiáng)平臺粘性;構(gòu)建反饋機(jī)制與評價(jià)系統(tǒng)，實(shí)時獲取企業(yè)新需求，支撐服務(wù)模型的自主更新與演化;設(shè)計(jì)擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)，要求應(yīng)用平臺具備“熱”升級能力，即在不中斷運(yùn)行服務(wù)的情景下進(jìn)行軟硬件升級。

3.3 協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)典型應(yīng)用場景示范

通過產(chǎn)業(yè)園區(qū)平臺運(yùn)營集聚研發(fā)設(shè)計(jì)制造資源及其服務(wù)，聯(lián)合汽車零配件中小企業(yè)，開展跨企業(yè)、跨地域的協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)應(yīng)用示范，典型應(yīng)用場景包括：知識推送、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)、運(yùn)營分析等資源及服務(wù)。

①基于知識圖譜的知識推送：異構(gòu)多源控制和管理軟件系統(tǒng)中企業(yè)內(nèi)外部數(shù)據(jù)采集、清洗，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和知識建模，知識圖譜按工作流節(jié)點(diǎn)推送設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)等不同階段的知識給相應(yīng)企業(yè)。

②跨企業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同評審、數(shù)據(jù)協(xié)同：創(chuàng)建跨企業(yè)跨地域的統(tǒng)一協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境，打破異構(gòu)設(shè)計(jì)平臺的限制，提供三維模型、BOM、圖文檔在線協(xié)同審簽、協(xié)同評審，支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的技術(shù)狀態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。

③跨企業(yè)排程協(xié)同/物流協(xié)同：根據(jù)制造計(jì)劃對企業(yè)工作流進(jìn)行協(xié)同排程，細(xì)分出各類詳細(xì)任務(wù)，形成一條完整的跨企業(yè)協(xié)同制造鏈。

④園區(qū)內(nèi)企業(yè)運(yùn)營分析：使用關(guān)聯(lián)分析等算法模型分析出運(yùn)營指標(biāo)，采用可視化圖表形式展示分析結(jié)果，為企業(yè)中高層進(jìn)行運(yùn)營治理提供決策支持。

通過在以上典型場景開展應(yīng)用示范，解決汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負(fù)荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等問題，促使企業(yè)間產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)聯(lián)度更為密切，使企業(yè)獲取更多的知識、技術(shù)、設(shè)備等共享資源，提高汽車零配件行業(yè)的協(xié)同效率，增強(qiáng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。

4? 主要創(chuàng)新性

針對汽車零配件及相關(guān)行業(yè)的跨企業(yè)、跨地域協(xié)作需求，提出基于企業(yè)信用保障機(jī)制、價(jià)值增值模型、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的園區(qū)平臺運(yùn)營方法;研究園區(qū)服務(wù)平臺中基本業(yè)務(wù)服務(wù)形態(tài)及其利潤構(gòu)成，建立中小企業(yè)群協(xié)同服務(wù)利潤構(gòu)成模型和利潤分配模型，提出基于應(yīng)用服務(wù)平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務(wù)利潤分配方案;針對園區(qū)企業(yè)信用風(fēng)險(xiǎn)問題，提出開放式微服務(wù)應(yīng)用服務(wù)平臺下企業(yè)信用的量化模型，設(shè)計(jì)支持園區(qū)企業(yè)群協(xié)同的信用保障機(jī)制;針對園區(qū)企業(yè)“小而散”的特點(diǎn)，提出能夠智能化實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡與流量分配的園區(qū)技術(shù)管理方法;為了便利園區(qū)企業(yè)使用平臺，提出了面向園區(qū)企業(yè)群工業(yè)場景的平臺導(dǎo)入原理，降低企業(yè)學(xué)習(xí)成本，保證平臺實(shí)現(xiàn)透明、簡潔和擴(kuò)展。形成支撐匯集云端資源及技術(shù)共享共建的新模式，構(gòu)建跨行業(yè)跨領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營體系，打造可復(fù)制的汽車零配件行業(yè)園區(qū)模式。

5? 總結(jié)

汽車零配件產(chǎn)業(yè)是滿足整車廠應(yīng)對客戶多樣化需求、快速響應(yīng)市場的關(guān)鍵，影響著汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體效率。本文通過開展數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術(shù)研究，探索汽車零配件行業(yè)中小企業(yè)的跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務(wù)模式，在知識推送、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)、運(yùn)營分析等多個場景開展應(yīng)用示范，能夠?yàn)槠嚵闩浼袠I(yè)企業(yè)間協(xié)同提供可參考的模式，解決汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負(fù)荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]章培培.模具行業(yè)云制造協(xié)同服務(wù)模式平臺的研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，37（02）：23-27.

[2]陳友玲.面向云制造的多供應(yīng)商協(xié)同生產(chǎn)任務(wù)分配優(yōu)化[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2019，25（07）：1806-1816.

[3]吳迪.基于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同平臺的協(xié)作企業(yè)間實(shí)時數(shù)據(jù)交互技術(shù)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2017.