經營數(shù)據(jù)分析材料范文
時間:2023-03-19 20:18:46
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篇1
《食品安全法》實施后,國家工商總局提出了建立健全“八項制度”,構建工商監(jiān)管、經營者自律、社會監(jiān)督三位一體體系,突出流通環(huán)節(jié)食品安全監(jiān)管關鍵環(huán)節(jié)、重點部位,大力推進食品安全監(jiān)管制度化、規(guī)范化、程序化、法治化建設,在長效監(jiān)管機制建設上下功夫。北京西城工商分局結合食品質量監(jiān)測抽查工作實際,建立了“一體兩翼”的食品監(jiān)測工作機制,即以科所執(zhí)法抽檢為主體。以企業(yè)自檢。群眾參與檢測為兩翼的運行機制。在這一機制下,圍繞流通環(huán)節(jié)食品安全檢測,形成行政執(zhí)法、行業(yè)自律、社會監(jiān)督相結合的食品監(jiān)測體系,實現(xiàn)問題食品能及時發(fā)現(xiàn),風險點位能有效控制,突發(fā)事件能有效降低的監(jiān)管工作目標。
二、“一體兩翼”的內容
強化科所兩級執(zhí)法抽檢,確保食品質量。工商部門作為流通環(huán)節(jié)食品安全的監(jiān)管部門,承擔著對食品經營主體資格、經營行為和食品質量監(jiān)管的責任。多年來,工商分局對經營主體資格、經營行為的巡查監(jiān)管已建立了一系列行之有效的監(jiān)管措施和方法。但對食品質量監(jiān)管,僅靠巡查還不足以確保食品質量和安全,必須借助食品檢測技術,才能及時在流通環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問題食品。問題食品有的源自流通貯藏運輸不當;有的源自生產加工環(huán)節(jié)生產者違法添加、使用有毒、有害、禁用物質和過度使用食品添加劑;有的源自食品原料及包裝材料的被污染等等。我們既要通過巡查及時發(fā)現(xiàn)流入市場的問題食品,更要通過檢測手段,攔截問題食品流向百姓餐桌,實現(xiàn)問題食品源頭追溯和退市,確保食品安全。為此,分局為轄區(qū)工商所配發(fā)了食品快檢箱,建立食品檢測室,以提高基層食品日常監(jiān)管的科技含量和現(xiàn)代化管理水平。
引導企業(yè)自檢,發(fā)動群眾參與檢測?!妒称钒踩ā返?條規(guī)定:“國家鼓勵和支持開展與食品安全有關的基礎研究和應用研究,鼓勵和支持食品生產經營者為提高食品安全水平采用先進技術和先進管理規(guī)范。”第61條還規(guī)定:“食品生產經營企業(yè)可以自行對所生產的食品進行檢驗,也可以委托符合本法規(guī)定的食品檢驗機構進行檢驗”;第8條規(guī)定“國家鼓勵社會團體、基層群眾性自治組織開展食品安全法律、法規(guī)以及食品安全標準和知識的普及工作,倡導健康的飲食方式,增強消費者食品安全意識和自我保護能力”。按照這些規(guī)定,分局提出的“兩翼”是貫徹落實《食品安全法》的具體措施;也是推進社區(qū)等社會層面參與食品質量監(jiān)督,倡導安全理性消費之舉。
三、具體措施
1,建立分局食品檢測實驗室。運用檢測儀器開展食品檢測,被檢主體覆蓋面廣、抽測品種廣泛、突出重點食品。通過制定檢測計劃、實施分類分級食品檢測、強化風險分析與預警、定期進行消費提示、建立與其他監(jiān)管部門溝通機制等措施,及時發(fā)現(xiàn)轄區(qū)食品安全風險,開展全局性有效的執(zhí)法活動與食品整治活動。通過有效地利用檢測數(shù)據(jù),查找轄區(qū)可能影響食品質量和安全的風險源,施以分類分級的監(jiān)管與指導措施,確保轄區(qū)食品質量安全。
2,工商所配置快檢設備。奧運保障期間,工商所食品快速檢測發(fā)揮出其獨有的優(yōu)勢作用,應用簡便、貼近百姓、適合一線執(zhí)法。工商所抽檢工作納入全年工作考核,考核項目為抽檢總數(shù)和問題檢出率,具體標準由每年的食品檢測計劃規(guī)定。同時,逐步要求工商所開展食品檢測分析,通過日常的食品檢測數(shù)據(jù)分析,歸集出轄區(qū)食品安全的風險點位和危害食品種類,開展有效的區(qū)域食品巡查與整治活動。
3,設立區(qū)級食品監(jiān)測點、大型連鎖超市食品檢測室,加強對重點食品有毒有害物質的抽檢排查,強化食品經營者的自律建設,控制好流通環(huán)節(jié)食品安全的源頭,優(yōu)化流通領域物流配送渠道,拒絕問題食品進入商場超市。
4,為社區(qū)配發(fā)食品安全快速檢測箱。聘社區(qū)主任為社區(qū)食品安全監(jiān)督員,配合工商所開展食品檢測活動。實踐證明,此項措施使食品檢測進社區(qū),有利于發(fā)揮社區(qū)食品安全監(jiān)督員的社會監(jiān)督作用。
四、問題與建議
“一體兩翼”監(jiān)測網絡建設,對提升食品安全監(jiān)管水平,及時消除食品安全隱患,控制危害后果。切實保證流通領域的食品安全具有良好的推動作用,但在推進過程中,也發(fā)現(xiàn)一些問題:
1,分局實驗室作為食品檢測工作的主導作用,不能僅僅滿足自己做好,還要指導工商所食品快檢工作。大量的食品質量監(jiān)管的風險存在于執(zhí)法一線、存在于巡查工作中,能否及時發(fā)現(xiàn)身邊的監(jiān)管風險,實施有效控制措施,及時通報風險信息是以后工商所面臨的一個現(xiàn)實問題。因此,分局實驗室的定期指導、強化培訓、實施點對點的工作溝通就顯得尤為重要了,這也是我們下一步努力的方向。
篇2
關鍵詞: 成本分析 控制技術經濟比較優(yōu)化
中圖分類號:F062文獻標識碼: A
一、現(xiàn)狀及背景
隨著建筑施工行業(yè)的不斷發(fā)展,市場競爭日趨激烈,企業(yè)的利潤空間變得越來越小,企業(yè)要想生存與發(fā)展,就必須通過成本管理全面提升管理水平,贏得立足和發(fā)展之本。工程項目既是企業(yè)的成本中心,也是利潤中心,要做好工程項目成本管理與控制,就要以施工項目為管理對象,以合同為依據(jù),遵循工程項目的內在規(guī)律,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和對各生產要素進行有效的計劃、組織、指導、控制,取得最優(yōu)經濟效益,這是施工企業(yè)經營管理的中心任務,也是企業(yè)經營利潤實現(xiàn)的主要來源。當前,施工企業(yè)采取的管理控制方法繁多,管理水平參差不齊,成效不一,節(jié)流與開源、降本增效也一直是企業(yè)管理創(chuàng)新和改進的方向,這里結合自身管理經驗對節(jié)流降本作梳理分析和闡述。
二、成本管理與控制的主要環(huán)節(jié)及問題分析
1、成本預測分析
成本管理的首要環(huán)節(jié)就是要確定目標,有了目標才能進行后續(xù)的管理和控制。在工程項目實踐中,目標確定常有較大偏差,直接影響到過程控制的有效性,使管理者有迷惑,覺得自己采取的控制方法和措施是否不當、效果差或效果太好等情況,事實上是事先確定的目標不合理,給人帶來認識上的誤區(qū)。因此,需要在前期階段,進行全面準確地基礎核算和預測,盡可能制定出一個合理的成本目標。
2、成本核算與分析
項目實施中,成本核算的任務是統(tǒng)計歸集成本費用,進而對成本數(shù)據(jù)進行分析,為成本控制行為提供決策依據(jù),核算分析是一個基礎環(huán)節(jié),其主要表現(xiàn)為:局限于常規(guī)盈虧分析,沒有開展預測分析和措施分析;局限于經濟分析,未能深入進行技術經濟分析;局限于計劃執(zhí)行分析,沒有開展成本效益分析。
核算時容易忽視“隱沒成本”,這里的“隱沒成本”是廣義的概念,指那些在過程中不容易抓住和不容易被看見或難以預測發(fā)生的成本,而后又必須計入的成本。如質量成本、工期成本、資源管理成本等,這些成本有的是 “潤物細無聲”地發(fā)生,有的是理所當然的發(fā)生,通常它的期間歸集是滯后的,會在核算總成本時一并顯現(xiàn),給人一種后發(fā)制人的無奈認定。
3、成本控制
成本控制措施僅限于前期制定,過程中缺乏時間和精力做出調整改進,或措施的實際應用流于形式,主要表現(xiàn)為措施制定的形式、內容單一,缺乏可操作性。
隱沒成本的控制基本處于自然發(fā)生和形成狀態(tài),沒有重點關注,且多為事后控制;日積月累形成慣例,沒有系統(tǒng)地、長期地考慮該如何解決。主要表現(xiàn)為施工中沒有系統(tǒng)全面的考慮各項管理目標之間的協(xié)調統(tǒng)一,顧此失彼,如在質量、工期、資源管理等方面,出現(xiàn)質量問題、工期組織協(xié)調、資源配置和使用不合理的一些問題,無形中增加了費用成本,也增加了時間成本。
三、成本管理與控制的方法和措施
1、成本預測分析和目標分解
在成本預測分析時,為滿足成本目標的合理性,可以通過預算編制和同類型工程歷史數(shù)據(jù)分析相結合的手段,首先做好施工圖預算、施工預算的兩算編制,再與合同預算進行比較分析,形成初始的三算對比,建立基礎數(shù)據(jù)庫,其次通過同類型工程歷史數(shù)據(jù)的分析,按照成本分類分別確定計劃預算和計劃成本,如材料費采取分類測算,根據(jù)設備材料類別的不同情況進行比例測算、詢價計算;勞務費在現(xiàn)有預算的基礎上,可以參照歷史數(shù)據(jù)作修正,尤其是不可控費用要重點關注;管理措施費按照項目人員投入、施組方案情況結合歷史數(shù)據(jù)測算確定。
目標分解分級。首先要解決成本控制單元的劃定,劃分合理與否是成本核算分析乃至控制有效性的關鍵環(huán)節(jié)。從WBS分解工作開始,以施工對象分解確定為主線,形成分級的、便于管理的層級施工管理對象,形成成本管理、資源管理、工期控制、質量管理的統(tǒng)一管理工作結構,與目標管理責任體系相協(xié)調,這樣有利于實際操作的可行性,在最大限度上實現(xiàn)有效管控。具體來說,在現(xiàn)有建筑安裝工程劃分的基礎上,要分解到分項工程這一級,但重點是分項工程的下一級分解,必須要根據(jù)工程具體情況確定合適的施工管理對象,不能大也不能小,既方便管理,又方便核算分析。因此在確定成本計劃目標后,做好成本目標分解,按照成本控制單元分級分解,責任到人,明確職責,進行管理控制交底,做到目標明確、有的放矢。
2、成本核算與分析:
首先要明確核算單元的劃定,注意必須與成本計劃目標制定時的控制單元保持一致且連貫有效。
其次是核算口徑的統(tǒng)一。主要是兩個問題: 時點和范圍。對于期間費用劃分歸集的時點,重點解決好工程部門費用結算、物資部門賬務結算的劃分時點的統(tǒng)一,同時設定必要的時點間隔,使歸集時點達到一致;核算的權責范圍執(zhí)行不準確在實際運行中容易出現(xiàn)偏差,可以采取的主要措施有:以核算單元為基礎,工程、物資部門均按照確定的核算單元歸集賬務;賬務核算的重點是解決材料出入庫手續(xù)與核算單元的符合性。將采購計劃與需用計劃的單元劃分、類別劃分相統(tǒng)一,計劃表格樣式統(tǒng)一,使兩類計劃表的分解合并、比對分析實現(xiàn)清晰準確的對接,出庫環(huán)節(jié)以需用計劃為領用依據(jù),做好原始記錄和賬務手續(xù)的處理,解決出入庫環(huán)節(jié)的符合性,確保權責發(fā)生落到實處,核算口徑統(tǒng)一。
核算的基本思路是實現(xiàn)兩條線核算,即權責發(fā)生核算和收付實現(xiàn)核算、工程核算和物資核算兩算并行,掌握應收應付、實收實付的基礎數(shù)據(jù),在此基礎上再進行相關分析。工程核算是通過設定基礎數(shù)據(jù)平臺,即以勞務結算數(shù)量為基準,核算收支,掌握成本管理總體控制效果;物資核算主要從收發(fā)存賬務、采購成本降低率兩個方面進行核算分析,以應收應付口徑核算,掌握物資采購、使用狀況和采購降低率。兩算并行的方法有利于解決核算流程長、時點不同的弊端,在簡化流程的基礎上取得較好的效果。
成本分析是成本控制的關鍵環(huán)節(jié),建立定期(月度)成本分析制度,項目主管組織成本主控、工程、物資部門相關人員召開成本分析會,數(shù)理分析本期間成本各項費用,進行計劃預算、實際預算、實際成本的三量對比,通過贏得值法的分析應用,掌握成本盈虧動態(tài)狀況,并預測發(fā)展趨勢;另外還要注意加強成本主控人員的日常分析,在平時注意收集信息,分析措施的有效性,提出改進建議。
3、成本控制
從目標制定開始到成本核算分析、控制的全過程,為了清晰的界定管控目標,要遵循成本管理的量價分離原則,包括兩層含義,一是數(shù)量與價格分離,二是責任部門分離。具體的辦法是責任成本指標制定時分解確定人工費、輔材費、機械費、主材費、管理費的管理目標,將數(shù)量指標列入工程部門主控負責,價格指標列入物資部門主控負責。這樣有利于簡化程序,控制職責分解清晰,便于過程中的核算和分析,制定更具操作性的控制措施。
(1)勞務費控制按照擬定的工程控制單元劃分實行勞務合同閉口包干,過程控制以施工工序組織、資源調配、勞務合同外非實體用工的控制為主,以減少因組織安排、物資供應、技術優(yōu)化等引起的窩工、增加用工成本。通過人工費、輔材費、機械費實際降低率與目標降低率的對照,分析差異原因,特別是質量、工期、資源管理方面增加的成本,要從質量策劃、樣板驗收、工序組織、資源供應和調配等方面重點制定針對性措施。
(2)主材費控制按照量價分離原則,在招標采購、競爭性談判和比價采購的基礎上,通過量差分析、計劃控制、采購控制、進貨監(jiān)控相結合的管理手段,監(jiān)控主材費發(fā)生的各個環(huán)節(jié),掌握主材的消耗量、采購價格及總額動態(tài),針對性地分析原因制定控制措施。量差分析是通過計算勞務結算量和材料消耗量的量差額,分析形成量差的原因,制訂糾偏措施;材料計劃控制是通過月度需用計劃與總需用計劃量之間的差異分析,理清是管理原因還是工程變更原因,制訂具體措施,從數(shù)量源頭控制材料數(shù)量;采購控制以采購成本降低率統(tǒng)計表為載體,分類分析各類材料的采購成本降低率,與目標降低率進行對照,制訂措施或修正目標;進貨監(jiān)控以項目材料進貨監(jiān)控總表為載體,分析材料進貨額、合同額和目標額的關系,對超支情況詳細分析原因,制訂糾偏措施并及時調整目標。
(3)管理措施費的控制:根據(jù)項目特點主要做好現(xiàn)場管理費、措施費的控制。管理費將辦公、經營、設施設備管理費用作為重點控制,實行計劃、預算審批、結算審核三同步控制;措施費以臨建設施規(guī)劃使用、生產措施的技術經濟分析論證為主要著力點,選用經濟合理方案實施。
四、技術手段在成本管理中的應用
在成本管理中,技術管理實際上是施工企業(yè)成本節(jié)支的重要手段,以安裝企業(yè)為例,機電安裝工程系統(tǒng)較為復雜,施工組織工序眾多,因技術管理不到位引發(fā)的一系列問題無形中帶來了極大的成本壓力,需要高度重視。這里結合某機電安裝工程的應用情況,提出一些建議。
1、價值工程比選最優(yōu)方案
工程項目必須結合施工現(xiàn)場的實際情況,制定技術先進可行和經濟合理的施工方案,這是項目成本管理的基礎環(huán)節(jié),首先要抓好前期施工組織策劃,其次做好施工工藝方案的比選,尤其要結合項目特點做好技術經濟的綜合論證,制定出最優(yōu)的施工方案。在比選過程中,可以應用價值工程的技術手段,實現(xiàn)與經濟指標的兼顧分析,對方案涉及的如施工工效、資源配置效率、系統(tǒng)可靠安全性、維修便利性等技術指標,通過功能定義和分析,賦予其定性標準、量化值,轉化為可衡量的功能指標,運用價值工程的計算方法,比選出以最低的成本實現(xiàn)最合理價值的方案,同時在實施過程中,也可以根據(jù)價值分析的數(shù)據(jù),針對性地制定進一步提高價值的措施。
2、技術優(yōu)化實現(xiàn)降本增效
技術優(yōu)化主要從技術接口管理、綜合管線平衡布置兩個方面著手,通過系統(tǒng)設備管線對接、施工數(shù)據(jù)的掌握,優(yōu)化設備管線布置效果,節(jié)約施工成本和時間,提高施工效率。
技術接口表可以完整地表達一個設備系統(tǒng)所需要說明的技術接口項目,主要包括接口涉及的專業(yè)或系統(tǒng)、接口要求、接口界面三個方面,說明各專業(yè)或系統(tǒng)之間在時間和空間上的相互界面劃分、技術要求和匹配條件,通過全面識別,制定詳細的技術接口管理表。技術接口管理主要從兩個方面進行,一是設備系統(tǒng)技術接口表,主要理清機電內部各系統(tǒng)及與其他系統(tǒng)之間的技術接口關系、設備技術規(guī)格參數(shù)、電氣接口、控制接口、管線接口等關鍵數(shù)據(jù),通常在這個環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)設計存在的缺陷或可以優(yōu)化的項目,實現(xiàn)優(yōu)化降本;二是建筑接口表,主要解決機電與建筑結構、裝修工程之間的界面和配合接口關系,有利于明確施工工序,做到事先協(xié)調,降低時間成本,提高施工工效。
綜合管線平衡布置主要運用CAD輔助技術,實現(xiàn)設備管線的優(yōu)化綜合布置,通過設備定位、管線路徑優(yōu)化、空間施工順序確定等手段,運用BIM技術,在有限的建筑空間合理排布各類管線,在滿足系統(tǒng)功能的基礎上,減少管線布設長度,減少管線沖突引發(fā)的返工,節(jié)約資源投入,提高施工效率。
篇3
關鍵詞:電力;營銷稽查;反竊電;管理;措施
電力營銷的意義在于通過準確無誤的抄表核算,幫助客戶對用電量進行準確的計量,指導用戶安全使用電能,并努力節(jié)約用電消耗。目前,供電企業(yè)在著手建O電力營銷體系,不斷拓寬電力營銷的覆蓋面,業(yè)務范圍也有了顯著的托轉,包括電費抄表核算、用電業(yè)務變更、電能計量管理、用電環(huán)境監(jiān)測、營銷稽查等。其中,營銷稽查是目前在反竊電工作中經常采用的方法,在線監(jiān)控營銷各關鍵指標和風險點,及時糾偏補漏,對竊電風險進行有效的防范。
一、營銷檢查系統(tǒng)在反竊工作的應用現(xiàn)狀
營銷檢查系統(tǒng)在反竊電工作的使用,一方面,將營銷檢查從對瑣碎異常問題分析中解放出來,而更關注于對風險的防控,提高營銷檢查質量;另一方面,實現(xiàn)營銷風險分析和管控集成化,能夠在最短的時間內發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)并做出響應,便于集中制定風險防范措施。近年來,供電企業(yè)先后上線了推出了供電費、檢查專業(yè)使用的 MIS 系統(tǒng)。隨后SG186 系統(tǒng)的建設,將原有各項功能逐步集成到 SG186 系統(tǒng)之中,功能性得到顯著加強。供電企業(yè)于2008 年開始將 SG186系統(tǒng)引入到供電企業(yè)營銷檢查工作中,之前使用的各個系統(tǒng)正式停用。 為盡快治理稽查過程中發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù),提高電力營銷整體水平,國家電網公司稽查監(jiān)控系統(tǒng) 2012 年正式上線,該系統(tǒng)依靠 SG186 營銷業(yè)務體系對各類營銷數(shù)據(jù)信息進行集約、展開監(jiān)控管理及偏差管理,為電力企業(yè)提升營銷策略提供了良好的技術環(huán)境。
二、營銷檢查系統(tǒng)在反竊工作應用中存在的問題
(一)人為因素造成電量損失的稽查功能的缺陷
目前,電力營銷工作的職責范圍不斷拓寬,而電能表的抄錄對與核算仍然是電力營銷工作的核心內容。供電企業(yè)根據(jù)電能表抄錄數(shù)據(jù)向用電單位收取一定的電費,構成供電企業(yè)的資金周轉來源,是維護公司經濟效益中的關鍵環(huán)節(jié)。因此,如果在抄表環(huán)節(jié)中存在紕漏,導致無法準確核對電量消耗,有可能導致供電企業(yè)資金周轉不靈,影響下一階段的正常供電。因此,在用電稽查中必須采取切實可行的方法對抄表效果進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行整改。然而,從抄表工作現(xiàn)狀來看,依靠對抄表員的隨機抽查并不能從源頭上防止竊電風險,無法準確定位到問題抄表段,導致此項工作的效率降低。因此,部分研究人員提出有必要開發(fā)一項稽查監(jiān)控系統(tǒng),針對稽查監(jiān)控系統(tǒng)是否需要開發(fā)此類的功能模塊,作者進行了廣泛的調研。結果發(fā)現(xiàn)目前供電企業(yè)通常采用遠程采集集中抄表和人工抄表兩種抄表方式,遠采集抄是對已更換智能電表的小區(qū)統(tǒng)一采集數(shù)據(jù)進行抄表,利用現(xiàn)代通訊技術實現(xiàn)集中抄表,但由于設備故障率相對較高導致數(shù)據(jù)采集的成功率低下,并且在地理位置偏遠的地區(qū)安裝集中采集設備的難度較大,這也限制了遠程采集抄表模式的發(fā)展。目前,國內供電企業(yè)采取的抄表工作形式存在以下的問題:
1、小區(qū)抄表難度增大。大部分供電企業(yè)采取的抄表方式仍然沿用了傳統(tǒng)人工抄表模式,然而新建小區(qū)一般都安裝了小區(qū)樓宇對講設備,由于抄表員在無法連接對講設備,將無法對整樓進行抄表。
2、平房抄表存在難度。部分平房都將電表裝在家中,這就需要抄表人員正確把握抄表時間,進行抄表時必須保證用戶在家。然而,用戶不愿意在休息時間內被人打擾,導致了供電企業(yè)抄表效門率低下。
3、智能表更換并未降低工作強度。很多小區(qū)住宅更換智能電表之后,將通過采集設備進行集中抄表,而不再需要親自上門抄表,然而實際中由于智能電腦需要經常維護,導致采集失敗問題屢有發(fā)生。同時,那些未更換智能電表的用戶比較分散,抄表員在進行補抄的過程中其實工作強度并未降低,使抄表員容易放棄此類用戶的電量抄錄。
(二)行業(yè)售電量的分析功能的缺陷
在當前稽查監(jiān)控系統(tǒng)中,沒有對售電量變化的分析模塊,在工作中如果要分析售電量的變化,需要從SG186系統(tǒng)將用戶全部導出并按條件進行篩選,就目前營銷工作而言,更多的按用電類別分類統(tǒng)計,當前銷售電價按用戶性質和負荷特性分類,主要分為居民電價、大工業(yè)電價、一般工商業(yè)電價和農業(yè)生產電價等。
通過行業(yè)售電量的分析,可以幫助供電企業(yè)更好地了解用電單位在一段時間內的電量使用情況,對其是否存在違規(guī)用電、竊電行為進行排查,使得供電企業(yè)的售電管理更具有針對性,促進電力企業(yè)管理水平的提升。通常,售電量、售電均價、電費回收、線損是電力企業(yè)營銷成果的四個重要指標,決定著電力企業(yè)營銷經營成果管控水平的高低,因此在稽查監(jiān)控系統(tǒng)中應更全面體現(xiàn)這四項指標的數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)“利率執(zhí)行異?!焙汀胺謺r電價執(zhí)行異常”兩個主題存在異常的現(xiàn)象,必須對此類異常用戶進行深入分析。
三、提升營銷稽查系統(tǒng)在反竊電工作中效果的策略
(一)完善營銷稽查系統(tǒng),實現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級
通過收集營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng)的功能應用問題,研討解決方案,不斷完善系統(tǒng)功能,為營銷風險分析和管控工作開展打造完備的信息系統(tǒng)平臺。根據(jù)工作中遇到的問題確定了解決問題的整體思路,一是搜集營銷日常工作中遇到的異常問題,分析營銷工作中的風險,同時深化營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)的聯(lián)系,進一步挖掘營銷三大系統(tǒng)的應用潛力。二是深入分析未被校驗規(guī)則校驗出的營銷異常問題的產生原因,找出相互制約的關系,將修正后的邏輯校驗關系重新植入營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng),從而杜絕人為異常問題和風險的發(fā)生。
(二)對重點區(qū)域加強營銷稽查監(jiān)察力度
在進行用電監(jiān)察的過程中,對于一些用電量與電表數(shù)額不等的居民區(qū),營銷稽查人員應作為重點監(jiān)察目標。加大營銷稽查的時間,不放過任何的細節(jié),對竊電現(xiàn)象進行防范。用電監(jiān)察是一項十分需要細心的工作,只有在營銷稽查過程中強化對重點區(qū)域加強監(jiān)察力度,才能夠及時的發(fā)現(xiàn)竊電現(xiàn)象,保障居民的安全用電。
(三)開展營銷抄表質量分析
傳統(tǒng)的電能表使得居民“竊電”時不容易被用電監(jiān)察人員發(fā)現(xiàn),在時代進步的今天,我們要對電能表進行不斷改進,例如在電能表當中加入電子計量技術等,能夠實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的共享,避免了人工抄表的麻煩與不準確,也使用電監(jiān)察人員能夠直接通過數(shù)據(jù)分析出不同區(qū)域的居民用電情況,發(fā)現(xiàn)有“竊電”現(xiàn)象的區(qū)域也能夠及時的派出相關人員進行核查,保障每一位居民的用電安全。對于一些電力設施遭到破壞的現(xiàn)象,要做好電力設施保護措施,避免閑雜人等進入,并定期檢查電力設施的損壞情況,及時進行完善,避免因為電力設施老化或是故障造成大范圍的停電,給國家造成經濟損失。增加營銷抄表質量分析模塊后,可以通過稽查監(jiān)控系統(tǒng)對公司抄表段抄表情況進行多角度的分析,并形成分析材料,橢提升公司營銷專業(yè)抄表質量。新抄表質量抽查是對同樣的抄表段利用稽查監(jiān)控系統(tǒng)深化應用后的新功能提供的問題抄表段明細直接檢查,抽檢成功率有了明顯提高,可以達到 90%左右,在整改后臺區(qū)線損明顯下降,真正做到了對抄表質量的管控。
四、結論
在目前已有功能的基礎上,本文提出了營銷抄表質量分析以及電力信息采集系統(tǒng)相聯(lián)系等方案,并驗證了其可行性。為更好的發(fā)揮營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng)的作用,今后的研究工作可以從以下幾方面展開:1、稽查監(jiān)控系統(tǒng)的深化應用應隨著當前電力企業(yè)的相關工作開展繼續(xù)深化,當前智能表換裝已接近結束,應著力開展對智能表的異常問題的校驗規(guī)則的研究。2、稽查監(jiān)控系統(tǒng)應在更智能的分析異常數(shù)據(jù)進一步深化,從而在線損工作中由當前月線損事后監(jiān)控改為日線損實時監(jiān)控。3、通過與電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建立的聯(lián)系,下一步可將三套系統(tǒng)可利用的數(shù)據(jù)結合起來,形成對異常數(shù)據(jù)的綜合分析,即在采集系統(tǒng)與SG186系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行聯(lián)合分析制定新的主題。
篇4
關鍵詞:先進制造技術;新工業(yè)革命;制造模式;新一代信息技術;
作者簡介:周佳軍(1989-),男,湖北黃岡人,博士研究生,研究方向:計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機集成制造系統(tǒng)等
0引言
制造業(yè)是中國經濟增長的主體和支柱,是綜合國力的重要體現(xiàn)。當前我國制造業(yè)的總體情況依然落后,從資源與環(huán)境的角度看,我國制造業(yè)對能源和資源消耗巨大,環(huán)境污染嚴重;從技術與創(chuàng)新水平的角度看,我國制造產業(yè)的技術創(chuàng)新能力薄弱,科技含量低,技術水平落后,有自主知識產權的產品少,產品的附加值較低[1];從產業(yè)內部價值鏈的角度看,我國傳統(tǒng)制造業(yè)處在價值鏈上(研發(fā)、制造、營銷)價值創(chuàng)造能力最低的環(huán)節(jié),在研發(fā)和營銷領域,科技創(chuàng)新能力弱、品牌建設不足;從市場環(huán)境的角度看,知識經濟時代的市場競爭日趨激烈,消費更加個性化,傳統(tǒng)的以追求生產效率為目的而進行的品種單一、大批量以及標準化的產品制造模式,很難適應現(xiàn)代市場中客戶的個性化和多樣化需求。
先進制造技術(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)注重經濟效益和技術的融合性,通過柔性生產、靈活生產、產品差異化、注重效率和質量等方式增強企業(yè)對市場的反應能力、提高自主創(chuàng)新能力,為客戶提供更加人性化的服務,具有產品質量精良、技術含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、經濟效益好等特性,通過發(fā)展AMT和戰(zhàn)略性新興產業(yè)改造提升傳統(tǒng)的資源密集型和勞動密集型工業(yè),以開辟一條科技含量高、資源消耗低和環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路,已成為提高我國高新技術發(fā)展、推動經濟發(fā)展和滿足人民日益增長需求的主要技術支撐。
2012年以來,新工業(yè)革命成為各國討論的熱點,以物聯(lián)網(Internetofthings)和大數(shù)據(jù)(bigdata)為代表的信息技術、以綠色能源為代表的新能源技術、以3D打印技術為代表的數(shù)字化智能制造等技術系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新,將柔性化、智能化、敏捷化、精益化、全球化和人性化融為一體,將改變制造業(yè)的生產模式和全球經濟系統(tǒng),引領人們的生活走向智能化時代。工業(yè)西方發(fā)達國家紛紛提出“再工業(yè)化戰(zhàn)略”,試圖實現(xiàn)從“產業(yè)空心化”到“再工業(yè)化”的回歸,提出的再工業(yè)化戰(zhàn)略并不是恢復傳統(tǒng)制造業(yè)的生產能力,而是通過加快突破和應用AMT搶占新一輪科技和產業(yè)競爭的制高點,占領產業(yè)鏈的高端。為了保證我國制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展,必須盡快完成制造業(yè)的轉型升級,實現(xiàn)由制造大國向制造強國的轉變。
1先進制造技術
AMT自20世紀80年代提出以來,世界各國都十分重視其理論和應用實踐研究。AMT既包括先進加工技術(AdvancedProcessingTechnology,APT)(主要指材料加工工藝及方法),又包括對先進裝備、人的智慧等有機構成的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的智能控制和組織管理的先進制造模式(AdvancedManufacturingMode,AMM),主要指制造模式及系統(tǒng)。美國聯(lián)邦科學、工程和技術協(xié)調委員會(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology,F(xiàn)CCSET)下屬的工業(yè)和技術委員會AMT工作組提出其主要包括三個技術群[2]:主體技術群(AMT的關鍵支撐,如計算機輔助設計、加工工藝規(guī)劃、增材制造技術、并行工程,以及材料生產工藝、加工工藝、加工和測試技術等)、支撐技術群(如計算機技術、自動化技術、檢測與轉換技術、標準和框架等)和管理技術群(如質量管理、基礎設施、人員培訓、全局監(jiān)督等)。雖然先進制造模式和AMT密不可分,實踐中也常將二者混為一談,但是它們是兩個不同的概念。AMT注重制造單元功能效用的發(fā)揮(偏重技術),AMM注重組織方式,強調的是人、組織結構和技術三者的協(xié)同。兩者的關系如圖1所示。
從社會技術系統(tǒng)的觀點看,任何制造系統(tǒng)都有兩個尺度,即技術系統(tǒng)和伴隨技術系統(tǒng)的社會系統(tǒng),社會技術系統(tǒng)強調系統(tǒng)中技術系統(tǒng)與社會系統(tǒng)兩類因素的相互作用,技術影響社會系統(tǒng)投入的種類、轉換過程的性質和系統(tǒng)的產出。然而,社會系統(tǒng)決定著技術利用的有效性和效率,如果孤立地試圖使其中一個系統(tǒng)最優(yōu)化,則可能使系統(tǒng)的總效能降低。AMT是各個單項技術在先進制造哲理下的有機集成,從最初關注技術和工程科學等自然科學的集成,慢慢過渡為重視在AMT應用過程中科學技術、組織結構以及人的智慧等的深度融合,尤其注重自然科學與社會科學的集成、系統(tǒng)體系觀念和整體全局優(yōu)化,最終目的是使整個制造系統(tǒng)能對外部市場環(huán)境的變化產生及時、高效、敏捷的反應。
1.1先進制造技術的概念、內涵及主要內容
制造指對原材料進行加工或再加工,以及對零部件裝配過程的總稱。AMT的概念起源于美國[3],早期其定義是以計算機和信息技術為基礎的制造技術群,主要包括計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助工程、機器人及柔性制造技術、自動控制系統(tǒng)、數(shù)控技術及裝備等[4-5],從研究的角度看,先進制造技術在不同時代具有不同的含義,當前各種新出現(xiàn)的、先進的機械加工技術(納米加工、激光切割、增材制造等)、精益生產、并行工程、柔性制造、虛擬制造、敏捷制造和現(xiàn)代集成制造模式等,都屬于AMT的研究之列。
我國學者在對國外學者有關AMT定義的歸納和研究中,更為系統(tǒng)地對AMT進行了定義,認為AMT是一個多學科體系,包括從市場需求、產品設計、工藝規(guī)劃到制造過程與市場反饋的人—機—物系統(tǒng)工程[6-7]。AMT本質上是自然科學(自動控制技術、工藝規(guī)劃技術等)和社會科學(組織管理和經濟學等)的有機融合體,是通過生產方式的智能化和柔性化來提高企業(yè)的核心競爭力和對市場環(huán)境的反應能力。
從制造系統(tǒng)的觀點看,AMT是一個三層次的技術群,如圖2所示:第一個層次(內層)為基礎制造技術,主要指優(yōu)質、高效、低耗、清潔的通用共性技術,對應AMT中的支撐技術(如圖1);第二層(中層)是新型制造單元技術,由制造技術與信息技術、新型材料加工技術、清潔能源、環(huán)境科學等結合而成,涉及多學科交叉、集成與融合,對應于先進制造技術中的主體技術和管理技術;第三層(外層)為先進制造模式/系統(tǒng)(集成技術),是由先進制造單元技術和組織管理等融合而成的現(xiàn)代集成制造模式,強調技術系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的協(xié)同與融合,對應于圖1的先進制造模式,是人、技術、組織和管理等要素的集成,也是人機物協(xié)同制造系統(tǒng)。
1.1.1基礎制造技術
優(yōu)質、高效、低耗、清潔的基礎制造技術,主要指傳統(tǒng)的制造工藝技術(如毛坯測量下料、鑄造/塑性成形、鍛壓、焊接、熱處理、材料強韌化、表面保護、機械加工、優(yōu)質高效連接技術、功能性防護涂層及各種與設計制造等)經過優(yōu)化和改進后形成的基礎制造工藝,是先進制造技術的核心組成部分。
1.1.2新型制造單元技術
新型制造單元技術由制造技術與互聯(lián)網信息技術、人工智能、新型材料加工技術、清潔能源、環(huán)境科學等結合而成,涉及多學科交叉、集成與融合,主要包括以下內容:
(1)新型材料、納米技術和激光加工傳統(tǒng)材料的研制過程通過基本材料的組合反復試驗配制獲得,整個過程非常緩慢。2011年6月,美國先進制造業(yè)伙伴關系(AdvancedManufacturingPartnership,AMP)計劃之一的“材料基因組計劃”[8],從分子結構的角度分析材料,通過原子排列找出相—顯微組織—性能—環(huán)境參數(shù)—使用壽命的關系,建立了原子、分子的結構與材料性能的關系,極大地提高了研發(fā)、生產和應用先進材料的速度。納米技術和激光加工引發(fā)了機械技術與電子技術在毫微米水平上的融合。
(2)增材制造與精密成型技術增材制造(如3D打印[9])是材料技術、粘結技術和打印技術的融合創(chuàng)新,由原材料直接制造成精密工件的材料近凈成型技術(Near-netShapeForming,NSF)制作的零件不需要加工或少量加工即可投入使用,極大地改造了傳統(tǒng)的毛坯成型技術[10]。
(3)機器人、自動化及智能化技術工業(yè)機器人在生產加工中可以完成某些過程復雜、費時耗力的標準化生產流程[11];自動化促使機器或生產過程從自動控制發(fā)展到自學習、自組織、自維護和自修復等;智能化技術綜合了信息技術、模糊算法、神經網絡控制等智能優(yōu)化算法,使機器在沒有人工干預的情況下進行生產,具有人機一體化、自律能力強、自組織與超柔性、自學習與自我維護等特點。
(4)先進電子技術裝備先進電子裝備,如平板電腦、智能手機、穿戴設備等普適人機交互設備和移動終端會越來越普及,使人與物理世界的交互方式更加普適化、虛擬化、智能化和個性化,實現(xiàn)任何地點、任何時間、任何人都能訪問任何信息的交互,傳感器和嵌入式設備將會感知和采集各種環(huán)境和監(jiān)測對象信息,并對這些信息進行處理,用戶能夠利用自然普適智能的方式無縫地實現(xiàn)資源共享和服務的獲取。
(5)分子生物學和生物制造通過學習生物系統(tǒng)的結構、功能及其控制機制,解決制造過程中的一系列難題。強調生命科學的應用,方法包括基因算法、進化算法、強化學習和神經網絡等。
(6)供應鏈管理制造過程是物質流、信息流在控制流的協(xié)調下實現(xiàn)從原料到產品的轉換,供應鏈管理以整體效益最優(yōu)化為目標,以系統(tǒng)化的觀點綜合考慮對人、技術、管理、設備、物料、信息等系統(tǒng)構成要素的優(yōu)化組合,實現(xiàn)產品生命全周期經濟效益、社會效益和生態(tài)效益的協(xié)調統(tǒng)一。
(7)清潔生產技術、綠色可持續(xù)制造清潔生產和綠色制造主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1綠色設計,設計階段就充分考慮對資源和環(huán)境的影響;2綠色選材,將環(huán)境因素融入材料的選擇過程中;3綠色制造,采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環(huán)境污染小的制造方法;4回收和循環(huán)再制造,實現(xiàn)資源―產品―廢棄物―再生資源或再生產品的反饋式循環(huán)模式[12]。
(8)物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算(cloudcomputing)等新一代信息技術IBM公司基于新一代信息技術提出的智慧地球(smartplanet)掀起了物聯(lián)網研究的,引起了國內外學者和政府的廣泛關注[13]。物聯(lián)網是利用無線射頻識別(RadioFrequencyIDentification,RFID)、嵌入式系統(tǒng)、傳感器等技術獲取現(xiàn)實世界信息,使物體與物體之間通過網絡相互連接并進行信息交互,以實現(xiàn)智能化識別、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡[14]。物聯(lián)網技術融入產品的全生命周期及制造過程的各個階段,將形成新的制造模式———制造物聯(lián)。隨著物聯(lián)網時代的到來,社交網絡、電子商務、信息物理系統(tǒng)、移動終端等迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)量尤其是半結構化、非結構化數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長,據(jù)著名咨詢公司IDC的研究報告,2011年網絡大數(shù)據(jù)總量為1.8ZB,預計到2020年,總量將達到35ZB,大數(shù)據(jù)時代正在來臨[15]。一般意義上,大數(shù)據(jù)指無法在一定時間內用常規(guī)機器和軟硬件工具對其進行感知、獲取、管理、處理和服務的數(shù)據(jù)集合[16],具有大量、高速、多樣、價值密度低的特點。對于制造業(yè)而言,數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)的廣度還不夠,數(shù)據(jù)應用大多針對傳統(tǒng)企業(yè)內的結構化數(shù)據(jù),有效整合大數(shù)據(jù),包括微博、論壇、網站等數(shù)據(jù)源,分析發(fā)掘這些數(shù)據(jù)蘊藏的潛在價值,有助于快速預測市場趨勢和客戶的個性化需求,細分客戶并提供量身定制的合適服務,及時了解整個供應鏈的供需變化等。此外,制造系統(tǒng)中包括大量的物料、人員、生產設備狀態(tài)及加工過程等數(shù)據(jù),研究制造系統(tǒng)中產生的大量不同來源的數(shù)據(jù)的動態(tài)演變過程,搜索、比較、聚類、分析、處理與融合制造過程的數(shù)據(jù),可以支持制造過程的優(yōu)化決策,優(yōu)化生產流程和改進產品質量,有效提升制造企業(yè)的經營管理效率和市場競爭力。大數(shù)據(jù)分析需要高效的數(shù)據(jù)處理平臺,目前制造業(yè)已經進入大數(shù)據(jù)時代,而大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)體量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、查詢分析復雜等特點,超越了現(xiàn)有企業(yè)的IT架構和基礎設施的承載能力,因此需要高性能的計算機和網絡基礎設施,必須依托云計算的分布式架構、分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術等。云計算[17]是能夠提供動態(tài)資源池、虛擬化和高可用性的下一代計算平臺,通過按需使用的方式為用戶提供可配置的資源(包括網絡、服務器、存儲、IT基礎設施、軟件、服務等)。云計算融合物聯(lián)網、面向服務、高性能計算和智能科學等技術形成云制造[18],將各類制造資源或能力虛擬化、服務化,通過網絡和云平臺為用戶提供可高效便捷、按需使用、優(yōu)質廉價的制造全生命周期服務。
1.1.3先進制造模式/系統(tǒng)
制造模式是制造業(yè)為了提高產品質量、市場競爭力、生產規(guī)模和生產速度,以完成特定的生產任務而采取的一種有效的生產方式和一定的生產組織形式。先進制造模式是以計算機信息技術和智能技術為代表的高新技術為支撐技術,在先進制造思想的指導下,用扁平化、網絡化組織結構方式組織制造活動,追求社會整體效益、顧客體驗和企業(yè)盈利,是最優(yōu)化的柔性、智能化生產系統(tǒng)。按照歷史唯物主義的觀點,社會存在決定社會意識,從制造業(yè)的發(fā)展進程來看,不同社會發(fā)展時期決定了不同的制造思想、生產組織方式和管理理念,它們相互作用、共同決定了特定時期的制造模式。如圖3所示,按照制造技術的發(fā)展水平、生產組織方式和管理理念,將制造模式的發(fā)展歷程歸納為手工作坊式生產、機器生產、批量生產、低成本大批量生產、高質量生產、網絡化制造、面向服務的制造、智能制造8個階段。
工業(yè)革命以前,產品主要以手工作坊式和單件小批量模式生產為主,產品質量主要依賴手工匠的技藝,其成本較高、生產批量小,零部件的質量可控性和兼容性比較差,供不應求成為制造業(yè)進一步發(fā)展必須解決的問題。產業(yè)革命后,新的生產技術和管理思想大量涌現(xiàn),這一階段的早期,制造技術的改進重點是規(guī)?;笈可a和提高生產效率,流水線式生產方式使得專業(yè)分工和標準化規(guī)模生產從技術方法上成為可能,科學組織管理理念等又從組織、結構和方式上保障了流水線式生產的實現(xiàn),使得大規(guī)模制造成為可能。然而,大規(guī)模、批量化生產方式的精細化分工和高度標準化形成了一種剛性的資源配置系統(tǒng),在買方市場下,市場環(huán)境瞬息萬變,這種生產模式會給企業(yè)帶來巨大損失,20世紀90年代,隨著先進制造理念、先進生產技術以及先進管理方式的不斷成熟與發(fā)展,各種新的制造理念、先進制造新模式得到了迅猛發(fā)展,理論界相繼出現(xiàn)了高質量生產、網絡化制造、面向服務的制造、智能制造等一系列新概念,各種先進制造模式之間的關系如圖4所示。
(1)高質量生產
并行工程、柔性制造、精益生產[19-20]這三類制造模式是基礎的生產管理方法,是虛擬制造、敏捷制造、現(xiàn)代集成制造的基礎技術;虛擬制造[21]是實現(xiàn)敏捷制造[22-23]的重要手段;生物制造[24]和綠色制造[25-26]是考慮環(huán)境影響和資源利用率的制造模式,相關文獻已有介紹,不再贅述。
(2)網絡化制造
網絡化制造是指在產品全生命周期制造活動中,以信息技術和網絡技術等為基礎,實現(xiàn)快速響應市場需求和提高企業(yè)競爭力的制造技術/系統(tǒng)的總稱。比較典型的應用模式有制造網格(MGrid)[27]、應用服務提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)[28]。制造網格是運用網格技術對制造資源進行服務化封裝和集成,屏蔽資源的異構性和地理上的分布性,以透明的方式為用戶提供服務,從而實現(xiàn)面向產品全生命周期的資源共享、集成和協(xié)同工作;ASP是企業(yè)將其部分或全部流程業(yè)務委托給服務提供商進行管理的一種外包式服務,以優(yōu)化資源配置、提高生產和管理效率。企業(yè)用戶可以直接租用ASP平臺提供的各類軟件進行自己的業(yè)務管理,如產品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)、企業(yè)資源規(guī)劃(EnterpriseResourcePlanning,ERP)等,不必購買整個軟件和在本地機器上安裝該軟件,從而節(jié)省了IT產品技術的購買和運行費用,降低了客戶企業(yè)的應用成本,特別適用于中小型企業(yè)。
(3)面向服務的制造
制造的價值鏈正不斷延伸和拓展,制造和服務逐漸融合,制造企業(yè)更加傾向于為顧客提品服務及其應用解決方案。面向服務的制造是為實現(xiàn)制造價值鏈的增值,通過產品和服務融合、客戶全程參與、提供生產型服務或服務型生產,實現(xiàn)分散的制造資源整合和各自核心競爭力的高效協(xié)同,達到高效創(chuàng)新的一種制造模式[29]。面向服務的制造的典型應用有眾包生產(CrowdSourcing,C-Sourcing)、工業(yè)產品服務系統(tǒng)(IndustrialProductServiceSystem,IPSS)等。眾包生產源于眾包,眾包一詞最早出現(xiàn)在2006年,由美國《連線》雜志一位名叫杰夫·豪的記者首次提出[30]。眾包是一種分布式的問題解決和生產模式,它將工作任務通過互聯(lián)網以公開、自由自愿的方式分發(fā)給非特定的大眾。眾包生產就是網絡化社會生產,讓更多產品和服務用戶參與到產品的創(chuàng)新活動中來,打破企業(yè)創(chuàng)新來源的界限,聚集大眾智慧,增加公眾的參與度,并通過“用戶創(chuàng)造內容”的形式生產出符合消費者需求的個性化產品[31]。眾包生產對構建創(chuàng)新型制造企業(yè)非常重要,它具有開放式生產、組織構成的動態(tài)性、物理范圍的分布性、參與者的主動性等特點,能夠突破傳統(tǒng)生產模式,通過外部資源的整合實現(xiàn)產品開發(fā)任務;另外,它還可以通過激勵機制代替合約機制,以極低的成本聚集外部的零散個體用戶和群體資源,為客戶提品及其應用解決方案。面對多樣化的個性需求和不斷變化的市場環(huán)境,眾包生產能夠靈活、高效、低成本地進行資源的重新分配和整合,有效降低產品制造成本,減少企業(yè)風險,提高適應個性化需求的靈活性,它的出現(xiàn)給企業(yè)的研發(fā)、生產、銷售、管理和售后服務帶來了巨大影響。產品服務系統(tǒng)(ProductServiceSystem,PSS)通過系統(tǒng)地集成產品和服務,為用戶提品功能而不是產品本身來滿足用戶需求,從而實現(xiàn)產品全生命周期內的價值增值和生產與消費的可持續(xù)性[32]。IPSS[33]是在PSS的基礎上提出的。IPSS是工業(yè)產品及其相關服務的集成,它將產品與服務作為一個集成化的整體提供給用戶,這里的產品既可以是用戶所有,也可以是IPSS的提供者所有,不但關注產品本身質量而且考慮顧客體驗,通過用戶的參與來提高產品服務創(chuàng)新能力;服務則是覆蓋整個產品全生命周期內的所有活動(設計、制造、運輸、銷售、使用、維護、售后服務等),通過專業(yè)的服務共享降低用戶的成本投入,從而集中更多的精力關注其核心競爭力。IPSS的核心是提供工業(yè)產品的工作能力,這依賴于提供者的知識水平和經驗豐富程度,因此它具有知識服務和生產型服務的特點。
(4)智能制造
基于新一代信息技術和IBM智慧地球的研究框架,制造系統(tǒng)的集成協(xié)同越來越關注人的發(fā)展和周圍環(huán)境的融合,研究的關注點從之前側重信息技術和工程科學的集成,逐步轉變?yōu)榧夹g體系、組織結構、人及環(huán)境的深度融合與無縫集成,實現(xiàn)優(yōu)勢互補與可持續(xù)制造。此類制造包括云制造、制造物聯(lián)、基于信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem,CPS)的智能制造乃至智慧制造。德國政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略,在該戰(zhàn)略下提出的智能制造是面向產品全生命周期,實現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術是在新一代信息技術、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網技術、納米技術、傳感技術和人工智能等基礎上,通過感知、人機交互、決策、執(zhí)行和反饋,實現(xiàn)產品設計、制造、物流、管理、維護和服務的智能化,是信息技術與制造技術的集成協(xié)同與深度融合。在產品加工過程中,智能制造將傳感器及智能診斷和決策軟件集成到裝備,由程序控制的裝備上升到智能控制,能自適應反饋被加工工件在過程中的狀況[34]。例如,基于CPS的智能制造生產過程與傳統(tǒng)的數(shù)控加工技術相比,能感知溫度、環(huán)境、加工材料的屬性變化,并作出相應調整,不會死板地執(zhí)行預定程序,能夠保證加工出的產品精度。基于云計算、物聯(lián)網、面向服務和智能科學等技術的云制造也是一種智能化的制造模式[35],它利用網絡和云制造服務平臺,按需組織網上制造資源(制造云),為用戶提供可隨時獲取的、動態(tài)的、敏捷的制造全生命周期服務[36-38]。云制造能促進制造資源/能力的物聯(lián)化、虛擬化、服務化、協(xié)同化和智能化。與傳統(tǒng)的網絡化制造相比,云制造具有更好的資源動態(tài)性、敏捷性以及產品和服務解決方案的靈活性,同時能更好地解決ASP模式的客戶端智能性和數(shù)據(jù)安全性的不足問題,以實現(xiàn)更大范圍的推廣和應用;與制造網格相比,云制造在“分散資源集中使用”思想的基礎上,還體現(xiàn)了“集中資源分散服務”的思想。制造物聯(lián)[39]是基于互聯(lián)網、嵌入式系統(tǒng)、RFID、傳感網、智能技術等構建的現(xiàn)代制造物聯(lián)網絡,是以中間件、海量信息融合和系統(tǒng)集成技術為基礎,基于物聯(lián)網系統(tǒng)開發(fā)服務平臺和應用系統(tǒng),解決產品設計、制造、維護、管理、服務等過程中的信息感知、可靠傳輸與智能處理,增加制造的服務化與智能化水平的制造新模式。制造物聯(lián)在制造系統(tǒng)中的應用能夠有效地管理制造資源、監(jiān)控制造過程、匹配制造需求等,將傳統(tǒng)的產品制造從市場調研、研發(fā)設計、供應鏈、生產過程、銷售、物流運輸與售后服務融為一體,協(xié)同制造過程中物料流、能量流、信息流、價值流的優(yōu)化運行,以支持產品智能化、生產過程自動化、供應鏈與物流的準時化和精益化、企業(yè)經營管理輔助決策等應用,極大地提高了制造企業(yè)的核心競爭力。
基于語義Web、務聯(lián)網(InternetofService,IoS)、社會性網絡服務(SocialNetworkService,SNS)等,智能制造/云制造的進一步發(fā)展將會誕生智慧制造(WisdomManufacturing,WM)[40-41]。WM將機器智能、普適智能和人的經驗、知識與智慧結合在一起,形成以客戶需求為中心、以人為本、面向服務、基于知識運用、人機物協(xié)同的制造模式。
綜上所述,先進制造模式是以所追求的目標和生產開展方式的轉變?yōu)榛A而產生及發(fā)展的,體現(xiàn)的是消費者的個性化需求、科學技術發(fā)展水平和市場競爭形勢,是由先進制造哲理、先進組織管理方式、先進制造技術及人的相互融合發(fā)展、相互協(xié)同作用的產物。這是一個系統(tǒng)靈活性不斷增大、組織結構和過程不斷優(yōu)化的進程,將形成人機物協(xié)同制造系統(tǒng),使制造資源得到最佳利用、生產效率得到極大提高,能夠對市場變化和內部變化作出迅速響應。
1.2先進制造技術對產品生產活動的影響
從生產流程來看,AMT與傳統(tǒng)制造技術對制造過程的影響如圖5所示。傳統(tǒng)制造是利用制造資源將原材料轉換為產品的過程,僅為生產過程的一部分,一般包括產品的加工和裝配兩大內容,制造商自行生產或者從供應商購買零件,將其組裝成產品并檢驗以符合要求。制造過程中輸入的是原材料、能量、信息、人力資源等,輸出的是符合要求的產品。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)設計、制造與銷售各部分之間信息的傳遞與反饋不暢,各部門按功能分解任務,容易只考慮本部門的利益,對系統(tǒng)的優(yōu)化考慮較少,造成設計與制造部門間難以協(xié)調、矛盾突出。
AMT主要從材料設計、制造流程改造、產品服務融合的集成解決方案和循環(huán)利用四個方面拓展傳統(tǒng)制造技術的內容:
(1)材料設計新型材料的成型和加工技術愈發(fā)重要,對材料分子層或原子層的定向改造極大地提高了產品性能,超硬材料、功能梯度復合材料的某些新的成形、加工技術將不斷涌現(xiàn),如超導材料成形加工等。
(2)制造流程改造傳統(tǒng)制造是面向批處理、時間上和空間上分離的分布式加工,先進制造超效能加工和自動化技術能夠促使連續(xù)流制造,減少零件庫存。
(3)產品服務融合先進制造強調涵蓋從產品研發(fā)直至客戶應用的全過程,提品、軟件和服務于一體的產品解決方案和端對端的服務。知識資本、人力資本和技術資本的高度聚合,使制造活動擺脫了傳統(tǒng)制造低技術含量、低附加值的模式,通過產品設計、管理咨詢等活動,技術和知識在生產過程中被實際運用,將技術進步轉化為生產能力和競爭力,為企業(yè)產生更高的附加價值。
(4)循環(huán)利用[42]先進制造注重材料的回收利用,不但對環(huán)境友好而且節(jié)約原材料成本。傳統(tǒng)的產品制造模式是一個開環(huán)系統(tǒng),即原料工業(yè)生產產品使用報廢棄入環(huán)境,是以大量消耗資源和破壞環(huán)境為代價的制造方式;而循環(huán)生產是一個閉環(huán)系統(tǒng),整個生命周期考慮生態(tài)環(huán)境和資源效率,從單純的產品功能設計擴展到生命周期設計,強調所有資源應該實現(xiàn)在經濟體系內的循環(huán)利用。
基礎制造技術、新型制造單元技術和現(xiàn)代先進集成制造技術對制造業(yè)的發(fā)展產生了重要影響?;A制造技術通過改進、整合形成新型制造單元技術,進而影響整個制造過程。諸如網絡化制造、面向服務制造和智能制造等先進集成制造技術已在前文說明,這里著重探討新型制造單元技術對制造過程的影響。具體來講,新型制造單元技術(圖2中第二層)對傳統(tǒng)制造流程的改造如圖6所示,增材/精準制造用于對加工階段的改造;機器人/自動化技術用于組裝和生產流程的自動化;先進電子技術用于產品和服務的融合以及加工過程的控制;供應鏈設計以整體效益最優(yōu)化為目標,以系統(tǒng)化的觀點綜合考慮人、技術、管理、設備、物料、信息等系統(tǒng)構成要素的優(yōu)化組合,在滿足產品或服務供給要求的同時,達到成本最低;清潔生產技術主要用于材料的循環(huán)利用、回收等環(huán)節(jié);分子生物學和生物制造用于材料設計及制造流程的改進;納米材料技術用于合成與加工功能梯度材料、復合材料等;物聯(lián)網、云計算和大數(shù)據(jù)用于對產品全生命周期制造過程進行全方位跟蹤、分析、優(yōu)化和控制,實現(xiàn)多維度、透明化的泛在感知,確保制造過程的高效、敏捷、可持續(xù)和智能化。
需要指出的是,AMT對傳統(tǒng)制造流程的改造,不但使原有制造和裝配工藝等制造中期階段產生了質的變化,而且涵蓋了市場信息分析、產品決策、產品設計、生產準備等生產前階段,以及質量監(jiān)測、銷售使用、售前售后服務、產品報廢的處理和回收再生產等后階段,覆蓋了產品生命周期的制造全過程,可提供集產品、軟件和服務于一體的整體解決方案,實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產。
1.3各國先進制造技術發(fā)展情況和研究進展
近年來,美國、日本、德國等發(fā)達國家先后針對AMT的研發(fā)提出了國家層面的發(fā)展戰(zhàn)略計劃。美國在2009年12月頒布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美國制造業(yè)框架)[43];2011年6月宣布了《TheAdvancedManufacturingPartnership》(先進制造伙伴計劃)[44];2012年2月了《ANationalStrategicPlanForAdvancedManufacturing》(先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略)[45],提出通過加強研究和試驗稅收減免、擴大和優(yōu)化政府投資、建設智能制造技術平臺,以加快智能制造的技術創(chuàng)新。
日本在1989年就發(fā)起“智能制造系統(tǒng)”計劃,推動本國AMT的研究和發(fā)展;2010年5月公布了《產業(yè)結構藍圖》,同年6月通過《新增長戰(zhàn)略》法案,規(guī)劃了日本經濟2011年~2020年的十年發(fā)展戰(zhàn)略,其中包括對先進制造業(yè)的支持策略,通過大力調整制造業(yè)結構,加快發(fā)展機器人、無人化工廠、3D打印技術等尖端領域,提升制造業(yè)的國際競爭力[46]。
德國作為工業(yè)強國,為保持其制造業(yè)的競爭優(yōu)勢,采取積極有效的行動,將大量人力和物力投入到AMT中,推動AMT的發(fā)展,并制訂了相關的計劃[47],特別是2010年7月制訂了《高技術戰(zhàn)略2020》,以支持制造領域新型革命性技術的研究與創(chuàng)新。其中“工業(yè)4.0”項目[48]是《高技術戰(zhàn)略2020》確定的十大未來技術項目之一,用以支持工業(yè)技術領域新一代關鍵技術的研發(fā)和創(chuàng)新,該項目成為2013年漢諾威自動化展最熱門的話題。工業(yè)4.0旨在通過互聯(lián)網、物聯(lián)網、CPS、IoS等技術提升制造系統(tǒng)的智能化水平,它包括兩大主題:1智能工廠,重點研究智能化生產系統(tǒng)和過程,以及網絡化分布式生產設施的實現(xiàn);2智能生產,主要涉及整個企業(yè)的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)生產過程中的應用等。歐盟于1998年~2007年相繼公布了第五框架計劃(1998~2002)、第六框架計劃(2002~2006)和第七框架計劃(2007~2013),于2009年頒布了《歐盟共同關鍵使能技術發(fā)展戰(zhàn)略》,次年3月頒布了《歐洲2020戰(zhàn)略》[49]。發(fā)達國家希望以高新技術為依托大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產品、清潔能源、新材料等新興產業(yè),構筑新的優(yōu)勢,消除不利因素,創(chuàng)造有利環(huán)境及符合自身優(yōu)勢的新興市場,規(guī)避在傳統(tǒng)制造領域與中國等發(fā)展中國家相比的競爭劣勢,以樹立其AMT的持續(xù)競爭優(yōu)勢,提高其先進制造業(yè)的競爭力。
我國也十分重視AMT的發(fā)展,國家863計劃在清華大學建立了CIMS工程研究中心。先進制造技術作為一個主題在國家科技部領導下取得重大進展,如數(shù)字化制造與工業(yè)工程[50]、網絡協(xié)同設計[51]、網絡制造、仿生制造[52]、綠色制造與區(qū)域網絡制造[53]、供應鏈、網絡化制造、大批量定制和仿生制造[54-55]等。特別是國家“十二五”制造業(yè)信息化科技工程規(guī)劃中,明確提出了大力發(fā)展新一代集成協(xié)同技術、制造服務技術和制造物聯(lián)技術,該規(guī)劃的實施將促進互聯(lián)網、云計算、物聯(lián)網等新一代信息技術與制造技術相融合,為加速制造業(yè)結構調整和轉型升級、發(fā)展高端制造業(yè)等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)揮極其重要的作用。制造業(yè)信息化工程的實施使我國在AMT領域取得了大批具有先進水平的研究成果,促進了制造業(yè)向精益化、全球化、協(xié)同化、服務化、綠色化、智能化的方向發(fā)展,為傳統(tǒng)產業(yè)的升級改造和高技術產業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。
2新工業(yè)革命
工業(yè)革命是生產技術的變革,同時也是一場深刻的社會關系變革。新科技群的協(xié)同效應和深度融合將導致生產組織方式和制造模式發(fā)生重大變化,從而引發(fā)新的工業(yè)革命。目前正在出現(xiàn)一種新工業(yè)革命,但仍是一個十分模糊的概念,不同研究者對新工業(yè)革命的概念有各自的理解,主要有5種不同的觀點:
(1)杰里米·里夫金[56]認為,歷史上重要的工業(yè)革命都是在新通訊方式和新能源結合之際產生的,當前正由互聯(lián)網和新能源結合引發(fā)新的經濟和社會變革,即包括五大支柱的新工業(yè)革命,如圖7所示,其中:1能源轉型,向可再生能源轉型,利用風和陽光等,不再消耗石化產品;2分散式生產,互聯(lián)網信息技術等基礎設施的建設大大減小了時間、空間對人們的經濟活動交流的制約,基于知識的共享、創(chuàng)新和發(fā)展的扁平式、分散化、合作性的生產組織結構更加符合現(xiàn)代商業(yè)的需求;3存儲,充分利用社會基礎設施存儲間歇式可再生能源;4構建能源互聯(lián)網,利用互聯(lián)網技術將電網轉變?yōu)槟茉垂蚕砭W,通過一種網格式的智能分布式電力系統(tǒng)和他人共享;5交通工具轉變,將汽車、卡車、火車等運輸工具轉向插電式或者燃料電池等以可再生能源為動力的交通工具,電動車需要的電可在充電站購買。這五大支柱協(xié)同發(fā)展實現(xiàn)了1+1+1+1+1>5的整合效應,樹立起一個新經濟發(fā)展范例,帶領世界進入新紀元。
(2)克里斯·安德森[57]認為,新型材料的應用和增材制造技術等數(shù)字化制造方式將引發(fā)新工業(yè)革命,采用新型材料、3D打印技術和基于網絡的協(xié)同制造服務等智能化與數(shù)字化制造方法,能夠迅速和精準地將計算機中的虛擬設計模型轉化為真實物體,甚至直接打印出零件或模具,基于網絡的新型數(shù)字化設計及制造的創(chuàng)新提供給網絡用戶以創(chuàng)造真實物體的能力,將制造延伸至范圍更廣的生產人群中,這些制造過程蘊藏著由普通人完成的無限可能,眾多個人制造聯(lián)合推動全面創(chuàng)造,將直接加快向新型工業(yè)化趨勢發(fā)展的步伐,從而引領新工業(yè)革命。
(3)英國彼得·馬什[58]在《新工業(yè)革命:消費者、全球化以及大規(guī)模生產的終結》一書中,將工業(yè)革命劃分為五次,如表1所示,而將始于2005年的第五次工業(yè)革命稱為新工業(yè)革命。
(4)保羅·麥基利的三次革命說[49,59]認為,以制造業(yè)數(shù)字化為核心的第三次工業(yè)革命(新工業(yè)革命)即將到來,互聯(lián)網、智能軟件、新能源、新材料、機器人、新的制造方法和以網絡為基礎的商業(yè)服務模式將使技術要素和市場配置要素發(fā)生革命性變革,產生改變社會發(fā)展歷程的巨大能量。而制造業(yè)的數(shù)字化進程正從智能計算機軟件、新材料、更靈巧的機器人、基于網絡的制造業(yè)服務化、新的制造方法5個方面向前推進。
(5)德國政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會上,正式推出了工業(yè)4.0第四次工業(yè)革命[48]項目,目的是支持工業(yè)領域新一代革命性技術的研發(fā)與創(chuàng)新。工業(yè)4.0強調在工業(yè)生產過程中,以信息物理融合系統(tǒng)為核心,將眾多智能體聚集在信息平臺上,形成一種高度協(xié)同的互聯(lián)互通關系,從而構建智能化的新型生產模式與產業(yè)結構。工業(yè)4.0正引領新一輪的工業(yè)革命,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,并會產生各種新的活動領域、商業(yè)模式和合作形式,將導致工業(yè)結構、經濟結構和社會結構從垂直向扁平轉變,從集中向分散轉變。
這些研究預言了新的工業(yè)革命即將來臨,勾勒出了先進制造業(yè)的影響,描繪了未來制造業(yè)的走向。從上述觀點可以看出,工業(yè)革命的實質是制造方式與模式的革命:保羅·麥基利認為生產工具發(fā)生很大變化將導致新工業(yè)革命;杰里米·里夫金認為生產動力的變革將引發(fā)新工業(yè)革命;彼得·馬什認為新工業(yè)革命主要集中在材料、動力、加工工藝、制造模式等方面的變革;克里斯·安德森的新工業(yè)革命觀點主要體現(xiàn)在生產方式的革新;德國工業(yè)4.0體現(xiàn)在在工業(yè)生產過程中,基于CPS建立了一種高度協(xié)同的產品與服務的生產模式。其實,任何一項單一的技術都不足以引發(fā)新一輪工業(yè)革命,判斷工業(yè)革命的依據(jù)關鍵為是否有新科技群協(xié)同效應以及是否帶來人類生產、生活方式的重大變革。因此,新工業(yè)革命是基于新能源、智能制造、數(shù)字化制造、機器人技術、新一代信息網絡技術等先進技術綜合系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新及突破性的發(fā)展,融合信息、計算機、數(shù)字化、互聯(lián)網技術創(chuàng)新變革,使工業(yè)生產方式與制造模式發(fā)生巨大變化,從而使交易方式與人們的生活方式發(fā)生重大變化。傳統(tǒng)的自上而下、集中規(guī)模化的生產模式將逐步被新工業(yè)革命的分散、扁平和協(xié)作的模式取代,定制化、個性化、智能化、分散化和合作化是新工業(yè)革命的主要特征。
3先進制造技術與新工業(yè)革命之間關系
從主導技術和新興產業(yè)的角度來看,以生產方式變革為主線的AMT的群體涌現(xiàn)、協(xié)同融合將導致新的工業(yè)革命,各種技術之間產生的耦合效應推動了工業(yè)革命的進程。新工業(yè)革命不是依賴單一學科或某幾類技術,而應該是全方位的多學科、多技術層次、寬領域的協(xié)同效應和深度融合。人類制造模式的演變從原始手工生產模式到現(xiàn)代先進制造模式的演變過程中,經歷了3次大的革命性變革。圖8所示為由市場變化與技術發(fā)展推動的先進制造模式的變革。
圖中:第一次工業(yè)革命中,由于蒸汽機、電氣技術、內燃機的發(fā)明與改進,機器取代手工成為主導生產方式,制造業(yè)進入機械化制造時代,成為近代工業(yè)化大生產時代的開端。第二次工業(yè)革命中,大規(guī)模制造成為主導生產方式,20世紀20年代,隨著電子技術、信息技術的發(fā)展,以流水線為典型代表的大規(guī)模制造模式在組織結構上追求縱向一體化與大規(guī)模,內部分工仔細,專業(yè)化程度高,簡單熟練的操作提高了生產效率,使制造成本隨規(guī)模遞減,同時質量的穩(wěn)定性也得到提高,制造模式進入批量大規(guī)模制造階段。新工業(yè)革命是現(xiàn)代先進制造模式集成協(xié)同創(chuàng)新的結果,進入20世紀90年代后期,隨著網絡信息技術、智能控制技術研究的深入和以知識為基礎的經濟時代的到來,制造業(yè)的市場環(huán)境與技術變革發(fā)生了根本性的改變。大規(guī)模制造系統(tǒng)的剛性與市場的個性化需求以及環(huán)境快速變化所要求的響應速度之間的矛盾日益尖銳,正是在此背景下,各種新制造模式研究探索與試驗如雨后春筍般迅速興起,現(xiàn)代AMT融合自然科學和社會科學的最新進展,以綠色、低碳、可持續(xù)為發(fā)展理念,帶來了產業(yè)組織模式的轉變,對轉變經濟增長方式、政府管理模式和社會組織形態(tài)都有巨大的推動作用,使全球技術要素和市場要素配置方式發(fā)生了革命性變化。
AMT的發(fā)展將在新工業(yè)革命中發(fā)揮重要作用。如前所述,工業(yè)革命的實質是制造業(yè)生產方式與制造模式發(fā)生重大變化,它必然也是始于制造技術突破性的發(fā)展。AMT是制造業(yè)產生變革的根本力量,新一代信息技術(云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、務聯(lián)網、云平臺等)、新能源(再生能源、清潔能源等)、新材料(復合材料、納米材料等)技術等將為新工業(yè)革命創(chuàng)造強大的新基礎設施;分散式制造(網絡化制造、制造物聯(lián)、云制造、智能制造)、眾包生產、集群效應、利基思維等使生產方式產生變革,將整個工業(yè)生產體系提升到一個新的水平,工業(yè)生產、經濟體系和社會結構將從垂直轉向扁平、從集中轉向分散;以智能制造為代表的新一代先進制造模式,必將使商業(yè)模式、管理模式、服務模式、企業(yè)組織結構和人才資源需求發(fā)生巨大變化,給工業(yè)領域、生產價值鏈、業(yè)務模式乃至生活方式帶來根本性變革,進而推進和實現(xiàn)新的工業(yè)革命。
制造模式的演進與新工業(yè)革命的出現(xiàn)由市場發(fā)展、社會變革、技術突破、管理創(chuàng)新多種動因的綜合作用決定。對新工業(yè)革命的內涵的理解必須通過與社會科學(如經濟學和管理學)等跨學科的對話和交流,適當突破自然科學和工程技術學科的理論范疇。工業(yè)發(fā)展歷程表明,新的生產模式的出現(xiàn)均為與特定的社會制度、組織結構和經濟因素等相互作用的產物,而新的制造模式又會對既有社會制度和管理方式提出新的要求,從而推進企業(yè)管理模式、社會制度環(huán)境的變革[60]。綜上所述,在市場、技術、社會經濟環(huán)境變化與全球一體化趨勢的推動下,制造業(yè)正在經歷著一場革命,一場以實施先進制造技術和經營方式徹底變革為主要內容的先進制造模式的革命,涉及制造理念、制造戰(zhàn)略、制造技術、制造組織與管理各個領域的全面變革。
4新一代先進制造技術的應用案例
產品制造的智能化變革絕不僅是優(yōu)化現(xiàn)有的制造業(yè),而是將制造延伸至范圍更廣的生產人群中———既有現(xiàn)存的制造商又有正成為創(chuàng)業(yè)者的普通民眾。隨著社會化網絡的發(fā)展,通過充分開發(fā)大眾的智慧、力量和資源,以用戶創(chuàng)造內容(Usergeneratedcontent)為代表的社會化生產模式更能形成突破性創(chuàng)新,彰顯出巨大的能量和商業(yè)價值。以思科(Cisco)為例[31],2007年秋,思科借助Brightidea公司的創(chuàng)意網絡平臺,為其一個十億美元的新業(yè)務尋找創(chuàng)意,通過征集創(chuàng)意—進行篩選—提煉創(chuàng)意三個階段,最后從104個國家的2500多名參與者提交的約1200個創(chuàng)意中,成功篩選出最佳創(chuàng)意;再如美國越野賽車LocalMotors公司通過社會化生產方式,將越野賽車的個性化設計與制造分包給不同的社區(qū),在社區(qū)內的微型工廠實現(xiàn)了快速小批量設計與生產;波音公司聯(lián)合全球40多個國家和地區(qū)企業(yè),通過網絡協(xié)同和制造服務外包的形式協(xié)同研發(fā)制造了波音787,將研發(fā)周期縮短至原來的30%,成本也減少了50%[18]。如此一來,創(chuàng)意新階層得以進入生產領域,將自己的設計產品模型轉變成產品,卻無需自行建立工廠或公司,制造變成了另外一種可由網絡瀏覽器獲取的云服務,實現(xiàn)了低成本的高技術,保持了小型化與全球化并存的能力。借助物聯(lián)網、云服務、大數(shù)據(jù)等技術,用戶參與不再局限于創(chuàng)意征集階段,而向設計研發(fā)、制造、實驗、檢測、營銷等縱深發(fā)展,向產品全生命周期拓展,這些生產方式將為開發(fā)出成功的產品、降低生產成本、提高效率作出巨大貢獻。
以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網/CPS、云計算等新一代信息技術為基礎的先進制造技術將促進制造系統(tǒng)向服務化、智慧化、個性化、社會化的方向發(fā)展,智慧制造應運而生[40-41]。智慧制造將制造系統(tǒng)分為社會系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)三個子系統(tǒng),其中社會系統(tǒng)強調群體智慧和人的主觀能動性,尤其是人及其隱性知識的集成,是基于人際網(Internetofpeople)所形成的社會化網絡,注重客戶參與的互動性、個性化和創(chuàng)新性;物理系統(tǒng)通過物聯(lián)網實現(xiàn)物理實體的互聯(lián)互通,利用RFID、嵌入在資源或產品內的感知器等獲得資源狀態(tài)和環(huán)境的數(shù)據(jù)信息;信息系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)技術對業(yè)務對象的屬性、位置和狀態(tài)等信息進行整合,從海量數(shù)據(jù)中抽取出所需的信息、知識和智慧,為需求分析、設計、生產、營銷和回收等制造全生命周期過程提供知識支持。物聯(lián)網獲取的數(shù)據(jù)與知識的價值是通過服務的形式來體現(xiàn)的,通過云計算和“一切皆為服務”的理念,為用戶提供按需即取的服務方式,將服務資源延伸到物理世界,最終得以在物理系統(tǒng)中實現(xiàn)產品生產。
新工業(yè)革命將促進社會制造/智慧制造理念的實現(xiàn)。社會制造將使傳統(tǒng)的企業(yè)轉變?yōu)槟軌蛑鲃痈兄㈨憫蛻舸笠?guī)模個性化定制需求的智慧型企業(yè),其核心就是主動、實時地將社會需求與社會制造能力有機地結合起來,從而高效、實時動態(tài)地滿足客戶需求。Shapeways公司就是一個典型的例子[61],該公司于2007年創(chuàng)立于荷蘭,后將總部移至美國曼哈頓,是一家利用3D打印技術為客戶定制各種產品和服務的公司,至今已獲數(shù)千萬美元的風險投資支持,截止2012年6月20日,其生產產品已經超過100萬款,產量超過60億件。2012年10月19日,該公司位于紐約皇后區(qū)的“未來工廠”正式投入運營。該工廠占地2.5×104m2,可以容納50臺工業(yè)打印機,每年可按照消費者的需求生產上千萬件產品。Shapeways的市場運營模式如下:通過Facebook和Twitter等社會媒體接受客戶關于各種產品的3D設計方案,將顧客的需求發(fā)送給Shapeways工廠,由工作人員確定是否可行,評估并制定方案,并在數(shù)天內完成產品的打印生產,然后寄送給客戶。同時,該公司還為商家和設計者設立平臺,使他們可以利用公司的3D打印機生產并銷售自己設計或收集的產品,用戶提交他們的產品創(chuàng)意,如果有足夠多的人喜歡(如通過Twitter,F(xiàn)acebook等獨特社區(qū)),則產品開發(fā)團隊將制作產品原型,用戶可在線對其進行投票、評分、提意見或建議,參與產品的設計開發(fā)、改進、預售和營銷等,即通過聚集大眾智慧的方式,讓社區(qū)參與產品開發(fā)的整個過程。如果產品獲得預期成功,則發(fā)明者和其他協(xié)作者可分享一定的產品銷售收入。在過去的2014年,其月均訂單已超過18.1萬件,成為目前全球第一的在線3D打印社區(qū)。該案例成功地利用社會性網絡、群體智慧和3D打印等技術實現(xiàn)了個性化產品的生產,涉及社會系統(tǒng)、信息系統(tǒng)及物理系統(tǒng)的各個層次,大批3D打印機形成制造網絡,并與互聯(lián)網、物聯(lián)網、務聯(lián)網和人際網(社會性網絡)無縫連接,形成復雜的社會制造網絡系統(tǒng),從而將社會需求、虛擬設計與實物制造有機地銜接起來,在一定程度上為智慧制造/社會制造提供了例證。
5我國制造業(yè)發(fā)展的思考
新工業(yè)革命將對全球產業(yè)結構、生產資料、勞動者素質等生產力要素和人類生產生活方式、思想觀念產生巨大影響,企業(yè)組織結構、管理方式、社會制度政策環(huán)境等因素決定了先進制造技術在制造業(yè)領域應用的廣度和深度。我國應基于國情把握好新工業(yè)革命的發(fā)展機遇,高度重視AMT的發(fā)展動態(tài),大力發(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè),為新工業(yè)革命創(chuàng)造良好的環(huán)境條件,從而促進我國經濟社會快速發(fā)展[62]。自2009年以來,我國密集部署未來新興產業(yè)的重點發(fā)展方向和主要任務,提出積極發(fā)展新能源、新一代信息技術、新材料等七大戰(zhàn)略性新興產業(yè),努力抓住“新工業(yè)革命”這一難得的發(fā)展機遇,發(fā)展知識技術密集、資源消耗小、成長潛力巨大、綜合效益好的產業(yè),增強自主發(fā)展能力。我國先進制造業(yè)目前主要由兩大部分構成(如圖9):1由融合先進制造技術的傳統(tǒng)制造業(yè)改造而成的先進制造業(yè),如數(shù)控機床、海洋工程設備、航空航天裝備等;2科技重大突破創(chuàng)新的成果落地應用后形成的新產業(yè),如增量制造(3D打印)、生物制造、微納制造等。
(1)信息化和工業(yè)化深度融合
新工業(yè)革命的興起為我國探索資源消耗低、環(huán)境污染少的工業(yè)新類型和生產新方法帶來了契機,新一代智能化技術、新能源、新材料等新科技正快速形成產業(yè)規(guī)模市場,該市場有利于發(fā)展循環(huán)生產和循環(huán)經濟,實現(xiàn)經濟效益與環(huán)境效益、社會效益的均衡發(fā)展。新工業(yè)革命以智能化微制造科技為關鍵科技支撐體系、以深層次循環(huán)式生產為主導,促使生產力和生產方式向更深層次和更廣范圍拓展。我國未來的現(xiàn)代產業(yè)體系應該更多地建立在新的工業(yè)生產方式、新的生產組織方式和新的生產制造模式基礎上。
(2)發(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè)
戰(zhàn)略性新興產業(yè)[63]以重大科學技術突破性發(fā)展為基礎,對社會發(fā)展具有重大引導帶動作用,而且知識密集、資源消耗小、發(fā)展?jié)摿薮蟛⑶揖C合效益好,能增強我國的自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力,更深入地參與國際競爭。發(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè)目前面臨知識科技創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新、體制政策創(chuàng)新三大重要創(chuàng)新任務。我國十分重視戰(zhàn)略新興產業(yè),2010年10月18日頒布了《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》,準備用20年左右時間,使節(jié)能環(huán)保能源產業(yè)、新一代電子信息技術、高端裝備制造業(yè)等七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)的創(chuàng)新能力和發(fā)展水平達到世界領先;在《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出了七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展方向和任務,以重大技術突破和重大發(fā)展需求為基礎,將知識技術密集型、引領作用強、發(fā)展?jié)摿煤途C合效益大的新興產業(yè)作為發(fā)展重點,建立戰(zhàn)略性新興產業(yè)重點領域產業(yè)聯(lián)盟,大力發(fā)展可再生新能源、生物技術、智慧物聯(lián)網、云計算、普適人機交互等新技術,并且注重智力資源的開發(fā)、新能源和互聯(lián)網的應用,將創(chuàng)新放在關鍵的位置。
(3)為新工業(yè)革命創(chuàng)造環(huán)境條件
新工業(yè)革命創(chuàng)造環(huán)境條件包括至關重要的制度改革、政策環(huán)境和商業(yè)模式等,新工業(yè)革命帶來的不是個別政策的微量調整,而是系統(tǒng)化大規(guī)模變革問題。首先建立創(chuàng)新激勵機制和知識產權保護,集聚大量的高端創(chuàng)新人才,將技術和管理、軟科學和硬科學結合在一起協(xié)同創(chuàng)新,增強市場化導向和創(chuàng)新激勵機制;其次加強政策引導企業(yè)技術創(chuàng)新及技術改造,鼓勵企業(yè)和科研院所建立各種模式的創(chuàng)新聯(lián)盟,促進產業(yè)集聚和資源整合;最后通過法律強制、財政資金支持、稅收優(yōu)惠等措施引導和支持企業(yè)突破核心關鍵技術,支持新技術新產品的推廣應用。與新的制造技術相適應的企業(yè)管理方式和社會制度基礎決定了其在制造業(yè)領域應用的廣度和深度,同時也在一定程度上決定了AMT能在多大程度上轉化為制造業(yè)的產業(yè)競爭力。
(4)培育知識創(chuàng)新能力與人力資本