区块链与供应链协同嵌入的端至端智能服务体系创新研究

作 者:

作者简介:
郭春荣(1969- ),女,河北泊头人,宁波工程学院经济与管理学院,副教授,中山大学管理学博士,美国佛罗里达大学访问学者,研究方向:物流与供应链管理(浙江 宁波 315211)。

原文出处:
物流科技

内容提要:

缺乏智能服务体系的支撑已经成为遏制智能制造进一步发展的瓶颈问题,尤其表现在信息系统服务、供应链服务等关键环节。文章在对智能服务及区块链技术进行系统分析的基础上,将下一代供应链技术及区块链技术引入服务系统框架,通过结构及关系嵌入方式构建端至端智能服务创新体系,并对其结构及功能加以设计分析,不但解决了面向智能制造的服务不智能问题,而且为促进制造和服务融合发展指明了方向。


期刊代号:F14
分类名称:物流管理
复印期号:2020 年 03 期

字号:

      文章编号:1002-3100(2019)11-0047-05

      中图分类号:F253.9 文献标识码:A

      0 引言

      发展智能制造,推动制造业向服务型智能制造跃升已经成为一些发达国家抢占新一轮世界科技制高点的国家战略之一。由此可见,智能服务不但构成了智能制造的重要元素而且为智能制造指明了发展方向。智能服务是制造服务智能化的具体应用,是基于现代服务技术与制造技术的以用户需求为导向的围绕产品生产和服务提供的所有活动,服务企业、制造企业及终端用户等均为主体,涵盖生产性服务及制造服务两个方面,前者是面向智能制造企业提供的各种服务,如供应链服务、信息系统服务等;后者是为智能制造企业的终端用户提供的各类服务,如售后服务、远程维护服务等,两者共同促进制造与服务的融合发展[1]。虽然智能服务的两个方面相互交织但不难发现,面向智能制造企业的服务是智能服务的基础,基础不牢固,智能制造发展就举步维艰,而在现实中这恰恰成为遏制智能制造进一步发展的瓶颈问题,最突出的是目前尚未建立起相应的服务体系,围绕智能制造企业的不同类型组织之间的边界清晰,缺乏协作与渗透[2]。面向智能制造的服务不智能,恰恰表现在信息系统服务、供应链服务等关键环节。根据《经济日报》报道,中国制造业每年单因供应链质量问题所遭受的直接损失就超过1700亿元人民币[3]。仅2018年就有28%的制造商因网络安全攻击而遭受损失[4]。显然,面向智能制造的服务创新刻不容缓[5]。传统的松散性合作已经难以真正实现创新,特别是针对智能制造这种富含先进技术的生产形式,因此,必须通过网络嵌入的形式将基于智能制造导向的创新与服务定位的创新纳入一个整体性框架,并形成融合发展的稳态[6]。

      1 智能服务及区块链技术分析

      1.1 基于智能制造多维要素的智能服务分析。现实经验告诉我们,只有功能匹配、服务才能真正激发智能制造发展。智能制造首先体现的是以客户为中心的产品全生命周期理念,只有生产性服务与产品、制造性服务一体化融合,才能有机整合、集成分散化的制造资源。其次,由于依赖物联网的感知、收集及分析功能,面向智能制造的服务所处的是一个分散和分布式的物理环境,多维服务协同将成为一种有效的方法,但要基于共识协同机制平衡供应端、生产端、需求端、市场端与服务端等多主体的利益。此外,连接数量呈指数增长的物联网节点、全产业链的智能设备及其生产轨迹共同产生了海量的数据与信息,云计算、大数据、工业互联网等技术服务虽然能够发挥一定的作用,但中心化的服务储存器已经难以承受如此庞大的负荷,信息安全跟节点信任等问题也逐渐暴露出来;而且生产的纵向集成、价值链的横向集成和端至端集成需要打通整个产品生命周期的数据流、信息流,实现透明、安全、高效的互联互通必须借助新技术。因此,智能制造体是多维要素的集中体现,相应的服务也独具特点(表1)。

      表1 智能制造的多维要素及服务匹配
智能制造的要素服务及特点
基本要素·基础:端到端数据流·核心:关键制造环节智能化·载体:智能工厂·支撑:网通互联·目标:智能制造生态体系(《国家智能制造标准体系建设指南》)·端至端数据自动采集、连通服务·数据分析、决策服务·基于用户导向的服务型制造(产品+服务)·安全的网络服务·一体化云服务平台+产学研用协同服务
基本属性·信息流和物流的自动感知和分析·制造过程信息流和物流的自主控制·制造过程的自主优化运行[7]·智能信息服务·智能物流服务(包装服务)·全流程标准化智能服务
功能结构·应用层:解决方案·执行层:智能装备·网络层:上传并分析数据·感知层:收集生产数据[8]·端至端信息物理系统服务·服务互联网
主要特征·生产系统纵向整合及网络化·价值链横向整合·全生命周期数字化·技术应用指数式增长[9]·分布式供应链协同服务覆盖网络·端至端集成系统服务解决方案·分布式数据存储及验证服务·持续性服务开发创新
主要特点·基于AI(Artificial Intelligence,人工智能)的智能决策·先进的智能生产·具有适应性及灵活性的制造系统[10]·智能化服务流程·精准化服务·柔性化服务
支撑技术·大数据处理·先进的机器人技术·工业连接服务·上一代传感器·云计算[11-12]·大数据驱动的平台服务·机器人服务·工业互联网服务·传感器服务·云服务

      资料来源:根据相关文献资料整理

      1.2 区块链技术的多维要素分析。面向智能制造的服务具有用户导向性、分布式、柔性、持续性等端至端特点,恰恰与区块链技术的特性不谋而合。区块链是起源于比特币并建立在密码学、端至端网络技术、共识机制等技术基础之上的现代信息技术,其本质是交易各方为信任而建立的一种去中心化、分布式数据存储解决方案[13]。区块链技术同样具有多维属性(表2),基于区块链的平台可用于支持分布式参与者之间的协作,区块链技术的共识机制使参与者无需建立信任关系也可完成交易,去中心化的解决方案透明度高,点对点基础设施可以快速部署共享数据,分布式数据存储和计算能够有效防止恶意攻击的连锁反应,由程序代码及存储文件组成的智能合约可以由所有共识节点自动执行。基于区块链的系统可以提高分散系统的安全性、透明度及效率,已经在供应链管理、物联网、互联网金融等领域得以应用,例如,区块链对供应链的结构和流程产生了重大影响,提高了供应链管理质量。以沃尔玛为例,其区块链上有上百万件商品,记录了它们从制造商到零售商的全部历程。全球航运公司马士基与IBM公司合作,利用区块链云服务跟踪集装箱,物流效率大大提高,货物安全性能增强[14]。当然,作为一种新兴技术,区块链也有一些明显的缺点,所以成功的范例往往是多种技术相融合的成果。

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