基于智能制造的智慧供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)采集—交換共享模式研究

顏浩龍 王晉

摘? 要：隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈開(kāi)始向智慧供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型，特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，聯(lián)接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)成為智慧供應(yīng)鏈管理的重要環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)交換共享是智慧供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵，針對(duì)供應(yīng)鏈上游生產(chǎn)制造端和下游流通消費(fèi)端分別研究設(shè)計(jì)了單中心、多中心和無(wú)中心的三種數(shù)據(jù)交換共享模式，其中，生產(chǎn)制造端和流通消費(fèi)端分別基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞：智慧供應(yīng)鏈;大數(shù)據(jù)技術(shù);采集—交換模式

中圖分類(lèi)號(hào)：F274??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： With the development of the new generation of information technology， the traditional supply chain began to transform to the smart supply chain， especially the further development of industrial internet technology. Connecting the industrial internet and the consumer internet has become an important part of the smart supply chain management. Data exchange and sharing is the key to the smart supply chain management three kinds of data exchange and sharing modes of single center， multi center and no center are designed. The manufacturing end and the circulation consumer end are based on the industrial internet platform and the consumer internet platform respectively.

Key words： smart supply chain; big data technology; acquisition exchange mode

為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是為推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國(guó)相繼出臺(tái)了《中國(guó)制造2025》、《智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于積極推進(jìn)供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》等系列政策，在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)日益復(fù)雜的情況下，早日在制造業(yè)卡脖子技術(shù)領(lǐng)域取得突破是增強(qiáng)我國(guó)綜合國(guó)力的關(guān)鍵，隨著新一信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈已向智慧供應(yīng)鏈創(chuàng)新發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的智慧供應(yīng)鏈管理有利于加快我國(guó)智能制造的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。

數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)智能制造模式的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能制造智慧供應(yīng)鏈的構(gòu)建中起著關(guān)鍵的作用，對(duì)供應(yīng)鏈上產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)到最終產(chǎn)品使用的機(jī)器運(yùn)維數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的共享是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵所在，如何面向智能制造領(lǐng)域構(gòu)建智慧供應(yīng)鏈上的大數(shù)據(jù)采集與交換模式是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。

1? 文獻(xiàn)綜述

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域成為了學(xué)者和專(zhuān)家關(guān)注的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)學(xué)者陸鋒[1]（2014年）從數(shù)據(jù)采集與整理、數(shù)據(jù)管理與集成、數(shù)據(jù)分析與計(jì)算三個(gè)方面分析了廣義GIS所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，并對(duì)互聯(lián)網(wǎng)蘊(yùn)含地理空間數(shù)據(jù)采集、移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)和異構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理、移動(dòng)對(duì)象軌跡數(shù)據(jù)挖掘、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析等方面的問(wèn)題進(jìn)行了分析。吳凱峰[2]（2015年）基于分布式并行計(jì)算框架Hadoop和Hive，面向電力大數(shù)據(jù)特征，設(shè)計(jì)了多維索引、SQL自動(dòng)翻譯工具和支持?jǐn)?shù)據(jù)更新的混合存儲(chǔ)模型三項(xiàng)性能提升技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的升級(jí)優(yōu)化。史天運(yùn)[3]（2016年）闡述了鐵路大數(shù)據(jù)的基本概念和特點(diǎn)，分析了鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用的現(xiàn)狀及需求，設(shè)計(jì)了鐵路大數(shù)據(jù)平臺(tái)的總體架構(gòu)，剖析了鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。程學(xué)旗[4]（2016年）研究了大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)展及其生態(tài)體系和創(chuàng)新特點(diǎn)，以及大數(shù)據(jù)可視化、多學(xué)科融合、安全與隱私、深度分析等問(wèn)題。呂佑龍[5]（2016年）提出由物物互聯(lián)層、對(duì)象感知層、數(shù)據(jù)分析層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和云端服務(wù)層五個(gè)層次和一個(gè)大數(shù)據(jù)中心構(gòu)成的智慧工廠(chǎng)技術(shù)體系架構(gòu)，并探討了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的制造過(guò)程中涉及的大數(shù)據(jù)集成、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、相關(guān)性分析和相關(guān)性描述等大數(shù)據(jù)分析方法。焦洪碩[6]（2018年）論述了實(shí)現(xiàn)智能工廠(chǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)、虛擬仿真和人工智能三大關(guān)鍵技術(shù)，并詳細(xì)論述了大數(shù)據(jù)技術(shù)中數(shù)據(jù)采集技術(shù)、傳輸技術(shù)、分析技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)中的MBD技術(shù)、仿真系統(tǒng)架構(gòu)、仿真模型技術(shù)，以及人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、圖像處理等技術(shù)的研究現(xiàn)狀。丁順福[7]通過(guò)構(gòu)建具備大數(shù)據(jù)量、多用戶(hù)、高并發(fā)等復(fù)雜共享交換能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源從采集、匯聚、管理、共享、服務(wù)和應(yīng)用的轉(zhuǎn)變升級(jí)。吳雅威[8]（2020年）定義了面向區(qū)塊的數(shù)據(jù)資源描述模型，采用基于智能合約的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用共享過(guò)程透明、可追溯、安全的訪(fǎng)問(wèn)控制，減少隱私數(shù)據(jù)使用的風(fēng)險(xiǎn)，降低數(shù)據(jù)二次流動(dòng)的頻率。陳兵[9]（2020年）認(rèn)為以“差別且平等”的數(shù)據(jù)共享原則為指導(dǎo)的大前提下，建立基于“動(dòng)態(tài)兼容性權(quán)益”權(quán)屬構(gòu)造，在實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型數(shù)據(jù)在承載不同主體權(quán)益需求的同時(shí)，同一類(lèi)數(shù)據(jù)也能夠承載不同主體的權(quán)益需求。章琰[10]（2020年）認(rèn)為模式創(chuàng)新在創(chuàng)新中扮演著重要角色，科學(xué)數(shù)據(jù)的本質(zhì)屬性和共享存在著緊密的聯(lián)系，它決定了誰(shuí)可以在其中共享和使用數(shù)據(jù)，平衡且合理的相關(guān)利益者機(jī)制是保證數(shù)據(jù)共享能夠成功進(jìn)行的重要機(jī)制之一。

綜上所述，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究成果較多，主要集中在大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理和分析等方面，特別是在大數(shù)據(jù)的分析和傳輸?shù)确矫娴难芯枯^多，但是在大數(shù)據(jù)的采集交換模式方面的研究還較少，特別是從供應(yīng)鏈的角度來(lái)研究整條鏈上的數(shù)據(jù)采集與交換模式方面的研究還相當(dāng)匱乏。

2? 智能制造智慧供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究

面向智能制造領(lǐng)域，從產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)到最終產(chǎn)品使用的機(jī)器運(yùn)維數(shù)據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分層研究，構(gòu)建立體的多層次大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系，將大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能制造智慧供應(yīng)鏈中的應(yīng)用立體化和透明化。

如圖1所示，智慧供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)組成，目的是為了打通制造端和流通消費(fèi)端的數(shù)據(jù)，整個(gè)智能制造智慧供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)由消費(fèi)流通大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和生產(chǎn)制造大數(shù)據(jù)系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成。

2.1? 消費(fèi)流通大數(shù)據(jù)分析

消費(fèi)流通大數(shù)據(jù)分析主要是對(duì)流通數(shù)據(jù)和消費(fèi)者使用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先，通過(guò)產(chǎn)品終端數(shù)據(jù)的采集，一方面通過(guò)產(chǎn)品運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)預(yù)判產(chǎn)品相關(guān)零部件的維護(hù)工作;另一方面通過(guò)對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行大數(shù)據(jù)的分析獲得產(chǎn)品進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。其次，通過(guò)對(duì)流通過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的分析來(lái)全方面掌握、優(yōu)化流通流程和提高客戶(hù)響應(yīng)與服務(wù)。物流方面可以有效地根據(jù)大數(shù)據(jù)解決重復(fù)運(yùn)輸?shù)鹊湫偷奈锪鲀?yōu)化問(wèn)題，達(dá)到進(jìn)一步降低物流成本的目的，倉(cāng)儲(chǔ)配置方面可以做到即時(shí)動(dòng)態(tài)的調(diào)庫(kù)，達(dá)到提高物流響應(yīng)速度的目的。供應(yīng)鏈金融方面，通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)的融入，確保了產(chǎn)品在消費(fèi)流通環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)真實(shí)性，相關(guān)流通數(shù)據(jù)的真實(shí)有效可以為互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)務(wù)的開(kāi)展提供有效的支撐，可以用于供應(yīng)鏈金融產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)金融產(chǎn)品和物流金融產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)。

2.2? 生產(chǎn)制造大數(shù)據(jù)分析

生產(chǎn)制造大數(shù)據(jù)分析主要是面向產(chǎn)品生產(chǎn)制造領(lǐng)域，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托對(duì)供應(yīng)鏈制造端的生產(chǎn)商和各級(jí)供應(yīng)商的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要數(shù)據(jù)包括現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備端的設(shè)數(shù)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，控制層的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、過(guò)程報(bào)警、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)界面和事故追憶等PLC、SCADA、DCS數(shù)據(jù)，操作層的PDM數(shù)據(jù)（BOM管理、工藝數(shù)據(jù)管理）、MES數(shù)據(jù)（計(jì)劃分解、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、能源管理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)）、WMS數(shù)據(jù)（物料識(shí)別、物料傳輸、貨位管理和自動(dòng)分揀）、企業(yè)層的CRM數(shù)據(jù)（客戶(hù)管理、市場(chǎng)管理）、ERP、SCM數(shù)據(jù)等。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析獲得生產(chǎn)裝備的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化情況，并據(jù)此優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)和進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)裝備的自身性能，做到裝備與產(chǎn)品的雙向優(yōu)化，另外，可以整合社會(huì)上生產(chǎn)資源，提高裝備使用率，減少社會(huì)上制造資源的閑置，為集中同類(lèi)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)資源加速提檔升級(jí)創(chuàng)造條件。

2.3? 智慧供應(yīng)鏈的大數(shù)據(jù)分析

智慧供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)分析一方面通過(guò)消費(fèi)大數(shù)據(jù)分析挖掘出消費(fèi)者的個(gè)性化需求，并通過(guò)對(duì)終端消費(fèi)者個(gè)性化需求的系統(tǒng)分析提煉出共性的生產(chǎn)數(shù)據(jù);另一方面，通過(guò)對(duì)消費(fèi)、流通端數(shù)據(jù)和生產(chǎn)制造端數(shù)據(jù)的橫向與縱向雙向分析，既實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有生產(chǎn)流通模式下的優(yōu)化改進(jìn)，又能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的研發(fā)升級(jí)和生產(chǎn)裝備的升級(jí)換代，即形成一個(gè)產(chǎn)品、生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)裝備不斷自我升級(jí)換代的閉環(huán)生態(tài)圈，而決定這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)升級(jí)換代速度的就是這個(gè)生態(tài)圈中的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用水平。

3? 智能制造智慧供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)采集—交換共享模式研究

對(duì)智能制造供應(yīng)鏈上機(jī)器數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的采集、交換和共享協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)，從智慧供應(yīng)鏈的視角來(lái)研究機(jī)器數(shù)據(jù)的交換協(xié)議，包括產(chǎn)品使用中產(chǎn)生的機(jī)器數(shù)據(jù)，以及產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中母床的機(jī)器數(shù)據(jù)，如何將所有同類(lèi)數(shù)據(jù)匯聚起來(lái)形成大數(shù)據(jù)是研究的關(guān)鍵。

3.1? 供應(yīng)鏈上游生產(chǎn)制造端的數(shù)據(jù)采集

3.1.1? 采集數(shù)據(jù)的分類(lèi)

（1）海量的Key-Value數(shù)據(jù)。在傳感器技術(shù)飛速發(fā)展的今天，包括光電、熱敏、氣敏、力敏、磁敏、聲敏、濕敏等不同類(lèi)別的工業(yè)傳感器在現(xiàn)場(chǎng)得到了大量應(yīng)用，而且很多時(shí)候機(jī)器設(shè)備的數(shù)據(jù)大概要到ms的精度才能分析海量的工業(yè)數(shù)據(jù)，因此，這部分?jǐn)?shù)據(jù)的特點(diǎn)是每條數(shù)據(jù)內(nèi)容很少，但是頻率極高。

（2）文檔數(shù)據(jù)。包括工程圖紙、仿真數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)的CAD圖紙等，還有大量的傳統(tǒng)工程文檔。

（3）信息化數(shù)據(jù)。由工業(yè)信息系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，一般是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)形式存儲(chǔ)的，這部分?jǐn)?shù)據(jù)是最好采集的。

（4）接口數(shù)據(jù)。由已經(jīng)建成的工業(yè)自動(dòng)化或信息系統(tǒng)提供的接口類(lèi)型的數(shù)據(jù)，包括TXT格式、JSON格式、XML格式等。

（5）視頻數(shù)據(jù)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有大量的視頻監(jiān)控設(shè)備，這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的視頻數(shù)據(jù)。

（6）圖像數(shù)據(jù)。包括工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)圖像設(shè)備拍攝的圖片（例如，巡檢人員用手持設(shè)備拍攝的設(shè)備、環(huán)境信息圖片）。

（7）音頻數(shù)據(jù)。包括語(yǔ)音及聲音信息（例如，操作人員的通話(huà)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的音量等）。

（8）其他數(shù)據(jù)。例如遙感遙測(cè)信息、三維高程信息等。

3.1.2? 采集數(shù)據(jù)中存在的難點(diǎn)

3.1.2.1? 數(shù)據(jù)采集傳感器缺乏

我國(guó)的制造業(yè)現(xiàn)在處于信息化、信息化與網(wǎng)絡(luò)化、信息化網(wǎng)絡(luò)化和智能化三種形態(tài)并存的時(shí)代。首先，當(dāng)前我國(guó)還有大量的制造型企業(yè)的設(shè)備還處于向信息化升級(jí)的過(guò)程之中，設(shè)備本身沒(méi)有數(shù)據(jù)采集裝置，還無(wú)法獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，需要重新加裝傳感器。

3.1.2.2? 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議差異較大

我國(guó)制造行業(yè)還有大量企業(yè)處于網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型階段，還有部分制造企業(yè)的設(shè)備雖然裝有數(shù)據(jù)采集器，但是設(shè)備都是孤立的，設(shè)備之間沒(méi)有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，加之各設(shè)備之間使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各不一樣，還需要通過(guò)較大的工程才能完成聯(lián)網(wǎng)。只有完成供應(yīng)鏈上制造企業(yè)相關(guān)設(shè)備的信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，才能具備基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集能力。

3.1.2.3? 協(xié)同共享機(jī)制有待提高

目前我國(guó)已具備了成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)，并已有各類(lèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)家，如海爾COSMOPlat、東方國(guó)信Cloudiip、用友網(wǎng)絡(luò)用友精智、樹(shù)根互聯(lián)根云、航天云網(wǎng)INDICS、浪潮云In-Cloud、華為Fusion Paint、工業(yè)富聯(lián)BEACON、阿里云阿里supET、徐工信息漢云等，然而，廣大的企業(yè)是否愿意加入相應(yīng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)共享工業(yè)大數(shù)據(jù)，還存在兩個(gè)方面的問(wèn)題，一方面是各工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)現(xiàn)有的聯(lián)接協(xié)議還需要進(jìn)一步優(yōu)化，確保接入企業(yè)的權(quán)益和網(wǎng)絡(luò)安全能得到足夠的保障;另一方面部分企業(yè)還存在共享數(shù)據(jù)后造成商業(yè)信息的泄露，而不愿意將企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，從而影響了工業(yè)大數(shù)據(jù)的采集工作。

3.1.3? 采集—交換共享模式設(shè)計(jì)

3.1.3.1? 硬件條件問(wèn)題

針對(duì)供應(yīng)鏈上游制造端相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備缺乏數(shù)據(jù)采集傳感器和各設(shè)備之間工業(yè)互聯(lián)協(xié)議不一致的問(wèn)題，可以通過(guò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)簽訂協(xié)議，以數(shù)據(jù)共享的方式獲得工業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司提供的傳感器和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)硬件設(shè)備，在這個(gè)協(xié)議中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司能過(guò)從協(xié)議方處獲得的有價(jià)值的工業(yè)大數(shù)據(jù)向有需要的客戶(hù)銷(xiāo)售來(lái)獲利，協(xié)議方即可以獲得資金更新和補(bǔ)全設(shè)備將自己公司的設(shè)備聯(lián)接上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，聯(lián)上平臺(tái)后既可以實(shí)現(xiàn)公司管理上的信息化升級(jí)，同樣還可以共享工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的工業(yè)大數(shù)據(jù)，通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步提升公司的運(yùn)行效率。

3.1.3.2? 交換共享模式設(shè)計(jì)

供應(yīng)鏈上企業(yè)的生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)大多涉及到本公司的商業(yè)機(jī)密，一般情況下供應(yīng)鏈上的企業(yè)都不會(huì)主動(dòng)把關(guān)系到公司商業(yè)情況的數(shù)據(jù)共享出去，因此，必須要設(shè)計(jì)一套對(duì)供應(yīng)鏈制造數(shù)據(jù)共享都有利的共同需求才能達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)。課題組通過(guò)對(duì)智慧供應(yīng)鏈下的鏈上企業(yè)之間的運(yùn)作模式和共同訴求設(shè)計(jì)了一組供應(yīng)鏈上生產(chǎn)—制造端工業(yè)大數(shù)據(jù)的交換共享模式。

（1）數(shù)據(jù)交換共享參與方

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司、供應(yīng)鏈上零部件生產(chǎn)商、整機(jī)生產(chǎn)商、科研機(jī)構(gòu)和高等學(xué)校等，各方主要利益為：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司做為所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方，擁有最高權(quán)限和最完整的數(shù)據(jù)，一方面可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得市場(chǎng)收益;另一方面可以根據(jù)客戶(hù)需要將數(shù)據(jù)銷(xiāo)售給采購(gòu)方獲得銷(xiāo)售收入。供應(yīng)鏈上零部件生產(chǎn)商通過(guò)共享數(shù)據(jù)，一方面可以獲得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司提供的與本公司相關(guān)的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果;另一方面可以獲得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)管理軟件升級(jí)管理模式與效率。供應(yīng)鏈上整機(jī)生產(chǎn)商通過(guò)共享數(shù)據(jù)，一方面可以整合鏈上的零部件生產(chǎn)商的資源提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)能;另一方面可以獲得生產(chǎn)制造大數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)管理生產(chǎn)模式，提高效益。

（2）交換共享協(xié)議

生產(chǎn)制造端單中心的交換共享模式。如圖2所示，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為中心的單中心式交換共享模式中，所有的數(shù)據(jù)全部通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上傳到公有云存儲(chǔ)中心，所有參與工業(yè)大數(shù)據(jù)在交換與共享的供應(yīng)鏈上的供應(yīng)商與核心企業(yè)，及其他科研機(jī)構(gòu)等單位都需要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，各參與方在協(xié)議中約定好數(shù)據(jù)上傳共享與從共享數(shù)據(jù)下載相關(guān)數(shù)據(jù)與分析結(jié)果的對(duì)應(yīng)權(quán)限。在這些模式中只有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司獨(dú)自擁有全部的數(shù)據(jù)和權(quán)限，其他各參與方需要通過(guò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以協(xié)議或購(gòu)買(mǎi)服務(wù)的方式獲得部分?jǐn)?shù)據(jù)與權(quán)限。

生產(chǎn)制造端多中心交換共享模式。如圖3所示，在以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和多條供應(yīng)鏈上核心企業(yè)為中心的多中心交換共享模式中，各供應(yīng)鏈條上的核心企業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為中心企業(yè)，各中心企業(yè)享有同等級(jí)的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，各供應(yīng)鏈上的其他企業(yè)需要經(jīng)過(guò)供應(yīng)鏈上的核心企業(yè)通過(guò)約定的協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，而科研機(jī)構(gòu)等其他公司需要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)授權(quán)使用相關(guān)的數(shù)據(jù)。所有的參與方相關(guān)協(xié)議都由各參與方一致同意后實(shí)施，并實(shí)現(xiàn)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化管理，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司和供應(yīng)鏈上核心企業(yè)也要接受協(xié)議的約束，采用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)記錄訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程，所有的訪(fǎng)問(wèn)記錄都會(huì)分布式存儲(chǔ)在各參與方企業(yè)的服務(wù)器中，確保各參與方權(quán)力的公平公正性。在這個(gè)模式中主要是考慮到兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是同一條供應(yīng)鏈上工業(yè)數(shù)據(jù)的完整性與相關(guān)性，特別是供應(yīng)鏈上供應(yīng)商與整機(jī)生產(chǎn)商之間數(shù)據(jù)的一一對(duì)應(yīng)問(wèn)題，確保后續(xù)大數(shù)據(jù)分析過(guò)程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度問(wèn)題;二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上各數(shù)據(jù)共享方之間權(quán)利平等的問(wèn)題，特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司不能夠獨(dú)享最高權(quán)限，對(duì)數(shù)據(jù)共享提供了大量支持的各供應(yīng)鏈應(yīng)該要享有與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)同等權(quán)限。

生產(chǎn)制造端去中心化的無(wú)中心模式。如圖4所示，在生產(chǎn)制造端去中心化的無(wú)中心交換共享模式中，供應(yīng)鏈上零部件供應(yīng)商、核心企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司、科研機(jī)構(gòu)、第三方公司等只要按相應(yīng)的協(xié)議參與進(jìn)來(lái)，就可以直接享有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)共享權(quán)限，可以隨時(shí)隨地的直接訪(fǎng)問(wèn)公有云存儲(chǔ)中心獲取數(shù)據(jù)，不需要每次在使用前向相關(guān)方申請(qǐng)數(shù)據(jù)獲取權(quán)限，整個(gè)訪(fǎng)問(wèn)記錄將運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄下來(lái)，一旦出現(xiàn)有違約獲取數(shù)據(jù)的行為將按約定協(xié)議承擔(dān)對(duì)應(yīng)的責(zé)任，同時(shí)所有各類(lèi)協(xié)議都要經(jīng)過(guò)各主要參與方的共同協(xié)商來(lái)制定，并嚴(yán)格按協(xié)議執(zhí)行數(shù)據(jù)交換共享相關(guān)工作。

3.2? 供應(yīng)鏈下游流通消費(fèi)端的數(shù)據(jù)采集

供應(yīng)鏈下游生產(chǎn)—制造端的數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵在于產(chǎn)品使用過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集。

3.2.1? 采集數(shù)據(jù)的分類(lèi)

（1）銷(xiāo)售數(shù)據(jù)。銷(xiāo)售數(shù)據(jù)貫穿了整個(gè)供應(yīng)鏈的上下游，整體上來(lái)講下游的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)量因?yàn)槭欠咒N(xiāo)的原因會(huì)大大的多于上游制造商之間的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)是各企業(yè)的生命線(xiàn)，都已經(jīng)很好地保存在各企業(yè)內(nèi)部，并且是各企業(yè)商業(yè)機(jī)密的關(guān)鍵，這部分?jǐn)?shù)據(jù)通常不會(huì)直接共享，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這部分?jǐn)?shù)據(jù)也開(kāi)始可以通過(guò)技術(shù)手段在各緊密合作伙伴之間共享。

（2）物流數(shù)據(jù)。物流數(shù)據(jù)是伴隨著銷(xiāo)售數(shù)據(jù)產(chǎn)生的，這部分?jǐn)?shù)據(jù)主要是依靠物流公司來(lái)采集，目前國(guó)內(nèi)物流公司大多已采用先進(jìn)的GPS、GIS等信息技術(shù)全程的捕捉商品物流數(shù)據(jù)，同樣這部分?jǐn)?shù)據(jù)具有較高的保密性，涉及到公司精準(zhǔn)的銷(xiāo)售端客戶(hù)信息，通常僅在供應(yīng)鏈上有具體業(yè)務(wù)往來(lái)的公司之間做相應(yīng)的共享。

（3）產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)。產(chǎn)品的使用數(shù)據(jù)是供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)中的痛點(diǎn)，大部分的中小型產(chǎn)品并沒(méi)有運(yùn)行數(shù)據(jù)，需要加裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集傳感器，或者在新產(chǎn)品研發(fā)中增設(shè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集傳輸設(shè)備。

3.2.2? 采集數(shù)據(jù)中存在的難點(diǎn)

（1）產(chǎn)品缺乏數(shù)據(jù)收集傳感器?，F(xiàn)階段，我國(guó)現(xiàn)有的大型設(shè)備和零部件上均設(shè)計(jì)有部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集設(shè)備，但是還有很多設(shè)備在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有考慮過(guò)工作數(shù)據(jù)采集問(wèn)題，主要原因是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)理念的出現(xiàn)時(shí)間還不長(zhǎng)，我國(guó)各類(lèi)產(chǎn)品正處于向智能化升級(jí)的過(guò)程中，因此，各類(lèi)產(chǎn)品要加快智能化設(shè)計(jì)升級(jí)，智能化的產(chǎn)品工作數(shù)據(jù)也是必需品，同時(shí)，新產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)中也需要從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的視角來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要有意識(shí)的將關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集器考慮進(jìn)去。

（2）協(xié)同共享模式有待研究。對(duì)于產(chǎn)品使用端大數(shù)據(jù)的共享問(wèn)題還需要進(jìn)一步思考，特別是跨供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)共享問(wèn)題目前還較少，但是同一條供應(yīng)鏈上對(duì)產(chǎn)品工作數(shù)據(jù)的共享是剛性需求，必須共享產(chǎn)品工作數(shù)據(jù)才能全面拉動(dòng)整條供應(yīng)鏈上企業(yè)不斷的優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和提前預(yù)測(cè)產(chǎn)品工作狀態(tài)，做好維護(hù)工作計(jì)劃。

3.2.3? 采集—交換共享模式設(shè)計(jì)

供應(yīng)鏈上企業(yè)的銷(xiāo)售—工作數(shù)據(jù)大多涉及到本公司的商業(yè)機(jī)密，這部分?jǐn)?shù)據(jù)大部分僅在供應(yīng)鏈上下游具有業(yè)務(wù)關(guān)系的企業(yè)之間呈一定程度的共享，這樣的共享程度還需要進(jìn)一步的提升，現(xiàn)代企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)早已成為了供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)，供應(yīng)鏈上數(shù)據(jù)的共享是提高供應(yīng)鏈整體競(jìng)爭(zhēng)能力的必備條件。課題組基于智慧供應(yīng)鏈視角對(duì)鏈上企業(yè)之間的運(yùn)作模式和共同訴求設(shè)計(jì)了一組供應(yīng)鏈上銷(xiāo)售—產(chǎn)品端大數(shù)據(jù)的交換共享模式。

流通消費(fèi)端的單中心交換共享模式。如圖5所示，以供應(yīng)鏈上核心企業(yè)為中心的單中心交換共享模式中，以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與技術(shù)為基礎(chǔ)，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，供應(yīng)鏈上消費(fèi)—工作數(shù)據(jù)的交換與共享模式為以供應(yīng)鏈上核心企業(yè)為中心，供應(yīng)鏈上下游企業(yè)通過(guò)業(yè)務(wù)協(xié)同和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換與共享，供應(yīng)鏈上核心企業(yè)享有全部銷(xiāo)售—工作數(shù)據(jù)的權(quán)限，上下游企業(yè)則通過(guò)協(xié)議享有應(yīng)有的數(shù)據(jù)權(quán)限，也可以通過(guò)協(xié)議獲得更多的數(shù)據(jù)權(quán)限，不同供應(yīng)鏈之間可以通過(guò)各鏈上核心企業(yè)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。同樣，所有的數(shù)據(jù)均通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)直接存儲(chǔ)到公有云平臺(tái)上，其中，區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)用能有效地記錄好數(shù)據(jù)讀取情況，規(guī)避參與方違約使用數(shù)據(jù)情況的發(fā)生。

流通消費(fèi)端的的多中心交換共享模式。如圖6所示，以各條供應(yīng)鏈上核心企業(yè)為中心的多中心交換共享模式中，各供應(yīng)鏈之間形成跨供應(yīng)鏈的高度協(xié)同合作模式，打通傳統(tǒng)同產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，形成新型競(jìng)爭(zhēng)—合作關(guān)系，由各供應(yīng)鏈之間達(dá)到數(shù)據(jù)交換與共享協(xié)議，各方數(shù)據(jù)按協(xié)議要求存儲(chǔ)在公有云之上，各供應(yīng)鏈上下游企業(yè)通過(guò)協(xié)議來(lái)交換—分享公共數(shù)據(jù)，在多中心交換共享模式中各供應(yīng)鏈上核心企業(yè)是關(guān)鍵，由核心企業(yè)代表供應(yīng)鏈上成員與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上各供應(yīng)鏈核心企業(yè)洽談交換共享協(xié)議。通過(guò)多中心交換共享模式使得供應(yīng)鏈上企業(yè)可以獲得同行業(yè)全部的銷(xiāo)售、物流、設(shè)備運(yùn)行等大數(shù)據(jù)，為鏈上企業(yè)集中資源與信息攻克技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題提供了新的條件，并為不同供應(yīng)鏈上企業(yè)之間的跨企業(yè)合作提供了數(shù)據(jù)支撐，有了真實(shí)數(shù)據(jù)的支撐可以解決企業(yè)之間合作的博弈問(wèn)題。

流通消費(fèi)端的無(wú)中心的去中心化模式。如圖7所示，產(chǎn)業(yè)鏈上各供應(yīng)鏈上成員基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建起去中心的無(wú)中心化模式，加入數(shù)據(jù)交換共享協(xié)議的各供應(yīng)鏈上企業(yè)均可以通過(guò)對(duì)應(yīng)協(xié)議的權(quán)限自由的交換共享相應(yīng)的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)都放在公有云存儲(chǔ)中心上，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)將所有參與者的數(shù)據(jù)讀取記錄在區(qū)塊中，確保所有的參與方都嚴(yán)格按照協(xié)議規(guī)則交換共享數(shù)據(jù)。在去中心的無(wú)中心化模式中有利于更多的供應(yīng)鏈上成員加入到數(shù)據(jù)交換共享中來(lái)，特別是供應(yīng)鏈上企業(yè)不再通過(guò)鏈上核心企業(yè)來(lái)加入到數(shù)據(jù)交換—共享協(xié)議中，有利于共享數(shù)據(jù)規(guī)模的迅速集聚擴(kuò)大，特別是產(chǎn)品運(yùn)行數(shù)據(jù)的共享有利于產(chǎn)品研發(fā)的不斷升級(jí)，既能進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)品智能化，又為我國(guó)制造業(yè)向生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)方向升級(jí)發(fā)展。

4? 結(jié)? 論

智慧供應(yīng)鏈聯(lián)接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)端與消費(fèi)端的全程一體化，使消費(fèi)需求及產(chǎn)品運(yùn)行情況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)暢通的反饋共享給整個(gè)供應(yīng)鏈上的所有參與者及相關(guān)的研究管理機(jī)構(gòu)，一方面既可以讓制造端企業(yè)可以通過(guò)產(chǎn)品反饋的工作數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品改進(jìn)研發(fā)提供分析數(shù)據(jù)，也可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維，進(jìn)一步解放用戶(hù)在產(chǎn)品使用過(guò)程中的投入，使用戶(hù)可以專(zhuān)業(yè)在自己的核心工作方面，只需要使用，不需要擔(dān)心產(chǎn)品的維護(hù)與保養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用智能化管理。另一方面，跨供應(yīng)鏈的鏈上數(shù)據(jù)共享，既有利于解決信息不對(duì)稱(chēng)，特別是生產(chǎn)制造端的數(shù)據(jù)不對(duì)稱(chēng)，有利于整合生產(chǎn)制造端的生產(chǎn)資源，又可以為社會(huì)科研機(jī)構(gòu)與人員提供海量的一手產(chǎn)品運(yùn)行數(shù)據(jù)，為集中社會(huì)科研力量推動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)造基礎(chǔ)。

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