网络化制造范式的研究(by AMT 顾新建)

2002-2-24 20:09:54【作者】 畅享网 【进入论坛】

顾新建

顾新建先生,博士,浙江大学机械系教授,博士生导师。1982.1、1987.6和1993.8分别在浙江大学机械系获得学士、硕士和博士学位。1982.1~1984.9在电子工业部1051所任助工。1987.8起在浙江大学机械系任教。1996.10~1997.11受包玉刚奖学金资助在德国Saarland州立大学企业信息研究所做访问学者一年。2000.8~2000.9和2001.1~2001.2分别在香港理工大学做访问学者。 研究方向有制造业信息化、计算机集成制造、成组技术、企业建模与诊断、机械制造系统工程学、表面形貌识别,时间序列的理论和应用、预测理论和应用、机电一体化系统等。国内外正式期刊上发表论文170篇。发表著作5部,参加编著2部。获省级科技进步一等奖1次,省级科技进步三等奖2次。负责国家自然科学基金项目2项,负责以及合作负责国家863高科技项目4项。鉴定项目6项。 
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网络化制造范式的研究

by AMT  顾新建

 

    摘要: 本文首先对网络经济范式的内容作了简单的讨论,并和传统的经济范式进行了比较。其次提出了网络化制造范式的概念,将它作为网络经济范式的子范式进行研究,对传统制造范式和网络化制造范式进行了比较。说明了如何利用网络化制造范式带给企业的机遇取得竞争的优势,如何对付网络化制造范式带给企业的挑战。本文还分析了网络化制造范式带给我国的制造业的机遇和挑战。本文最后对我国的网络化制造战略进行了初步的探讨。

关键词: 网络化制造范式  网络经济范式   因特网

    


 

1  引言

         网络化制造与传统制造模式将有很大的不同,需要采用一种新的范式(paradigm)来理解网络化制造中的问题。

         本文关于制造范式的定义是以美国科学家托马斯?库恩(Thomas Kuhn)提出的科学技术的范式(Paradigm)的概念为基础,并加以扩展所得到的[1]

         (1) 制造范式是一定时期内制造业的主流“看问题的方式”,包括共有的世界观、方法论、信仰和价值标准等。

         (2) 制造范式是制造业的主流一致接受的专业学科的主要理论和方法,以及取得的重大科技成就。

         (3) 制造范式具有学科结构性和整体性;

         (4) 制造范式具有工具性和实践性;

         (5) 制造范式具有相对稳定性和灵活性;

         (6) 制造范式具有社会性和历史性。

         (7) 制造范式是一种具有分形结构的模式,即小制造范式组成更大和更复杂的制造范式。制造范式又可能是经济范式的子范式。

         (8) 制造范式又可看作是一种认识制造业的广义的模型或框架。

2 网络经济范式

         范式的概念类似于系统,即大系统中有小系统,大范式中有小范式。如果说从制造业本身看网络化制造范式是一种新的范式,那么从经济的范畴看,则由于因特网的出现和发展,正在出现一种新的经济范式——网络经济范式。

  一个新经济范式的出现,会伴随以下现象的出现:?全新的技术和充分利用新要素的根本性的创新;?新的企业制度和管理模式;?充分利用新要素的新产品;?新的企业间的关系;?新的投资模式、投资市场;?新的产业;?新的消费、服务模式[2]

         “网络革命”足以与工业革命相提并论,它将彻底改变国家力量对比和企业竞争格局,并且将深刻地改变我们的工作、生活、学习和娱乐方式。因特网正在成为有史以来最为强大的经济背后的主要力量[3]。表1通过两种经济范式的比较,可以看到网络经济范式的特点。

 

1 两种经济范式的比较

 

工业经济范式

网络经济范式

技术

以福特生产线为代表的大批量生产技术使产品成本大幅度降低。

信息技术,特别是因特网技术对社会和经济产生巨大影响。大批量定制生产技术、柔性生产技术等迅速发展。

管理

泰勒等提出的科学管理,使企业管理走向科学化;工程和管理的职业化。

知识管理,虚拟企业,模块化生产系统。

交易

生产者和消费者所处时间和空间都是不对称的,由于流通过程的无序以及中介层次很多,交易费用很高。

经济活动中有关空间和时间隔离造成的成本将大幅度降低,从而使交易费用降低,经济活动的效率提高。

核心经济资源

资本

知识和信息

经济关系

向顾客提供大批量生产的、低价格的产品。

向顾客提供低价格的定制产品。

虚拟经济和实体经济的关系

虚拟经济对实体经济有重要影响,但全球发达国家股票资产总值远远小于全球国民生产总值。

全球发达国家股票资产总值超过全球国民生产总值,虚拟经济把实体经济抛在了后头。

经济增长机制

“收益递减”机制

“收益递增”机制

 

         网络经济作为一种新的范式已初见端倪。网络经济范式实际上包括两部分:?网络产业的兴起;?网络技术使传统制造业、金融业、商业等发生全面和深刻的变化,出现网络化制造的新范式、金融业的新范式、电子商务的新范式等,如图1所示。

1 网络经济的构成

 

         有人称网络经济为新经济,因为20世纪90年代以来,美国经济连续9年的增长,给美国带来了低通胀和低失业,成为美国战后经济发展中的一个新时期。也有人称网络经济为知识经济,因为人们发现是“知识经济”等高科技产业的迅速成长,帮助美国开创了经济发展的新时代。同时,信息产业目前在美国是知识经济的领先产业,如1998年美国商务部发表了题为《正在兴起的数字经济》的分析报告,认为信息技术,尤其是围绕因特网发展的产业发展是推动美国经济长期增长的主要动力。美国得克萨斯大学公布的研究报告说,1999年因特网给美国经济增加了5070亿美元的产值,增加了230万个就业机会。因此,可以认为,网络经济、新经济和知识经济实际上描述的是同一种经济范式,无非是描述的角度不同[4]

  网络给制造业的发展带来了新的机遇。制造企业纷纷“触网”,利用因特网开辟新销售渠道、建立新的合作关系。

  从本质上讲,这场经济范式的转变是信息和知识正在取代资本,成为世界经济的核心经济资源。而计算机网络技术的出现以及其在信息和知识的采集、传播和加工等方面所起到的独特作用,使新的经济形态无处不打上网络的印记。计算机网络将因此而成为新经济的神经中枢。如何在逐渐成型的网络经济范式中规划自身的发展,将决定一个国家、一个民族在21世纪的战略地位,所有国家都面临着抉择。

  经济范式的转变给我国在经济和技术上的跨越发展带来了希望。

3 网络化制造范式

         网络化制造范式是网络经济范式的子集。网络化制造的发展目前正处于早期阶段,但及早了解网络化制造范式的一些特征及发展方向,这对于企业采取网络化制造的战略是大有裨益的。

         网络化制造将使制造企业的格局、企业间的关系、制造企业的内部管理等都发生巨大的变化。

         2对传统制造范式和网络化制造范式进行了比较。相对于传统制造范式,网络化制造范式无疑是一种新的制造范式。表2实际上也给出了关于网络化制造范式的定义。表3说明了如何利用网络化制造范式带给企业的机遇取得竞争的优势。

 

2 传统制造范式和网络化制造范式的比较

 

传统制造范式

网络化制造的范式

活动空间

物理空间;原子世界

物理空间+网络空间;原子世界+比特世界

空间范围

小范围。大多数公司只是关注他们自己国家边界以内的地区,甚至更小的地区范围。

大范围,全球范围。高度重视企业之间的合作。把企业的资源集中放在有增值能力的关键领域上,把企业的大量业务外包。

企业模式

稳定的、封闭性较强的企业结构。

基于网络的、虚拟的、开放的、动态的企业结构。

生产方式

大批量,少品种,预测型,集中化,是一种大批量生产方式。

小批量,多品种,定制型,分散化,是一种大批量定制生产方式。

产品特征

产品注重共性,注重数量,成本与数量成反比。

产品注重个性,注重服务,成本与数量无关。

管理模式

严格的、细化的管理;等级式组织管理;以控制与预测为主。

强调知识管理、以人为中心的管理;基于网络使信息和知识得到共享,使管理透明化;建筑式组织管理;以洞察与参与为主。

创新模式

靠一个创新获得很长时期的垄断利润。

不断创新,快速创新,并从创新中获得回报。

竞争优势

企业靠规模大、批量大取胜。

企业靠速度快、创新多取胜。

企业与环境

企业是一个向需求已知、清晰细分的市场生产和销售产品的效率系统。

企业是一个在未知环境中响应未知需求的适用性系统。

价值获取方法

从数量求价值。

从协作求价值。

运营机制

功能化和程式化活动。由专业的计划人士进行集中计划和实施,依照预定的价值链进行一系列活动。

网络和并行活动。在分享的企业中由动态的团队进行分散决策。

服务模式

制造企业只管制造,不管服务。

从制造业容易向服务业扩展,企业直接面向用户。

与顾客的关系

“生产-销售”型方式:向顾客提供产品。

“感知-响应”型方式:对顾客需求作出反应。

服务观

以制造为主,服务为辅。

制造业向服务业拓展,服务是商品。

环境观

利用环境。

关心环境和复新环境。

企业的动力

员工的体力和经验,资本是企业的发动机。

员工的创造能力,创新是企业的发动机。

资本观

资本雇佣劳动。

知识雇佣资本,资本只有依附于知识才能增值。

资产观念

注重有形资产。

有形资产和无形资产相互转换。

创新观

把创新看作是冒风险。

把不创新看作是最大的风险。

经营策略

企业造什么就卖什么。

客户要什么就生产什么。

竞争策略

突出竞争,你死我活。

承认竞争,突出联合,提倡双赢。

分配方式

岗位工资制。

业绩工资制,按知分配。

供应链

供应链以制造为中心。

供应链以客户增益为中心。

员工

分类细化,专门化。

多面手,不断学习。

组织观

组织是设计出来的。

组织是逐渐演变的。

 

3 网络化制造范式带给企业的机遇

因特网带给企业的机遇

如何利用因特网的机遇取得竞争的优势

因特网的异地交互性和方便性

为用户提供更好、更快的定制服务。

因特网的跨时空性和连接性

进行面向全球的协同设计、制造和产品营销活动,实现企业与供应商、合作伙伴的紧密联系,对社会资源进行优化配置。

在因特网上可实现分布式存储信息

在因特网上存放数量巨大的信息和知识资源,使基于知识的产品设计和工艺设计变得容易。

因特网的交互性和方便性

员工可以通过网络随时了解企业的整体运作情况、与其他员工共享各种信息。

在因特网上可发布大量信息,极大地消除了企业与用户之间的时空限制,创造了让双方更容易接近和交流的信息机制。

向用户提供详尽的产品信息或服务介绍,方便用户的信息索取。用户可以通过网络直接与企业接触、了解企业的产品,并通过交互式访问选择自己所需的产品和服务;让用户参与产品配置设计;满足不同用户的个性化需求;使企业跨越传统价值链中的其它环节,将产品直接传递到用户手中。

因特网的即时在线性、跨时空性和异地交互性

可提供售后服务或动态服务状态查询,更高层次地满足用户需求。

因特网是一项成本低廉的营销工具,而且提供24小时的全球开放服务。

在网上直接进行销售,直至完成支付和运输安排。网上购物可以降低成本5~10%,库存可以降低为零。

因特网将世界各国紧密地联系在一起。

加强出口,加强与国外的合作,加快技术引进。

因特网的互动性、时空压缩性

利用因特网普及教育,进行员工在职培训,提高教学水平。

 

         4说明了网络化制造范式在带给企业的机遇的同时也给企业带来了新的挑战。显然这种挑战主要是由于企业没有很好地把握因特网带来的机遇,坚持过去的制造范式不变而造成的。

 

4 网络化制造范式带给企业的挑战

因特网带给企业的挑战

如何面对挑战

低估因特网的影响,仅仅是把因特网视为扩大市场影响的一种新途径。

网络环境能够创造出全新的商业机会。如果仍用旧眼光看待新世界,那么企业将会失去很多机会。

如果企业不利用网络化战略,固守传统的制造模式。

越来越多的顾客将离开他们,而转向他们在网络空间的竞争对手。

“第一者生存”的法则

要勇于创新;要使自己的优势能力充分发挥,把自己所擅长的专业做深、做精、做大;要避免多方出击,分散精力。

企业在建立自己的网站后,却发现其效益并非想像中的那样成功,几乎很少有人上网。

需要有完整的营销规划和相关活动配合,需要在网页上提供大量有价值的信息,需要进行创新,发挥网络所特有的功能。

如果企业的流程和组织还不能够适应用户动态的需求,则在基于因特网的高度动态化、快速变化的市场中,可能会有很大麻烦。

企业要将自己内部的流程和用户的需求很好地匹配起来,才能够适应网络化制造竞争的环境。

因特网的时空压缩效应和注意力经济效应可以使消费者很容易接近名牌、名厂,少数名牌厂商将拥有大部分的顾客资源,将出现“胜者通吃”的现象。

企业一是要创新,跟在别人是吸引不到顾客的;二是要将自己的一行做深、做精、做大。

因特网的开放性和全球性,加剧市场竞争和技术垄断的全球化。

对经济安全问题要严加提防,危机可能随时出现。将因特网拒之门外是不现实的,只有奋力拼搏,才能转“危”为“机”。

因特网带来的企业安全问题。

由于因特网的开放性,容易使上网企业的信息泄密,安全受到威胁,企业必须对此高度警惕。

网络经济具有收益递增的规律,使强者更强、弱者更弱。

在世界经济中,中国依然是弱者,若中国不注意保护自己,不加速发展科技和生产,那么在全球化经济中。只能做富国的配角,做服从富国的大脑指挥的躯干。

4 我国制造业面临的机遇和挑战

         网络化制造范式的创始者是美国。其它工业发达国家也迅速跟上,加速向网络化制造范式的转变。网络化制造范式的出现对我国的制造业的发展是机遇也是挑战。     利用得好,可以使我国的制造业取得跨越式的发展;否则,不仅丢失这一难得的机会,而且会进一步拉大差距。

         网络化制造范式带来的机遇是:

         (1) 知识获取变得相对容易。我国目前还比较落后,可用的知识和信息也就越多,可以超越许多陈旧的技术阶段,实现跨跃式发展。当然对我们这样一个大国,全靠知识和技术引进是不可能的,特别是最新知识和关键技术的引进是很难的。充分消化引进的知识和技术,立足于自己的创新,方是唯一的出路。

         (2) 使有限的知识和信息资源得到充分的利用。我国制造业一方面知识和信息资源稀缺,另一方面又在进行低水平的重复研究。网络化制造模式将帮助企业进行知识和信息的共享,使有限的知识和信息资源得到充分的利用。这对知识和信息资源相对稀缺的我国制造业的技术创新能力的提高具有重要意义。

         (3) 利用信息技术,加快培育和挖掘人力资源。我国的人均物资资源远低于世界的平均水平。但在网络化制造中,企业竞争力主要体现在人力资源上,这是一种具有知识、善于创新的人力资源。物资资源缺乏,我们难以无中生有,但人力资源可以培育和挖掘。我们应利用先进的网络技术,突破常规,加快人才的培养,想法设法快出人才,出好人才。

         (4) 利用经济转型的机会,实现跨跃式发展。我国还没有普遍实现工业化,工业经济还不发达。在向网络经济转型之际,我们可以利用发展中国家的“后发效应”,不必重走发达国家走过的老路。可以采用最先进的信息技术,改造传统的制造业,实现跨跃式发展。

         (5) 在网络经济里,中小企业将有更广泛的发展空间,而我国的文化恰好适应这种企业。中小企业可以通过网络相互协作,使各企业的知识、信息和制造资源得到充分的共享,降低产品的开发和制造成本,提高竞争力,同时又保持高度的自主性、积极性和创造性。我国制造业的集中度不高,网络技术可以使分散化的、小规模的制造企业有机的集成起来,化不利因素为有利因素。

         网络化制造范式带来的挑战是:

         (1) 差距拉大的危险。在网络化制造中,技术发展的速度加快,产品更新速度加快,现在落后一年可能相当于以前落后十年。因此我国制造业与工业发达国家的差距有可能拉大。

(2) 受控制的危险。由于市场全球化和制造的全球化,工业发达国家纷纷把产品的制造和装配等低增值部分放到低工资的发展中国家,而自己抓住新产品、新工艺和新装备的开发设计以及产品的销售等高增值的环节。并通过知识保护,以确保其新产品、新工艺和新装备的开发设计方面的领先地位,从而确保其高额利润,在世界市场这块蛋糕中分得最大的份额。他们还通过这些新产品、新工艺和新装备对发展中国家的经济发展进行控制。

         (3) 胜者统吃的危险。除了少量的体积(或重量)/价值比大、长途运输不合算的商品,在日益全球化的市场中,发达国家凭借其人才、技术和资本的优势,通过规模经济的法则,主导着市场和产品的发展方向,形成一种胜者统吃的局面,获取极高的垄断利润。例如:英特尔一家公司占有全球电脑微处理器市场的75%;惠普和太阳两家公司占有计算机工作站市场的55%以上;10家企业的移动电话占了世界市场的94%

         这是一种正反馈的循环:有先进的技术和充裕的资金è通过抢先向市场推出产品和低价销售的策略以取得尽可能大的市场份额è产品生产多,成本大幅度下降è获得丰厚的利润è将大量资金投入新技术和新产品的开发。

         过去在发展中国家,由于市场的封闭性,价高质次的商品还有生存的空间;而在市场全球化时代,各国、各地区的产品在市场上短兵相接,谁优谁劣,一目了然。

         (4) 因特网的开放性和经济全球化的到来,使我国的市场优势不属于我们自己,无国界的市场竞争和技术垄断,正在缩小我国企业的生存空间。

5 我国的网络化制造战略探讨

         网络化制造战略如图2所示。这里首先是信息的有序化,不仅使有关的信息量大大减少,而且使信息的检索变得更加容易。在信息有序化的基础上实现信息集成,将使企业的网上活动变得更加有效。而信息的有序化和集成化则为导航系统的实施奠定了扎实的基础。所有这些为企业之间的基于因特网的更好的协同和资源共享创造了良好的环境。

 

 

2  网络化制造基本战略

 

         (1) 网络化制造对信息的有序化,特别对产品信息的模块化、标准化和通用化的要求更高,不然,基于网络的协同和设计和制造的难度就很大。

         (2) 网上要有大量的可利用的信息和知识资源以吸引更多的人上网,如建立零件库等。这需要各有关部门的合作和努力,还需要提供环境让一般的工程师和专家能方便地提交自己信息和知识资源供大家共享。同时,要让提供真正有用的信息和知识资源的单位和个人得到必要的奖励。

         (3) 要提供网上的合作研究和讨论的场所。这需要建立各种专业化虚拟社区,使分布在异地的专家、学者能围绕自己关心的专业领域,经常聚合在网上的相应的虚拟社区中进行讨论和合作。

         (4) 要解决需求双方彼此能被找到的问题。这需要建立网络化制造的导航台,这是一种高度专业化的垂直型的门户网站,要深入到零件级的设计和制造领域,并具有按产品和零件的功能、结构和工艺进行搜索的功能。只有这样才能使B-to-B(企业对企业)的模式容易实现,即合作双方容易在因特网上找到对方。

         (5) 要利用网络上信息传递速度快的特点,建立打假防伪的体制,提高网络化制造的信息透明度,减少和防止投机取巧的现象的发生。

         (6) 加快发展网络化制造的硬环境。我国的网络化制造的基础设施还比较薄弱,如:网络的速度不快,经常发生堵塞现象;物流系统不畅;电子商务安全认证系统尚待发展等。这些都制约着我国的网络化制造的发展,必须下大力气统筹解决。

         限于文章篇幅,关于我国的网络化制造战略的深入探讨,将在其它文章展开。

6 结论

         以因特网为代表的网络技术对社会、文化、经济等已经产生并继续产生着越来越大的影响。本文对网络经济范式和传统的经济范式进行了比较,从中可以看到网络经济范式的特点。并对网络经济范式的内容作了简单的讨论。

         本文提出了网络化制造范式的概念,并将它作为网络经济范式的子范式,还对传统制造范式和网络化制造范式进行了比较。通过表格说明了如何利用网络化制造范式带给企业的机遇取得竞争的优势,说明了网络化制造范式在带给企业的机遇的同时也给企业带来了新的挑战。这种挑战主要是由于企业没有很好地把握因特网带来的机遇,坚持过去的制造范式不变而造成的。

         网络化制造范式的出现对我国的制造业的发展是机遇也是挑战。我国的制造业应抓住制造范式转变的机遇,认真研究如何利用网络技术加速发展我国的制造业,避免网络化制造范式带来的不利因素。

 


 

 

参考文献:

[1] 林超然等. 现代科学哲学教程. 浙江大学出版社, 杭州. 1988

[2] 吕本富. 网络经济新范式. IT经理世界,1999(20). 12~14

[3] 杨谷. 财富的秘密——思科:网络科技的先锋. 光明日报,1999825, 7

[4] 聂北茵. “新经济”不是无本之木——访中央党校经济学部副主任王东京教授. 中国青年报,200056, 6

[5] [] Donetal T. 数字经济蓝图-电子商务的勃兴. 东北财经大学出版社,沈阳. 1999

 

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