轴承产业的服务型制造模式

范卫锋，罗天宇，杨晓英

(河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003)

目前，中国已成为世界轴承生产大国，但同时也面临着巨大的挑战，如融资与积累机制、知识共享机制和业内整合优化机制的缺位，世界知名品牌的缺乏，产业结构的调配和软硬实力的优化等一系列问题，制约着中国轴承行业的进一步壮大[1-4]。目前，制造业向全球化、精益化、信息化、专业化、服务化、绿色化、智能化方向发展已成大势所趋，先进的制造企业纷纷从生产型制造向服务型制造转型，提供价值链高端服务。我国明确提出制造业要加快转型升级，实现从“生产型制造”向“服务型制造”转变，迈向价值链高端的发展目标。作为国家重要基础工业的轴承行业如何顺应这一趋势，充分认识机遇和挑战，发挥优势，加快转型升级，成为当前迫切需要解决的主要问题。

1 服务型制造

服务型制造是针对中国制造业存在的低附加值、高资源消耗和弱竞争力等问题，提出的一种符合中国制造业发展方向的先进制造模式[5]。服务型制造是制造价值链与服务价值链的相互支持和渗透，制造业为其发展基础，生产性服务业和服务性生产业为其主要依托。在形式上表现为服务融入到企业的客户需求调研、产品设计、生产制造、市场销售、售后服务和报废回收等产品生命周期的全过程，为客户提供个性化的整体解决方案，从效应上满足客户需求。

在服务型制造中，产品与服务紧密结合为集成系统，称之为产品服务系统(Product Service System，PSS)。PSS也逐渐成为企业提高自身竞争力和争夺客户的重要手段。PSS主要分为面向产品、应用和效用3类[6]。面向产品的PSS主要是企业以传统的方式进行产品的销售，将实物产品所有权移交给客户，同时为客户提供相应的服务来保证产品在一定时间内的效用(例如：维护、修理、供应消耗品、产品回收再利用、融资、培训和咨询等)；面向应用的PSS是通过出租、共享方式提供给客户的效用，但不完全转让产品所有权；面向效用的PSS是提供给客户产品效用，客户不拥有产品也不直接使用产品，仅拥有产品和服务的收益权，享受产品和服务提供的效用。

2 面向轴承产业的服务型制造

2.1 服务制造的价值创造机理

轴承产业为工业产业链的重要环节，既关系到上游钢铁、陶瓷等相关产业的市场价值提升，又关系到下游机械、设备、航空和汽车等相关应用领域的产业价值升级，如何做好上下游产业的衔接和实现轴承产业的服务型价值创造是中国制造业发展的关键所在。服务型制造的价值创造强调由产品提供者向服务提供者角色的转换，即从传统的产品制造为核心向依托产品的服务、富有服务内涵的产品和完整解决方案的转变[7]。第一，面向轴承的服务型制造是通过产业内制造、知识及服务资源的优化整合提高效率；第二，通过与客户全程合作和共同创新，拓宽价值增长空间并为客户创造价值；第三，依托于产品之上的服务给产业带来价值增值，实现了价值增长的可持续性，增加了产业的绿色价值；第四，价值链向产业上下游的服务延伸保障了产业的创造价值。轴承产业的价值创造模式如图1所示。

图1 轴承产业的价值创造模式

(1)上下游产业的合作价值制造 是指下游机械制造行业及相关领域的客户全程参与整个轴承制造与服务的生产和传递过程，在下游行业与轴承产业大量交互作用下，能够更准确满足其需求，从而促进企业提供与质量、设计、售后和环境等相关的服务;同时又作为上游企业客户，在享受服务和提供需求服务的同时，全程参与指导上游企业的制造与服务的全过程，优化和提升上游钢铁、陶瓷等相关行业的供应服务，提升自身产业的竞争力。而在涉及轴承产业的整个产业链过程中，轴承产业在提供客户服务的同时，又能得到产品和服务的反馈，与之互动开展服务型生产，实现整个产业链的联合需求创新和产品系统创新，提高服务效率,增加企业价值,获得新模式的竞争优势。

(2)轴承产业资源优化整合 对资源的整合和充分利用是轴承产业的持续竞争优势。在轴承制造环节，企业间以其核心竞争力实现协同化制造，在保证质量的同时提高了生产率，大量的产业内协作带动了规模经济效应，在轴承产业实现柔性制造的同时还带来了生产成本和交易成本的下降，创造了更多的价值；在服务环节，通过提供“产品-服务包”的整体解决方案，整个上下游可扩大规模经济效应，特别是企业的无形资产等资源转为他用的成本较低，如将管理能力、研发经验、知识和技巧等要素投入扩展到其他产品的应用上，可为企业创造更高的价值。

(3)轴承产业的绿色价值创造 在环境不断恶化和资源严重浪费的严峻形势下，客户越来越偏向于选择能满足自身需求的绿色消费和绿色产品。轴承产业的服务型制造，首先是将产品和服务有机结合，让客户参与到产品的整个生命周期设计中，提供面向效用的产品服务系统，降低产品制造和使用过程中的浪费，形成全生命周期的轴承绿色产业链；其次，由具备核心竞争力的中小企业构成的轴承产业，优化了产业内整个资源，大大降低了资源的浪费和污染排放，为轴承产业提升社会责任起到了良好的作用。

(4)轴承产业向服务延伸的价值链 从关注产品的制造到产品整个生命周期的转变，再到“产品-服务-知识”为一体的产品服务系统的转换，不断增强依附于产品上的服务，且使服务越来越起到主导地位，成为整个价值链增值的主要来源。

2.2 服务制造组织模式

轴承产业的服务型制造实质上是以客户参与产品的全生命周期为手段，以轴承全生命周期的客户需求为出发点，以不断挖掘依附于产品上的附加增值服务为目标，整合轴承产业上下游、内部资源及产业外相关的生产性服务，形成具备各自核心竞争力的分工与协作，借助于网络化资源共享和制造平台，以提供产品服务系统的形式，实现产业内及产业上下游的价值共同创新。轴承产业服务型制造的组织模式如图2所示。

图2 轴承产业服务型制造的组织模式

在轴承产业的服务型制造中，是通过上下游行业客户全程参与产品全生命周期的制造过程，不断挖掘依附于产品上的客户个性化服务需求，从而带动客户全程参与面向服务的轴承设计，在不断整合优化产业内外资源的基础上，满足上下游行业客户的个性化需求，从而达到共同创新，实现绿色价值创造和整个产业链的价值创造。它是一个闭环的相互促进、相辅相成的组织形态，客户需求的不断创新促进了服务设计的不断创新，带来了更加紧密协作的内外资源优化，从而又造就了消费导向的客户需求不断创新。

2.3 服务型制造网络平台体系的构建

服务型制造的网络公共平台是服务型制造实现成功的关键要素，是实现产业内外资源相互协作、共同创新和整体资源优化的重要基石。在过去的20年间，相继出现了以网络化制造为代表的各类制造业信息化协作服务平台，在一定程度上促进了中小企业信息化建设的发展[8]，提高了产业链上的企业群体之间的协作效应，但缺乏制造服务和制造能力的主动性，且存在着制造能力的交易及相关规范和标准等方面的问题。随着2010年针对服务型制造模式而兴起的云制造服务模式，解决了上述各类信息化协作服务平台模式存在的问题。轴承产业的服务型制造网络平台，是以服务型制造的理念，借鉴云计算相关技术，针对轴承产业在需求管理、设计、加工、检测、维护、物流和提供相关服务等业务过程中对生产性服务和服务性生产的交易共享和协同分配的需求，结合轴承产业内及上下游行业的特点而提出的一种服务型制造网络平台体系(图3)。

图3 轴承产业的服务型制造网络平台体系

该架构采用云计算模式和面向服务的多层体系架构，实现了轴承产业内资源的接入和云端化，帮助产业内中小企业依附平台开展资源优化和业务协作，并具有多租户、大容量和高容错的平台访问能力。

(1)基础设施服务支撑层 是由服务器、其他基本的计算资源和网络所组成的云计算基础支撑环境。

(2)平台服务支撑层 包括云服务管理与支撑引擎、交易协同逻辑引擎、知识聚集与分类引擎、运营管理、运维管理和开发工具。云服务管理与支撑引擎主要采用感知层的多维描述与发布技术，提供轴承产业服务的注册、发布和注销等工具，实现服务的需求聚类、搜寻、匹配、调度、组合、执行和监控等功能的全生命周期管理；交易协同逻辑引擎是对服务交易逻辑管理、过程管理和交易过程中的评估、分析和预测的管理；知识聚集与分类引擎主要是根据知识的特征、语义的关联性和知识的空间特性，通过知识聚类和优化模型实现知识的组合及优化；运营管理是对服务型制造平台使用中客户的订单、交付和积分等的基本管理；运维管理是为保证制造网络平台的高效运行而向平台管理者提供的集成工具包，具有性能监控、安全监控和平台优化等功能；开发工具是资源提供者针对资源进行描述和维护而设立的工具。

(3)轴承产业的资源层 主要包括产业的生产性服务资源和服务性生产资源。生产性服务是为制造类企业的生产、制造提供配套服务，属于服务类资源。轴承产业的生产性服务资源包括设计研发、管理咨询、工程设计、物流、市场营销等一切为轴承制造而提供的配套服务。轴承产业的服务性生产资源是指产业内利用工艺流程外包与协作的方式进行物理产品加工和制造中所涉及的相关资源，包括硬资源、软资源和制造能力等资源。

(4)资源感知层 主要实现对轴承资源层的感知、采集、识别、聚类和分类等提供支持的功能，是对轴承资源层抽象化描述，也是轴承产业内外资源优化的重要基石。

(5)接入与适配层 是轴承全生命周期软件资源的适配接入系统。它运用物联网和嵌入式云终端技术，可为标准件模型库、标准规范、工艺库和手册等技术资源的适配接入提供云端化工具；并且支持软硬件资源的网络适配接入，实现制造物理资源的全面联通，为上层的虚拟资源封闭和调用提供接口。

(6)虚拟资源层 通过虚拟化技术，将分散的生产性服务和服务性生产资源虚拟接入到云制造平台，形成虚拟资源层，为平台实现资源的高效共享和协同提供支持。

(7)轴承产业的服务系统层 针对上下游用户的个性化需求，对虚拟资源提供的资源进行封闭，形成面向产品的PSS、面向应用的PSS和面向效用的PSS的系列服务集合。

(8)轴承产业用户层 主要是针对上下游产业通过不同的终端与云制造平台进行交互，实现整个产业链上多主体任务的高效协同。

3 结束语

服务型制造是针对当前经济发展趋势而兴起的新型制造模式，是中国制造业及相关产业发展的必经之路。文中针对轴承产业的特点，提出了轴承产业服务型制造的价值创造机理，在构建轴承产业服务型制造组织模式的基础上，以主动性服务为主导，利用云技术和计算机技术，搭建了面向轴承产业的服务型网络制造平台，可为轴承产业服务型制造模式的转型提供相应的借鉴。