数字化制造驱动下服务供应链转型研究

曹秀丽　孙锦　王晓华

摘 要：文章论述数字化制造与物流和设备使用相结合的形式，并分析这种创新的结合形式对物流服务提供商、用户和产品生产商的影响。结合传统物流数字化制造的使用衍生新的方法和用户操作，在产品生产周期的延长过程中获得收益，而且，为设备生产商和物流服务提供商提供新的契机支持数字化制造的有效性和可持续性。

关键词：创新组合；数字化制造；物流；转型

中图分类号：F273.7 文献标识码：A

Abstract： In this paper， we analyzed the forms that combinations of digital manufacturing， logistics and equipment use are likely to take and how these novel combinations may affect the relationship among logistics service providers， users and manufacturers of equipment. Combining conventional logistics， digital manufacturing will likely result in new solutions， digital manufacturing and user operations. And we obtained direct benefits from life cycle extension and the increased availability of parts. Furthermore， there are also opportunities for both equipment manufacturers and logistics service providers to adopt new roles， thereby supporting the efficient and sustainable use of digital manufacturing.

Key words： innovation combination； digital manufacturing； logistics； transformation

数字化制造技术能够实现自动化生产，在生产中无需确定形状模具即可从产品设计阶段实现实体生产。3D打印技术这种最知名的数字化制造技术，已开始应用于许多不同的领域，大型工业公司已经建立了专门的研发中心，以支持基于这样的数字化制造技术的创新和广泛采用的实施方案。人们对数字技术的应用投入了极大的热情，被称为“工业革命”。当前，物流和供应链管理的影响也越来越大，但对于数字化技术对物流实践问题的研究提及较少。

从物流和供应链管理的角度来看，数字化技术的发展对理论和实践的研究具有重要意义。数字化制造产生的影响不是简单具体的分销和物流，而是数字化制造和传统物流的创新结合，从而产生主要集中在价值使用的服务操作类型。这些潜在的创新结合称为服务供应链管理的数字化制造驱动转型。

1 数字化制造概述

技术进化理论，是指数字化制造的引入转变了设计方法。因此，重点不在于数字化制造在供应链中的一个创新的扩散，而是该供应链和数字化制造的结合所采取的创新形式。从理论角度，技术包括满足人类特定目的的方式和实践，包括物流和供应链管理方法和实践。

数字化制造作为一项新技术，通过既定的物流和服务供应链管理方案的新组合同样提供了创新的机会。在服务供应链中引入数字化制造是潜在的变革，因为它是根据数字模型生产出的具体产品的通用技术，而且生产成本并不是由生产规模决定的。然而，这种转型也面临着一些挑战性，仍然有些技术需要攻克，如高額的研发费用和缓慢的制造速度，为保证初始投资的目的性，需要探寻与特定的服务供应链体系中可以获得的直接利益。

对于复杂和高价值的设备，数字化制造、物流和装备使用的组合有可能采取新的形式和这些新的组合是对物流服务供应商、用户和制造商的影响，需要进行详细分析。数字化制造和传统物流服务的创新组合[1]赋予物流服务供应商在供应链中的新角色。运用服务供应链理论思想分析服务供应链实践，在实践中展示复杂的数字化制造驱动转换和服务供应链生产子系统。

2 数字化制造驱动转型组合类型

在物流和供应链管理的转型过程中，数字化制造的引入并不是最初使用的，互联网作为推动零售业的转型的一项技术[2]，是一个技术驱动的供应链变革的成功例证。

将数字化制造、物流和装备使用集成化，改变它的流程，使其组合类型逐渐发展和完善。对类型的结构化分析有助于对关键现实问题评估、系统中存在问题的具体化分析和转型成果的获得。在服务供应链复杂系统问题分析中引入数字化制造可以产生技术和供应链方案潜在的新组合类型，主要包括两级转型。一级转型过程，从数字化制造、物流与装备使用的组合中获得。二级[3]转型过程，从转型的物流和设备采用（图1）的进一步组合中获得。将出现的成果作为进一步研究的检验指标。

2.1 一级数字制造驱动转型。从数字化制造、物流与产品使用的组合中分析一级转型过程。

2.1.1 数字化制造与物流：通过制造延迟和技术实施进行转型。数字化制造技术的发展越来越有利于小批量生产产品和运用相对较小的设备设施进行生产，这样就可以使生产推迟到使用地点来完成，通过制造和物流的结合转变服务供应链，对生产进行推迟并重新分配部署数字化的生产能力。

随着数字化生产的运用，零部件供应商将零部件生产转移到原始设备制造商（OEM）的装配生产线附近，或者原始设备制造商也可以在其服务的企业和设备用户找到零部件供应的企业。只要空间足够用，机器设备的不同部分可以并行来生产。一个完整的生产线可同时在一台机器上实现[4]，这样可以摊销生产成本。许多供应商可以推迟生产，在交付过程的后期阶段进行结合生产，而不是在各自场所进行单独生产，这样的组合将获得更简单和更短的供应链。物流成本、库存成本、缺货和材料处理这些问题可以通过协调所需的零件生产时减少。生产延迟不仅使整个供应链库存减少，也可以使报废的和短缺的零部件问题减少，这对高风险、高成本的报废零部件企业采用生产延迟尤为重要。

在物流中成功引入数字化生产实现关键转型并不是生产推迟，而是供应链中数字化生产能力的空间分配。生产能力空间分配在服务供应链中最初体现在很少一部分零部件的生产，主要适用于传统生产方式生产产品。因此，零部件数字化生产能力利用率会很低，这也表明存在一个潜在的重要转型过程。在服务供应链管理服务，成功进行生产推迟的关键环节是生产能力的空间分布和产品的数字化生产流程再造。目前，已进行数字生产的部件和子系统为数很少，大多数设备不包含这些部件和子系统。

2.1.2 数字化制造与设备使用：通过服务化和基础设施演变的转型。引进数字化制造转变了设备的使用方式，这种转变是通过服务化和数字化的基础设施演进来实现的。服务化是指原始设备制造商提供包括商品、服务、支持、自我服务和设备使用知识的综合性服务。基础设施是设备运行或操作的结构性基础。在成功的数字化基础设施演变中，需要采取不同的系统，这些系统要支持创新并能与更有效的处理方式结合使用。

进行有限产品开发，可以使产品使用的生命周期延长，实现数字化生产的扩张。最初应用的产品应该是那些原始设计和定制的产品。例如，移动设备的增量轻量化和性能改善就可以通过数字化生产进行重新设计得以实现。在服务化转型与数字化设备转型共同作用下，制造商从注重产品类型转移到注重独特产品生产。

数字化生产驱动的服务转型和数字设备共同监控产品性能，可以允许设备制造商重叠产品设计和改善使用中的设备，从而实现“产品进化”。对设备进行重新设计、使用和性能监督的操作进行设备设计版本的连续更新，使之越来越适应设备的目的。

2.2 二级数字化生产驱动。引入数字化生产也改变了物流与设备使用的二级组合转型的关系，二级转型可能采用的形式是物流与设备使用：通过需求整合和基于信任安全的转型。

在复杂设备的服务供应链引入数字化制造会产生两种可能的二级组合转型。依据零部件生产分布和数字化产品模型，通过需求整合和基于信任安全所进行的转型。需求整合使得服务提供商进行投资和动态改善资产，如数字化生产能使所需要的服务利用率提高。基于信任安全性使得生产责任方确保零部件和数字化产品模型被合理使用。

主动创新对物流服务提供商的客户产生积极的影响，但是积极的影响有赖于物流服务提供商体现出产品模型和零部件质量管理的能力。如果物流服务提供商能在数字化生产驱动转型中发挥显著作用，那么以信任为基础的安全性就是至关重要的。

基于信任的安全性意味着无需解决与大量用户进行交流互动的复杂问题，只需要原始设备生产商与第三方紧密合作充当好信任守护者角色。物流服务提供商与原始设备生产商共同分享数字化产品模型安全的利益。从事数字化生产的终端用户不能与原始设备制造商分享控制和使用模型的经济利益。引进数字化生产的影响尚未完全作为相关供应链的创新思想。但是，建立在技术革新理论基础上的组合是对供应链革新的研究。图2表明运用数字化生产技术結合物流和复制设备的组合获得一级和二级的转型理论。

3 结 论

在供应链中引入数字化制造不仅能够产生新的实践组合，而且派生出支持其发展的方式方法。一方面，数字化制造和供应链的创新组合方式通过其更简单有效方法降低供应链的复杂性，生产者运用数字化制造将零部件的生产移到生产线和维护地方，这样就可以简化供应链的复杂性。另一方面，对生产使用的产品运用新的程序也增加了生产的复杂性，最初，数字化制造的效用比较低，因为只有特殊的零部件进行数字化生产，而且设备制造商再生产产品的能力有限。因此，从设备制造商的角度来说，数字化制造的引入最初不是再生产程序的问题，而是为能进行数字化制造驱动推迟和服务化的产品再生产的问题。

数字化制造的实际意义是一种潜在的基础设施技术。对于基础设施的建立，要体现一些直接的利益，能从有限的第一用户数量吸引更多新用户来不断扩展网络。在特殊具有挑战性的环境下，生产复杂和高价值设备的厂商能从数字化制造中获得重要和直接收益。基础设施，并不是制造商和终端用户创建的，而是由物流服务提供商进行选址建立。如果数字化制造渐渐变成通用技术，物流服务提供商将会从接近用户的空间分布中获得稳固的市场需求。

参考文献：

[1] 简兆权，李雷，柳仪. 服务供应链整合及其对服务创新影响研究述评与展望[J]. 外国经济与管理，2013（1）：37-47.

[2] 袁旭梅，张旭. 技术能力对供应链信息共享程度的影响研究[J]. 工业技术经济，2016（2）：3-8.

[3] 李剑锋，陈世平，易荣华，等. 二级物流服务供应链定价及其效率研究[J]. 中国管理科学，2013（2）：84-90.

[4] 孙锦，曹秀丽，申兵. 流通产业云平台应用研究[J]. 商业经济研究，2015（5）：25-27.