“互联网+”城市生产
2018-03-19丁祥海
丁祥海
(杭州电子科技大学 工业工程与管理研究所，浙江 杭州 310018)
0 引言
城市生产(Urban Production, UP)是生产制造活动的城市化，是在城市环境中制造产品(Manufacturing in cities)，是一种可以适应城市环境的新的生产模式，该模式追求生产活动对城市环境的正面影响最大化、负面影响最小化[1]。目前，如何在城市环境中发展工业已经成为世界各国共同的课题。美国的“再工业化”战略在某种程度上可以说是城镇小型制造业发展(Small Urban Manufacturing, SUM)战略[2]，该战略明确提出需要在城市中发展中小型制造企业[3-4]，以解决城市产业空心化问题。德国专门开展城市生产项目研究，该项目的近期目标是研究该国在城市生产中普遍面临的发展空间问题，远期目标是研究如何发展城市生产所需的前沿技术[5]。在我国目前的城镇化进程中，虽然有很多重型大型工厂搬离了城市，但仍有大量工厂栖存其中，即使上海这样的特大城市，依然离不开制造业，仍需“退二进三”和“退二进二”并举[6-7]。Spath等[1]总结了城市生产给企业带来的好处，包括接近市场和顾客、接近供应商、劳动力和专业人员的可用性、靠近研究和技术中心、工作灵活性和反应能力的提高、社区和工厂合作、降低不确定性和协商成本等，同时也总结了城市生产给企业带来的挑战，即生产、仓储和办公等空间的限制，过高的租金，因交通阻塞引起的潜在的糟糕位置可达性，法律法规约束(主要是高效率低排放)等。我国学者对城市生产的研究聚焦于智能制造[8]、精益生产[9]、数字化工厂与虚拟制造[10]、大规模定制生产[11]等方面，其成果为城市生产方式提供了一些理论和方法借鉴，但是针对城市生产所强调生产活动与城市环境有机结合这一重要特点的研究，目前文献较少涉及。即使是与城市环境紧密相关的都市工业方面的研究[6,12]，也没有明确提出城市生产的命题，没有充分强调应把生产活动和所在的城市环境有机结合起来。
党的“十八大”明确提出要把城镇化作为我国下阶段改革和经济增长的抓手，指出在我国城镇化进程中要实现工业化和城镇化的融合发展[13]。李克强总理在政府工作报告中提出了“互联网+”行动计划，其主要目的是要推动移动互联网、云计算、物联网等信息技术与现代制造业结合,促进产业升级,实现工业化和信息化融合发展。城镇化、工业化和信息化三者之间如何融合互动、相互促进成为一个需要深入探讨的课题。本文提出“互联网+”城市生产的命题，探讨在城市环境中如何利用“互联网+”技术促进城市生产的实现;构建了“互联网+”城市生产的体系结构，揭示了“互联网+”城市生产的内涵，分析了主要的先进制造技术对城市生产的影响，指出可持续发展的产品、分布自治的生产系统、社会化协作的适应性物流和景观化的工厂设施是实现城市生产的4个主要研究领域;提出了需要重点研究的几项关键技术，建立了“互联网+”城市生产服务平台的概念模型，并对其中的关键问题进行了初步分析。
1 城市生产的特点和重点研究领域
德国等欧洲国家在研究未来城市(MorgenStadt)[5,14-15]的大型项目中，将城市生产作为重点研究领域，认为未来城市生产在环境方面是几乎不产生碳排放的、在能源方面是高效和可再生的、在资源方面是高利用率和循环利用的、在生活方面是全体居民享受高质量城市生活的、在社会方面是可持续的、在智能方面是所有实体通过泛在网络与城市系统智能相连的。我国的城镇化水平与欧美发达国家相比存在差距，表现为工业化尚未完成，城市发展水平参差不齐[16]，但是这些愿景同样可以作为我国城镇化发展的参考目标。
1.1 城市生产的特点
在城镇化进程中，为了应对土地、资源、能源、环境和人口等方面的严峻挑战，我国提出新型城镇化建设[14]。新型城镇化要求发展能与城镇环境共栖的城市生产，它必须具有以下基本特点。
(1)企业绿色化
企业绿色化要求在产品设计和生产运作过程中自发采用绿色技术，追求经济生态效益最优化。在设计方面，强调在产品生命周期的各个阶段，必须将能耗、材料再利用和环境保护等生态效益指标与产品的性能、质量和成本等经济效益指标同等重要地列入设计指标；在生产运作方面，要求企业在采用工艺和技术系统时，着眼于环境系统的保护和再生能力，最大程度地减少废物与污染物。虽然企业绿色化是一个公共议题，并非城市生产所特有，但是城市环境对企业绿色化的要求更严格，主要表现在以下几个方面：
1)单位经济增加值污染物排放要求更严格 GB3095—2012将环境空气功能区域分为两个功能区，一类区是自然保护区、风景名胜区以及其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。一类区和二类区都规定了浓度限值，不管工厂建在何处，都必须满足国家标准。在城市环境中，因为经济密度大，企业数量聚集，单位面积、单位空间的经济增加总量大，所以单位经济增加值允许排放的污染物将减少。其他在废水、废物、噪音等方面也同样存在更多要求和更高标准。
2)单位经济增加值碳排放更严格 企业的碳排放包括工艺碳排放、能源碳排放和材料碳排放三大类。工艺碳排放包括燃料燃烧和工艺化学反应过程产生的碳排放；能源碳排放包括初级能源生产阶段碳排放、二次能源或一次能源生产和能源转化碳排放、能源消费使用碳排放(如电能)等；物料碳排放指钢铁、合金等原材料资源消耗碳排放，刀具、模具等物料资源消耗碳排放，切削液、冷却液等辅助物料消耗碳排放等。目前，碳排放虽然没有国家标准，但城市碳排放总量是有规定的。若将一个城市的碳排放总量按照城市面积或空间均分，则经济密度越大的城市中心区，其单位面积或空间的经济增加值总量越大，允许单位经济增加值的碳排放量越少。
3)集成化程度要求高 在城市生产环境中，工厂系统将成为城市系统的有机组成部分，工厂不但能从城市系统获得所需的能源、材料、信息等，而且其产生的废热、剩余能量和可循环的材料能够与所在地的城市供应系统或处理系统进行交换。
(2)企业小型化
大型化和小型化是企业发展的两个趋势，大型化获取规模经济效应，小型化适应专业化分工。大型钢铁厂、石油产业、矿产、重型机械产业等的企业规模将会向大型化发展，其发展趋势是日益自动化且日趋垄断，这些工业适合在城市之外或城市边缘组织生产;而与居民生活紧密相关的产业，如汽车、电子、家居等的企业规模将向小型化发展，其发展趋势将是专业化、市场化和分布化。这些工业需要紧密接触客户和产品市场、原材料市场、人力资源市场和科技市场，以获得竞争优势，适合在城市环境中组织生产。
1)厂房小型化、多层化 城市中的巨大工厂将影响城市机能的正常运转和城市交通通畅、损害城市文化品质;工厂小型化不仅避免和减少了这些问题，还有利于提高城市建设过程中细小空间(边角料)的利用，有利于城市的整体优化。另外，为了应对城市高昂的土地价格，厂房由水平延展转向垂直拓展，许多创新型的公司集成在一幢或几幢楼中，通过租用空间开展生产，形成楼宇工业，是厂房租借方式的新潮流。
2)设施小型化、轻便化和可重构化 设施小型化是工厂小型化的必然要求，一些轻型的、可移动、易拆卸的材料和技术广泛应用于工厂设施，一些具备感知和思维能力的机器设施广泛应用于生产和办公，使得工厂设施可以快速地重构，较好地适应城市生产中小批量、多品种、快速反应的市场需求。
3)产品小型化 在城市环境中，原材料和产成品运输受到了约束，例如城市中特别是都市核心区域对物资运输车辆和时间段都有限制。如果为大型甚至巨大型产品，则运输要求高，有些需要特殊车辆，有些需要通过铁路进行运输，而这些均非城市环境所能提供。
4)生产规模小型化 是个性化生产的需求，也是城市环境中组织生产的需求，一般大规模大批量的生产需要大量的物料存储空间(包括原材料和成品)，且运输量较大，在工人上下班高峰极易造成道路拥堵，停车难、停车贵等问题将相继出现，这些都将给城市交通造成巨大的影响。
(3)企业景观化
工厂建在城市，除了赋予它生产的功能意义外，其景观的意义也很突出。工厂和商业区、居民生活区融合在一起，形成集工作、生活、娱乐休闲于一体的城市生态环境和人文环境，工厂和工业设施景观化、塑造城市和时代精神是城市生产的主要特征。企业景观化的价值主要体现在审美、社会和生态3方面[17]：
1)审美方面 企业厂房和设施的美是一种理想美，其结合了规律性和目的性，由实际需求使然，具有内在秩序。企业厂房和设施以生产为根本目的，工艺要求严格制约生产过程，外形显现一定的内在规律性和异质性。景观化的厂房和设施，是形体组合丰富、形态多姿的，是能与城市环境背景形成良好“图—底”关系、给人以视觉的冲击和审美愉悦的，这种冲击和愉悦主要通过厂房和设施自身的技术、结构和材料3方面来传达其形式美、精密美、壮观美和动态美。
2)社会方面 企业厂房和设施属于生产方式中生产工具的范畴，反映了生产性质、生产力水平和生产动态性等生产特性。工厂不仅是生产活动的场所，也是传播文化的场所，厂房和设施既是文化的载体，又是文化本身，企业通过工业设施向公众展示其企业精神，起到对内凝聚、对外宣传的作用。企业厂房和设施不仅具有科普展示、技能培训、休闲娱乐等社会功能，还能让公众知晓和参与从原材料到成品的整个生产过程。
3)生态方面 从社会角度来说，强调厂房和工业设施的主要功能是承载生产活动，其生态方面的价值通过生产性质体现。随着分布性能源技术、新型建筑材料的广泛应用，未来城市中的每一栋建筑既是能源的消耗中心，又是能源的生产中心，建筑本身的生态价值将逐步增强。
在城市生产环境下，大量的工业企业分布于城市的各个角落，有的还处在主要街道上，如果每座工业厂房和设施都能以自己独特风貌融入城市的总体环境，则城市景观将因之添色增辉。
1.2 城市生产的重点研究领域
在城市生产模式下，为了促进制造企业向绿色化、小型化和景观化方向发展，更好地适应城市环境，需要在可持续的产品和服务、分布自治的生产组织方式、社会化协作的自适应性物流和景观化的工业设施4个重点领域开展研究。
(1)可持续发展的产品和服务
可持续发展的产品和服务是城市生产的基本要求。目前产品的可持续发展日益向产品服务的可持续发展转变[18-20]，在进行产品和服务系统创新时，既要考虑企业现有的设施情况[21]，又要考虑产品生命周期对技术创新的影响[22]，还要综合考虑营销[23]、供应商[24-25]和客户[26-27]等产品创新及其绩效的影响。总体上说，需要从以下3方面考虑产品和服务发展的可持续性：
1)从生态角度考虑产品在整个生命周期的可持续性 产品生命周期指本代产品从设计、制造、装配、包装、运输、使用到报废为止所经历的全部时间[28]。产品的生态可持续指在产品生命时间范围内综合考虑环境影响和资源综合利用，使产品对环境的负影响最小、资源综合利用率最高、能源消耗最少，从而不但考虑了整个产品生命周期中相关的利益相关者，而且考虑了对环境的影响。
2)从产品发展的连续性考虑产品的可持续性 可持续发展的产品是多代产品交替发展、多地点运作和多元化经营的。产品的换代需要考虑企业现有资源(如原材料、设备、劳动力、能源、资金和产品销售能力等)的可行性和最大效用，实现连续的产品更新，只有这样，企业才能累积原有的知识和资源，不断追求生产的精益性，达到不断完善产品生产的目的。
3)从核心技术的发展以及产品所处发展阶段考虑产品的可持续性 一般地，产品会伴随相关核心技术的进化而不断进化，企业会伴随相关核心产品的产业生命周期变化而变化，同时产品还会依托外围基础技术(如互联网、物联网等)的发展而发展，而且任何产品都有其市场生命周期，在考虑核心技术和外围技术变化时，还需考虑产品生命周期所处的阶段。例如液晶显示技术取代显像管技术、彩色电视取代黑白电视等，是由于核心技术的发展，才使原有产品迅速退出市场，现在的电动汽车技术对于内燃机汽车技术也有可能是颠覆性的。
城市生产中的产品和服务可以分为城市必需产品和城市附加产品两类[29]。必需产品是指满足城市本身需求的产品和服务，是指以人为中心，能满足本地人群不同层次、具有差异性需求的产品和服务。这类产品的发展具有较强的路径依赖性，受当地历史文化、传统习俗和生活方式的影响很大，难以通过优势再造进行发展，是一种内生性的产品，其产业主体和产业要素主要来自本地，要素流也一般局限在城市内部流动。附加产品主要指能够给城市人群提供基本生活以外的生产和服务的产业。附加产品具有较强的外向性特征，主要依赖外部资源输入和市场条件，其产出不仅为本地消费者服务，还具有跨区域性的消费特征，覆盖范围较广。
综上可知，在城市生产环境中，既要根据所在城市区域的环境要求，从设计、制造、使用和回收各个阶段综合考虑产品的生态可持续性，使整个产品生命周期中的能源需求和废物、废气、废水的排放量最低，又要充分考虑到产品发展具有可持续性，产品创新具有连续性，产品之间具有较少的差异性，需要不断提高精益工艺流程；既要关注产品关键核心技术与外围技术的发展，又要密切关注客户需求的变化，充分利用当地的“创客”、“创客空间”等智力资源来实现产品的创新。
(2)分布自治的生产组织
空间上分布和时间上自治是城市生产组织的两个基本特征。分布自治的网络生产模式可以高度分解工业品的生产链，让全社会供应零部件，使每个家庭都变成一个高水平的加工车间，从而有效应对城市空间不足所带来的局限性，也减少了员工通勤时间。另外，个人或小组在企业生产计划的大前提下，能够自我控制进度和生产节奏，实现了生产活动在时间上的柔性，可通过签订协议、资质认证和验证等程序，实现对生产过程的自治管理。
实时动态监控和生产系统柔性是实现城市生产空间上分布、时间上自治的重要条件。城市生产是一种分布自治的网络生产方式，企业的生产活动既要与价值链的上下游紧密联系，又要与城市环境的动态变化紧密联系，大大增加了生产环境的动态性和复杂性。为了快速响应环境的动态变化，不但需要对制造系统进行动态监视判断，还需要即时调节具有柔性的生产系统，实现企业的生产目标。
实时动态监控包括制造系统实时数据、实时监控参量体系和工厂参考运行模型3个主要部分[30-31]，如图1所示。制造系统实时数据不仅包括车间运行的实时数据，还包括与车间生产紧密相关的城市运行数据，比如两个生产点之间交通情况、员工居住地与工作地的交通情况、能源和水的供应情况等。实时监控参量体系为生产管理者提供监视和控制生产系统运行窗口的功能。时间、成本、质量、服务和环境较为全面地体现了城市环境下生产控制的需求和生产运行情况：与时间相关的指标包括作业标准时间、定额时间、提前期、交货期、生产周期时间等；成本包括材料利用率、设备利用率、人员利用率、能源利用率等；质量包括直通率、返工率、合格率、客户投诉率等；服务包括订单履约率、客户满意度、客户参与程度等；环境包括材料回收率、能源利用率、三废排放率、噪音等。工厂参考运行模型可以理解为理想化的工厂模型，它提供获得理论生产数据和理想指标参量值的功能。
柔性制造系统是指能在产品品种、市场需求、工人数量等方面提供柔性的制造系统，一般由较小的柔性生产单元组合而成，这些柔性生产单元具有很好的柔性和可重构性。当制造单元的柔性无法满足变动需求或变得不经济，或者场地发生变化时，可以进行重构。重构时一般需要综合考虑车间现有设施的布局、重构的时间和费用，才能在一定周期时间内实现生产系统的最大效率。因此，城市生产中的制造系统一般采用简单、易拆卸、易移动、易装配的设施。
如何建立城市生产环境下的车间信息模型、工位信息模型、环境信息模型，并建立车间现场和环境实时数据与实时控制参量指标之间的关系，建立参量指标的计算模型，是尚待解决的问题。同时，基于实时监控的实时调度优化技术和算法还有待更多的研究，企业、车间和城市环境变量对企业成本、时间、质量、服务和环境的影响机理和途径也有待进一步研究。
(3)社会化协作物流
社会化协作的适应性物流是城市生产的重要保障。 我国目前大多在郊区布置大型物流中心(通常临近车站、码头、机场等)，城市边缘布置各类小型配送中心，中心城区主要由小型配送车辆完成物流配送[32-34]。城市环境中存在企业内部、企业之间和城镇外部3个方面的物流协作和市场。
企业内部物流一般由企业自己完成，但也有部分由第三方物流公司完成，例如有的企业两个车间之间的距离较远时会采用运输或仓储外包。企业内部物流要求提供单一功能的物流服务(如运输、仓储等)，其物流供应商一般基于自己的资产(如车队、船舶和仓库等)提供专业服务，这些服务大多是操作性的，业务内容单一，整合力不是太强。企业之间物流市场的业务范围主要限于本地，物流需求方通常是城镇内部的中小型企业，或产业链的上下级企业之间。物流服务者要有较强的策划能力、组织协调能力、信息处理能力和整合能力，其核心能力在于物流业务的整合、优化和管理，服务需精简高效，其所拥有的资产较少甚至没有。城镇外部物流市场的需求方通常是整个城市，其业务范围广甚至遍及全球，包括从国际国内市场采购原材料、设备、备品备件及各种辅料，把城市生产的商品销往全球等；物流服务的供给方专业化程度高、技术先进，具有强大的社会资源整合和服务全球客户的能力，可以为客户提供全方位的服务。
以上3种物流服务市场，形成了一种层级的物流网。在城市生产环境中，由于生产和加工地点不断变化，物流网及其节点必须不断变化，以适应不断变化的环境条件。当物流系统必须越来越频繁地对不可预知的事件做出反应并且越来越少地得到预先设定的程序的控制时，这种中心控制系统的方法就很难满足需求。在城市生产环境中，生产活动在空间上分布、在时间上自治，物流的任务是要找到一条尽可能降低库存、成本和资源消耗方面的优化之路，在合适的时间和地点将合适的物料送给需求者。为了满足城市生产中物流适应性的需求，一方面需要提高各级物流系统信息的可用性和及时性，灵活快速地适应环境的变化，另一方面要求物流系统具有能从已有数据记录中得出结论并进行优化的功能。
(4)景观化的工厂设施
工业建筑是创造物质产品、从事生产性活动的场所，是人—机—建筑—环境四个要素的结合，具有质的规定性。不同于广场景观、花园景观等城市景观，工厂设施景观不仅具有一般景观的特点，还具有自己独特的特征，如受生产工艺和使用时间的约束等。具有场所精神的工厂设施景观有以下基本要求[17]：①考虑生产工艺的合理性，工厂设施景观设计必须更好地完成生产，在生产工艺允许的范围内发挥景观设计的主观能动性;②保持环境的协调性，尊重环境，因地制宜，形成协调完整的环境，给员工带来安全感和归属感;③保证以安全生产为前提，避免人、环境和生产遭受损失，保证不干扰城市生活、不扰民。
1)工厂设施造型与审美意象相结合 工厂设施中各种复杂的管线、设备、构筑物交错组合在一起，有的高耸、巨大，有的形态复杂、怪异，在给人以工业文明震撼的同时，若不很好地规划，易造成凌乱破败的视觉垃圾之感。在工厂设施景观化设计时，可通过工业设施的个性化设计、艺术化包装来改变刻板的工业形象。
2)环境与场所精神相结合 要改变工厂设施冰冷的、与人对立的局面，一般通过技术层面对污染危害实施有效控制、对生产环境加以精心布置、对工厂设施进行创意设计等手段，使工厂成为亲切的人性化场所和对人有意义的城市场所。对工厂内部环境来说，通过空间建构、色彩构成等手法突出工厂风格的一体化、整体性和可识别性，可以给员工亲切感、安全感和归属感；通过对工厂空间形式的巧妙布置和色彩的精心渲染来追求心理开放，能够使工作成为快乐生活的一部分。在城市环境协调方面要考虑工厂设施，特别是小型工厂设施与城市环境建立一种尊重、协调和和谐的关系，尽管有些建在工业区的工厂设施不会让人觉得突兀和不便，但是在城市生产环境中，工厂、居民区和商业区交错，工业设施若处理不当，则不仅会破坏景观环境，还会给人的生活带来不便。可通过厂区边界、工厂形象等方法形成对工厂边界、距离、形体方面的视觉开放，通过引导行为的可及性提供参观性公共空间，拉近工业与城市的关系。
2 “互联网+”城市生产的内涵
在城市生产的各种研究领域中，需要不断利用先进制造技术和信息技术。“互联网+”城市生产是实现信息化、工业化和城镇化相互融合的有效途径，其本质含义是借助互联网、物联网、云计算、信息物理系统(Cyber Physical System, CPS)等技术将城市生产环境中的资源连接起来，实现分布式、零距离的人与人、人与服务、人与场景的连接，实现资源和能力的优化分配[35]。本文给出的“互联网+”城市生产的内涵如图2所示，图中可持续发展的产品和服务、分布和自治的生产系统、社会化协作的适应性物流和景观化的工厂设施是实现城市生产的4个主要研究领域。增材制造、数字化制造、先进传感器和控制技术、云计算等先进制造技术的发展推动城市生产不断向前发展，而人们不断增长和提升的物质和精神生活需求，将拉动城市生产不断向前发展。“互联网+”城市生产的内涵是指广泛利用包括云计算、先进材料等在内的先进制造技术和信息技术，促进生产朝着绿色化、小型化和景观化方向发展，使制造企业能够在城市环境中更好地生存和发展，与住宅区、商业区更好地融合，具体包括以下几个方面：
(1)利用“互联网+”技术减少生产过程中的污染物排放，减少材料和能源消耗，促进企业生产绿色化，不破坏环境，让工厂成为居民的好邻居。
(2)利用“互联网+”技术降低生产的经济批量，深化价值链分工，促进企业生产的专业化和小型化，以应对城市发展空间带来的局限。
(3)利用“互联网+”技术实现即时信息的采集和优化分析，以及产品生产全生命周期的优化，可排除生产过程中的低效环节，提高反应速度，增强适应性，应对城市环境动态变化对企业物流和生产运作带来的挑战。
(4)利用“互联网+”技术实现工厂数字模型和城市数字模型集成，居民可动态参与工厂的生产活动，对工厂进行评估和监控。
3 “互联网+”城市生产的技术体系
城市生产需要依托城市环境中特有的信息流、物流、技术和人才，实现与城市环境的共生共赢。工厂在城市环境中生产运作，不但需要借助企业内部的各类信息系统(企业资源规划(Enterprise Resource Planning, ERP)/CAD/CAM/CAPP/产品全生命周期管理(Product Lifecycle Management, PLM)等)实现企业内部的精益生产以应对城市生产环境带来的高成本压力，而且需要借助互联网/云计算/物联网等技术，与城市智能交通系统(Intelligent Transpotation System, ITS)、智能环境系统(Intelligent Environment System, IES)、行业信息平台、物流信息平台、城市信息平台等互联互通。同时，还需借助工厂知觉系统和城市知觉系统，形成一种“互联网+”的城市生态系统，充分集成工厂和城市环境的即时动态信息，将企业之间的合作互动从传统的供应链发展为价值创造的网络[35]，实现社群化合作生产。城市生产模式的实现至少需要两个前提条件：①参与者能够在高度互联的结构中安全可靠地互相交流相关商务数据，包括产品数据、生产效率、计划数据和生产成本等；②云端平台的可用性，该平台将生产商、供应商、服务商和顾客联系在一起，形成包括产业互联网、金融互联网和服务互联网在内的“互联网+”生态圈(如图3)。
3.1 先进制造技术对城市生产的影响
“互联网+”城市生产离不开先进制造技术的广泛使用，这些技术包括新型材料/纳米技术、增材制造/精密成型技术、机器人/自动化/智能化技术、先进传感技术、绿色制造/清洁生产技术、数字化制造、物联网/大数据/云计算等技术。城市生产组织要求工厂在城市空间上分布、小批量生产，以及工厂小型化、绿色化、景观化等，根据麦肯锡全球研究所的预测，在互联网的基础上，能够对制造业产生重要影响的技术主要包括增材制造、数字化制造、先进传感器技术和云计算等[36-38]。
(1)增材制造(3D打印) 与传统的去除材料和材料变形的制造过程不同，增材制造是通过一层层叠加物理层材料来生成三维实体产品。随着3D打印机的速度/效率/精度的提升、体积小型化/桌面化和成本的降低，增材制造技术将推动生产分布化、设计与制造一体化，每个家庭都有可能成为一个微型工厂。同时，通过与企业的CAD/CAPP/快速成型(Rapid Prototyping，RP)等信息系统联网，可实现消费者、设计者和生产者直接联网控制的在线制造、社群化制造。
(2)数字化制造技术 指围绕客户需求，在迅速收集和分析产品、工艺与资源信息的基础上，借助虚拟现实、快速原型、多媒体和互联网技术，实现数字化仿真和原型制造，快速生产能够满足用户所要求产品的技术。数字化制造技术在对制造过程进行描述的过程中建立了数字空间，并在其中完成产品制造，基于互联网、先进传感器技术的集成，实现企业内和企业间互联，为分布式生产、虚拟沟通和协作、远程操作与监视提供了可能，促进了制造企业向小型化、网络化、社群化方向发展。基于虚拟现实和增强现实技术，可以对工厂与周边城市环境的协调程度进行优化设计，促进工厂设施的景观化。
(3)先进传感器与控制技术 指在制造环节和非制造环节中广泛使用传感器连接或嵌入到目标对象，来收集目标位置的数据，并自动使用这些数据，最主要的技术就是物联网技术(Internet of things)。例如，大多数智能手机中的全球定位系统能够自动收集手机的使用时间和方式等信息。在制造业和物流业中，利用无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)标签跟踪物料在装配线上和仓库中的移动，可以实现对每个托盘的实时跟踪，甚至可以实现每个零件在厂内从原材料到成品的每个生产步骤、在厂外从工厂到消费者的每个交付过程的即时跟踪，从而使制造商即时调整交货和生产进度，尽可能提高效率和对需求变化的响应能力。
(4)云计算 是指在远程服务器上而不是在现场硬件上的数据存储和处理。远程服务器安装在诸如阿里、百度、谷歌和亚马逊等公司经营的海量服务器平台上，后者出租空间存储数据并运行应用程序。由于远程存储大量数据比本地存储的费用低，制造业逐步开始从现场到云计算的过渡。云计算正逐渐成为制造业供应链的一部分，也逐渐成为制造工厂内部制造过程的一个组成部分，使制造企业具备了收集、存储和分析其生产过程中产生的大量数据的能力。云计算为制造业真正实现客户导向、大规模个性化定制生产提供了驱动力和可能性。
表1所示为这些技术对促进城市生产绿色化、小型化、景观化等方面的影响。还有其他一些技术，如先进材料、工业机器人等也会在互联网技术的融合中对城市生产产生影响，限于篇幅，本文不再一一分析。
表1 主要先进制造技术给城市生产带来的机遇与挑战
续表1
3.2 需要研究的主要关键技术
本文认为，在城市的“互联网+”生态圈内，大规模个性化定制生产、绿色性实时动态反馈和优化技术、集成客户订单的生产系统自优化技术、基于云端的实时生产流程模和基于云端虚实结合的工厂设施景观评价技术是实现“互联网+”城市生产的主要关键技术。
(1)“互联网+”大规模个性化定制技术
生产者一直面临着经济规模和产品品种数量的矛盾，他们一直关注成本领先和差异化战略两种竞争策略。在城市生产中，制造企业面临着高房地产价格的压力，承担着高环保要求，工厂规模也受到城市空间的影响，很难保证成为成本领先者；加上技术更新发展快、产品生命周期缩短，想要成功实现差异化，并非易事。由此可知，城市生产必须包容低成本和差异化两个战略，即利用互联网产生的规模效应，低成本地生产大量单一的产品和提供顾客定制化的产品。因此，“互联网+”大规模个性化定制技术是实现城市生产的关键技术之一，该技术利用“互联网+”生态空间中数据的自组织积累机制、数字化虚拟市场机制和数字逼近机制，低成本地实现大量个性化需求的同质化、同质化需求生产的标准化、标准化部件加总的个性化，达到包容低成本和差异化两个竞争战略的目的[40-41]。目前，对大规模定制的研究已经比较深入[39-41]，但是现有研究的主要思路是生产者尽可能低成本地生产多样化的产品以满足客户个性化的需求，尚未对客户个性化需求本身进行深入探讨。
(2)“互联网+”绿色性实时动态反馈和方案绿色优化技术
城市生产对产品整个生命周期提出了更高的环保要求，要求在产品设计和开发中更多考虑产品生命过程中的绿色性。在城市生产环境下，增强产品的绿色属性除了有可能削弱产品原有的功能和性能、较大幅度地增加产品制造的难度和成本、降低产品的市场竞争力外，还存在以下特殊挑战：①由于产品生产周期阶段环境因素的导入，导致绿色设计效率低，实施周期长；②城市生产更多是一种社群化[42-45]、个性化的制造，对每一种个性化定制产品的设计方案都进行系统的全生命周期分析是不可行的；③城市生产是一种分布式自治型生产模式，在生产过程中存在多种方案，如能源的选择、资源投入的选择等，有的选择不能事前确定，需要根据每个制造单元的边界条件进行决策，可能改变产品生产的绿色性；④城市生产中的又一趋势是由制造向服务转变，随着大量生产性服务的出现，城市生产中新的商业模式将会不断涌现和发展，对其进行绿色性分析是必然也是必要的。
基于以上考虑，“互联网+”绿色性实时动态反馈和方案绿色优化技术成为实现城市生产绿色化的关键技术，该技术需要基于云数据和计算智能提供的有关产品设计绿色的策略、产品设计中的知识、新材料新技术等服务，将绿色设计思想与知识重用方法相结合，有效解决产品绿色属性与产品原有功能、性能之间的冲突问题；基于城市生产环境中价值创造网络的互联和交互，着重考虑产品/材料/能源/水等综合资源效率，通过敏捷物流/敏捷电网等实现整个产品生命周期以及不同工厂之间的绿色性优化[46-50]。关于绿色产品设计和开发技术，国内外学者已经有不少研究[51-57]，但较少涉及绿色性的在线反馈和优化问题，离城市生产中对产品开发绿色性的实时性要求还有差距，尚需进一步研究。
(3)“互联网+”集成客户订单的生产系统自优化技术
计划导向和价值导向之间的矛盾一直是生产者面临的问题。计划导向面向整个生产过程优化生产方式和资源配置，而价值导向聚焦于单一的价值创造过程链，该过程链往往只对过程链边界状态的变化做出反应。城市生产中，社群化制造是一种趋势，分布自治是主要的生产组织形式。城市生产要求采用互联网，通过实现整个价值创造网络的水平集成、整个产品生命周期点与点之间的集成以及整个制造系统各个层次集成来解决计划与价值创造之间的矛盾。因此，本文认为“互联网+”集成客户订单的生产系统自优化技术是城市生产的关键技术，该技术要求制造系统能够根据客户订单的计划目标，通过调整自身参数或内部结构来响应系统边界条件的变化，做出自我优化的决策。目前，自优化技术的研究主要集中在水利[58]、网络[59-60]和一些控制算法[61]方面，生产系统自优化、尤其是基于“互联网+”生态圈的自优化技术的研究成果非常罕见。
(4)基于云端的实时生产流程模拟
城市生产中，先进制造技术的应用为生产的分布化和自治化提供了动力，但是产生了对掌握这些技术人才的依赖，使制造工厂有可能在这些人才聚集地重新聚集，对城市生产的分布产生了阻力。因此，为工人提供决策辅助成为必要，基于云端的实时生产流程模拟就成为促进城市生产的关键技术。动态变化是城市生产的一大主要特征，客户订单的改变、供应商的延迟，以及内部问题产生的生产延迟等都会让城市生产面临挑战，应在考虑动态影响的同时管理好庞大的生产流程。基于云端的实时生产流程模拟是应对这一挑战的有效手段，其目的是在复杂情况下对工人决策进行辅助，因此模拟工具从生产实际中获得实时数据非常重要。应在实时数据获取的基础上对生产计划与控制模型进行模拟调整，使其尽量准确反映实际情况。通过模拟分析，既可以确定目前实际的生产控制情况，又可以确定生产管理的最优配置及其操作方法[62-63]，还可以描绘干扰项的影响，准确预测应对措施的效果。
(5)基于云端虚实结合的工厂设施景观评价
工厂设施景观评价不但包括建筑、构筑物、绿化、道路和设施设备等可见物理要素，而且包括声、光、热、气压、气味等不可见要素，不同的物理要素有不同的景观价值，相同物理要素在不同环境下的景观价值也不同，不同的人对相同环境下的同一个物理要素的景观价值也会有差异。一方面，景观的价值既来源于景观组成要素及其物理特征，需要通过构成要素来解释，又来源于构成要素与环境的关系，需要通过这种关系的描述来评估；另一方面，景观的价值取决于与景观相关联的公众的综合评价，既与观察者相关，又与被观察者相关。工厂信息模型、三维数字城市和虚拟现实技术的发展，为工厂设施景观评价提供了数字化的技术条件[64]。工厂信息模型在三维数字化空间中关联了整个厂区建筑物、构筑物、设施设备、人的静态和动态状态的空间与语义信息;三维数字城市通过测绘方式建立了城市景观对象的表面模型和相互关系;虚拟现实技术包括增强现实和增强虚拟环境技术，能够将三维虚拟对象叠加到真实世界显示，也能够将真实对象的信息叠加到虚拟环境中，实现实时交互和三维互动，极大地提高了用户的体验感和可信度[65]。云计算、互联网和智能手机的广泛应用使基于云端的工厂设施景观评价成为可能。一方面，云计算将存储和复杂的计算从客户端转移到云计算服务环境，为工厂设施景观评价的交互和计算提供了分布式架构模式；另一方面，泛在互联的智慧城市不断发展、智能手机的屏幕和摄像头等硬件性能的提升、增强现实方面的APP在移动互联网上的飞速发展，为广大公众随时随地参与工厂设施景观评价提供了方便。
4 “互联网+”城市生产服务平台概念模型
在城市生产中，产品开发、生产制造和物流活动都是多角色参与、多领域协同的活动，需要多种资源支持。互联网、大数据、云计算、物联网等信息技术的不断发展，为城市生产中各种资源的共享和各个角色的协调提供了技术手段。本文提出“互联网+”城市生产服务平台概念模型[36,40](如图4)，其目的是形成一种“角色+平台”城市生产服务模式，促进城市生产的发展。该概念模型包括服务需求者、服务提供者和网络经纪人3类角色,服务需求者主要指新产品开发服务需求者、产品生产服务需求者，以及由此派生出来的物流服务需求;服务提供者包括拥有软件、硬件和智力资源的产品开发服务者，拥有加工和装配能力的制造资源提供者，拥有某些技能的人力资源提供者，以及物流服务提供者。所有服务需求者和服务提供者都将自己的资源和信息通过封装的形式形成Web服务发布在互联网上。网络经纪人是一个智能的Agent，主要管理城市生产服务的需求和供给信息，实现Web服务需求和供给匹配，处理城市环境中的实时信息。为了确保“互联网+”城市生产的效益和效率，需要处理好以下3个主要问题:
(1)基于时间的服务需求定义 主要任务是要明确未来一定时间内对资源的种类和数量的需求，这是一个比较困难的任务。例如为了应对市场需求波动对劳动力需求的变化，城市生产会应用多种柔性用工模式，企业可以选择通过核心员工加班的方式或使用临时工的办法来满足日益扩大的需求，虽然两种柔性用工模式都能满足能力增加的需求，但它们在费用、时间和调整范围等方面是不一样的，一个企业需要综合利用多种柔性用工模式，来应对不同市场状态、不同产品阶段能力需求的不稳定性。在综合使用用工模式时，既要考虑公司未来的业务、产品生命周期、市场的趋势和销售预测，还要考虑公司的产品和其他约束情况。因此，柔性用工模式的综合使用问题是一个多准则决策问题。
(2)城市生产参与者认证和验证 城市生产在空间上分布、在时间上自治的组织方式，需要一种特殊的认证模式。①每个参与者必须对潜在的规则有充分的认识，例如必须让每个参与者都知道没有及时完成工作的后果。②需要建立具备某种资质的资源池，例如对人力资源来说，任何用工模式的有效使用，都依赖于用工服务需求能够快速而可靠地被合适的服务提供者接受，具备资质的服务者数量越大，用工模式的成功性就越大。企业生产有严格的时间、数量和质量需求，任何时间、数量和质量上的问题，都有可能造成订单无法完成，企业则将这种责任转移到参与者和工作执行者身上。然而在“互联网+”城市生产中，整个任务分配过程中的部分工作是系统自己完成的，从而无法分清谁将承担责任，以及承担多大责任。
(3)服务需求与服务提供者的匹配 主要任务是为每一个服务需求快速找到最合适的服务提供者，为此需要建立一系列优先规则集。例如在人力资源需求的匹配中，至少需要建立两个优先规则集：①用工模式选择的优先规则集,即针对一个特定的人力资源服务需求确定选用哪种用工模式，因此需要开发一个综合的用工模式选用规则集来辅助解决该问题，这个规则集定义了在什么时间和什么市场阶段应该选用哪种用工模式；②关于工作组或工作个体的优先权规则集，即针对工作组的选择主要考虑工作组是否具备与工作任务相适应的资格，针对工作个体的选择主要考虑个人的工作资质、累计工作时间、偏好、有效时间等因素。建立以上两种优先规则集之后，基本能实现人力资源服务和人力资源提供者之间的匹配和派遣。
5 “互联网+”城市生产的研究案例
生产与工作均衡是城市生产追求的主要目标之一，柔性用工是实现这一目标的有效手段。如何通过使用柔性和自组织技术等“互联网+”技术为柔性用工提供支撑，在实现员工工作和生活均衡的同时提高工厂的生产率，是“互联网+”城市生产需要研究的一个重要课题。德国Fraunhofer IAO研究所针对该问题进行了CapaflexCy的项目研究，开发了能力之星工具(Capacity Star-Tool，CST)，并在一个新鲜肉生产公司获得了成功应用[66-68]。该案例是笔者与IAO的研究人员交流并分析整理相关文献资料后形成的。
CapaflexCy的目标是开发一套能够实施、支持和运作一个自组织劳动力时间的战略、方法和工具。该课题深入分析了工业4.0时代德国未来的制造工作，指出人力资源柔性是未来的关键因素，未来的趋势是分布式控制而非完全自己控制;项目还分析了变化市场环境柔性人力能力评估和规划方法，设计了CPS的自组织和柔性用工系统。CST使人力资源规划者可以在车间层次识别柔性，不但提供刚性的班次排程，而且借助多种柔性用工策略使基于真实的市场需求做出短期调整成为可能。CST采用两层结构，即规划驾驶舱(Planner Cockpit, PC)和管理驾驶舱(Management Cockpit, MC),如图5所示。
PC针对具体的产线，反映特定区域、特定车间产线人力资源能力的现状，具体包括将生产计划转换为人力需求、确定每条产线的人力资源排程、计算每天的人力资源能力供给、调整短期的人力资源供需矛盾、监视和识别产线人力资源供给和需求的偏差等。PC还在数量和时间两个方面提供了特定策略：数量方面包括机器/生产线的使用数量、生产线的工人数量、公司核心员工的数量、临时工的数量、从其他制造企业借来的工人数量、公司可以租借到其他区域的工人的数量等;时间方面包括班次数及班次持续的时间、减少的班次数及班次缩短时间、追加班次数及班次的持续时间、取消的班次数及班次持续的时间等。
MC聚合全部PC的信息，管理与柔性劳动资源规划相关的重要公司绩效指标，其主要功能包括汇聚不同PC可视化的规划结果，综合分析出不同人力柔性策略对公司绩效指标的影响，即时显示每条产线的当期目标与实际绩效指标的偏差，并寻找引起偏差的原因。
CST的系统架构采用典型的Web服务结构，如图5所示。前台用超文本标记语言(HyperText Markup Language, HTML)组件构建，能同时提供给桌面浏览器和移动客户，如平板电脑和智能手机等。针对不同设备屏幕尺寸大小设计了不同的布局方式，但提供的信息一致。基本的Web服务包括导航服务、定制服务、报告服务和投票表决服务等，所有的Web服务由Web服务器管理。
CST在德国一家鲜肉生产公司获得了很好的应用。德国鲜肉市场的特点是：①整体需求稳定(人均每年60 kg)、品质高、品种繁多；②各品种在一年中的生产数量波动剧烈，而且市场需求严重依赖短期效应，变化规律不明显，准确预测困难，例如天气好时烧烤类食物(barbecue food)的需求将增加，下雨时烘烤类食物(roasts food)的需求将增加。由于鲜肉食品的易逝性和有限的上架时间，鲜肉生产公司面临市场数量需求变化大、反应时间短的挑战，即使在德国这样的发达国家，鲜肉制造行业仍然是劳动力密集行业，根据市场需求灵活使用员工是这家公司一个重要的竞争因素。
该公司有10条产线，分布在4个地区。在应用过程中，每条产线主要的班次模型、机器应用数量、公司核心员工信息和标准工作流程都被存储在各自的PC中，并且核心雇员都接受了PC的使用培训。线长可以对公司的周计划进行调整，设计每周雇员的具体班次计划，并尽可能早地让雇员知道其标准班次计划，还可以每天或即时更新能力需求信息，根据雇员出勤或短期市场需求数量的改变等情况调整每天的班次计划。为了便于线长与雇员、雇员与雇员之间即时的班次协调，实施过程中还开发了班次涂鸦等工具。
CST已经在该公司成功应用两年，取得了很好的效益。对员工来说：①工作分配及负荷变得透明；②通过自我确定的工作时间调动了工作积极性；③在移动Web应用程序上采用分布自治的方式决定下一周的班次安排，实现了自我组织和协调。对管理者来说：①自动控制和通知班次中的员工执行任务，减少了管理工作量；② 工作情况具有透明性，交接班更快更顺畅。对公司来说：①需求上的变动可以很快地响应；②避免了没有效率的工作时间，提高了生产率和经济效益。
6 结束语
“互联网+”城市生产是实现信息化、城镇化和工业化融合发展的重要途径，也是实现产城融合发展的重要手段。本文分析了城市生产的特点和重点研究领域，指出了“互联网+”城市生产的内涵和技术体系，建立了“互联网+”城市生产的服务支撑平台概念模型。本文将重点放在“互联网+”城市生产的生产运作方面，对城市生产企业如何借助“互联网+”技术实现节能减排、提高材料利用率，以获得高的经济生态效益方面考虑得不多，这是本文的不足之处。今后的研究将对本文提出的关键技术进行深入研究和开发，并将探究具有超高经济生态效益的城市生产工厂的特征、模型以及实现途径等。
[1] SPATH D, LENTES J. Urban production to advance the competitiveness of industrial enterprises[C]//Proceedings of the 22nd International Conference on Production Research. Ottawa, Canada:ICRP,2013:5.
[2] NISHA M, JOAN B. The federal role in supporting urban manufacturing[EB/OL]. [2017-05-11].http://www.urban.org/publications/1001536-supporting-urban-manufacturing.
[3] WANG Lei, FU Jianrong. The spatial distribution of urban manufacturing industries in the United States and its implication for urban development in China[J].Economic Geography,2014,34(8):81-88(in Chinese).[王 磊，付建荣.美国都市工业的空间分布及其对中国城市发展的启示[J].经济地理，2014，34(8):81-88.]
[4] HUANG Yongchun, ZHENG Jianghuai, YANG Yiwen, et al. Analysis on the mystery between China’s de-industrialization and U.S. re-industrialization—based on the interactive externality between services and manufacturing[J]. China Industrial Economics,2013(3)：7-19(in Chinese).[黄永春，郑江淮，杨以文，等.中国“去工业化”与美国“再工业化”冲突之谜解析[J].中国工业经济，2013(3)：7-19.]
[5] KALISCH D P H, SCHATZINGER S, BRAUN S, et al. Morgenstadt CityInsight. a research approach for systems research in urban development[EB/OL].[2016-09-02].https://www.researchgate.net/publication/256482555_Morgenstadt_City_Insights_A_research_approach_for_systems_research_in_urban_development.
[6] FENG Haibo. Discussion on urban industrial space organizations of Shanghai[J]. Urban Research,2014(6)：129-133(in Chinese).[封海波.上海都市型工业空间组织探讨[J].城市研究，2014(6) ：129-133.]
[7] DINLERSOZ E M. Cities and the organization of manufacturing[J]. Regional Science and Urban Economics,2004(12):71-100.
[8] GU Xinjian, DAI Feng, CHEN Jixi, et al. Relationship between smarter manufacturing and smart city[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2013,19(5)：1127-1133(in Chinese).[顾新建，代 风，陈芨熙，等.智能制造与智慧城市的关系研究[J].计算机集成制造系统，2013,19(5)：1127-1133.]
[9] DENG Xiuquan, QI Ershi. A study on design procedures of pull system of lean production[J].Industrial Engineering and Management,2000,5(5)：28-31(in Chinese).[邓修权，齐二石.精益生产方式拉动生产系统设计程序的研究[J].工业工程与管理，2000,5(5)：28-31.]
[10] ZHAO Rongyong, ZHANG Hao, FAN Liuqun, et al. Research on relationship between digital factory and virtual manufacturing[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2004,10(12):46-50(in Chinese).[赵荣泳，张 浩，樊留群.数字化工厂与虚拟制造的关系研究[J].计算机集成制造系统，2004,10(12):46-50.]
[11] QI Guoning, GU Xinjian, LI Renwang. Study on mass customization and its models[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2000,6(2)：41-45(in Chinese).[祁国宁，顾新建，李仁旺.大批量定制及其模型的研究[J].计算机集成制造系统，2000,6(2)：41-45.]
[12] GU Qiang. Basic features and developmental countermeasures for metropolis industries[J]. China Industrial Economy,2001(10):40-45(in Chinese).[顾 强.都市型工业的基本特征及其发展对策[J].中国工业经济，2001(10)：40-45.]
[13] Central People’s Government of the People’s Republic of China. National planning of new style of urbanization(2014-2020)[EB/OL].[2017-05-11]. http://www.gov.cn/gongbao/content/2014/content_2644805.htm(in Chinese).[中华人民共和国中央人民政府.国家新型城镇化规划(2014-2020)[EB/OL].[2017-05-11].http://www.gov.cn/gongbao/content/2014/content_2644805.htm.]
[14] SINGH S. MorgenStadt—a German view of the city of the future[M].Berlin, Germany:Springer-Verlag，2017：253-272.
[15] MATT D T, SPATH D, BRAUN S, et al. Morgenstadt-urban production in the city of the future[C]//Proceedings of the 5th International Conference on changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production. Berlin, Germany:Springer-Verlag,2013：13-16.
[16] LI Qiang, CHEN Yulin, LIU Jingming. On the development model of Chinese urbanization[J]. Social Sciences in China,2012(7)：82-100(in Chinese).[李 强，陈宇琳，刘精明.中国城镇化“推进模式”研究[J].中国社会科学，2012(7)：82-100.]
[17] SONG Tingwei. Research on landscape design of industrial facilities[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology,2009(in Chinese).[宋廷伟.工业设施景观化设计研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学，2009.]
[18] CHEN Zhuang, LIU Fei. The research on the strategies for product sustainable development[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,1999,5(5)：22-25(in Chinese).[陈 庄，刘 飞.产品可持续性发展策略探讨[J].计算机集成制造系统，1999,5(5)：22-25.]
[19] LI Xiao, LIU Zhenggang, GU Xinjian. Study on enterprise product service system for sustainable development[J].China Industrial Economics,2011(2)：110-119(in Chinese).[李 晓，刘正刚，顾新建.面向可持续发展的企业产品服务系统研究[J].中国工业经济，2011(2)：110-119.]
[20] JIANG Shaofei，FENG Di，LU Chunfu，et al. Evolutionary design method from product to product service systems[J/OL]. Computer Integrated Manufacturing Systems[2017-05-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3619.TP.20170504.0716.016.html(in Chinese).[姜少飞,冯 迪,卢纯福,等.从产品到产品服务系统的演化设计方法[J/OL].计算机集成制造系统[2017-05-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3619.TP.20170504.0716.016.html.]
[21] HUANG Qiming, PAN Yunhe. Research on the thinking process model of technological innovation in product design[J]. Chinese Journal of Engineering Design,2000,7(2)：1-4(in Chinese).[黄旗明，潘云鹤.产品设计中技术创新的思维过程模型研究[J].工程设计学报，2000,7(2)：1-4.]
[22] REN Feng, LI Yuan, ZHAO Gengshen. Empirical analyzing on the influence between product life cycle and technology innovation[J]. Science Research Management,2003,24(3)：13-18(in Chinese).[任 峰，李 垣，赵更申.产品生命周期对技术创新影响的实证研究[J].科研管理，2003,24(3)：13-18.]
[23] KONG Ting, SUN Linyan, FENG Taiwen. Effects of marketing-manufacturing integration across new product development on performance[J].Science Research Management,2015,36(9)：1-10(in Chinese).[孔 婷，孙林岩，冯泰文.营销—制造整合对新产品开发绩效的影响研究[J].科研管理，2015,36(9)：1-10.]
[24] XIE En, CHEN Xin. A study of supplier networks and buyer firms NPD performance[J]. Science Research Management,2015,36(6)：20-27(in Chinese).[谢 恩，陈 昕.供应商网络与买方企业新产品开发绩效的研究[J].科研管理，2015,36(6)：20-27.]
[25] LI Suicheng, LI Bo, ZHANG Yantao. The impacts of the supplier innovation and network capability on the manufacturer product innovation based on the moderating effect of the supplier network structure[J]. Science Research Management,2013,34(11)：103-113(in Chinese).[李遂成，李 勃，张延涛.供应商创新性、网络能力对制造企业产品创新的影响—供应商网络结构的调节作用[J].科研管理，2013,34(11)：103-113.]
[26] LI Gang, BAI Yingbo, XU Dehui. Customer involvement and marketing speed of new products:an empirical investigation in china’s manufacturing companies[J]. Science Research Management,2014,35(2)：94-103(in Chinese).[李 刚，白影波，许德惠.客户参与与新产品上市速度：基于中国制造业的实证研究[J].科研管理，2014,35(2)：94-103.]
[27] WANG Xiaojuan, WAN Yinghong. Action mechanism of customer knowledge management process on service production development performance:case study based on collaboration competency perspective[J]. Studies in Science of Science,2015,33(2)：264-271(in Chinese).[王小娟，万映红.客户知识管理过程对服务产品开发绩效的作用—基于协同能力视角的案例研究[J].科学学研究，2015,33(2)：264-271.]
[28] YANG Chenghu, HE Lijin, CHEN Dutian, et al. Manufacturing/remanufacturing decision based on the selection of recycling and remanufacturing channel[J/OL]. Computer Integrated Manufacturing Systems[2017-05-11]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3619.TP.20170616.1028.008.html(in Chinese).[阳成虎,何丽金,陈杜添,等.基于回收和再制造渠道选择的制造/再制造生产决策[J/OL].计算机集成制造系统[2017-05-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3619.TP.20170616.1028.008.html.]
[29] HOU Hanpo, LI Haibo, WU Qianqian, Urban industry citizen[M]. Beijing:China City Press,2014(in Chinese).[侯汉坡，李海波，吴倩茜.产城人融合—新型城镇化建设中核心难题的系统思考[M].北京：中国城市出版社，2014.]
[30] WANG Zhiguo, TANG Renzhong, BAI Ao, et al. Lean production system operation optimization model and method for algorithmic problem solving[J]. Journal of Mechanical Engineering,2009,45(9)：114-119(in Chinese).[王志国，唐任仲，白 翱，等.精益生产系统运作优化模型及求解方法[J].机械工程学报，2009,45(9)：114-119.]
[31] CAO Wei, JIANG Pingyu, JIANG Kaiyong, et al. Radio frequency identification-based real-time data collecting and visual monitoring for discrete manufacturing workshop[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems，2017，23(2)：273-284(in Chinese).[曹 伟，江平宇，江开勇，等.基于RFID技术的离散制造车间实时数据采集与可视化监控方法[J].计算机集成制造系统，2017，23(2)：273-284.]
[32] XIE Lei, MA Shihua,GUI Minghua, et al. The relationship among supply logistics synchronization, supply chain agility, and firm performance[J]. Science Research Management,2012,33(11)：96-104(in Chinese).[谢 磊，马士华，桂明华，等.供应物流协同与供应链敏捷性、绩效关系研究[J].科研管理，2012,33(11)：96-104.]
[33] LI Yanhui, ZHANG Xi, XIAO Kai, et al. Research on the supply chain coordination of RFID integrated cross-enterprise in the environment of “downstream driving”[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2017,23(8):1711-1720(in Chinese).[李延晖，张 茜，肖 凯，等.“下游驱动”的RFID跨企业集成供应链协调研究[J].计算机集成制造系统,2017,23(8):1711-1720.
[34] XIE Lijuan. Distribution organization reconstruction in the internet age—backward supply chain integration perspective[J]. China Industrial Economics,2015(4):44-56(in Chinese).[谢莉娟.互联网时代的流通组织重构[J].中国工业经济，2015(4)：44-56.]
[35] MA Huateng, ZHANG Xiaofeng, DU Jun. Internet + national strategic action roadmap[M]. Beijing:CITIC Press,2015(in Chinese).[马化腾,张晓峰，杜 军.互联网+国家战略行动路线图[M].北京：中信出版社，2015.]
[36] ZHOU Jiajun, YAO Xifan. Advance manufacturing technology and new industrial revolution[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2015,21(8):1963-1978(in Chinese).[周佳军，姚锡凡.先进制造技术与新工业革命[J]. 计算机集成制造系统,2015,21(8):1963-1978.]
[37] MANYIKA J, CHUI M, BUGHIN J, et al. Disruptive technologies:advances that will transform life, business, and the global economy[EB/OL].[2017-05-11].http://www.mckinsey.com/business-functions/digital-mckinsey/our-insights/disruptive-technologies.
[38] WIAL H. A factory in every home？emerging manufacturing technologies and metropolitan development[EB/OL].[2017-05-11].https://www.researchgate.net/publication/290457627.
[39] QI Guoning, GU Xinjian, TAN Jianrong, et al. Technology and application for mass customization[M]. Beijing:Machinery Industry Press,2003(in Chinese).[祁国宁，顾新建，谭建荣,等.大批量定制技术及其应用[M].北京:机械工业出版社，2003.]
[40] WU Yishuang, SHENG Ya, CAI Ning. Study on mass intelligent customization based on internet plus[J]. China Industrial Economy,2016(4):127-143(in Chinese).[吴义爽，盛 亚，蔡 宁.基于互联网+的大规模智能定制研究[J].中国工业经济，2016(4)：127-143.]
[41] LI Haijian, TIAN Yuexin, LI Wenjie. Mobile internet thinking and traditional business reengineering[J]. China Industrial Economy,2014(10):135-146(in Chinese).[李海舰，田跃新，李文杰.互联网思维与传统企业再造[J].中国工业经济,2014(10):135-146.]
[42] JIANG Pingyu, DING Kai, LENG Jiewu. Social manufacturing：drivers, research status, and trends[J]. Industrial Engineering Journal,2016,19(1):1-9(in Chinese).[江平宇，丁 凯，冷杰武.社群化制造：驱动力、研究现状与趋势[J].工业工程,2016,19(1):1-9.]
[43] JIANG Pingyu, DING Kai. Socialization trend analysis of manufacturing mode based on multi-dimensional evolution model[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2016,22(9):2245-2255(in Chinese).[江平宇，丁 凯.基于多维度演化的制造模式社群化趋势分析[J].计算机集成制造系统，2016，22(9)：2245-2255.]
[44] JIANG Pingyu, LENG Jiewu, DING Kai. Analyzing and delimiting the overlapping concept boundaries of social manufacturing[J/OL]. Computer Integrated Manufacturing Systems[2017-05-11]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3619.TP.20170602.1040.002.html(in Chinese).[江平宇,冷杰武,丁 凯.社群化制造模式的边界效应分析与界定[J/OL].计算机集成制造系统[2017-05-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3619.TP.20170602.1040.002.html.]
[45] ZHANG Zuguo. System architecture for SNS-based collaborative intelligent manufacturing[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2016,22(7):1779-1788(in Chinese).[张祖国.面向社会化协同的智能制造体系结构[J].计算机集成制造系统，2016，22(7):1779-1788.]
[46] ZHAO Zhen. Crossover administration of “Internet Plus”:perspective of creative destruction[J]. China Industrial Economics,2015(10):146-160(in Chinese).[赵 振.“互联网+”跨界经营，创造性破坏视角[J].中国工业经济,2015(10):146-160.]
[47] LUO Min, LI Liangyu. The Innovation of business model in internet era:from value creation perspective[J]. China Industrial Economics,2015(1):95-107(in Chinese).[罗 珉，李亮宇.互联网时代的商业模式创新：价值创造视角[J].中国工业经济,2015(1):95-107.]
[48] LI Haijian, GUO Shumin. From managing enterprise to managing society[J]. China Industrial Economics，2008(5):87-98(in Chinese).[李海舰，郭树民.从经营企业到经营社会[J].中国工业经济，2008(5)：87-98.]
[49] YIN Chao, ZHANG Yun, ZHONG Ting. Optimization model of cloud manufacturing services resource comnination for new product development[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2012,18(7)：1368-1378(in Chinese).[尹 超，张 云，钟 婷.面向新产品开发的云制造服务资源组合优选模型[J].计算机集成制造系统，2012,18(7)：1368-1378.]
[50] DING Rong, SUN Yanming. Self-organization evolution model and simulation of virtual manufacturing resource selection[J]. Industrial Engineering Journal,2012,15(6):25-31(in Chinese).[丁 绒，孙延明.虚拟制造资源选择的自组织演化模型及仿真[J].工业工程，2012,15(6)：25-31.]
[51] ZHANG Lei, ZHANG Weiwei, JIANG Shixin, et al. Green product innovation design method based on TRIZ and patent analysis[J]. Machine Design and Research,2016,32(5):1-4,24(in Chinese).[张 雷，张伟伟，蒋诗新，等.基于TRIZ与专利分析的产品绿色创新设计方法[J].机械设计与研究，2016，32(5)：1-4，24.]
[52] ZHANG Lei, PENG Hongwei, LIU Zhifeng, et al. Knowledge reuse in green product concept design process[J]. Journal of Mechanical Engineering,2013,49(7):72-79(in Chinese).[张 雷，彭宏伟，刘志峰，等.绿色产品概念设计中的知识重用[J].机械工程学报，2013，49(7)：72-79.]
[53] SUN Liangfeng, QIU Lemiao, ZHANG Shuyou, et al. Evaluation of design scheme for complex product combined with green performance based on generalized logic analysis[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2013,19(8):1990-1999(in Chinese).[孙良峰，裘乐淼，张树有，等.基于泛逻辑推理的复杂产品融合绿色性分析的设计方案评价技术[J].计算机集成制造系统,2013,19(8):1990-1999.]
[54] GAO Yicong, FENG Yixiong, TAN Jianrong, et al. Dynamic characteristics of multi-stage planetary gears of shield tunnelling machine based on planet mesh phasing analysis[J]. Journal of Mechanical Engineering,2011,47(23):144-160(in Chinese).[高一聪，冯毅雄，谭建荣，等.面向寿命终结阶段的机械产品设计绿色多准则优化[J].机械工程学报，2011，47(23)：144-160.]
[55] ZHANG Xuemei, CHEN Gang, FENG Shuai. Green product design strategy with government participation[J].Systems Engineering,2014,32(6):126-131(in Chinese).[张雪梅，陈 纲，冯 帅.政府参与的绿色产品设计策略[J].系统工程，2014，32(6)：126-131.]
[56] CHEN Jian, ZHAO Yanwei, LI Fangyi, et al. Transforming bridge-based conflict resolution for product green design[J]. Journal of Mechanical Engineering,2010,46(6):132-142(in Chinese).[陈 建，赵燕伟，李方义，等.基于转换桥方法的产品绿色设计冲突消解[J].机械工程学报，2010，46(6)：132-142.]
[57] LUAN Zhongquan. Research of green design dethod based on the environmental eco-indicator of product[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering,2004,40(5):96-100(in Chinese).[栾忠权.基于产品环境生态指数的绿色设计方法研究[J].机械工程学报，2004，40(5)：96-100.]
[58] WU Zening, DING Dafa, JIANG Shuixin. Self-optimization simulation and planning models of multi-basin water resources system[J]. System Engineering—Theory&Practice,1997,17(2)：78-84(in Chinese).[吴泽宁，丁大发，蒋水心.跨流域水资源系统自优化模拟规划模型[J].系统工程理论与实践，1997,17(2)：78-84.]
[59] WANG Bo.Research on key technologies in LTE self-optimizing network[D]. Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications,2011(in Chinese).[王 波.LTE网络自优化关键技术研究[D].北京：北京邮电大学，2011.]
[60] QIN Wencong. Research on the key technologies of self-optimization and self-healing in the LTE network[D]. Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications,2014(in Chinese).[秦文聪.LTE系统自优化及自治愈技术研究[D].北京：北京邮电大学，2014.]
[61] YE Lingjian. A fast algorithm for self-optimizing control of nonlinear plants[J]. Control Theory & Applications,2016，33(1)：40-46(in Chinese).[叶凌箭.非线性过程自优化控制的快速算法[J].控制理论与应用，2016，33(1)：40-46.]
[62] STOCK T, SELIGER G. Opportunities of sustainable manufacturing in industry 4.0[J].Procedia CIRP,2016,40:536-541.
[63] BRETTEL M, GISHRIAL F G, BENDIF D, et al. Enablers for self-optimizing production systems in the context of industry 4.0[J].Procedia CIRP,2016,41:93-98.
[64] XUE Mei. An integration method of building information model with 3D digital city[J]. Geomatics World,2014,21(5):111-117(in Chinese).[薛 梅.一种建筑信息模型与三维数字城市集成方法[J].地理信息世界，2014，21(5)：111-117.]
[65] ZHOU Zhong, ZHOU Yi, XIAO Jiangjian. Survey on augmented virtual environment and augmented reality[J]. Chinese Science:Information Science,2015,45(2)：157-180(in Chinese).[周 忠，周 颐，肖江剑.虚拟现实增强技术综述[J].中国科学：信息科学，2015,45(2)：157-180.]
[66] BAUER W, HAEMMERLS M, GERLACH S, et al. Planning flexible human resource capacity in volatile markets[J]. IFAC Proceedings Volumes,2014,47(3):4459-4464.
[67] SPATH D, GERLACH S, HAEMMERLE M. Requirements for an evaluation model for the proactive management of human resource capacity in volatile markets[C]//Proceedings of the 22nd International Conference on Production Research.Birmingham，U.K.：International Foundation for Production Research，2013.
[68] SPATH D, GERLACH S, HAEMMERLE M, et al. Cyber-physical system for self-organised and flexible labour utilization[C]//Proceedings of the 22nd International Conference on Production Research，Birmingham，U.K.：International Foundation for Production Research，2013.
