基于产业园区线上模式的汽车零配件企业间协同研究

邓劼 胡洋 罗超 刘永亮

摘要：本文针对汽车零配件行业跨企业、跨地域协作效率低，制造能力负荷不均衡，企业制造能力难以评估等问题，研究企业生产协同（排程协同/跨企业物流）、数据/模型/知识驱动的企业全生命周期治理运营技术，探索跨地域、跨企业协同制造与协同服务模式，促进企业间的知识、技术、设备等资源共享。

关键词：产业园区;线上模式;汽车零配件;企业间协同

中图分类号：F407.63                                     文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）14-0222-02

1  研究背景

汽车是我国核心产业之一，而汽车零配件是汽车工业发展的基础。随着整车消费市场和客户多样化的需求，整车厂越来越重视大规模定制，而大规模定制需要零配件产品的支持。当前我国汽车零配件生产企业超12000家，产业链环节众多、业务流和信息流并发量大、资源占用关系复杂、整体业务协作效率不高、制造能力负荷不均衡、制造能力难以评估，面临着跨企业、跨地域协作的挑战。为了满足客户多样化需求和快速的市场需求反应，需提高汽车产业链整体效率。在此背景下，通过基于产业园区云服务平台实现汽车零配件企业的跨地域、跨企业协同制造与协同服务，显得尤为必要。

2  技术路线

针对汽车零配件行业跨企业、跨地域协作效率低，突破数据采集-知识建模-多维协同技术，将知识形成标准本体格式，采用节点-边-节点的图模型，将本体数据存储于知识图谱中，实现知识建模。针对多维协同制造，根据制造计划对企业工作流进行协同排程，实现按工作流节点推送设计、制造、维护等不同阶段的知识。

针对跨地域、跨企业协同制造与协同服务模式，设计利润分配协调机制;建立信用评价模型和信用保障机制;设计微服务驱动的应用服务平台技术管理方法;构建反馈机制与评价系统，设计园区企业用户的认证流程与验证机制。

针对示范应用及推广，以制造资源及能力共享为牵引，在知识推送、协同设计、协同生产、运营分析等典型场景开展应用示范。技術路线如图1所示。

3  研究内容

3.1 数据采集-知识建模-多维协同技术研究

针对汽车零配件行业跨企业、跨地域协作效率低，制造能力负荷不均衡，企业制造能力难以评估等需求痛点，突破数据采集-知识建模-多维协同技术。

3.1.1 异构多源控制和管理软件系统中企业内外部数据采集、清洗技术

针对汽车零配件行业多源跨域异构数据的获取问题，基于制造领域异构多源控制和管理软件系统中企业内部数据（如PDM的BOM、ERP的订单、MES的生产计划等）和企业外部数据（如竞品、市场渠道、原料价格、物流等），通过构建多类型自适应侦测接口库实现对多源数据的基本访问，建立自适应的接口和流程信息库，基于标签识别和机器学习算法的预设模板和模型，以及基于贪心启发式算法、文档频率算法和数据库大小属性的数据获取流程采集方法，实现自适应的智能精准采集。针对数据采集质量问题，建立高效智能和少量人工干预的数据清洗方法。

3.1.2 数据标准化和知识建模技术

针对汽车零配件行业知识建模问题，将清洗过的数据形成标准本体格式。采用OWL DL语言对基于统一知识模型的本体进行表示，提取语料的三元组成分（对象-关系-对象），将不同数据源获取的实体定义进行融合，构建数据之间的关联，包括实体对齐、属性对齐、歧义消除、规范化等。参考节点-边-节点的图模型，将本体数据以实体-关系-实体的方式存储于知识图谱中，知识图谱基于知识链接，其推理能力强于传统的本体推理机，以此完成知识建模。

3.1.3 基于多维协同制造的协同排程技术

针对汽车零配件行业多维协同制造问题，根据制造计划对企业工作流进行协同排程，以方便知识图谱按工作流节点推送设计、制造、维护等不同阶段的知识给相应企业。工作流中定义制造流程所需要的任务，并在任务模块中细分出各类详细任务，各子任务的输入输出进行关联整合后形成父任务的输入输出，形成一条完整的跨企业协同制造链。同时，为各个工作流任务分配不同的企业执行人员，并设置不同的权限，为管理者提供流程管理功能。

3.2 跨地域、跨企业协同制造与协同服务模式构建

3.2.1 基于应用服务平台的园区企业群协同服务增值机理

研究基于应用服务平台的园区企业群协同服务利润构成特征，在此基础上，结合应用服务平台中基本业务服务形态及其构成要素，建立园区企业群协同服务利润构成模型，研究不同协同服务模式下的利润分配协调机制，并进行分析比较研究。针对不同用户设计基于应用服务平台的园区企业群协同服务利润分配方案。

3.2.2 支持园区企业群协同的信用保障机制

理清平台环境下园区企业群的典型合作模式及其运行机制，分析典型合作模式下信用保障需求的区别与联系;针对典型合作模式，构建信用保障机制的整体框架，主要包括信用评价机制、信用信息披露机制、信用信息共享机制等几个部分;建立公平公正的信用评价模型，深入研究各子机制的运作方式。

3.2.3 园区微服务驱动的应用服务平台技术管理方法

归约微服务开发规范，支持多语言运行环境与动态微服务添加;轻量化服务接口设计，支持微服务自动化部署与智能维护;重业务功能轻数据通信，支持微服务沙盒运行与故障内化;智能化负载均衡与流量分配，根据客户端自动定位微服务并平衡服务压力。

3.2.4 面向园区企业群工业场景的平台导入原理

设计园区企业用户的认证流程与验证机制，通过证书等实现安全登录与服务使用;提供便捷的服务检索、智能推荐等功能，便于园区企业用户检索所需功能并增强平台粘性;构建反馈机制与评价系统，实时获取企业新需求，支撑服务模型的自主更新与演化;设计扩展标准，要求应用平台具备“热”升级能力，即在不中断运行服务的情景下进行软硬件升级。

3.3 协同制造与协同服务典型应用场景示范

通过产业园区平台运营集聚研发设计制造资源及其服务，联合汽车零配件中小企业，开展跨企业、跨地域的协同制造与协同服务应用示范，典型应用场景包括：知识推送、协同设计、协同生产、运营分析等资源及服务。

①基于知识图谱的知识推送：异构多源控制和管理软件系统中企业内外部数据采集、清洗，数据标准化和知识建模，知识图谱按工作流节点推送设计、制造、维护等不同阶段的知识给相应企业。

②跨企业协同设计、协同评审、数据协同：创建跨企业跨地域的统一协同设计环境，打破异构设计平台的限制，提供三维模型、BOM、图文档在线协同审签、协同评审，支持产品设计数据的技术状态管理，实现产品协同设计数据管理。

③跨企业排程协同/物流协同：根据制造计划对企业工作流进行协同排程，细分出各类详细任务，形成一条完整的跨企业协同制造链。

④园区内企业运营分析：使用关联分析等算法模型分析出运营指标，采用可视化图表形式展示分析结果，为企业中高层进行运营治理提供决策支持。

通过在以上典型场景开展应用示范，解决汽车零配件行业跨企业、跨地域协作效率低，制造能力负荷不均衡，企业制造能力难以评估等问题，促使企业间产业链的关联度更为密切，使企业获取更多的知识、技术、设备等共享资源，提高汽车零配件行业的协同效率，增强行业和产业链的整体竞争力。

4  主要创新性

针对汽车零配件及相关行业的跨企业、跨地域协作需求，提出基于企业信用保障机制、价值增值模型、产业链协同的园区平台运营方法;研究园区服务平台中基本业务服务形态及其利润构成，建立中小企业群协同服务利润构成模型和利润分配模型，提出基于应用服务平台的园区企业群协同服务利润分配方案;针对园区企业信用风险问题，提出开放式微服务应用服务平台下企业信用的量化模型，设计支持园区企业群协同的信用保障机制;针对园区企业“小而散”的特点，提出能够智能化实现负载均衡与流量分配的园区技术管理方法;为了便利园区企业使用平台，提出了面向园区企业群工业场景的平台导入原理，降低企业学习成本，保证平台实现透明、简洁和扩展。形成支撑汇集云端资源及技术共享共建的新模式，构建跨行业跨领域的标准化运营体系，打造可复制的汽车零配件行业园区模式。

5  总结

汽车零配件产业是满足整车厂应对客户多样化需求、快速响应市场的关键，影响着汽车产业链整体效率。本文通过开展数据采集-知识建模-多维协同技术研究，探索汽车零配件行业中小企業的跨地域、跨企业协同制造与协同服务模式，在知识推送、协同设计、协同生产、运营分析等多个场景开展应用示范，能够为汽车零配件行业企业间协同提供可参考的模式，解决汽车零配件行业跨企业、跨地域协作效率低，制造能力负荷不均衡，企业制造能力难以评估等问题。

参考文献：

[1]章培培.模具行业云制造协同服务模式平台的研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2021，37（02）：23-27.

[2]陈友玲.面向云制造的多供应商协同生产任务分配优化[J].计算机集成制造系统，2019，25（07）：1806-1816.

[3]吴迪.基于产业链协同平台的协作企业间实时数据交互技术研究[D].成都：西南交通大学，2017.