云制造供应链协同化分析及应用研究

赵丹

摘 要：文章通过云制造环境下供应链的协同理论，介绍了云制造环境下供应链协同作用的重要性和供应链协同要素分类及云制造协同化相关理论在物流模式下的应用，并且在物流服务应用方面具体阐述了协同物流的特点、类型、云制造下协同化物流信息平台的构建以及在具体应用方面的体现，以期实现供应链上资源的整合和服务的优化。

关键词：云制造；供应链协同；物流服务

中图分类号：F25     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.12.010

0 引言

计算机科学的发展，尤其是云计算技术、人机交互系统等的普遍应用，促使云制造环境产生。随之也出现了一种互联网供应链制造新模式，通过网络和云制造服务平台，收集并综合用户的需要在网络上实现资源的组合生产，最后提供给用户所需要的各种制造服务的新型模式，同时也是对传统的供应链管理模式的重大变革，也是一种超越。云制造环境的提出，并将其和供应链融合是给供应链协同发展开辟了新的道路。工业与新科技的深入交融，使得整个工业出现了巨大的变革，这种转变是正向的且引领着未来先进的趋势“智能制造”。随着专业化分工与社会协作程度的日益提高，使制造行业供应链之间的合作表现出一种紧密化和需求动态化的发展趋势。公司之间的竞争从各个公司内部的竞争转变为整条产业链之间的竞争。

供应链协同以云平台的服务模式为基础，通过把不相连甚至于距离很遥远的不同集聚区域的资源进行集成，让传统单个供应链与集群式供应链之间实现了跨地域协作，从而使得整个企业和所合作企业的个体竞争力获得了前所未有的提高。企业间处理各种各样情况的最主要手段就是借助第三方的云平台服务方式，同样多供应链间提高合作能力的最主要方式也是第三方的云平台服务方式。可见云制造环境的功能是多种多样的。因此文章根据云制造环境下的供应链协同特点和一些相关理论构建了云制造环境下协同化物流平台体系。

1 云制造环境下的供应链协同作用的重要性

云计算技术的迅速发展，推动了云生产平台的建立并促进了云生产条件的发展，同时对企业管理模式产生极大的挑战。云制造平台通过对云计算技术的构建，将简单的供应链转变成具备各种特点的供应链网链，其特点主要体现在开放式、动态化、组织形式上多样性。云制造模式促进了整条供应链的合作向更为敏捷、灵活、开放、自主的供应链模式方面推进，也因此大大提高了供应链公司之间的合作效率以及企业内部各个环节的有效集成度，最终对于我国制造业整体竞争力的提高也是有帮助意义的。

云制造环境下的供应链协同作用，能极大加深企业间共存的市场关系，而中小企业实力提升的另一个基础动力就是经济利益的合理配置。供应链协同过程中协作性的主要特点之一就是不同形态的价值创造，在云制造环境下，企业联盟激励的价值来源主要有四大方面，依次是公司经济效益的提升、经济规模的增长、公司经营范围的扩大，以及供应链的网络密度和维度的增容等。在供应链上公司之间的相互协调作用，以及技术创新等各种交互活动之中，协同价值都能够有所体现。

2 云制造环境下的供应链协同要素

云制造条件下的供应链协同要素所具有的原则是科学性和实用性，且这两种原则是协调统一的。依据协同理论，一个系统可从四个部分加以分析，这四大部分依次是构成要素、内部关系、组织文化和外部环境等，而各个部分还可以再细分为若干层次。在云制造环境下，将供应链系统要素主要分为：平台能力要素、企业协同要素，环境要素三部分，如图1所示。

为了使企业协同关系进一步的加深和升级，首先，需要有平台技术作为支撑，通过信息共享实现资源配置。其次，云制造环境下，企业间合作的思想也至关重要，协同要素要更加深入其中；最后，要时刻关注市场环境，在经济全球化的背景下，供应链上的成员都会受到外部环境的影响。

3 云制造环境下的供应链协同在物流方面的应用

提高物流运营效率和减少物流本钱是传统物流重点关注的点，而在传统物流中通信基本上都是依靠手动操作的，也缺乏平台让企业和供应链成员之间实现信息共享，因此物流的信息交流缺乏有效性，也有一定约束性。如今，由于技术的不断提高，供应链的整体价值在企业中日益显著，于是供应链协作物流监管便应运而生了。供应链协同化物流是一个联盟关系，该关系由供应链中所有成员的同一个商业目的而确立的。供應链协同化物流的主要功能就是连接分散在各个区域的相关企业，以至于完成物流公司或物流系统都无法完成的任务，从而更好的体现供应链效应协同的优势。供应链协同物流更注重整合不同成员信息，强调共享企业间的合作，不再单一的关心企业利润，而转向了注重总体利润，满足于用户的个性化要求。

供应链各个环节数据分享的程度决定着协同化物流规划的效果，利用云制造供应链的一些特点建立供应链协同化物流云平台是具有重要意义的，可以从根本上提高不同成员之间的信息沟通效率，并带来一定的协作效应。

3.1 协同化物流的特点

通过对协同化物流服务和云制造系统平台进行系统化对比，两者有很多相通之处，又通过相关研究文献的验证，得出构建一个云制造供应链协同化物流信息云平台需必备以下特点：

首先，在资源重组上，云制造系统是能够根据用户的需要，智能地匹配给其所需要的重组信息的系统;而物流服务则是能够按照客户的需要匹配为其重新组合物流资源，进而产生具有个性化特征的物流服务。其次，在资料虚拟化上，云制造系统将关键的制造资源和能力虚拟化封装到云端平台上，使用者可以在终端上根据自身需求的资源数量和资源的类别进行选取;而物流服务平台则将物流信息系统与资源虚拟封装到云端平台上，客户可以根据自身的需求量与需求种类而获得了相应的物流服务。在按需缴费上，云制造系统用户获取相应的需求时，随用随付，按照需求量进行相应费用缴纳。综上，云制造系统各个特点的应用范围都比物流服务广。

3.2 协同化物流的类型

协同化物流主要有企业内部协同物流和企业外部协同物流，外部协同物流是供应链上企业之间物流的合作模式，又分为横向一体化和纵向一体化两种模式。

3.2.1 企业内的协同化物流

企业物流链贯穿于企业的各个部门，企业内部的协同化物流是指对企业中采购、生产、仓储管理、财务等各个部门的整合，目的是使企业的物流协作效率提高。例如采购量和生产计划在成本上有着一定的关系，如果采购部门一次购买大批量的原材料，虽然扩大采购范围和数量之后，可以取得较低的价格，看似减少了购买本钱，但是由于购买量的增加，购买原材料往往会比生产计划多出一部分，就会生成一定的库存积压费用。因此，不能只是考虑一个部分的利益状况，得从整体利益出发，避免不必要的浪费。公司间的合作優势在于不但能够实现人员、资源、部门之间的联系，而且能够减少各单位之间的误解与损失，进而使企业经营更为正规化与效益最优化。

3.2.2 横向一体化协同物流

横向一体化协同物流是指供应链上同行业或者不同行业之间的协同化物流机制。同行业的各个公司的协同物流，是同行业企业为最大程度的减少有关物流业务的本钱，以及对物流业务的多样化程度和满意度的增加，而对交易处理站点实行集中管理和协调的减少本钱的运作方法。各个产业内部的协同物流是在各行业产品中，使用同一个物流进行统一管理，以便于增加物流服务的规模，从而形成大规模效应，以降低物流本钱。

3.2.3 纵向一体化协同物流

纵向一体化协同物流，是指供应链上每一条业务流程中不同企业相互之间的协作，以实现一个方向的协同物流模式。纵向一体化协同物流从战略角度来说的主要目的是协同型物流的企业结盟，它的基础是企业内部各组织间应该彼此具备足够的信心，可以有效互相共享物流交易的信息与资源，建立一个完整系统的物流运作谋略，以此起到减少存货积压的作用，从而降低单个企业的自身物流本钱和整个供应链的本钱。

3.3 协同化物流信息平台架构

云制造环境下协同化物流信息平台构架分为四个层级，分别为：

第一层为物理数据层，此一层利用网络、RFID技术等，在互联网上对各种物流过程中的物理数据进行智能标识，将物流资源进行充分共享。

第二层为云虚拟数据层，此层主要为信息感知层，将从互联网上获取到的所有物理资源虚拟化，经过数据建模、系统描述等汇聚到虚拟平台，再将数据展示给物流云平台的服务中心。

第三层则为云服务层，该层也是本平台的中心关键层，主要由如下四个功能中间件所构成，分别是：（1）云用户管理层，为用户进行账号管理，认证管理等业务。保障用户信息与物流交互信息的安全性；（2）云服务管理，作为协同化物流中的核心组成部分，提出任务管理、物流数据云发布与调度等基本业务；（3）云基础设施管理系统，它提出系统管理、数据管理等基本业务；（4）云安全管理系统，为本平台提供访问许可、综合维护等安全业务。

第四层则为云接口层，此层向企业开放了用户注册、产品的标准接口、系统入口和其他端口。

第五层为云应用层，该层主要为企业客户提供路线优选、网络选择、车辆调度和物资配送等业务，以实现对顾客个性化的服务需要。

3.4 协同理论在物流各方面具体体现

3.4.1 云制造供应链物流库存协同

在云物流模式下一种协同库存机制出现了，它的主要特点就是对虚拟资源实现了集中和分散服务的库存管理模式。它的出现是为了解决传统供应链的不足，即传统供应链中的配送中心只是与其链条上企业有联系，而无法与其他公司或其他供应链上的配送中心形成一定运营和资源上的联系，它是一个独立的该链条上的节点而已。这些功能往往对资源管理形成束缚，因此我们提出了云制造物流下的协同库存机制，根据配送中心物品地理位置的不同，首先把物流配送中心内的所有物流资源和能力虚拟化，并建立了一个具有统一逻辑框架的系统;然后对这些物流资源和能力实施系统的调度管理和分配，即它形成了物流资源与物流服务之间的非耦合关系。那么，就能够按照需求点的实际需要对物流资源进行智能的管理，根据需求做出正确的安排，根据云制造的一些特点融入到物流服务中，使云制造物流模式下的资源和服务形成多对多的关系，而非一对多的关系。不同配送中心间对资源进行实时协同与共享，协同运营，使任意资源和需求有效协调和优化配置，实现资源的充分利用。

面对一个配送中心，一对一和一对多就是配送中心和需求点之间的关系，这样使得物流资源得不到充分而合理的利用，这样的结果就会导致物流成本的大幅度增加。云制造协同库存将配送中心的资源进行集中管理后，需求点面对的对象就不再是具体的配送中心，而且面对能够直接提供物流配送要求的协同仓库，并向他们提供标准化的物流服务，然后再对其实施统一收费。协同库存通过一系列的流程完成对虚拟资源的统一调度，该流程有组建、聚合、存储、搜索、配送等综合管理操作组成。组建、聚合、存储、搜索、配送等综合管理操作。提供给需求点的服务，具备了透明智能的特征。同时物流配送中心与服务点之间的业务联系是多对多，也体现了出云制造业管理的一个思想，这个思想为分散企业集中管理资源和集中企业分散服务。云制造物流下的协同库存体系，降低了配送中心经营与管理的复杂性，同时也大大地提高了物流资源的使用率，最关键的是对降低物流企业配送中心的物流成本贡献突出。

3.4.2 云制造供应链物流信息协同的管理

为改变传统供应链企业之间一般线性的，上层对下层逐级进行管理的关系，在供应链企业之间建立起物流信息协同的方式，通过云计算服务建立起云制造平台，该平台将收集到各个供应链成员的信息，再传递至每一个供应链成员手中，将无法公开的、不对称的信息进行共享，从而使得供应链上核心企业通过该信息中心平台实现对整个供应链成员的管理。因而信息中心平台是整个供应链信息协同体系中至关重要的部分，可以对数据收集、信息加工、信息调配形成极其规范化的流程体系。

云制造与供应链信息协同的优点：使供应链组织结构更具动态性；信息交互具有安全性；信息协同方式兼具多样性。动态性是指在云制造等各种信息技术的综合使用下，企业能够随时更方便的加入或退出供应链体系；同时也提高了安全性，运用云制造技术的特点，使得链上庞大的数据分布和储存管理更加安全；其次也增加了多样性，使得云制造供应链物流信息的协同方式种类增多。

4 总结

云制造与供应链协同的融合是一个全新的存在方式，其在物流方面的运用是前所未有的。这种基于互联网、信息共享的云制造物流云服务平台，把物流管理资源与供应商产品信息整合到云端，形成物流资源虚拟池，并根据客户需求实现封装，向客户提供高效率、价格比优的个性化物流服务，同时我们也可以随时关注到企业生产运营的全过程，包括选址、运输配送、装卸、库存的每一个环节。

参考文献

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