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        “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)

        2018-03-19 03:35:13丁祥海
        關(guān)鍵詞:生產(chǎn)產(chǎn)品

        丁祥海

        (杭州電子科技大學(xué) 工業(yè)工程與管理研究所,浙江 杭州 310018)

        0 引言

        城市生產(chǎn)(Urban Production, UP)是生產(chǎn)制造活動(dòng)的城市化,是在城市環(huán)境中制造產(chǎn)品(Manufacturing in cities),是一種可以適應(yīng)城市環(huán)境的新的生產(chǎn)模式,該模式追求生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)城市環(huán)境的正面影響最大化、負(fù)面影響最小化[1]。目前,如何在城市環(huán)境中發(fā)展工業(yè)已經(jīng)成為世界各國(guó)共同的課題。美國(guó)的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略在某種程度上可以說(shuō)是城鎮(zhèn)小型制造業(yè)發(fā)展(Small Urban Manufacturing, SUM)戰(zhàn)略[2],該戰(zhàn)略明確提出需要在城市中發(fā)展中小型制造企業(yè)[3-4],以解決城市產(chǎn)業(yè)空心化問(wèn)題。德國(guó)專門開(kāi)展城市生產(chǎn)項(xiàng)目研究,該項(xiàng)目的近期目標(biāo)是研究該國(guó)在城市生產(chǎn)中普遍面臨的發(fā)展空間問(wèn)題,遠(yuǎn)期目標(biāo)是研究如何發(fā)展城市生產(chǎn)所需的前沿技術(shù)[5]。在我國(guó)目前的城鎮(zhèn)化進(jìn)程中,雖然有很多重型大型工廠搬離了城市,但仍有大量工廠棲存其中,即使上海這樣的特大城市,依然離不開(kāi)制造業(yè),仍需“退二進(jìn)三”和“退二進(jìn)二”并舉[6-7]。Spath等[1]總結(jié)了城市生產(chǎn)給企業(yè)帶來(lái)的好處,包括接近市場(chǎng)和顧客、接近供應(yīng)商、勞動(dòng)力和專業(yè)人員的可用性、靠近研究和技術(shù)中心、工作靈活性和反應(yīng)能力的提高、社區(qū)和工廠合作、降低不確定性和協(xié)商成本等,同時(shí)也總結(jié)了城市生產(chǎn)給企業(yè)帶來(lái)的挑戰(zhàn),即生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)和辦公等空間的限制,過(guò)高的租金,因交通阻塞引起的潛在的糟糕位置可達(dá)性,法律法規(guī)約束(主要是高效率低排放)等。我國(guó)學(xué)者對(duì)城市生產(chǎn)的研究聚焦于智能制造[8]、精益生產(chǎn)[9]、數(shù)字化工廠與虛擬制造[10]、大規(guī)模定制生產(chǎn)[11]等方面,其成果為城市生產(chǎn)方式提供了一些理論和方法借鑒,但是針對(duì)城市生產(chǎn)所強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)活動(dòng)與城市環(huán)境有機(jī)結(jié)合這一重要特點(diǎn)的研究,目前文獻(xiàn)較少涉及。即使是與城市環(huán)境緊密相關(guān)的都市工業(yè)方面的研究[6,12],也沒(méi)有明確提出城市生產(chǎn)的命題,沒(méi)有充分強(qiáng)調(diào)應(yīng)把生產(chǎn)活動(dòng)和所在的城市環(huán)境有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

        黨的“十八大”明確提出要把城鎮(zhèn)化作為我國(guó)下階段改革和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的抓手,指出在我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的融合發(fā)展[13]。李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,其主要目的是要推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化融合發(fā)展。城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和信息化三者之間如何融合互動(dòng)、相互促進(jìn)成為一個(gè)需要深入探討的課題。本文提出“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的命題,探討在城市環(huán)境中如何利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)促進(jìn)城市生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn);構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu),揭示了“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的內(nèi)涵,分析了主要的先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)城市生產(chǎn)的影響,指出可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品、分布自治的生產(chǎn)系統(tǒng)、社會(huì)化協(xié)作的適應(yīng)性物流和景觀化的工廠設(shè)施是實(shí)現(xiàn)城市生產(chǎn)的4個(gè)主要研究領(lǐng)域;提出了需要重點(diǎn)研究的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),建立了“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)服務(wù)平臺(tái)的概念模型,并對(duì)其中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了初步分析。

        1 城市生產(chǎn)的特點(diǎn)和重點(diǎn)研究領(lǐng)域

        德國(guó)等歐洲國(guó)家在研究未來(lái)城市(MorgenStadt)[5,14-15]的大型項(xiàng)目中,將城市生產(chǎn)作為重點(diǎn)研究領(lǐng)域,認(rèn)為未來(lái)城市生產(chǎn)在環(huán)境方面是幾乎不產(chǎn)生碳排放的、在能源方面是高效和可再生的、在資源方面是高利用率和循環(huán)利用的、在生活方面是全體居民享受高質(zhì)量城市生活的、在社會(huì)方面是可持續(xù)的、在智能方面是所有實(shí)體通過(guò)泛在網(wǎng)絡(luò)與城市系統(tǒng)智能相連的。我國(guó)的城鎮(zhèn)化水平與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在差距,表現(xiàn)為工業(yè)化尚未完成,城市發(fā)展水平參差不齊[16],但是這些愿景同樣可以作為我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展的參考目標(biāo)。

        1.1 城市生產(chǎn)的特點(diǎn)

        在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中,為了應(yīng)對(duì)土地、資源、能源、環(huán)境和人口等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),我國(guó)提出新型城鎮(zhèn)化建設(shè)[14]。新型城鎮(zhèn)化要求發(fā)展能與城鎮(zhèn)環(huán)境共棲的城市生產(chǎn),它必須具有以下基本特點(diǎn)。

        (1)企業(yè)綠色化

        企業(yè)綠色化要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中自發(fā)采用綠色技術(shù),追求經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益最優(yōu)化。在設(shè)計(jì)方面,強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品生命周期的各個(gè)階段,必須將能耗、材料再利用和環(huán)境保護(hù)等生態(tài)效益指標(biāo)與產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和成本等經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)同等重要地列入設(shè)計(jì)指標(biāo);在生產(chǎn)運(yùn)作方面,要求企業(yè)在采用工藝和技術(shù)系統(tǒng)時(shí),著眼于環(huán)境系統(tǒng)的保護(hù)和再生能力,最大程度地減少?gòu)U物與污染物。雖然企業(yè)綠色化是一個(gè)公共議題,并非城市生產(chǎn)所特有,但是城市環(huán)境對(duì)企業(yè)綠色化的要求更嚴(yán)格,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

        1)單位經(jīng)濟(jì)增加值污染物排放要求更嚴(yán)格 GB3095—2012將環(huán)境空氣功能區(qū)域分為兩個(gè)功能區(qū),一類區(qū)是自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)以及其他需要特殊保護(hù)的區(qū)域;二類區(qū)為居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。一類區(qū)和二類區(qū)都規(guī)定了濃度限值,不管工廠建在何處,都必須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在城市環(huán)境中,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)密度大,企業(yè)數(shù)量聚集,單位面積、單位空間的經(jīng)濟(jì)增加總量大,所以單位經(jīng)濟(jì)增加值允許排放的污染物將減少。其他在廢水、廢物、噪音等方面也同樣存在更多要求和更高標(biāo)準(zhǔn)。

        2)單位經(jīng)濟(jì)增加值碳排放更嚴(yán)格 企業(yè)的碳排放包括工藝碳排放、能源碳排放和材料碳排放三大類。工藝碳排放包括燃料燃燒和工藝化學(xué)反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的碳排放;能源碳排放包括初級(jí)能源生產(chǎn)階段碳排放、二次能源或一次能源生產(chǎn)和能源轉(zhuǎn)化碳排放、能源消費(fèi)使用碳排放(如電能)等;物料碳排放指鋼鐵、合金等原材料資源消耗碳排放,刀具、模具等物料資源消耗碳排放,切削液、冷卻液等輔助物料消耗碳排放等。目前,碳排放雖然沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但城市碳排放總量是有規(guī)定的。若將一個(gè)城市的碳排放總量按照城市面積或空間均分,則經(jīng)濟(jì)密度越大的城市中心區(qū),其單位面積或空間的經(jīng)濟(jì)增加值總量越大,允許單位經(jīng)濟(jì)增加值的碳排放量越少。

        3)集成化程度要求高 在城市生產(chǎn)環(huán)境中,工廠系統(tǒng)將成為城市系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,工廠不但能從城市系統(tǒng)獲得所需的能源、材料、信息等,而且其產(chǎn)生的廢熱、剩余能量和可循環(huán)的材料能夠與所在地的城市供應(yīng)系統(tǒng)或處理系統(tǒng)進(jìn)行交換。

        (2)企業(yè)小型化

        大型化和小型化是企業(yè)發(fā)展的兩個(gè)趨勢(shì),大型化獲取規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng),小型化適應(yīng)專業(yè)化分工。大型鋼鐵廠、石油產(chǎn)業(yè)、礦產(chǎn)、重型機(jī)械產(chǎn)業(yè)等的企業(yè)規(guī)模將會(huì)向大型化發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)是日益自動(dòng)化且日趨壟斷,這些工業(yè)適合在城市之外或城市邊緣組織生產(chǎn);而與居民生活緊密相關(guān)的產(chǎn)業(yè),如汽車、電子、家居等的企業(yè)規(guī)模將向小型化發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)將是專業(yè)化、市場(chǎng)化和分布化。這些工業(yè)需要緊密接觸客戶和產(chǎn)品市場(chǎng)、原材料市場(chǎng)、人力資源市場(chǎng)和科技市場(chǎng),以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),適合在城市環(huán)境中組織生產(chǎn)。

        1)廠房小型化、多層化 城市中的巨大工廠將影響城市機(jī)能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和城市交通通暢、損害城市文化品質(zhì);工廠小型化不僅避免和減少了這些問(wèn)題,還有利于提高城市建設(shè)過(guò)程中細(xì)小空間(邊角料)的利用,有利于城市的整體優(yōu)化。另外,為了應(yīng)對(duì)城市高昂的土地價(jià)格,廠房由水平延展轉(zhuǎn)向垂直拓展,許多創(chuàng)新型的公司集成在一幢或幾幢樓中,通過(guò)租用空間開(kāi)展生產(chǎn),形成樓宇工業(yè),是廠房租借方式的新潮流。

        2)設(shè)施小型化、輕便化和可重構(gòu)化 設(shè)施小型化是工廠小型化的必然要求,一些輕型的、可移動(dòng)、易拆卸的材料和技術(shù)廣泛應(yīng)用于工廠設(shè)施,一些具備感知和思維能力的機(jī)器設(shè)施廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和辦公,使得工廠設(shè)施可以快速地重構(gòu),較好地適應(yīng)城市生產(chǎn)中小批量、多品種、快速反應(yīng)的市場(chǎng)需求。

        3)產(chǎn)品小型化 在城市環(huán)境中,原材料和產(chǎn)成品運(yùn)輸受到了約束,例如城市中特別是都市核心區(qū)域?qū)ξ镔Y運(yùn)輸車輛和時(shí)間段都有限制。如果為大型甚至巨大型產(chǎn)品,則運(yùn)輸要求高,有些需要特殊車輛,有些需要通過(guò)鐵路進(jìn)行運(yùn)輸,而這些均非城市環(huán)境所能提供。

        4)生產(chǎn)規(guī)模小型化 是個(gè)性化生產(chǎn)的需求,也是城市環(huán)境中組織生產(chǎn)的需求,一般大規(guī)模大批量的生產(chǎn)需要大量的物料存儲(chǔ)空間(包括原材料和成品),且運(yùn)輸量較大,在工人上下班高峰極易造成道路擁堵,停車難、停車貴等問(wèn)題將相繼出現(xiàn),這些都將給城市交通造成巨大的影響。

        (3)企業(yè)景觀化

        工廠建在城市,除了賦予它生產(chǎn)的功能意義外,其景觀的意義也很突出。工廠和商業(yè)區(qū)、居民生活區(qū)融合在一起,形成集工作、生活、娛樂(lè)休閑于一體的城市生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境,工廠和工業(yè)設(shè)施景觀化、塑造城市和時(shí)代精神是城市生產(chǎn)的主要特征。企業(yè)景觀化的價(jià)值主要體現(xiàn)在審美、社會(huì)和生態(tài)3方面[17]:

        1)審美方面 企業(yè)廠房和設(shè)施的美是一種理想美,其結(jié)合了規(guī)律性和目的性,由實(shí)際需求使然,具有內(nèi)在秩序。企業(yè)廠房和設(shè)施以生產(chǎn)為根本目的,工藝要求嚴(yán)格制約生產(chǎn)過(guò)程,外形顯現(xiàn)一定的內(nèi)在規(guī)律性和異質(zhì)性。景觀化的廠房和設(shè)施,是形體組合豐富、形態(tài)多姿的,是能與城市環(huán)境背景形成良好“圖—底”關(guān)系、給人以視覺(jué)的沖擊和審美愉悅的,這種沖擊和愉悅主要通過(guò)廠房和設(shè)施自身的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和材料3方面來(lái)傳達(dá)其形式美、精密美、壯觀美和動(dòng)態(tài)美。

        2)社會(huì)方面 企業(yè)廠房和設(shè)施屬于生產(chǎn)方式中生產(chǎn)工具的范疇,反映了生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)性等生產(chǎn)特性。工廠不僅是生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所,也是傳播文化的場(chǎng)所,廠房和設(shè)施既是文化的載體,又是文化本身,企業(yè)通過(guò)工業(yè)設(shè)施向公眾展示其企業(yè)精神,起到對(duì)內(nèi)凝聚、對(duì)外宣傳的作用。企業(yè)廠房和設(shè)施不僅具有科普展示、技能培訓(xùn)、休閑娛樂(lè)等社會(huì)功能,還能讓公眾知曉和參與從原材料到成品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

        3)生態(tài)方面 從社會(huì)角度來(lái)說(shuō),強(qiáng)調(diào)廠房和工業(yè)設(shè)施的主要功能是承載生產(chǎn)活動(dòng),其生態(tài)方面的價(jià)值通過(guò)生產(chǎn)性質(zhì)體現(xiàn)。隨著分布性能源技術(shù)、新型建筑材料的廣泛應(yīng)用,未來(lái)城市中的每一棟建筑既是能源的消耗中心,又是能源的生產(chǎn)中心,建筑本身的生態(tài)價(jià)值將逐步增強(qiáng)。

        在城市生產(chǎn)環(huán)境下,大量的工業(yè)企業(yè)分布于城市的各個(gè)角落,有的還處在主要街道上,如果每座工業(yè)廠房和設(shè)施都能以自己獨(dú)特風(fēng)貌融入城市的總體環(huán)境,則城市景觀將因之添色增輝。

        1.2 城市生產(chǎn)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域

        在城市生產(chǎn)模式下,為了促進(jìn)制造企業(yè)向綠色化、小型化和景觀化方向發(fā)展,更好地適應(yīng)城市環(huán)境,需要在可持續(xù)的產(chǎn)品和服務(wù)、分布自治的生產(chǎn)組織方式、社會(huì)化協(xié)作的自適應(yīng)性物流和景觀化的工業(yè)設(shè)施4個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)展研究。

        (1)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品和服務(wù)

        可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品和服務(wù)是城市生產(chǎn)的基本要求。目前產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展日益向產(chǎn)品服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變[18-20],在進(jìn)行產(chǎn)品和服務(wù)系統(tǒng)創(chuàng)新時(shí),既要考慮企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)施情況[21],又要考慮產(chǎn)品生命周期對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響[22],還要綜合考慮營(yíng)銷[23]、供應(yīng)商[24-25]和客戶[26-27]等產(chǎn)品創(chuàng)新及其績(jī)效的影響。總體上說(shuō),需要從以下3方面考慮產(chǎn)品和服務(wù)發(fā)展的可持續(xù)性:

        1)從生態(tài)角度考慮產(chǎn)品在整個(gè)生命周期的可持續(xù)性 產(chǎn)品生命周期指本代產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、裝配、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢為止所經(jīng)歷的全部時(shí)間[28]。產(chǎn)品的生態(tài)可持續(xù)指在產(chǎn)品生命時(shí)間范圍內(nèi)綜合考慮環(huán)境影響和資源綜合利用,使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的負(fù)影響最小、資源綜合利用率最高、能源消耗最少,從而不但考慮了整個(gè)產(chǎn)品生命周期中相關(guān)的利益相關(guān)者,而且考慮了對(duì)環(huán)境的影響。

        2)從產(chǎn)品發(fā)展的連續(xù)性考慮產(chǎn)品的可持續(xù)性 可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品是多代產(chǎn)品交替發(fā)展、多地點(diǎn)運(yùn)作和多元化經(jīng)營(yíng)的。產(chǎn)品的換代需要考慮企業(yè)現(xiàn)有資源(如原材料、設(shè)備、勞動(dòng)力、能源、資金和產(chǎn)品銷售能力等)的可行性和最大效用,實(shí)現(xiàn)連續(xù)的產(chǎn)品更新,只有這樣,企業(yè)才能累積原有的知識(shí)和資源,不斷追求生產(chǎn)的精益性,達(dá)到不斷完善產(chǎn)品生產(chǎn)的目的。

        3)從核心技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)品所處發(fā)展階段考慮產(chǎn)品的可持續(xù)性 一般地,產(chǎn)品會(huì)伴隨相關(guān)核心技術(shù)的進(jìn)化而不斷進(jìn)化,企業(yè)會(huì)伴隨相關(guān)核心產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)生命周期變化而變化,同時(shí)產(chǎn)品還會(huì)依托外圍基礎(chǔ)技術(shù)(如互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等)的發(fā)展而發(fā)展,而且任何產(chǎn)品都有其市場(chǎng)生命周期,在考慮核心技術(shù)和外圍技術(shù)變化時(shí),還需考慮產(chǎn)品生命周期所處的階段。例如液晶顯示技術(shù)取代顯像管技術(shù)、彩色電視取代黑白電視等,是由于核心技術(shù)的發(fā)展,才使原有產(chǎn)品迅速退出市場(chǎng),現(xiàn)在的電動(dòng)汽車技術(shù)對(duì)于內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)也有可能是顛覆性的。

        城市生產(chǎn)中的產(chǎn)品和服務(wù)可以分為城市必需產(chǎn)品和城市附加產(chǎn)品兩類[29]。必需產(chǎn)品是指滿足城市本身需求的產(chǎn)品和服務(wù),是指以人為中心,能滿足本地人群不同層次、具有差異性需求的產(chǎn)品和服務(wù)。這類產(chǎn)品的發(fā)展具有較強(qiáng)的路徑依賴性,受當(dāng)?shù)貧v史文化、傳統(tǒng)習(xí)俗和生活方式的影響很大,難以通過(guò)優(yōu)勢(shì)再造進(jìn)行發(fā)展,是一種內(nèi)生性的產(chǎn)品,其產(chǎn)業(yè)主體和產(chǎn)業(yè)要素主要來(lái)自本地,要素流也一般局限在城市內(nèi)部流動(dòng)。附加產(chǎn)品主要指能夠給城市人群提供基本生活以外的生產(chǎn)和服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。附加產(chǎn)品具有較強(qiáng)的外向性特征,主要依賴外部資源輸入和市場(chǎng)條件,其產(chǎn)出不僅為本地消費(fèi)者服務(wù),還具有跨區(qū)域性的消費(fèi)特征,覆蓋范圍較廣。

        綜上可知,在城市生產(chǎn)環(huán)境中,既要根據(jù)所在城市區(qū)域的環(huán)境要求,從設(shè)計(jì)、制造、使用和回收各個(gè)階段綜合考慮產(chǎn)品的生態(tài)可持續(xù)性,使整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的能源需求和廢物、廢氣、廢水的排放量最低,又要充分考慮到產(chǎn)品發(fā)展具有可持續(xù)性,產(chǎn)品創(chuàng)新具有連續(xù)性,產(chǎn)品之間具有較少的差異性,需要不斷提高精益工藝流程;既要關(guān)注產(chǎn)品關(guān)鍵核心技術(shù)與外圍技術(shù)的發(fā)展,又要密切關(guān)注客戶需求的變化,充分利用當(dāng)?shù)氐摹皠?chuàng)客”、“創(chuàng)客空間”等智力資源來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新。

        (2)分布自治的生產(chǎn)組織

        空間上分布和時(shí)間上自治是城市生產(chǎn)組織的兩個(gè)基本特征。分布自治的網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)模式可以高度分解工業(yè)品的生產(chǎn)鏈,讓全社會(huì)供應(yīng)零部件,使每個(gè)家庭都變成一個(gè)高水平的加工車間,從而有效應(yīng)對(duì)城市空間不足所帶來(lái)的局限性,也減少了員工通勤時(shí)間。另外,個(gè)人或小組在企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的大前提下,能夠自我控制進(jìn)度和生產(chǎn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)活動(dòng)在時(shí)間上的柔性,可通過(guò)簽訂協(xié)議、資質(zhì)認(rèn)證和驗(yàn)證等程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自治管理。

        實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控和生產(chǎn)系統(tǒng)柔性是實(shí)現(xiàn)城市生產(chǎn)空間上分布、時(shí)間上自治的重要條件。城市生產(chǎn)是一種分布自治的網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)方式,企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)既要與價(jià)值鏈的上下游緊密聯(lián)系,又要與城市環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化緊密聯(lián)系,大大增加了生產(chǎn)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性。為了快速響應(yīng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化,不但需要對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視判斷,還需要即時(shí)調(diào)節(jié)具有柔性的生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)。

        實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控包括制造系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控參量體系和工廠參考運(yùn)行模型3個(gè)主要部分[30-31],如圖1所示。制造系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不僅包括車間運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),還包括與車間生產(chǎn)緊密相關(guān)的城市運(yùn)行數(shù)據(jù),比如兩個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)之間交通情況、員工居住地與工作地的交通情況、能源和水的供應(yīng)情況等。實(shí)時(shí)監(jiān)控參量體系為生產(chǎn)管理者提供監(jiān)視和控制生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行窗口的功能。時(shí)間、成本、質(zhì)量、服務(wù)和環(huán)境較為全面地體現(xiàn)了城市環(huán)境下生產(chǎn)控制的需求和生產(chǎn)運(yùn)行情況:與時(shí)間相關(guān)的指標(biāo)包括作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、定額時(shí)間、提前期、交貨期、生產(chǎn)周期時(shí)間等;成本包括材料利用率、設(shè)備利用率、人員利用率、能源利用率等;質(zhì)量包括直通率、返工率、合格率、客戶投訴率等;服務(wù)包括訂單履約率、客戶滿意度、客戶參與程度等;環(huán)境包括材料回收率、能源利用率、三廢排放率、噪音等。工廠參考運(yùn)行模型可以理解為理想化的工廠模型,它提供獲得理論生產(chǎn)數(shù)據(jù)和理想指標(biāo)參量值的功能。

        柔性制造系統(tǒng)是指能在產(chǎn)品品種、市場(chǎng)需求、工人數(shù)量等方面提供柔性的制造系統(tǒng),一般由較小的柔性生產(chǎn)單元組合而成,這些柔性生產(chǎn)單元具有很好的柔性和可重構(gòu)性。當(dāng)制造單元的柔性無(wú)法滿足變動(dòng)需求或變得不經(jīng)濟(jì),或者場(chǎng)地發(fā)生變化時(shí),可以進(jìn)行重構(gòu)。重構(gòu)時(shí)一般需要綜合考慮車間現(xiàn)有設(shè)施的布局、重構(gòu)的時(shí)間和費(fèi)用,才能在一定周期時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的最大效率。因此,城市生產(chǎn)中的制造系統(tǒng)一般采用簡(jiǎn)單、易拆卸、易移動(dòng)、易裝配的設(shè)施。

        如何建立城市生產(chǎn)環(huán)境下的車間信息模型、工位信息模型、環(huán)境信息模型,并建立車間現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)控制參量指標(biāo)之間的關(guān)系,建立參量指標(biāo)的計(jì)算模型,是尚待解決的問(wèn)題。同時(shí),基于實(shí)時(shí)監(jiān)控的實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)和算法還有待更多的研究,企業(yè)、車間和城市環(huán)境變量對(duì)企業(yè)成本、時(shí)間、質(zhì)量、服務(wù)和環(huán)境的影響機(jī)理和途徑也有待進(jìn)一步研究。

        (3)社會(huì)化協(xié)作物流

        社會(huì)化協(xié)作的適應(yīng)性物流是城市生產(chǎn)的重要保障。 我國(guó)目前大多在郊區(qū)布置大型物流中心(通常臨近車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等),城市邊緣布置各類小型配送中心,中心城區(qū)主要由小型配送車輛完成物流配送[32-34]。城市環(huán)境中存在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間和城鎮(zhèn)外部3個(gè)方面的物流協(xié)作和市場(chǎng)。

        企業(yè)內(nèi)部物流一般由企業(yè)自己完成,但也有部分由第三方物流公司完成,例如有的企業(yè)兩個(gè)車間之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)會(huì)采用運(yùn)輸或倉(cāng)儲(chǔ)外包。企業(yè)內(nèi)部物流要求提供單一功能的物流服務(wù)(如運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等),其物流供應(yīng)商一般基于自己的資產(chǎn)(如車隊(duì)、船舶和倉(cāng)庫(kù)等)提供專業(yè)服務(wù),這些服務(wù)大多是操作性的,業(yè)務(wù)內(nèi)容單一,整合力不是太強(qiáng)。企業(yè)之間物流市場(chǎng)的業(yè)務(wù)范圍主要限于本地,物流需求方通常是城鎮(zhèn)內(nèi)部的中小型企業(yè),或產(chǎn)業(yè)鏈的上下級(jí)企業(yè)之間。物流服務(wù)者要有較強(qiáng)的策劃能力、組織協(xié)調(diào)能力、信息處理能力和整合能力,其核心能力在于物流業(yè)務(wù)的整合、優(yōu)化和管理,服務(wù)需精簡(jiǎn)高效,其所擁有的資產(chǎn)較少甚至沒(méi)有。城鎮(zhèn)外部物流市場(chǎng)的需求方通常是整個(gè)城市,其業(yè)務(wù)范圍廣甚至遍及全球,包括從國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)采購(gòu)原材料、設(shè)備、備品備件及各種輔料,把城市生產(chǎn)的商品銷往全球等;物流服務(wù)的供給方專業(yè)化程度高、技術(shù)先進(jìn),具有強(qiáng)大的社會(huì)資源整合和服務(wù)全球客戶的能力,可以為客戶提供全方位的服務(wù)。

        以上3種物流服務(wù)市場(chǎng),形成了一種層級(jí)的物流網(wǎng)。在城市生產(chǎn)環(huán)境中,由于生產(chǎn)和加工地點(diǎn)不斷變化,物流網(wǎng)及其節(jié)點(diǎn)必須不斷變化,以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件。當(dāng)物流系統(tǒng)必須越來(lái)越頻繁地對(duì)不可預(yù)知的事件做出反應(yīng)并且越來(lái)越少地得到預(yù)先設(shè)定的程序的控制時(shí),這種中心控制系統(tǒng)的方法就很難滿足需求。在城市生產(chǎn)環(huán)境中,生產(chǎn)活動(dòng)在空間上分布、在時(shí)間上自治,物流的任務(wù)是要找到一條盡可能降低庫(kù)存、成本和資源消耗方面的優(yōu)化之路,在合適的時(shí)間和地點(diǎn)將合適的物料送給需求者。為了滿足城市生產(chǎn)中物流適應(yīng)性的需求,一方面需要提高各級(jí)物流系統(tǒng)信息的可用性和及時(shí)性,靈活快速地適應(yīng)環(huán)境的變化,另一方面要求物流系統(tǒng)具有能從已有數(shù)據(jù)記錄中得出結(jié)論并進(jìn)行優(yōu)化的功能。

        (4)景觀化的工廠設(shè)施

        工業(yè)建筑是創(chuàng)造物質(zhì)產(chǎn)品、從事生產(chǎn)性活動(dòng)的場(chǎng)所,是人—機(jī)—建筑—環(huán)境四個(gè)要素的結(jié)合,具有質(zhì)的規(guī)定性。不同于廣場(chǎng)景觀、花園景觀等城市景觀,工廠設(shè)施景觀不僅具有一般景觀的特點(diǎn),還具有自己獨(dú)特的特征,如受生產(chǎn)工藝和使用時(shí)間的約束等。具有場(chǎng)所精神的工廠設(shè)施景觀有以下基本要求[17]:①考慮生產(chǎn)工藝的合理性,工廠設(shè)施景觀設(shè)計(jì)必須更好地完成生產(chǎn),在生產(chǎn)工藝允許的范圍內(nèi)發(fā)揮景觀設(shè)計(jì)的主觀能動(dòng)性;②保持環(huán)境的協(xié)調(diào)性,尊重環(huán)境,因地制宜,形成協(xié)調(diào)完整的環(huán)境,給員工帶來(lái)安全感和歸屬感;③保證以安全生產(chǎn)為前提,避免人、環(huán)境和生產(chǎn)遭受損失,保證不干擾城市生活、不擾民。

        1)工廠設(shè)施造型與審美意象相結(jié)合 工廠設(shè)施中各種復(fù)雜的管線、設(shè)備、構(gòu)筑物交錯(cuò)組合在一起,有的高聳、巨大,有的形態(tài)復(fù)雜、怪異,在給人以工業(yè)文明震撼的同時(shí),若不很好地規(guī)劃,易造成凌亂破敗的視覺(jué)垃圾之感。在工廠設(shè)施景觀化設(shè)計(jì)時(shí),可通過(guò)工業(yè)設(shè)施的個(gè)性化設(shè)計(jì)、藝術(shù)化包裝來(lái)改變刻板的工業(yè)形象。

        2)環(huán)境與場(chǎng)所精神相結(jié)合 要改變工廠設(shè)施冰冷的、與人對(duì)立的局面,一般通過(guò)技術(shù)層面對(duì)污染危害實(shí)施有效控制、對(duì)生產(chǎn)環(huán)境加以精心布置、對(duì)工廠設(shè)施進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)等手段,使工廠成為親切的人性化場(chǎng)所和對(duì)人有意義的城市場(chǎng)所。對(duì)工廠內(nèi)部環(huán)境來(lái)說(shuō),通過(guò)空間建構(gòu)、色彩構(gòu)成等手法突出工廠風(fēng)格的一體化、整體性和可識(shí)別性,可以給員工親切感、安全感和歸屬感;通過(guò)對(duì)工廠空間形式的巧妙布置和色彩的精心渲染來(lái)追求心理開(kāi)放,能夠使工作成為快樂(lè)生活的一部分。在城市環(huán)境協(xié)調(diào)方面要考慮工廠設(shè)施,特別是小型工廠設(shè)施與城市環(huán)境建立一種尊重、協(xié)調(diào)和和諧的關(guān)系,盡管有些建在工業(yè)區(qū)的工廠設(shè)施不會(huì)讓人覺(jué)得突兀和不便,但是在城市生產(chǎn)環(huán)境中,工廠、居民區(qū)和商業(yè)區(qū)交錯(cuò),工業(yè)設(shè)施若處理不當(dāng),則不僅會(huì)破壞景觀環(huán)境,還會(huì)給人的生活帶來(lái)不便??赏ㄟ^(guò)廠區(qū)邊界、工廠形象等方法形成對(duì)工廠邊界、距離、形體方面的視覺(jué)開(kāi)放,通過(guò)引導(dǎo)行為的可及性提供參觀性公共空間,拉近工業(yè)與城市的關(guān)系。

        2 “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的內(nèi)涵

        在城市生產(chǎn)的各種研究領(lǐng)域中,需要不斷利用先進(jìn)制造技術(shù)和信息技術(shù)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)信息化、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化相互融合的有效途徑,其本質(zhì)含義是借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical System, CPS)等技術(shù)將城市生產(chǎn)環(huán)境中的資源連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)分布式、零距離的人與人、人與服務(wù)、人與場(chǎng)景的連接,實(shí)現(xiàn)資源和能力的優(yōu)化分配[35]。本文給出的“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的內(nèi)涵如圖2所示,圖中可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品和服務(wù)、分布和自治的生產(chǎn)系統(tǒng)、社會(huì)化協(xié)作的適應(yīng)性物流和景觀化的工廠設(shè)施是實(shí)現(xiàn)城市生產(chǎn)的4個(gè)主要研究領(lǐng)域。增材制造、數(shù)字化制造、先進(jìn)傳感器和控制技術(shù)、云計(jì)算等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)城市生產(chǎn)不斷向前發(fā)展,而人們不斷增長(zhǎng)和提升的物質(zhì)和精神生活需求,將拉動(dòng)城市生產(chǎn)不斷向前發(fā)展?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的內(nèi)涵是指廣泛利用包括云計(jì)算、先進(jìn)材料等在內(nèi)的先進(jìn)制造技術(shù)和信息技術(shù),促進(jìn)生產(chǎn)朝著綠色化、小型化和景觀化方向發(fā)展,使制造企業(yè)能夠在城市環(huán)境中更好地生存和發(fā)展,與住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)更好地融合,具體包括以下幾個(gè)方面:

        (1)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)減少生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放,減少材料和能源消耗,促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)綠色化,不破壞環(huán)境,讓工廠成為居民的好鄰居。

        (2)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)降低生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)批量,深化價(jià)值鏈分工,促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化和小型化,以應(yīng)對(duì)城市發(fā)展空間帶來(lái)的局限。

        (3)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)實(shí)現(xiàn)即時(shí)信息的采集和優(yōu)化分析,以及產(chǎn)品生產(chǎn)全生命周期的優(yōu)化,可排除生產(chǎn)過(guò)程中的低效環(huán)節(jié),提高反應(yīng)速度,增強(qiáng)適應(yīng)性,應(yīng)對(duì)城市環(huán)境動(dòng)態(tài)變化對(duì)企業(yè)物流和生產(chǎn)運(yùn)作帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

        (4)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)字模型和城市數(shù)字模型集成,居民可動(dòng)態(tài)參與工廠的生產(chǎn)活動(dòng),對(duì)工廠進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控。

        3 “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的技術(shù)體系

        城市生產(chǎn)需要依托城市環(huán)境中特有的信息流、物流、技術(shù)和人才,實(shí)現(xiàn)與城市環(huán)境的共生共贏。工廠在城市環(huán)境中生產(chǎn)運(yùn)作,不但需要借助企業(yè)內(nèi)部的各類信息系統(tǒng)(企業(yè)資源規(guī)劃(Enterprise Resource Planning, ERP)/CAD/CAM/CAPP/產(chǎn)品全生命周期管理(Product Lifecycle Management, PLM)等)實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的精益生產(chǎn)以應(yīng)對(duì)城市生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)的高成本壓力,而且需要借助互聯(lián)網(wǎng)/云計(jì)算/物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),與城市智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transpotation System, ITS)、智能環(huán)境系統(tǒng)(Intelligent Environment System, IES)、行業(yè)信息平臺(tái)、物流信息平臺(tái)、城市信息平臺(tái)等互聯(lián)互通。同時(shí),還需借助工廠知覺(jué)系統(tǒng)和城市知覺(jué)系統(tǒng),形成一種“互聯(lián)網(wǎng)+”的城市生態(tài)系統(tǒng),充分集成工廠和城市環(huán)境的即時(shí)動(dòng)態(tài)信息,將企業(yè)之間的合作互動(dòng)從傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈發(fā)展為價(jià)值創(chuàng)造的網(wǎng)絡(luò)[35],實(shí)現(xiàn)社群化合作生產(chǎn)。城市生產(chǎn)模式的實(shí)現(xiàn)至少需要兩個(gè)前提條件:①參與者能夠在高度互聯(lián)的結(jié)構(gòu)中安全可靠地互相交流相關(guān)商務(wù)數(shù)據(jù),包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)效率、計(jì)劃數(shù)據(jù)和生產(chǎn)成本等;②云端平臺(tái)的可用性,該平臺(tái)將生產(chǎn)商、供應(yīng)商、服務(wù)商和顧客聯(lián)系在一起,形成包括產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的“互聯(lián)網(wǎng)+”生態(tài)圈(如圖3)。

        3.1 先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)城市生產(chǎn)的影響

        “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)離不開(kāi)先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛使用,這些技術(shù)包括新型材料/納米技術(shù)、增材制造/精密成型技術(shù)、機(jī)器人/自動(dòng)化/智能化技術(shù)、先進(jìn)傳感技術(shù)、綠色制造/清潔生產(chǎn)技術(shù)、數(shù)字化制造、物聯(lián)網(wǎng)/大數(shù)據(jù)/云計(jì)算等技術(shù)。城市生產(chǎn)組織要求工廠在城市空間上分布、小批量生產(chǎn),以及工廠小型化、綠色化、景觀化等,根據(jù)麥肯錫全球研究所的預(yù)測(cè),在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,能夠?qū)χ圃鞓I(yè)產(chǎn)生重要影響的技術(shù)主要包括增材制造、數(shù)字化制造、先進(jìn)傳感器技術(shù)和云計(jì)算等[36-38]。

        (1)增材制造(3D打印) 與傳統(tǒng)的去除材料和材料變形的制造過(guò)程不同,增材制造是通過(guò)一層層疊加物理層材料來(lái)生成三維實(shí)體產(chǎn)品。隨著3D打印機(jī)的速度/效率/精度的提升、體積小型化/桌面化和成本的降低,增材制造技術(shù)將推動(dòng)生產(chǎn)分布化、設(shè)計(jì)與制造一體化,每個(gè)家庭都有可能成為一個(gè)微型工廠。同時(shí),通過(guò)與企業(yè)的CAD/CAPP/快速成型(Rapid Prototyping,RP)等信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),可實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者、設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者直接聯(lián)網(wǎng)控制的在線制造、社群化制造。

        (2)數(shù)字化制造技術(shù) 指圍繞客戶需求,在迅速收集和分析產(chǎn)品、工藝與資源信息的基礎(chǔ)上,借助虛擬現(xiàn)實(shí)、快速原型、多媒體和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化仿真和原型制造,快速生產(chǎn)能夠滿足用戶所要求產(chǎn)品的技術(shù)。數(shù)字化制造技術(shù)在對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行描述的過(guò)程中建立了數(shù)字空間,并在其中完成產(chǎn)品制造,基于互聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)傳感器技術(shù)的集成,實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)和企業(yè)間互聯(lián),為分布式生產(chǎn)、虛擬溝通和協(xié)作、遠(yuǎn)程操作與監(jiān)視提供了可能,促進(jìn)了制造企業(yè)向小型化、網(wǎng)絡(luò)化、社群化方向發(fā)展。基于虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以對(duì)工廠與周邊城市環(huán)境的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),促進(jìn)工廠設(shè)施的景觀化。

        (3)先進(jìn)傳感器與控制技術(shù) 指在制造環(huán)節(jié)和非制造環(huán)節(jié)中廣泛使用傳感器連接或嵌入到目標(biāo)對(duì)象,來(lái)收集目標(biāo)位置的數(shù)據(jù),并自動(dòng)使用這些數(shù)據(jù),最主要的技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Internet of things)。例如,大多數(shù)智能手機(jī)中的全球定位系統(tǒng)能夠自動(dòng)收集手機(jī)的使用時(shí)間和方式等信息。在制造業(yè)和物流業(yè)中,利用無(wú)線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)標(biāo)簽跟蹤物料在裝配線上和倉(cāng)庫(kù)中的移動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)托盤(pán)的實(shí)時(shí)跟蹤,甚至可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)零件在廠內(nèi)從原材料到成品的每個(gè)生產(chǎn)步驟、在廠外從工廠到消費(fèi)者的每個(gè)交付過(guò)程的即時(shí)跟蹤,從而使制造商即時(shí)調(diào)整交貨和生產(chǎn)進(jìn)度,盡可能提高效率和對(duì)需求變化的響應(yīng)能力。

        (4)云計(jì)算 是指在遠(yuǎn)程服務(wù)器上而不是在現(xiàn)場(chǎng)硬件上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。遠(yuǎn)程服務(wù)器安裝在諸如阿里、百度、谷歌和亞馬遜等公司經(jīng)營(yíng)的海量服務(wù)器平臺(tái)上,后者出租空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并運(yùn)行應(yīng)用程序。由于遠(yuǎn)程存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)比本地存儲(chǔ)的費(fèi)用低,制造業(yè)逐步開(kāi)始從現(xiàn)場(chǎng)到云計(jì)算的過(guò)渡。云計(jì)算正逐漸成為制造業(yè)供應(yīng)鏈的一部分,也逐漸成為制造工廠內(nèi)部制造過(guò)程的一個(gè)組成部分,使制造企業(yè)具備了收集、存儲(chǔ)和分析其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的能力。云計(jì)算為制造業(yè)真正實(shí)現(xiàn)客戶導(dǎo)向、大規(guī)模個(gè)性化定制生產(chǎn)提供了驅(qū)動(dòng)力和可能性。

        表1所示為這些技術(shù)對(duì)促進(jìn)城市生產(chǎn)綠色化、小型化、景觀化等方面的影響。還有其他一些技術(shù),如先進(jìn)材料、工業(yè)機(jī)器人等也會(huì)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合中對(duì)城市生產(chǎn)產(chǎn)生影響,限于篇幅,本文不再一一分析。

        表1 主要先進(jìn)制造技術(shù)給城市生產(chǎn)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

        續(xù)表1

        3.2 需要研究的主要關(guān)鍵技術(shù)

        本文認(rèn)為,在城市的“互聯(lián)網(wǎng)+”生態(tài)圈內(nèi),大規(guī)模個(gè)性化定制生產(chǎn)、綠色性實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋和優(yōu)化技術(shù)、集成客戶訂單的生產(chǎn)系統(tǒng)自優(yōu)化技術(shù)、基于云端的實(shí)時(shí)生產(chǎn)流程模和基于云端虛實(shí)結(jié)合的工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的主要關(guān)鍵技術(shù)。

        (1)“互聯(lián)網(wǎng)+”大規(guī)模個(gè)性化定制技術(shù)

        生產(chǎn)者一直面臨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模和產(chǎn)品品種數(shù)量的矛盾,他們一直關(guān)注成本領(lǐng)先和差異化戰(zhàn)略兩種競(jìng)爭(zhēng)策略。在城市生產(chǎn)中,制造企業(yè)面臨著高房地產(chǎn)價(jià)格的壓力,承擔(dān)著高環(huán)保要求,工廠規(guī)模也受到城市空間的影響,很難保證成為成本領(lǐng)先者;加上技術(shù)更新發(fā)展快、產(chǎn)品生命周期縮短,想要成功實(shí)現(xiàn)差異化,并非易事。由此可知,城市生產(chǎn)必須包容低成本和差異化兩個(gè)戰(zhàn)略,即利用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的規(guī)模效應(yīng),低成本地生產(chǎn)大量單一的產(chǎn)品和提供顧客定制化的產(chǎn)品。因此,“互聯(lián)網(wǎng)+”大規(guī)模個(gè)性化定制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)城市生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一,該技術(shù)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”生態(tài)空間中數(shù)據(jù)的自組織積累機(jī)制、數(shù)字化虛擬市場(chǎng)機(jī)制和數(shù)字逼近機(jī)制,低成本地實(shí)現(xiàn)大量個(gè)性化需求的同質(zhì)化、同質(zhì)化需求生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化部件加總的個(gè)性化,達(dá)到包容低成本和差異化兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的目的[40-41]。目前,對(duì)大規(guī)模定制的研究已經(jīng)比較深入[39-41],但是現(xiàn)有研究的主要思路是生產(chǎn)者盡可能低成本地生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品以滿足客戶個(gè)性化的需求,尚未對(duì)客戶個(gè)性化需求本身進(jìn)行深入探討。

        (2)“互聯(lián)網(wǎng)+”綠色性實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋和方案綠色優(yōu)化技術(shù)

        城市生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品整個(gè)生命周期提出了更高的環(huán)保要求,要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中更多考慮產(chǎn)品生命過(guò)程中的綠色性。在城市生產(chǎn)環(huán)境下,增強(qiáng)產(chǎn)品的綠色屬性除了有可能削弱產(chǎn)品原有的功能和性能、較大幅度地增加產(chǎn)品制造的難度和成本、降低產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力外,還存在以下特殊挑戰(zhàn):①由于產(chǎn)品生產(chǎn)周期階段環(huán)境因素的導(dǎo)入,導(dǎo)致綠色設(shè)計(jì)效率低,實(shí)施周期長(zhǎng);②城市生產(chǎn)更多是一種社群化[42-45]、個(gè)性化的制造,對(duì)每一種個(gè)性化定制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案都進(jìn)行系統(tǒng)的全生命周期分析是不可行的;③城市生產(chǎn)是一種分布式自治型生產(chǎn)模式,在生產(chǎn)過(guò)程中存在多種方案,如能源的選擇、資源投入的選擇等,有的選擇不能事前確定,需要根據(jù)每個(gè)制造單元的邊界條件進(jìn)行決策,可能改變產(chǎn)品生產(chǎn)的綠色性;④城市生產(chǎn)中的又一趨勢(shì)是由制造向服務(wù)轉(zhuǎn)變,隨著大量生產(chǎn)性服務(wù)的出現(xiàn),城市生產(chǎn)中新的商業(yè)模式將會(huì)不斷涌現(xiàn)和發(fā)展,對(duì)其進(jìn)行綠色性分析是必然也是必要的。

        基于以上考慮,“互聯(lián)網(wǎng)+”綠色性實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋和方案綠色優(yōu)化技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)城市生產(chǎn)綠色化的關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)需要基于云數(shù)據(jù)和計(jì)算智能提供的有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)綠色的策略、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的知識(shí)、新材料新技術(shù)等服務(wù),將綠色設(shè)計(jì)思想與知識(shí)重用方法相結(jié)合,有效解決產(chǎn)品綠色屬性與產(chǎn)品原有功能、性能之間的沖突問(wèn)題;基于城市生產(chǎn)環(huán)境中價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和交互,著重考慮產(chǎn)品/材料/能源/水等綜合資源效率,通過(guò)敏捷物流/敏捷電網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品生命周期以及不同工廠之間的綠色性優(yōu)化[46-50]。關(guān)于綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)技術(shù),國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)有不少研究[51-57],但較少涉及綠色性的在線反饋和優(yōu)化問(wèn)題,離城市生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)綠色性的實(shí)時(shí)性要求還有差距,尚需進(jìn)一步研究。

        (3)“互聯(lián)網(wǎng)+”集成客戶訂單的生產(chǎn)系統(tǒng)自優(yōu)化技術(shù)

        計(jì)劃導(dǎo)向和價(jià)值導(dǎo)向之間的矛盾一直是生產(chǎn)者面臨的問(wèn)題。計(jì)劃導(dǎo)向面向整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化生產(chǎn)方式和資源配置,而價(jià)值導(dǎo)向聚焦于單一的價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程鏈,該過(guò)程鏈往往只對(duì)過(guò)程鏈邊界狀態(tài)的變化做出反應(yīng)。城市生產(chǎn)中,社群化制造是一種趨勢(shì),分布自治是主要的生產(chǎn)組織形式。城市生產(chǎn)要求采用互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)的水平集成、整個(gè)產(chǎn)品生命周期點(diǎn)與點(diǎn)之間的集成以及整個(gè)制造系統(tǒng)各個(gè)層次集成來(lái)解決計(jì)劃與價(jià)值創(chuàng)造之間的矛盾。因此,本文認(rèn)為“互聯(lián)網(wǎng)+”集成客戶訂單的生產(chǎn)系統(tǒng)自優(yōu)化技術(shù)是城市生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)要求制造系統(tǒng)能夠根據(jù)客戶訂單的計(jì)劃目標(biāo),通過(guò)調(diào)整自身參數(shù)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)響應(yīng)系統(tǒng)邊界條件的變化,做出自我優(yōu)化的決策。目前,自優(yōu)化技術(shù)的研究主要集中在水利[58]、網(wǎng)絡(luò)[59-60]和一些控制算法[61]方面,生產(chǎn)系統(tǒng)自優(yōu)化、尤其是基于“互聯(lián)網(wǎng)+”生態(tài)圈的自優(yōu)化技術(shù)的研究成果非常罕見(jiàn)。

        (4)基于云端的實(shí)時(shí)生產(chǎn)流程模擬

        城市生產(chǎn)中,先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用為生產(chǎn)的分布化和自治化提供了動(dòng)力,但是產(chǎn)生了對(duì)掌握這些技術(shù)人才的依賴,使制造工廠有可能在這些人才聚集地重新聚集,對(duì)城市生產(chǎn)的分布產(chǎn)生了阻力。因此,為工人提供決策輔助成為必要,基于云端的實(shí)時(shí)生產(chǎn)流程模擬就成為促進(jìn)城市生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。動(dòng)態(tài)變化是城市生產(chǎn)的一大主要特征,客戶訂單的改變、供應(yīng)商的延遲,以及內(nèi)部問(wèn)題產(chǎn)生的生產(chǎn)延遲等都會(huì)讓城市生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn),應(yīng)在考慮動(dòng)態(tài)影響的同時(shí)管理好龐大的生產(chǎn)流程。基于云端的實(shí)時(shí)生產(chǎn)流程模擬是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的有效手段,其目的是在復(fù)雜情況下對(duì)工人決策進(jìn)行輔助,因此模擬工具從生產(chǎn)實(shí)際中獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)非常重要。應(yīng)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與控制模型進(jìn)行模擬調(diào)整,使其盡量準(zhǔn)確反映實(shí)際情況。通過(guò)模擬分析,既可以確定目前實(shí)際的生產(chǎn)控制情況,又可以確定生產(chǎn)管理的最優(yōu)配置及其操作方法[62-63],還可以描繪干擾項(xiàng)的影響,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)應(yīng)對(duì)措施的效果。

        (5)基于云端虛實(shí)結(jié)合的工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)

        工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)不但包括建筑、構(gòu)筑物、綠化、道路和設(shè)施設(shè)備等可見(jiàn)物理要素,而且包括聲、光、熱、氣壓、氣味等不可見(jiàn)要素,不同的物理要素有不同的景觀價(jià)值,相同物理要素在不同環(huán)境下的景觀價(jià)值也不同,不同的人對(duì)相同環(huán)境下的同一個(gè)物理要素的景觀價(jià)值也會(huì)有差異。一方面,景觀的價(jià)值既來(lái)源于景觀組成要素及其物理特征,需要通過(guò)構(gòu)成要素來(lái)解釋,又來(lái)源于構(gòu)成要素與環(huán)境的關(guān)系,需要通過(guò)這種關(guān)系的描述來(lái)評(píng)估;另一方面,景觀的價(jià)值取決于與景觀相關(guān)聯(lián)的公眾的綜合評(píng)價(jià),既與觀察者相關(guān),又與被觀察者相關(guān)。工廠信息模型、三維數(shù)字城市和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,為工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)提供了數(shù)字化的技術(shù)條件[64]。工廠信息模型在三維數(shù)字化空間中關(guān)聯(lián)了整個(gè)廠區(qū)建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)施設(shè)備、人的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)狀態(tài)的空間與語(yǔ)義信息;三維數(shù)字城市通過(guò)測(cè)繪方式建立了城市景觀對(duì)象的表面模型和相互關(guān)系;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)虛擬環(huán)境技術(shù),能夠?qū)⑷S虛擬對(duì)象疊加到真實(shí)世界顯示,也能夠?qū)⒄鎸?shí)對(duì)象的信息疊加到虛擬環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互和三維互動(dòng),極大地提高了用戶的體驗(yàn)感和可信度[65]。云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用使基于云端的工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)成為可能。一方面,云計(jì)算將存儲(chǔ)和復(fù)雜的計(jì)算從客戶端轉(zhuǎn)移到云計(jì)算服務(wù)環(huán)境,為工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)的交互和計(jì)算提供了分布式架構(gòu)模式;另一方面,泛在互聯(lián)的智慧城市不斷發(fā)展、智能手機(jī)的屏幕和攝像頭等硬件性能的提升、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方面的APP在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上的飛速發(fā)展,為廣大公眾隨時(shí)隨地參與工廠設(shè)施景觀評(píng)價(jià)提供了方便。

        4 “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)服務(wù)平臺(tái)概念模型

        在城市生產(chǎn)中,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造和物流活動(dòng)都是多角色參與、多領(lǐng)域協(xié)同的活動(dòng),需要多種資源支持。互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展,為城市生產(chǎn)中各種資源的共享和各個(gè)角色的協(xié)調(diào)提供了技術(shù)手段。本文提出“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)服務(wù)平臺(tái)概念模型[36,40](如圖4),其目的是形成一種“角色+平臺(tái)”城市生產(chǎn)服務(wù)模式,促進(jìn)城市生產(chǎn)的發(fā)展。該概念模型包括服務(wù)需求者、服務(wù)提供者和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)紀(jì)人3類角色,服務(wù)需求者主要指新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)服務(wù)需求者、產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)需求者,以及由此派生出來(lái)的物流服務(wù)需求;服務(wù)提供者包括擁有軟件、硬件和智力資源的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)服務(wù)者,擁有加工和裝配能力的制造資源提供者,擁有某些技能的人力資源提供者,以及物流服務(wù)提供者。所有服務(wù)需求者和服務(wù)提供者都將自己的資源和信息通過(guò)封裝的形式形成Web服務(wù)發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)紀(jì)人是一個(gè)智能的Agent,主要管理城市生產(chǎn)服務(wù)的需求和供給信息,實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)需求和供給匹配,處理城市環(huán)境中的實(shí)時(shí)信息。為了確?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的效益和效率,需要處理好以下3個(gè)主要問(wèn)題:

        (1)基于時(shí)間的服務(wù)需求定義 主要任務(wù)是要明確未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)對(duì)資源的種類和數(shù)量的需求,這是一個(gè)比較困難的任務(wù)。例如為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求波動(dòng)對(duì)勞動(dòng)力需求的變化,城市生產(chǎn)會(huì)應(yīng)用多種柔性用工模式,企業(yè)可以選擇通過(guò)核心員工加班的方式或使用臨時(shí)工的辦法來(lái)滿足日益擴(kuò)大的需求,雖然兩種柔性用工模式都能滿足能力增加的需求,但它們?cè)谫M(fèi)用、時(shí)間和調(diào)整范圍等方面是不一樣的,一個(gè)企業(yè)需要綜合利用多種柔性用工模式,來(lái)應(yīng)對(duì)不同市場(chǎng)狀態(tài)、不同產(chǎn)品階段能力需求的不穩(wěn)定性。在綜合使用用工模式時(shí),既要考慮公司未來(lái)的業(yè)務(wù)、產(chǎn)品生命周期、市場(chǎng)的趨勢(shì)和銷售預(yù)測(cè),還要考慮公司的產(chǎn)品和其他約束情況。因此,柔性用工模式的綜合使用問(wèn)題是一個(gè)多準(zhǔn)則決策問(wèn)題。

        (2)城市生產(chǎn)參與者認(rèn)證和驗(yàn)證 城市生產(chǎn)在空間上分布、在時(shí)間上自治的組織方式,需要一種特殊的認(rèn)證模式。①每個(gè)參與者必須對(duì)潛在的規(guī)則有充分的認(rèn)識(shí),例如必須讓每個(gè)參與者都知道沒(méi)有及時(shí)完成工作的后果。②需要建立具備某種資質(zhì)的資源池,例如對(duì)人力資源來(lái)說(shuō),任何用工模式的有效使用,都依賴于用工服務(wù)需求能夠快速而可靠地被合適的服務(wù)提供者接受,具備資質(zhì)的服務(wù)者數(shù)量越大,用工模式的成功性就越大。企業(yè)生產(chǎn)有嚴(yán)格的時(shí)間、數(shù)量和質(zhì)量需求,任何時(shí)間、數(shù)量和質(zhì)量上的問(wèn)題,都有可能造成訂單無(wú)法完成,企業(yè)則將這種責(zé)任轉(zhuǎn)移到參與者和工作執(zhí)行者身上。然而在“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)中,整個(gè)任務(wù)分配過(guò)程中的部分工作是系統(tǒng)自己完成的,從而無(wú)法分清誰(shuí)將承擔(dān)責(zé)任,以及承擔(dān)多大責(zé)任。

        (3)服務(wù)需求與服務(wù)提供者的匹配 主要任務(wù)是為每一個(gè)服務(wù)需求快速找到最合適的服務(wù)提供者,為此需要建立一系列優(yōu)先規(guī)則集。例如在人力資源需求的匹配中,至少需要建立兩個(gè)優(yōu)先規(guī)則集:①用工模式選擇的優(yōu)先規(guī)則集,即針對(duì)一個(gè)特定的人力資源服務(wù)需求確定選用哪種用工模式,因此需要開(kāi)發(fā)一個(gè)綜合的用工模式選用規(guī)則集來(lái)輔助解決該問(wèn)題,這個(gè)規(guī)則集定義了在什么時(shí)間和什么市場(chǎng)階段應(yīng)該選用哪種用工模式;②關(guān)于工作組或工作個(gè)體的優(yōu)先權(quán)規(guī)則集,即針對(duì)工作組的選擇主要考慮工作組是否具備與工作任務(wù)相適應(yīng)的資格,針對(duì)工作個(gè)體的選擇主要考慮個(gè)人的工作資質(zhì)、累計(jì)工作時(shí)間、偏好、有效時(shí)間等因素。建立以上兩種優(yōu)先規(guī)則集之后,基本能實(shí)現(xiàn)人力資源服務(wù)和人力資源提供者之間的匹配和派遣。

        5 “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的研究案例

        生產(chǎn)與工作均衡是城市生產(chǎn)追求的主要目標(biāo)之一,柔性用工是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段。如何通過(guò)使用柔性和自組織技術(shù)等“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)為柔性用工提供支撐,在實(shí)現(xiàn)員工工作和生活均衡的同時(shí)提高工廠的生產(chǎn)率,是“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)需要研究的一個(gè)重要課題。德國(guó)Fraunhofer IAO研究所針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了CapaflexCy的項(xiàng)目研究,開(kāi)發(fā)了能力之星工具(Capacity Star-Tool,CST),并在一個(gè)新鮮肉生產(chǎn)公司獲得了成功應(yīng)用[66-68]。該案例是筆者與IAO的研究人員交流并分析整理相關(guān)文獻(xiàn)資料后形成的。

        CapaflexCy的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一套能夠?qū)嵤?、支持和運(yùn)作一個(gè)自組織勞動(dòng)力時(shí)間的戰(zhàn)略、方法和工具。該課題深入分析了工業(yè)4.0時(shí)代德國(guó)未來(lái)的制造工作,指出人力資源柔性是未來(lái)的關(guān)鍵因素,未來(lái)的趨勢(shì)是分布式控制而非完全自己控制;項(xiàng)目還分析了變化市場(chǎng)環(huán)境柔性人力能力評(píng)估和規(guī)劃方法,設(shè)計(jì)了CPS的自組織和柔性用工系統(tǒng)。CST使人力資源規(guī)劃者可以在車間層次識(shí)別柔性,不但提供剛性的班次排程,而且借助多種柔性用工策略使基于真實(shí)的市場(chǎng)需求做出短期調(diào)整成為可能。CST采用兩層結(jié)構(gòu),即規(guī)劃駕駛艙(Planner Cockpit, PC)和管理駕駛艙(Management Cockpit, MC),如圖5所示。

        PC針對(duì)具體的產(chǎn)線,反映特定區(qū)域、特定車間產(chǎn)線人力資源能力的現(xiàn)狀,具體包括將生產(chǎn)計(jì)劃轉(zhuǎn)換為人力需求、確定每條產(chǎn)線的人力資源排程、計(jì)算每天的人力資源能力供給、調(diào)整短期的人力資源供需矛盾、監(jiān)視和識(shí)別產(chǎn)線人力資源供給和需求的偏差等。PC還在數(shù)量和時(shí)間兩個(gè)方面提供了特定策略:數(shù)量方面包括機(jī)器/生產(chǎn)線的使用數(shù)量、生產(chǎn)線的工人數(shù)量、公司核心員工的數(shù)量、臨時(shí)工的數(shù)量、從其他制造企業(yè)借來(lái)的工人數(shù)量、公司可以租借到其他區(qū)域的工人的數(shù)量等;時(shí)間方面包括班次數(shù)及班次持續(xù)的時(shí)間、減少的班次數(shù)及班次縮短時(shí)間、追加班次數(shù)及班次的持續(xù)時(shí)間、取消的班次數(shù)及班次持續(xù)的時(shí)間等。

        MC聚合全部PC的信息,管理與柔性勞動(dòng)資源規(guī)劃相關(guān)的重要公司績(jī)效指標(biāo),其主要功能包括匯聚不同PC可視化的規(guī)劃結(jié)果,綜合分析出不同人力柔性策略對(duì)公司績(jī)效指標(biāo)的影響,即時(shí)顯示每條產(chǎn)線的當(dāng)期目標(biāo)與實(shí)際績(jī)效指標(biāo)的偏差,并尋找引起偏差的原因。

        CST的系統(tǒng)架構(gòu)采用典型的Web服務(wù)結(jié)構(gòu),如圖5所示。前臺(tái)用超文本標(biāo)記語(yǔ)言(HyperText Markup Language, HTML)組件構(gòu)建,能同時(shí)提供給桌面瀏覽器和移動(dòng)客戶,如平板電腦和智能手機(jī)等。針對(duì)不同設(shè)備屏幕尺寸大小設(shè)計(jì)了不同的布局方式,但提供的信息一致?;镜腤eb服務(wù)包括導(dǎo)航服務(wù)、定制服務(wù)、報(bào)告服務(wù)和投票表決服務(wù)等,所有的Web服務(wù)由Web服務(wù)器管理。

        CST在德國(guó)一家鮮肉生產(chǎn)公司獲得了很好的應(yīng)用。德國(guó)鮮肉市場(chǎng)的特點(diǎn)是:①整體需求穩(wěn)定(人均每年60 kg)、品質(zhì)高、品種繁多;②各品種在一年中的生產(chǎn)數(shù)量波動(dòng)劇烈,而且市場(chǎng)需求嚴(yán)重依賴短期效應(yīng),變化規(guī)律不明顯,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)困難,例如天氣好時(shí)燒烤類食物(barbecue food)的需求將增加,下雨時(shí)烘烤類食物(roasts food)的需求將增加。由于鮮肉食品的易逝性和有限的上架時(shí)間,鮮肉生產(chǎn)公司面臨市場(chǎng)數(shù)量需求變化大、反應(yīng)時(shí)間短的挑戰(zhàn),即使在德國(guó)這樣的發(fā)達(dá)國(guó)家,鮮肉制造行業(yè)仍然是勞動(dòng)力密集行業(yè),根據(jù)市場(chǎng)需求靈活使用員工是這家公司一個(gè)重要的競(jìng)爭(zhēng)因素。

        該公司有10條產(chǎn)線,分布在4個(gè)地區(qū)。在應(yīng)用過(guò)程中,每條產(chǎn)線主要的班次模型、機(jī)器應(yīng)用數(shù)量、公司核心員工信息和標(biāo)準(zhǔn)工作流程都被存儲(chǔ)在各自的PC中,并且核心雇員都接受了PC的使用培訓(xùn)。線長(zhǎng)可以對(duì)公司的周計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整,設(shè)計(jì)每周雇員的具體班次計(jì)劃,并盡可能早地讓雇員知道其標(biāo)準(zhǔn)班次計(jì)劃,還可以每天或即時(shí)更新能力需求信息,根據(jù)雇員出勤或短期市場(chǎng)需求數(shù)量的改變等情況調(diào)整每天的班次計(jì)劃。為了便于線長(zhǎng)與雇員、雇員與雇員之間即時(shí)的班次協(xié)調(diào),實(shí)施過(guò)程中還開(kāi)發(fā)了班次涂鴉等工具。

        CST已經(jīng)在該公司成功應(yīng)用兩年,取得了很好的效益。對(duì)員工來(lái)說(shuō):①工作分配及負(fù)荷變得透明;②通過(guò)自我確定的工作時(shí)間調(diào)動(dòng)了工作積極性;③在移動(dòng)Web應(yīng)用程序上采用分布自治的方式?jīng)Q定下一周的班次安排,實(shí)現(xiàn)了自我組織和協(xié)調(diào)。對(duì)管理者來(lái)說(shuō):①自動(dòng)控制和通知班次中的員工執(zhí)行任務(wù),減少了管理工作量;② 工作情況具有透明性,交接班更快更順暢。對(duì)公司來(lái)說(shuō):①需求上的變動(dòng)可以很快地響應(yīng);②避免了沒(méi)有效率的工作時(shí)間,提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        “互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)信息化、城鎮(zhèn)化和工業(yè)化融合發(fā)展的重要途徑,也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)城融合發(fā)展的重要手段。本文分析了城市生產(chǎn)的特點(diǎn)和重點(diǎn)研究領(lǐng)域,指出了“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的內(nèi)涵和技術(shù)體系,建立了“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的服務(wù)支撐平臺(tái)概念模型。本文將重點(diǎn)放在“互聯(lián)網(wǎng)+”城市生產(chǎn)的生產(chǎn)運(yùn)作方面,對(duì)城市生產(chǎn)企業(yè)如何借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高材料利用率,以獲得高的經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益方面考慮得不多,這是本文的不足之處。今后的研究將對(duì)本文提出的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究和開(kāi)發(fā),并將探究具有超高經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益的城市生產(chǎn)工廠的特征、模型以及實(shí)現(xiàn)途徑等。

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