譚曉軍, 何建佳, 何勝學

(上海理工大學 管理學院, 上海 200093)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展, 現(xiàn)如今產(chǎn)品面臨著生命周期不斷縮減的局面, 為更好適應復雜的社會市場環(huán)境, 優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)制造環(huán)節(jié), 必須合理引入新技術(shù)工具引領(lǐng)制造行業(yè)千帆競發(fā).“智能制造”作為未來搶占制造業(yè)領(lǐng)域核心競爭力之一, 已成為全球各國政府提升本國工業(yè)制造水平的頂層戰(zhàn)略方針.德國工業(yè)4.0 計劃、美國再工業(yè)化、日本工業(yè)制造白皮書、中國制造2025 等都旨在推動先進制造業(yè)的發(fā)展.作為制造業(yè)技術(shù)升級的云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化網(wǎng)絡工具,對推動智能化生產(chǎn)制造, 協(xié)同優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織再造, 提升產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級有著重要的導向作用.供應鏈在協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)變革中的意義舉足輕重, 但在產(chǎn)業(yè)組織生產(chǎn)中, 信息孤島以及合作主體有限理性行為的存在使得供應鏈各成員間難以在信息、資源、管理、經(jīng)驗等方面實現(xiàn)充分協(xié)作, 業(yè)界亟需一個合適的解決方案協(xié)同產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造, 云平臺的出現(xiàn)為解決上述弊端提供了機會.基于云平臺架構(gòu), 以數(shù)字化應用場景為布局, 實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)制造供應鏈數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通, 推動制造業(yè)的跨服務協(xié)作以及供應鏈中的跨組織協(xié)作[1], 形成了“智造”供應鏈.最終隨著智能化生產(chǎn)地不斷滲透, 逐步演化成一個新的產(chǎn)業(yè)連接紅利, 進而推動產(chǎn)業(yè)互聯(lián)縱深發(fā)展.

面對平臺上不同產(chǎn)業(yè)供應鏈的供應方以及需求方,在解決訂單交易問題時, 首先需要解決雙邊信息協(xié)作匹配問題.在處理雙邊信息匹配方面, 已有學者進行了相關(guān)研究, Gale 等[2]就大學入學和婚姻穩(wěn)定性兩種現(xiàn)象通過雙邊穩(wěn)定性理論分別進行了分析; Roth[3]構(gòu)建一種H-R 算法并對信息匹配過程進行了分析; Sethuraman等[4]通過公平穩(wěn)定性因素對雙邊資源匹配的問題進行了初步探討; 也有學者基于偏好序列[5,6]、云端融合[7]等相關(guān)理論進行匹配機制的研究.雖然大多學者對信息匹配問題進行了相關(guān)研究, 為后續(xù)學者提供了一定的啟示, 然而從云平臺視角來進行討論智造供應鏈信息匹配問題的相關(guān)研究較為少見.因此, 通過構(gòu)建新型數(shù)字化網(wǎng)絡應用場景, 利用云計算領(lǐng)域中多采用的分布式處理的高效性, 面向云平臺實現(xiàn)“智造”供應鏈的信息匹配, 解決產(chǎn)業(yè)間供應鏈網(wǎng)絡的資源配置問題, 實現(xiàn)傳統(tǒng)供應鏈互聯(lián)互通, 為進行智造供應鏈供需雙方的資源匹配提供了廣闊的前景.

近些年, 供應鏈管理已不再局限于企業(yè)之間, 已經(jīng)跨越企業(yè)的邊界[8], 形成了企業(yè)聯(lián)盟, 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)團體以及供需網(wǎng)復雜組織[9].多企業(yè), 多組織構(gòu)成的復雜系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理, 信息匹配, 供需調(diào)度方面具備一定的復雜性[10].在這樣的背景下, 分布式數(shù)據(jù)處理, 作為計算機領(lǐng)域的一種并計算處理方式被運用到供應鏈管理中來,提升了供應鏈系統(tǒng)效率[11], 在滿足供需發(fā)展均衡的同時, 拓寬了產(chǎn)業(yè)“智造”供應鏈的邊界, 集合云平臺理論應用為產(chǎn)業(yè)供需發(fā)展提供了橋梁和技術(shù)支撐作用.在上述背景下, 本文基于云平臺數(shù)據(jù)模型, 利用分布式數(shù)據(jù)處理方法, 對“智造”供應鏈信息協(xié)作與匹配進行了初步設(shè)想, 對產(chǎn)業(yè)互聯(lián)進行了探討, 進而實現(xiàn)了“智造”供應鏈的信息協(xié)作.

1 問題描述

伴隨市場經(jīng)濟競爭加劇, 企業(yè)為尋求更好的發(fā)展,謀求新的增長點, 出現(xiàn)了一種共享經(jīng)濟的模式幫助企業(yè)合理配置資源, 傾向性的共性部分生產(chǎn)資料, 便需要一個第三方的平臺來整合這些渠道信息, 以增強供應鏈環(huán)節(jié)的流通性和協(xié)作性.本文正是基于此而構(gòu)建供應鏈協(xié)作云平臺, 并作為協(xié)作供應鏈的“智造”應用場景, 滿足不同產(chǎn)業(yè)間的信息互聯(lián), 平臺的邏輯架構(gòu)圖如圖1 所示.供需雙方為適應彼此的資源計劃, 在面對某一方生產(chǎn)計劃中可能遇到的資源過?；蚨倘鼻闆r, 通過上傳物料計劃清單, 云平臺數(shù)據(jù)庫便可進行智能預測企業(yè)在線使用狀態(tài)下的制造資源使用情況, 經(jīng)由分布式策略進行分配物料需求, 尋求平臺資源池的充足狀態(tài).

圖1 面向云平臺的供應鏈企業(yè)信息協(xié)作框架

在供應鏈的信息協(xié)調(diào)中, 對于我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)供應鏈環(huán)節(jié), 滯后的產(chǎn)業(yè)信息渠道, 未能及時的滿足上游供應商需求, 生產(chǎn)制造也局限于半自動化甚至手工操作,為提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)能力, 集成化、可視化、自動化生產(chǎn)[12], 適應我國制造業(yè)快速發(fā)展的步伐, 追趕國外先進技術(shù)生產(chǎn)能力, 提出智能制造設(shè)想, 融合供應鏈先進管理思路, 提出“智造”供應鏈理念.即以客戶的個性化需求為目標, 通過數(shù)字化互聯(lián)網(wǎng)工具, 依托大數(shù)據(jù)平臺,全渠道、多方位的集產(chǎn)品訂單、設(shè)計、研發(fā)等環(huán)節(jié)的敏捷性智能化生產(chǎn)制造全流程.由人工智能、數(shù)字云計算、物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備等敏捷化優(yōu)化物質(zhì)資源配置,柔性化變革生產(chǎn)方式, 助力產(chǎn)業(yè)信息化轉(zhuǎn)型升級, 進一步提升產(chǎn)業(yè)供給能力.

2 模型設(shè)計

本節(jié)構(gòu)建一個理論模型來詳細的描述云平臺的信息協(xié)作工作流程.分布式架構(gòu)來源于計算機并行計算領(lǐng)域為處理海量數(shù)據(jù)而同步進行計算[13], 具有高效、實時性.可以通過分布式協(xié)作融合到云平臺中, 快速處理供應鏈環(huán)節(jié)的物料計劃.服務于供應鏈環(huán)節(jié)中, 針對上游和下游業(yè)務往來, 滿足不同供應商的供應協(xié)同以及經(jīng)銷商的需求協(xié)同.并通過組建面向云平臺的分布式協(xié)作模型來滿足產(chǎn)業(yè)間復雜業(yè)務的需求, 為“智造”供應鏈提供一個理論架構(gòu)支撐.云平臺供應鏈協(xié)作框架如圖2 所示.

2.1 模型定義

考慮不同產(chǎn)業(yè)間的業(yè)務往來, 構(gòu)建跨產(chǎn)業(yè)供應鏈模型, 應對不同產(chǎn)業(yè)間的多供應需求, 面向云平臺的“智造”供應鏈架構(gòu)可以描述為:

圖2 云平臺供應鏈協(xié)作設(shè)計方案

其中函數(shù)定義見表1.

表1 MChain 函數(shù)定義

考慮平臺可以根據(jù)不同企業(yè)的業(yè)務需求, 進行智能協(xié)作授權(quán)處理, 對不同的業(yè)務類型也需要滿足不同的業(yè)務支撐框架, 以此來協(xié)同跨產(chǎn)業(yè)供應鏈中不同類型企業(yè)的信息支撐.云平臺下的供應鏈授權(quán)方式為:

其定義功能見表2.

表2 saj 函數(shù)定義

考慮平臺在進行授權(quán)后, 可提供的協(xié)同服務類型,進行開展不同模塊功能的定制, 可表示為其定義功能見表3.

表3 函數(shù)定義

表3 函數(shù)定義

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圖3 云平臺跨產(chǎn)業(yè)供應鏈協(xié)作模型

面向云平臺的跨組織供應鏈協(xié)作模型描述了對產(chǎn)業(yè)供應鏈業(yè)務組織協(xié)作過程中所涉及的業(yè)務內(nèi)容, 為保證業(yè)務對象功能模塊正常執(zhí)行, 采用模塊登錄身份驗證以及界面功能后臺認證的組合方式, 詳細的流程思路如下:

輸入: 供應鏈類型 MC hain_Typex, 供應鏈信息標識 MC hain_IDx.

輸入: 平臺執(zhí)行結(jié)果.

Step 1.供應鏈企業(yè) MC hain_Enterprisex用戶登錄平臺;

Step 2.匹配用戶身份信息ID, 驗證是否為平臺可權(quán)限用戶, 合法進入到Step 3, 非法自動提示錯誤并退出;

Step 3.根據(jù)登錄供應鏈類型 MC hain_Typesaj進行系統(tǒng)指定權(quán)限分配;

Step 4.根據(jù) MC hain_Enterprisex用戶被分配權(quán)限,供應鏈企業(yè)獲得對應業(yè)務 Fx_Ins模塊;

Step 5.登錄平臺驗證結(jié)束.

2.2 模型構(gòu)建

面向云平臺的跨產(chǎn)業(yè)供應鏈是一個較為復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 需要不同企業(yè)間的相互協(xié)同合作, 以適應客戶間不斷變化的需求.動態(tài)性、不確定等變化特征對云平臺的系統(tǒng)化功能的開發(fā)提出了更高要求, 以滿足個性化的定制需求.智能家居供應鏈是由上游供應商、制造企業(yè)、下游服務供應商等一系列相互協(xié)同的企業(yè)組織構(gòu)成.作為支撐跨產(chǎn)業(yè)供應鏈協(xié)作的重要活動平臺, 將成為解決企業(yè)信息化問題的主要方式[14].跨產(chǎn)業(yè)供應鏈涉及到不同領(lǐng)域中的不同供應鏈條, 涉及更多的業(yè)務往來, 需要一個服務于不同組織的協(xié)作云平臺, 以提供不同產(chǎn)業(yè)間的跨組織一體化服務, 形成產(chǎn)業(yè)互聯(lián)上下游組織間網(wǎng)絡化信息協(xié)作平臺, 具體思路如圖4 所示.

圖4 面向云平臺的分布式產(chǎn)業(yè)供應鏈網(wǎng)絡協(xié)作服務體系

供應鏈云平臺(圖4)由產(chǎn)業(yè)鏈項目管理和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)協(xié)調(diào)兩大模塊組成.其中產(chǎn)業(yè)鏈項目管理主要涉及供應商產(chǎn)品的設(shè)計、采購、生產(chǎn)計劃、采購等環(huán)節(jié)組成; 產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)協(xié)調(diào)主要圍繞整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的金融服務、產(chǎn)品售前售后等進行協(xié)調(diào)服務.云平臺底層采用分布式架構(gòu)理論支撐整個云平臺的服務運作, 依托SQL 數(shù)據(jù)庫, 為用戶提供數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)層查詢、數(shù)據(jù)庫調(diào)用等需求.

面向分布式云平臺的產(chǎn)業(yè)供應鏈協(xié)同處理架構(gòu),主要分析云平臺下的產(chǎn)業(yè)供應鏈業(yè)務功能運作以及對整個供應鏈網(wǎng)絡體系的影響, 確定供應鏈網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的可靠性、流通性、實時性.面對龐大業(yè)務數(shù)據(jù)分析, 對于業(yè)務訂單, 為快速高效提升供應鏈信息協(xié)作執(zhí)行能力, 采用分布式云平臺智能化分析, 并作如下流程定義:

Step 1.提交身份驗證數(shù)據(jù), 登陸平臺;

Step 2.云平臺進行后臺數(shù)據(jù)調(diào)用, 進行身份核實是否為合法用戶, 合法, 轉(zhuǎn)到Step 3; 非法則退回到登錄界面并提示登錄信息錯誤;

Step 3.查詢數(shù)據(jù)庫中的應用程序, 獲取功能模塊下的訂單信息;

Step 4.調(diào)用分布式系統(tǒng)服務器, 根據(jù)平臺企業(yè)供應鏈屬性查詢系統(tǒng)緩存數(shù)據(jù), 并進行資源配置, 調(diào)用SQL 數(shù)據(jù)服務器, 智能分配處理方案;

Step 5.對數(shù)據(jù)庫儲存查詢到的數(shù)據(jù)以文件形式存儲, 并反饋結(jié)果給指定用戶.

3 模型應用

在對家居行業(yè)供應鏈協(xié)作云平臺設(shè)計時, 通過對家居市場的數(shù)據(jù)調(diào)研, 從整體上考慮家居行業(yè)中不同業(yè)務痛點, 實現(xiàn)家具智造供應鏈不同業(yè)務協(xié)作.家居供應鏈業(yè)務信息協(xié)作主要圍繞以下4 個方面: (1)物料采購數(shù)據(jù)庫針對產(chǎn)業(yè)上下游網(wǎng)絡間對原材料資源的信息交換處理, 滿足不同需求下的客戶匹配問題; (2)產(chǎn)品定制數(shù)據(jù)庫針對不同產(chǎn)品的大眾化市場需求, 對不同客戶的個性化產(chǎn)品定制需要, 通過CAD 制圖以及云數(shù)據(jù)庫資源圍繞業(yè)務訂單進行智能化、動態(tài)化的設(shè)計符合訂單規(guī)則下的產(chǎn)品尺寸、顏色、形狀、材質(zhì)等;(3)配件資源匹配數(shù)據(jù)池是產(chǎn)業(yè)上下游供應鏈資源有效整合, 滿足可能存在的產(chǎn)品原材料供應商暫時性供貨不足等問題; (4)售后資源池則是針對供應鏈環(huán)節(jié)產(chǎn)品協(xié)調(diào)問題, 及時性、針對性的解答上下游業(yè)務運作中出現(xiàn)的一些問題, 實時性的處理訂單, 提高產(chǎn)品售后服務質(zhì)量和效率.其中家居云平臺供應鏈協(xié)作平臺流程如圖5 所示.

圖5 家居供應鏈協(xié)作平臺

家居供應鏈云平臺設(shè)計方案采用PHP 語言編程開發(fā), 以HTTP 協(xié)議作為通信協(xié)議, 并支持智能家居Web控制平臺B/S 架構(gòu)和智能家居智能遠程遙控C/S 架構(gòu)[15], 通過調(diào)用SQL 和Oracle 數(shù)據(jù)庫進行后臺數(shù)據(jù)的管理.智能家居供應鏈協(xié)作云平臺體系架構(gòu)如圖6 所示.

在對家居供應鏈系統(tǒng)協(xié)調(diào)過程中的基本結(jié)構(gòu)為:一個產(chǎn)品家居中的某一個產(chǎn)品(device)由不同的物料( Fx_Ins) 組成, 每個物料可由上游多個供應商(MChain_Enterprisex)提供, 而每個供應商對應這不同的產(chǎn)品類( MC hain_Typesaj).每個具體產(chǎn)品(device)設(shè)計又有不同的用戶所開發(fā), 特有的產(chǎn)品當有指定用戶進行操作使用.通過分析, 畫出其數(shù)據(jù)庫協(xié)作E-R 圖, 如圖7 所示.

以家居供應鏈組織采購為例, 在有效期限內(nèi), 因產(chǎn)能不足無法及時滿足客戶生產(chǎn)需求, 通過委托提交代采購的方式來完成, 某平臺的后臺數(shù)據(jù)操作界面資源配置如圖8 所示.

圖6 家具供應鏈協(xié)作設(shè)計架構(gòu)

4 結(jié)束語

本文分析了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)背景下面向云平臺的智造供應鏈信息協(xié)調(diào)問題, 分析當下企業(yè)經(jīng)營過程中的挑戰(zhàn)與機遇, 在充分考慮云平臺資源配置下平臺資源效率的變化和協(xié)作能力的變化等因素給產(chǎn)業(yè)間協(xié)同運作提供了良好的啟示, 從產(chǎn)業(yè)供應鏈上下游不同主題參與方利益出發(fā), 提出面向云平臺的智造供應鏈信息協(xié)作研究與設(shè)計, 結(jié)合分布式協(xié)作理論構(gòu)建面向全產(chǎn)業(yè)服務鏈一體化的智造供應鏈云平臺協(xié)作解決方案.并以家居產(chǎn)業(yè)為例進行分析驗證, 較好地解決了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)背景下上下游產(chǎn)業(yè)間信息互聯(lián)鴻溝問題, 以及需求資源優(yōu)化匹配問題.當然, 限于初步設(shè)計方案的局限性,未能盡可能的考慮到所有因素(如價格問題)以及云平臺協(xié)作效率的提升是值得進一步深入研究的方向.

圖7 家居智造供應鏈數(shù)據(jù)庫內(nèi)核架構(gòu)E-R 圖

圖8 家居產(chǎn)業(yè)供應鏈協(xié)作組織采購操作界面