第6章數(shù)字生產(chǎn)技術(shù)第6章-

大綱1數(shù)字技術(shù)：通用生產(chǎn)技術(shù)通用技術(shù)與專用技術(shù)數(shù)字技術(shù)2數(shù)字生產(chǎn)過程：智能制造與柔性生產(chǎn)智能制造柔性生產(chǎn)3數(shù)字生產(chǎn)的組織：組織變革與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組織變革產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)第6章-

大綱1數(shù)字技術(shù)：通用生產(chǎn)技術(shù)通用技術(shù)與專用技術(shù)數(shù)字技術(shù)2數(shù)字生產(chǎn)過程：智能制造與柔性生產(chǎn)智能制造柔性生產(chǎn)3數(shù)字生產(chǎn)的組織：組織變革與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組織變革產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.1通用技術(shù)與專用技術(shù)通用技術(shù)（GeneralPurposeTechnology）指的是具有廣泛技術(shù)適用性，且產(chǎn)品改進和市場增長會相互推動的技術(shù)，最典型的通用技術(shù)就是計算機技術(shù)和信息技術(shù)。除了計算機技術(shù)外，蒸汽機（第一次工業(yè)革命標(biāo)志）、電力、內(nèi)燃機（第二次工業(yè)革命標(biāo)志）都是重要的通用技術(shù)的例子。通過通用技術(shù)，一方面勞動手段不斷改進，直接提高了生產(chǎn)率；另一方面，促進了重要的互補創(chuàng)新。通用技術(shù)具有以下三個特征：在社會生產(chǎn)過程中的通用性，對于已有社會生產(chǎn)活動的顯著效率改進的滲透性，以及對于產(chǎn)品創(chuàng)新和過程創(chuàng)新的啟發(fā)性。1.1

通用技術(shù)與專用技術(shù)我們將只能完成某一項或是某幾項與特定生產(chǎn)過程有關(guān)任務(wù)的技術(shù)稱為專用技術(shù)（ExclusivePurposeTechnology）。設(shè)計簡單且易于管理，針對某一任務(wù)處理效率高，工作速度快，耗電量少；但專用技術(shù)的兼容性非常有限，只能被很少的一些上層應(yīng)用所使用。1.2數(shù)字技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、人工智能等新興數(shù)字技術(shù)最為關(guān)鍵的底層技術(shù)，是這些科技進步能夠發(fā)揮經(jīng)濟效應(yīng)的基礎(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)與這些技術(shù)協(xié)同發(fā)展進化，成為支撐數(shù)字經(jīng)濟的基石。數(shù)字時代的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈，這些數(shù)字技術(shù)都是通用技術(shù)。1.2數(shù)字技術(shù)（1）

互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)（Internet）是一個巨大的軟件應(yīng)用和計算設(shè)備的互聯(lián)系統(tǒng)，支持信息交換、生產(chǎn)、服務(wù)、交易等一切經(jīng)濟活動。移動通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合造就了移動互聯(lián)網(wǎng)的誕生。移動終端的移動性和便攜性，使人們可以隨時隨地接入互聯(lián)網(wǎng)，進一步打破了時空限制。1.2數(shù)字技術(shù)（2）

物聯(lián)網(wǎng)甲骨文公司（Oracle）將物聯(lián)網(wǎng)定義為由物理對象（所謂的“物”）組成的網(wǎng)絡(luò)，這些物理對象嵌入了傳感器、軟件和其他技術(shù)，以便可以通過互聯(lián)網(wǎng)與其他設(shè)備和系統(tǒng)建立連接并交換數(shù)據(jù)。IBM公司則將物聯(lián)網(wǎng)界定為通過互聯(lián)網(wǎng)連接一切設(shè)備與用戶的巨大網(wǎng)絡(luò)，并且能夠基于這個網(wǎng)絡(luò)收集并分享相關(guān)設(shè)備、用戶以及周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)?；谏鲜鰞蓚€定義，我們可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進一步劃分為三個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層包含了各種識別技術(shù)和大量的傳感器，用于識別和感知物理世界的各種信息。網(wǎng)絡(luò)層包含各種類型的網(wǎng)絡(luò)，如互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等，來傳輸數(shù)據(jù)。應(yīng)用層則直接面向用戶，滿足各種應(yīng)用需求。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，擴大了互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通性，促使互聯(lián)網(wǎng)向“萬物互聯(lián)”的泛在網(wǎng)絡(luò)（UbiquitousNetwork）的方向發(fā)展，并進一步強化了數(shù)字經(jīng)濟中的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。1.2數(shù)字技術(shù)（3）

大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)通常指大量數(shù)據(jù)的集合，其數(shù)據(jù)量大到目前主流的分析方法以及數(shù)據(jù)分析軟件在合理時間內(nèi)無法進行有效的獲取、管理以及處理，但這些信息又迫切需要整理成能夠幫助個人、企業(yè)或政府部門提供決策的有效信息。大數(shù)據(jù)除了具有規(guī)模性（Volume）、高速性（Velocity）、多樣性(Variety)和價值性(Value)的典型“4V”特征外，隨著數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對生產(chǎn)生活影響程度越來越高，大數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性（Veracity）、易變性（Variability）等特征被逐漸發(fā)掘。1.2數(shù)字技術(shù)（3）

大數(shù)據(jù)進一步來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)是指伴隨著大數(shù)據(jù)的處理過程所相關(guān)的各種技術(shù)，具體來說包括大數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、存儲、分析以及和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)。圖6-1大數(shù)據(jù)處理的總體流程1.2數(shù)字技術(shù)（4）

云計算云計算（CloudComputing）指的是通過可視化和可擴展的資源在網(wǎng)絡(luò)上提供計算服務(wù)。大數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析無法用單臺的計算機進行處理，實時的大型數(shù)據(jù)集需要向數(shù)十、數(shù)百甚至數(shù)千臺計算機分配工作，需要用戶投入巨資建設(shè)硬件及維護管理。但是一般用戶并無如此雄厚的實力來建設(shè)、管理、維護這些設(shè)施，因此云計算服務(wù)平臺應(yīng)運而生。云計算使用戶可以快速訪問靈活且成本低廉的IT資源。通過云計算，用戶無需先期巨資投入硬件，再花大量時間來維護和管理這些硬件，與此相反，只需付費訪問云服務(wù)平臺上的所需數(shù)據(jù)資源。顯然，云計算就是通過網(wǎng)絡(luò)提供分布式數(shù)據(jù)存儲、計算能力和其他IT資源，采用按需支付定價模式。云計算的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化、分布式存儲、分布式計算、多租戶技術(shù)等。大數(shù)據(jù)和云的融合是重大的趨勢，這兩個技術(shù)是相輔相成的關(guān)系，例如美國的GCP（Google云平臺），中國的阿里云，它們都為大數(shù)據(jù)提供了基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

1.2數(shù)字技術(shù)（5）

人工智能1956年，由約翰·麥卡錫等人組織的達(dá)特茅斯會議被認(rèn)為是開創(chuàng)了人工智能這個研究領(lǐng)域的歷史性事件。在會議上，人工智能這個術(shù)語首次被正式提出。根據(jù)麥卡錫的定義，人工智能（ArtificialIntelligence）是“制造智能機器，尤其是智能計算機程序的科學(xué)工程”。

2017年7月20日，我國國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出到2030年，我國的人工智能產(chǎn)業(yè)競爭力要達(dá)到世界領(lǐng)先水平。黨的十九大報告中也著重強調(diào)“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”。雖然在中國共產(chǎn)黨十九屆四中全會提出的七類生產(chǎn)要素中并不包括人工智能，有理由相信隨著相關(guān)技術(shù)的進一步發(fā)展與成熟，人工智能將可能成為社會生產(chǎn)活動中的第八類生產(chǎn)要素。1.2數(shù)字技術(shù)（6）區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈（BlockChain）起源于比特幣，最早由中本聰(SatoshiNakamoto)在2008年提出了相關(guān)的構(gòu)架理念。根據(jù)IBM的定義，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€共享的、不可更改的賬本，促進了商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中記錄交易和追蹤資產(chǎn)的過程。區(qū)塊鏈提供即時、共享和完全透明的信息，并存儲在一個不可更改的賬本上，只有經(jīng)過許可的網(wǎng)絡(luò)成員才能訪問。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以跟蹤訂單、付款、賬戶、生產(chǎn)全交易流程。區(qū)塊鏈帶來了更大的信任、安全性以及更高的效率。有了區(qū)塊鏈，作為會員制網(wǎng)絡(luò)的成員可以放心收到的是準(zhǔn)確和及時的數(shù)據(jù)；所有網(wǎng)絡(luò)成員對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性達(dá)成共識，所有經(jīng)過驗證的交易都不可改變。1.2數(shù)字技術(shù)（6）區(qū)塊鏈第一是分布式記賬技術(shù)，是指所有網(wǎng)絡(luò)參與者都可以訪問分布式賬本及其不可變的交易記錄。有了這個共享賬本，交易只被記錄一次，消除了傳統(tǒng)商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的重復(fù)勞動。第二是不可變的記錄，交易被記錄到共享賬本后，任何參與者都不能改變或篡改交易。如果一個交易記錄包含一個錯誤，必須添加一個新的交易來糾正這個錯誤，然后兩個交易都是可見的。第三是智能合約，為了加快交易速度，智能合約（一套規(guī)則的合集）被存儲在區(qū)塊鏈上并自動執(zhí)行，其中一個智能合約可以定義企業(yè)債券轉(zhuǎn)讓的條件，包括要支付的旅行保險的條款等等。圖6-2區(qū)塊鏈關(guān)鍵構(gòu)成要素第6章-

大綱1數(shù)字技術(shù)：通用生產(chǎn)技術(shù)通用技術(shù)與專用技術(shù)數(shù)字技術(shù)2數(shù)字生產(chǎn)過程：智能制造與柔性生產(chǎn)智能制造柔性生產(chǎn)3數(shù)字生產(chǎn)的組織：組織變革與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組織變革產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.1智能制造（1）

定義

根據(jù)《中國智能制造發(fā)展藍(lán)皮書(2018—2019)》，將智能制造（IntelligentManufacturing）定義為基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代通信技術(shù)與先進制造技術(shù)的深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。它可以有效降低企業(yè)的運營成本，縮短企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，并降低資源與能源消耗。圖6-3智能制造系統(tǒng)架構(gòu)2.1智能制造（2）

特點三個特點網(wǎng)絡(luò)化、平臺化的制造服務(wù)資源集成與管理面向產(chǎn)品全生命周期的制造服務(wù)協(xié)調(diào)協(xié)作智能化的服務(wù)設(shè)計、管理、配置、優(yōu)化與決策2.1智能制造（3）

表現(xiàn)智能制造在不同制造背景下還具有不同的表現(xiàn)與服務(wù)業(yè)融合形成服務(wù)型制造與社群融合形成的社群化制造與云計算融合形成的云制造2.2柔性生產(chǎn)（1）

定義柔性生產(chǎn)（FlexibleManufacturing）的概念首次出現(xiàn)于1967年，由英國Molins公司首次研制出新型系統(tǒng)，用6臺模塊化結(jié)構(gòu)的多工序數(shù)控機床組成。對于柔性生產(chǎn)，“柔性”是相對于“剛性”而言的，傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產(chǎn)線主要是實現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)，而柔性生產(chǎn)更具有靈活性，靈活性是指一個系統(tǒng)對變化作出反應(yīng)和適應(yīng)的速度，靈活性必須存在于產(chǎn)品的整個生命周期中（從設(shè)計到制造再到產(chǎn)品的分銷）。柔性可以概括為以下兩個方面，一是生產(chǎn)機器的柔性，涵蓋生產(chǎn)機器被改變以生產(chǎn)新類型產(chǎn)品的能力，以及改變工作中的操作順序的能力。二是供應(yīng)鏈的柔性，即使用多種類型的機器來執(zhí)行同一操作的能力以及系統(tǒng)吸收大規(guī)模變化的能力，如數(shù)量、容量和質(zhì)量的變化，供應(yīng)鏈系統(tǒng)需要對單個需求做出生產(chǎn)配送的快速響應(yīng)。2.2柔性生產(chǎn)（2）

特點四個特點建立虛擬企業(yè)，實現(xiàn)虛擬生產(chǎn)定單決定生產(chǎn)量建立彈性生產(chǎn)體系生產(chǎn)區(qū)位趨于集中第6章-

大綱1數(shù)字技術(shù)：通用生產(chǎn)技術(shù)通用技術(shù)與專用技術(shù)數(shù)字技術(shù)2數(shù)字生產(chǎn)過程：智能制造與柔性生產(chǎn)智能制造柔性生產(chǎn)3數(shù)字生產(chǎn)的組織：組織變革與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組織變革產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.1組織變革

數(shù)字技術(shù)對生產(chǎn)活動產(chǎn)生了很大的影響，降低了企業(yè)生產(chǎn)過程中的搜索成本、復(fù)制成本、運輸成本、跟蹤成本以及驗證成本。根據(jù)科斯的觀點，企業(yè)是為了節(jié)約市場交易費用或交易成本而產(chǎn)生的，企業(yè)的本質(zhì)或者顯著特征是作為市場機制或價格機制的替代物。因此，在數(shù)字經(jīng)濟時代，各方面成本的降低會不會對企業(yè)組織產(chǎn)生革命性變革呢？3.1組織變革

首先的影響是組織的扁平化（Flatterorganization）。組織的扁平化是在傳統(tǒng)金字塔組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用現(xiàn)代信息處理手段來達(dá)到扁平化的基本目的，即在傳統(tǒng)層級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過計算機實現(xiàn)信息共享，不必通過管理層次逐級傳遞，從而增強組織對環(huán)境變化的感應(yīng)能力和快速反應(yīng)能力；通過計算機和“集群式”的方式傳遞指令，達(dá)到快速、準(zhǔn)確發(fā)布指令的目的，避免失真現(xiàn)象。圖6-4組織扁平化圖示3.1組織變革

第二是組織虛擬化（virtualorganization）。組織虛擬化則是指未來的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)形式不再是一個以產(chǎn)權(quán)關(guān)系為基礎(chǔ)，以資產(chǎn)為聯(lián)系紐帶，以權(quán)威為基本運作機制的由各種崗位和部門組成的實實在在的企業(yè)實體，而是以計算機和信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)和支撐，以分工合作關(guān)系為聯(lián)系紐帶，結(jié)合權(quán)威控制與市場等價交換原則的運作機制的一個動態(tài)企業(yè)聯(lián)合體。組織虛擬化包括以下兩個方面：單體組織的虛擬化組織間關(guān)系的虛擬化3.1組織變革

第三是組織去中心化（Decentralizedorganization）。去中心化是相對于中心化而言，是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展出現(xiàn)的社會關(guān)系形態(tài)和內(nèi)容生產(chǎn)形態(tài)。根據(jù)Acemoglu（2007）的觀點，組織去中心化意味著組織權(quán)力的下放，即權(quán)力不再集中于某一確定的個人，而新技術(shù)的出現(xiàn)正在促使企業(yè)更多的權(quán)利下放。越是靠近技術(shù)前沿的企業(yè)更有可能選擇分散管理公司，因為它們面對的是新的技術(shù)，而這些技術(shù)的信息是有限的；在異質(zhì)性較高的環(huán)境中，企業(yè)更有可能選擇分散管理，更為復(fù)雜的行業(yè)環(huán)境使得從企業(yè)更難從他人的經(jīng)驗中學(xué)習(xí)；更為年輕的公司，由于歷史數(shù)據(jù)有限，無法了解自己的具體需求，也更有可能比年長的公司分散管理公司。3.1組織變革

第四是組織互聯(lián)化（Interconnectedorganization），指的是公司管理的各個部門進行相互連接，形成一個網(wǎng)絡(luò)，有利于統(tǒng)一管理。各個部門既相互獨立，又相互連接，對于外部變化可以進行快速反應(yīng)。企業(yè)內(nèi)部的互聯(lián)離不開內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)（Intranet）的建立，內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)是以國際互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，特別是其中的萬維網(wǎng)(WWW)技術(shù)基礎(chǔ)而建立的，主要用于企業(yè)或組織內(nèi)部的信息交流，但仍能通過代理服務(wù)器與國際互連網(wǎng)連接的一種網(wǎng)絡(luò)。通過內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)內(nèi)部的信息又可加以隔離而不致外泄，并且可以把企業(yè)或組織分布在各地的計算機、軟件、數(shù)據(jù)庫聯(lián)成一個系統(tǒng)，使員工很容易找到所需要的信息。值得注意的是，企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)很有可能受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，由于部分網(wǎng)絡(luò)管理人員對于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全防范不夠重視，使得大部分的計算機終端都面臨著嚴(yán)重的系統(tǒng)漏洞問題，隨著內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用程序數(shù)量的日益增加，也給計算機終端帶來了更多的系統(tǒng)漏洞問題。3.2產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IndustryInternet）的定義：產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和生態(tài)，對各個垂直產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈和內(nèi)部的價值鏈進行重塑和改造，從而形成的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)和形態(tài)。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以劃分為三個要素，生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、大數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。圖6-5產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)