基于產(chǎn)業(yè)園區(qū)線上模式的汽車零配件企業(yè)間協(xié)同研究

鄧劼 胡洋 羅超 劉永亮

摘要：本文針對汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等問題，研究企業(yè)生產(chǎn)協(xié)同（排程協(xié)同/跨企業(yè)物流）、數(shù)據(jù)/模型/知識驅動的企業(yè)全生命周期治理運營技術，探索跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務模式，促進企業(yè)間的知識、技術、設備等資源共享。

關鍵詞：產(chǎn)業(yè)園區(qū);線上模式;汽車零配件;企業(yè)間協(xié)同

中圖分類號：F407.63? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0222-02

1? 研究背景

汽車是我國核心產(chǎn)業(yè)之一，而汽車零配件是汽車工業(yè)發(fā)展的基礎。隨著整車消費市場和客戶多樣化的需求，整車廠越來越重視大規(guī)模定制，而大規(guī)模定制需要零配件產(chǎn)品的支持。當前我國汽車零配件生產(chǎn)企業(yè)超12000家，產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多、業(yè)務流和信息流并發(fā)量大、資源占用關系復雜、整體業(yè)務協(xié)作效率不高、制造能力負荷不均衡、制造能力難以評估，面臨著跨企業(yè)、跨地域協(xié)作的挑戰(zhàn)。為了滿足客戶多樣化需求和快速的市場需求反應，需提高汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體效率。在此背景下，通過基于產(chǎn)業(yè)園區(qū)云服務平臺實現(xiàn)汽車零配件企業(yè)的跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務，顯得尤為必要。

2? 技術路線

針對汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，突破數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術，將知識形成標準本體格式，采用節(jié)點-邊-節(jié)點的圖模型，將本體數(shù)據(jù)存儲于知識圖譜中，實現(xiàn)知識建模。針對多維協(xié)同制造，根據(jù)制造計劃對企業(yè)工作流進行協(xié)同排程，實現(xiàn)按工作流節(jié)點推送設計、制造、維護等不同階段的知識。

針對跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務模式，設計利潤分配協(xié)調機制;建立信用評價模型和信用保障機制;設計微服務驅動的應用服務平臺技術管理方法;構建反饋機制與評價系統(tǒng)，設計園區(qū)企業(yè)用戶的認證流程與驗證機制。

針對示范應用及推廣，以制造資源及能力共享為牽引，在知識推送、協(xié)同設計、協(xié)同生產(chǎn)、運營分析等典型場景開展應用示范。技術路線如圖1所示。

3? 研究內容

3.1 數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術研究

針對汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等需求痛點，突破數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術。

3.1.1 異構多源控制和管理軟件系統(tǒng)中企業(yè)內外部數(shù)據(jù)采集、清洗技術

針對汽車零配件行業(yè)多源跨域異構數(shù)據(jù)的獲取問題，基于制造領域異構多源控制和管理軟件系統(tǒng)中企業(yè)內部數(shù)據(jù)（如PDM的BOM、ERP的訂單、MES的生產(chǎn)計劃等）和企業(yè)外部數(shù)據(jù)（如競品、市場渠道、原料價格、物流等），通過構建多類型自適應偵測接口庫實現(xiàn)對多源數(shù)據(jù)的基本訪問，建立自適應的接口和流程信息庫，基于標簽識別和機器學習算法的預設模板和模型，以及基于貪心啟發(fā)式算法、文檔頻率算法和數(shù)據(jù)庫大小屬性的數(shù)據(jù)獲取流程采集方法，實現(xiàn)自適應的智能精準采集。針對數(shù)據(jù)采集質量問題，建立高效智能和少量人工干預的數(shù)據(jù)清洗方法。

3.1.2 數(shù)據(jù)標準化和知識建模技術

針對汽車零配件行業(yè)知識建模問題，將清洗過的數(shù)據(jù)形成標準本體格式。采用OWL DL語言對基于統(tǒng)一知識模型的本體進行表示，提取語料的三元組成分（對象-關系-對象），將不同數(shù)據(jù)源獲取的實體定義進行融合，構建數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)，包括實體對齊、屬性對齊、歧義消除、規(guī)范化等。參考節(jié)點-邊-節(jié)點的圖模型，將本體數(shù)據(jù)以實體-關系-實體的方式存儲于知識圖譜中，知識圖譜基于知識鏈接，其推理能力強于傳統(tǒng)的本體推理機，以此完成知識建模。

3.1.3 基于多維協(xié)同制造的協(xié)同排程技術

針對汽車零配件行業(yè)多維協(xié)同制造問題，根據(jù)制造計劃對企業(yè)工作流進行協(xié)同排程，以方便知識圖譜按工作流節(jié)點推送設計、制造、維護等不同階段的知識給相應企業(yè)。工作流中定義制造流程所需要的任務，并在任務模塊中細分出各類詳細任務，各子任務的輸入輸出進行關聯(lián)整合后形成父任務的輸入輸出，形成一條完整的跨企業(yè)協(xié)同制造鏈。同時，為各個工作流任務分配不同的企業(yè)執(zhí)行人員，并設置不同的權限，為管理者提供流程管理功能。

3.2 跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務模式構建

3.2.1 基于應用服務平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務增值機理

研究基于應用服務平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務利潤構成特征，在此基礎上，結合應用服務平臺中基本業(yè)務服務形態(tài)及其構成要素，建立園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務利潤構成模型，研究不同協(xié)同服務模式下的利潤分配協(xié)調機制，并進行分析比較研究。針對不同用戶設計基于應用服務平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務利潤分配方案。

3.2.2 支持園區(qū)企業(yè)群協(xié)同的信用保障機制

理清平臺環(huán)境下園區(qū)企業(yè)群的典型合作模式及其運行機制，分析典型合作模式下信用保障需求的區(qū)別與聯(lián)系;針對典型合作模式，構建信用保障機制的整體框架，主要包括信用評價機制、信用信息披露機制、信用信息共享機制等幾個部分;建立公平公正的信用評價模型，深入研究各子機制的運作方式。

3.2.3 園區(qū)微服務驅動的應用服務平臺技術管理方法

歸約微服務開發(fā)規(guī)范，支持多語言運行環(huán)境與動態(tài)微服務添加;輕量化服務接口設計，支持微服務自動化部署與智能維護;重業(yè)務功能輕數(shù)據(jù)通信，支持微服務沙盒運行與故障內化;智能化負載均衡與流量分配，根據(jù)客戶端自動定位微服務并平衡服務壓力。

3.2.4 面向園區(qū)企業(yè)群工業(yè)場景的平臺導入原理

設計園區(qū)企業(yè)用戶的認證流程與驗證機制，通過證書等實現(xiàn)安全登錄與服務使用;提供便捷的服務檢索、智能推薦等功能，便于園區(qū)企業(yè)用戶檢索所需功能并增強平臺粘性;構建反饋機制與評價系統(tǒng)，實時獲取企業(yè)新需求，支撐服務模型的自主更新與演化;設計擴展標準，要求應用平臺具備“熱”升級能力，即在不中斷運行服務的情景下進行軟硬件升級。

3.3 協(xié)同制造與協(xié)同服務典型應用場景示范

通過產(chǎn)業(yè)園區(qū)平臺運營集聚研發(fā)設計制造資源及其服務，聯(lián)合汽車零配件中小企業(yè)，開展跨企業(yè)、跨地域的協(xié)同制造與協(xié)同服務應用示范，典型應用場景包括：知識推送、協(xié)同設計、協(xié)同生產(chǎn)、運營分析等資源及服務。

①基于知識圖譜的知識推送：異構多源控制和管理軟件系統(tǒng)中企業(yè)內外部數(shù)據(jù)采集、清洗，數(shù)據(jù)標準化和知識建模，知識圖譜按工作流節(jié)點推送設計、制造、維護等不同階段的知識給相應企業(yè)。

②跨企業(yè)協(xié)同設計、協(xié)同評審、數(shù)據(jù)協(xié)同：創(chuàng)建跨企業(yè)跨地域的統(tǒng)一協(xié)同設計環(huán)境，打破異構設計平臺的限制，提供三維模型、BOM、圖文檔在線協(xié)同審簽、協(xié)同評審，支持產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)的技術狀態(tài)管理，實現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同設計數(shù)據(jù)管理。

③跨企業(yè)排程協(xié)同/物流協(xié)同：根據(jù)制造計劃對企業(yè)工作流進行協(xié)同排程，細分出各類詳細任務，形成一條完整的跨企業(yè)協(xié)同制造鏈。

④園區(qū)內企業(yè)運營分析：使用關聯(lián)分析等算法模型分析出運營指標，采用可視化圖表形式展示分析結果，為企業(yè)中高層進行運營治理提供決策支持。

通過在以上典型場景開展應用示范，解決汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等問題，促使企業(yè)間產(chǎn)業(yè)鏈的關聯(lián)度更為密切，使企業(yè)獲取更多的知識、技術、設備等共享資源，提高汽車零配件行業(yè)的協(xié)同效率，增強行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。

4? 主要創(chuàng)新性

針對汽車零配件及相關行業(yè)的跨企業(yè)、跨地域協(xié)作需求，提出基于企業(yè)信用保障機制、價值增值模型、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的園區(qū)平臺運營方法;研究園區(qū)服務平臺中基本業(yè)務服務形態(tài)及其利潤構成，建立中小企業(yè)群協(xié)同服務利潤構成模型和利潤分配模型，提出基于應用服務平臺的園區(qū)企業(yè)群協(xié)同服務利潤分配方案;針對園區(qū)企業(yè)信用風險問題，提出開放式微服務應用服務平臺下企業(yè)信用的量化模型，設計支持園區(qū)企業(yè)群協(xié)同的信用保障機制;針對園區(qū)企業(yè)“小而散”的特點，提出能夠智能化實現(xiàn)負載均衡與流量分配的園區(qū)技術管理方法;為了便利園區(qū)企業(yè)使用平臺，提出了面向園區(qū)企業(yè)群工業(yè)場景的平臺導入原理，降低企業(yè)學習成本，保證平臺實現(xiàn)透明、簡潔和擴展。形成支撐匯集云端資源及技術共享共建的新模式，構建跨行業(yè)跨領域的標準化運營體系，打造可復制的汽車零配件行業(yè)園區(qū)模式。

5? 總結

汽車零配件產(chǎn)業(yè)是滿足整車廠應對客戶多樣化需求、快速響應市場的關鍵，影響著汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體效率。本文通過開展數(shù)據(jù)采集-知識建模-多維協(xié)同技術研究，探索汽車零配件行業(yè)中小企業(yè)的跨地域、跨企業(yè)協(xié)同制造與協(xié)同服務模式，在知識推送、協(xié)同設計、協(xié)同生產(chǎn)、運營分析等多個場景開展應用示范，能夠為汽車零配件行業(yè)企業(yè)間協(xié)同提供可參考的模式，解決汽車零配件行業(yè)跨企業(yè)、跨地域協(xié)作效率低，制造能力負荷不均衡，企業(yè)制造能力難以評估等問題。

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