基于區(qū)塊鏈技術(shù)的浙江“智慧制造”平臺建設(shè)構(gòu)想*

李久勝，趙麗麗，孔德彭，代紹慶

（1.浙江工業(yè)大學 機器人教育研究中心,浙江 杭州 310023;

2.嘉興職業(yè)技術(shù)學院 信息技術(shù)分院,浙江 嘉興314036）

一、浙江“企業(yè)上云”下制造業(yè)發(fā)展態(tài)勢

浙江經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級，很大程度上依賴于工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，而工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級靠的又是制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級；“浙江制造”升級是浙江經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路[1]。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，浙江制造需要植入“互聯(lián)網(wǎng) +”理念，以《浙江省“企業(yè)上云”行動計劃（2017年）》為依據(jù)，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，向智能制造方向發(fā)展，堅持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，立足浙江省經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，把握信息化發(fā)展大趨勢，以云計算技術(shù)和平臺為支撐，以云計算產(chǎn)業(yè)鏈合作和生態(tài)體系建設(shè)為途徑，以構(gòu)建云計算應(yīng)用服務(wù)體系為保障，加快推動“企業(yè)上云”，降低企業(yè)信息系統(tǒng)構(gòu)建成本，提高企業(yè)信息化應(yīng)用水平，著力培育企業(yè)發(fā)展新動能，不斷提升競爭力，切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，使我省成為企業(yè)云計算應(yīng)用的標桿省，向建設(shè)全國云計算產(chǎn)業(yè)中心的目標邁出堅實的一步。從制造業(yè)發(fā)展歷程來看，智能制造不是終點，基于智慧化感知、智慧分析與智慧服務(wù)技術(shù)的智能制造，即智慧制造才是制造業(yè)發(fā)展的高級階段。

二、浙江制造業(yè)新業(yè)態(tài)

《浙江省高端裝備制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2014-2020年）》以“綠色化、智能化、超常化、融合化、服務(wù)化”為主攻方向[2]，其中制造業(yè)服務(wù)化的趨勢較明顯。因為隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的逐步豐富，深刻影響和改變著人們的生活和消費方式?；ヂ?lián)網(wǎng)+思維下制造業(yè)呈現(xiàn)如下特征：一是價值鏈將進一步向服務(wù)端延伸，提供優(yōu)質(zhì)豐富的服務(wù)及解決方案將是制造業(yè)的重要收益來源，產(chǎn)品將逐步轉(zhuǎn)化為制造商提供服務(wù)的載體；二是用戶將擁有對產(chǎn)品形態(tài)、功能等方面更多的話語權(quán)，個性化將成為很多產(chǎn)品的基本屬性，這也為解決企業(yè)同質(zhì)化競爭困境提供新的思路；三是強調(diào)開放、協(xié)作與分享，要求減少企業(yè)管理的內(nèi)部層級結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)業(yè)分工中注重專業(yè)化與精細化，企業(yè)的生產(chǎn)組織更富有柔性和創(chuàng)造性[3-4]；四是客戶將成為產(chǎn)品推廣的重要力量[5]，參與到產(chǎn)品的設(shè)計、消費和宣傳的多個環(huán)節(jié)，用戶將成為產(chǎn)品制造的合作伙伴，論壇、微博、微信等渠道從社交平臺轉(zhuǎn)為產(chǎn)品展示平臺和用戶集中平臺[6]。為此，互聯(lián)網(wǎng)+思維下的制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，是“浙江制造”新的發(fā)展新思路、新模式，是智慧制造的雛形。

目前，浙江工業(yè)絕大多數(shù)還處于2.0階段，還沒有完成工業(yè)3.0改造，工業(yè)4.0已經(jīng)撲面而來。浙江省如何經(jīng)過推進信息化和工業(yè)化深度融合、“機器換人”工程，實現(xiàn)從工業(yè)2.0跨越至4.0，不再經(jīng)過3.0時代是制造業(yè)界及政府需要考慮的問題。浙江企業(yè)大多是中小微企業(yè)甚至是家庭作坊，企業(yè)的資金、技術(shù)力量并不雄厚[1]，中小微企業(yè)往往比大企業(yè)更愿求新、求變、求發(fā)展，很多企業(yè)在談到創(chuàng)新發(fā)展時，都提到如何建設(shè)第三方服務(wù)平臺推動中小微企業(yè)進行產(chǎn)業(yè)升級。當前能滿足智能制造及智慧服務(wù)的新型技術(shù)平臺為云制造服務(wù)平臺，但通過對全省制造服務(wù)平臺功能調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，平臺與平臺之間沒有實現(xiàn)無縫對接，一家企業(yè)為了開展業(yè)務(wù)需要，同時登錄多個平臺，而每個平臺數(shù)據(jù)格式及標準都不一樣，維護起來極其不方便。而服務(wù)平臺本身僅僅集合了一些產(chǎn)業(yè)資源、設(shè)計資源、研發(fā)資源等，為企業(yè)只能提供研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品營銷、企業(yè)信息化服務(wù)[7]，由于受關(guān)鍵技術(shù)的限制無法實現(xiàn)物聯(lián)感知、大數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)挖掘等個性化及智慧化服務(wù)。

三、構(gòu)建“一站式”智慧制造平臺設(shè)想

智慧制造具有豐富的內(nèi)涵，在多種高新信息技術(shù)和先進制造技術(shù)的支持下，集成機器智能、普適智能、社會智能以及人的經(jīng)驗、知識和智慧等，通過人機物協(xié)同決策[8]，為客戶提供個性化的制造服務(wù)。由于智慧制造相關(guān)研究剛剛起步，目前的成果局限于理論研究或模型搭建，從省域或全國或行業(yè)視角架構(gòu)應(yīng)用服務(wù)平臺的全國沒有先例。若先行先試，構(gòu)建浙江“智慧制造”一站式服務(wù)平臺，需要清醒認識智慧制造具有互聯(lián)化、虛擬化、協(xié)同化、網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、敏捷化、智慧化[9]、社會化、安全化等九大特征。很顯然，智慧制造已經(jīng)充分融入和運用了新一代信息技術(shù)（物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)），但因為云計算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段存在無法克服的弊端，制約了制造業(yè)大系統(tǒng)、大平臺的建設(shè)與應(yīng)用，而破解難題的重要技術(shù)引擎是區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈作為分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術(shù)的集成應(yīng)用,已成為聯(lián)合國、國際貨幣基金組織等國際組織以及許多國家政府研究討論的熱點。國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中把區(qū)塊鏈定位為七大戰(zhàn)略性前沿技術(shù)之一?！吨袊鴧^(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》中的六大“＋”即“區(qū)塊鏈+云計算、區(qū)塊鏈＋大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈＋物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈＋人工智能、區(qū)塊鏈＋加密技術(shù)、區(qū)塊鏈＋5G通訊”，為“智慧制造”服務(wù)平臺建設(shè)提供了技術(shù)支撐。

四、區(qū)塊鏈有助于破解智慧制造業(yè)的難題

區(qū)塊鏈技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用，將在如下幾個方面進行發(fā)力：

1.破解公證認證難題

在全球分布式制造的場景里，標準化的認證是一個難題，如產(chǎn)品規(guī)格標準、產(chǎn)能指標、質(zhì)量指標等，這些標準認證的可靠度是整個云制造可以運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，是發(fā)現(xiàn)有效資源的關(guān)鍵途徑。區(qū)塊鏈技術(shù)可以推動“浙江制造”標準在智慧制造場景中創(chuàng)新應(yīng)用與國際化接軌。

2.確保線上訂單的真實性

云制造服務(wù)平臺的信息真實性一直是制約其發(fā)展的重要原因。因為生產(chǎn)線將依據(jù)訂單組織生產(chǎn)，訂單來源于客戶、設(shè)計師或下一級制造環(huán)節(jié)，但必須是真實有效的，這一點也可以由區(qū)塊鏈分布式全程記賬模式記錄訂單予以保證真實性。

3.科學分配訂單并組織生產(chǎn)

區(qū)塊鏈上明確的訂單和有效的信用保證，給予供應(yīng)方強大的信心和決心，通過在區(qū)塊鏈中檢索符合條件的證書，從而選中最優(yōu)的生產(chǎn)線組合、物流組合，生產(chǎn)要素得以在最短時間內(nèi)得到科學滿足和匹配。

4.重塑制造業(yè)的金融生態(tài)鏈

云制造中生產(chǎn)要素的流轉(zhuǎn)以資金作為驅(qū)動，形成一個等價的交換過程，所有這些環(huán)節(jié)的交互過程串接起來就是一個價值傳遞鏈，如果與商品流通、營銷歸并進來形成閉環(huán)，這就是一個生態(tài)鏈。在云制造里工廠的出資方將檢索區(qū)塊鏈上的訂單并匹配可用的生產(chǎn)資源，選中生產(chǎn)資源后投入資金讓其開始運作。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的增值部份用于支付生產(chǎn)線租金，剩余部份將是投資收益。云制造的信息流依托于區(qū)塊鏈，公開透明的信息更有利于監(jiān)控風險，投資人甚至可以將風險外包給第三方進行監(jiān)控，對于小投資者來說更易于把控風險，為解決P2P如何規(guī)避風險的問題提供更可靠的方案。

5.制造業(yè)數(shù)字貨幣發(fā)揮作用

在資金流轉(zhuǎn)過程中使用數(shù)字貨幣能簡化甚至免去清算過程，增加資金流動性和單位資金的盈利能力。在新的生態(tài)鏈金融中，貨幣發(fā)行無需經(jīng)過銀行，社會資金可直接向制造業(yè)投資，區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣無需清算并提供更靈活的結(jié)算方式。

五、浙江“智慧制造”一站式平臺構(gòu)建建議

為此，建議打造浙江“智慧制造”一站式服務(wù)平臺，完善運行與管理機制，形成系統(tǒng)“智慧制造”服務(wù)體系，促進“浙江制造”跨越“智能制造”早日實現(xiàn)“智慧制造”；現(xiàn)建議如下：

1.合力打造浙江“智慧制造”一站式服務(wù)平臺

充分了解國內(nèi)外制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，把握國家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略定位，根據(jù)浙江省制造業(yè)實際，成立由政府、學校、科研院所和企業(yè)組成的四位一體的創(chuàng)新綜合體，基于開放、多方參與、多模式互動的原則，各參與方從人才、資金、基礎(chǔ)設(shè)施、制度法規(guī)等多方面協(xié)調(diào)配合。進行“智慧制造”服務(wù)平臺建設(shè)，該平臺架構(gòu)為一種以人為本、面向服務(wù)以及基于智慧運用的人機物協(xié)同制造模式服務(wù)平臺[10]，通過泛在網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)等）智慧地感知制造全生命周期中的人、機和物，連接物理世界的數(shù)據(jù)源；運用大數(shù)據(jù)技術(shù)智慧地分析制造全生命周期中的物流、信息流、資金流、知識流和服務(wù)流，構(gòu)建信息世界的資源池[11]；利用人際網(wǎng)實現(xiàn)知識的共享、傳播和積累，獲取社會世界的智慧庫；最后借助云服務(wù)技術(shù)智慧地配置制造全生命周期中的制造資源，為客戶提供按需使用和透明可信的制造服務(wù)，強調(diào)物理世界、信息世界和社會世界三者的融合。設(shè)計定位為全省智慧制造服務(wù)官方平臺，其中信息標準、數(shù)據(jù)標準、接口標準等與國內(nèi)及國際化標準一致；開辟數(shù)據(jù)采集、共享及挖掘功能及其他智能化服務(wù)功能。

2.開展基于浙江特色的“智慧制造”新業(yè)態(tài)研究

智慧制造的價值之一就是重塑價值鏈，而區(qū)塊鏈有助于提高價值鏈的透明度、靈活性,并能夠更敏捷地應(yīng)對生產(chǎn)、物流、倉儲、營銷、銷售、售后等環(huán)節(jié)存在的問題，開展新業(yè)態(tài)演化機理及產(chǎn)業(yè)路徑研究，營造好學術(shù)、人文、社會氛圍，把培育發(fā)展新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)作為推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的著力點，大力營造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新濃厚氛圍，厚植新業(yè)態(tài)成長的沃土，讓新業(yè)態(tài)蓬勃興起，進一步促進經(jīng)濟更可持續(xù)、更有效率發(fā)展。

3.區(qū)塊鏈助力下加快推進兩化融合

隨著云制造系統(tǒng)中設(shè)備數(shù)量的增長，如果以傳統(tǒng)的中心化網(wǎng)絡(luò)模式進行管理，將帶來巨大的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入及維護投入。此外，基于中心化的網(wǎng)絡(luò)模式也會存在安全隱患。目前，浙江是全國唯一的信息化和工業(yè)化深度融合國家示范區(qū)，利用區(qū)塊鏈的去中心化特性為制造設(shè)備的自我治理提供了方法，讓閑置的生產(chǎn)設(shè)備與客戶需求之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)對分布式感知設(shè)備去中心化控制。 提高浙江企業(yè)的自動化水平[12]，促進企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化改造，滿足智慧制造服務(wù)要求。

4.加強部門協(xié)同、推進應(yīng)用、完善服務(wù)體系

智慧制造業(yè)新業(yè)態(tài)跨界趨勢明顯，企業(yè)業(yè)務(wù)將同時包括產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、物流、服務(wù)等多個環(huán)節(jié)，其健康發(fā)展需要多個政策上的協(xié)調(diào)和配合。因此，必須加強新業(yè)態(tài)政策制定上的系統(tǒng)性和一致性，統(tǒng)籌不同部門和機構(gòu)的協(xié)調(diào)配合，形成政策合力。同時，應(yīng)深入理解區(qū)塊鏈技術(shù)作用方式和模式，政府職能優(yōu)化方式、基金投資、供應(yīng)鏈優(yōu)化等支持方式，促進智慧制造新業(yè)態(tài)健康快速成長。智慧制造新業(yè)態(tài)中，產(chǎn)品的價值同時凝結(jié)在產(chǎn)品及配套服務(wù)中，企業(yè)的業(yè)務(wù)類型、收益實現(xiàn)與積累方式都發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。而現(xiàn)存的分類與統(tǒng)計體系，仍是以傳統(tǒng)制造業(yè)、服務(wù)業(yè)嚴格劃分為基礎(chǔ)的，難以反映新業(yè)態(tài)的發(fā)展動態(tài)和趨勢，不利于對行業(yè)整體情況的掌握和判斷。因此，需要加快對新業(yè)態(tài)統(tǒng)計體系的研究，重新拆分、整合相關(guān)環(huán)節(jié)，構(gòu)建能反映制造業(yè)新業(yè)態(tài)發(fā)展狀況和運行規(guī)律的統(tǒng)計分類體系。

5.創(chuàng)新制造業(yè)人才培養(yǎng)模式

智慧制造服務(wù)體系下技術(shù)及維護人員的培養(yǎng)是一個亟待解決的問題。實現(xiàn)的途徑一方面在“智慧制造”一站式服務(wù)平臺上開辟制造業(yè)教育云模塊，服務(wù)于大中專院校教師交流與學生學習；另一方面，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的透明化、數(shù)據(jù)不可篡改等特征，完全適用于人才培養(yǎng)征信管理、資質(zhì)證明、產(chǎn)學合作等方面，對產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)具有重要的價值。

[1]岑迪留.“浙江制造”如何再升級?[J].經(jīng)貿(mào)實踐,2015 (4):10-11.

[2]朱海兵.調(diào)速不減勢 量增質(zhì)更優(yōu)[N].浙江日報, 2015-03-09(004).

[3]孫瑞哲.發(fā)現(xiàn)與再造——大變革時代下的產(chǎn)業(yè)升級[J].紡織導報,2015(1):12-21.

[4]邵立國.全球制造業(yè)發(fā)展新趨勢及對再生資源產(chǎn)業(yè)的啟示[J].資源再生,2015(2):22-23.

[5]胡遲.制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級最新成效的分析與對策[J].經(jīng)濟研究參考,2015(20):3-34.

[6]嚴勵,邱理.自媒體時代網(wǎng)絡(luò)謠言的產(chǎn)生與變遷[J].新聞愛好者,2014(1):26-30.

[7]小微企業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新 如何才能“創(chuàng)”得精彩？[N].江門日報,2015-06-15(A03).

[8]姚錫凡,練肇通,楊屹,張毅,金鴻.智慧制造——面向未來互聯(lián)網(wǎng)的人機物協(xié)同制造新模式[J].計算機集成制造系統(tǒng),2014(6):1490-1498.

[9]王旭.讓智慧整合與協(xié)同制造飛入云端[N].中國航天報,2015-03-04(A01).

[10]周佳軍,姚錫凡.先進制造技術(shù)與新工業(yè)革命[J].計算機集成制造系統(tǒng),2015(8):1963-1978.

[11]昝杰.面向制造企業(yè)信息集成系統(tǒng)的企業(yè)資源計劃系統(tǒng)研究[D].西安:長安大學,2009.

[12]江蘇省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要[N].新華日報,2011-03-22(A01).

[13]魯建廈等.智慧制造及其研究現(xiàn)狀[J].浙江工業(yè)大學學報,2016(6):21-26.

[14]程幼明,吳英,龔本剛,姚麗.眾包:一種云制造的運作模式[J].計算機集成制造系統(tǒng),2017(2):1-11.

[15]岑文華.樹起浙江制造的品牌和標準[J].今日浙江,2015(23):14-16.

[16]方麗,周蕾.服務(wù)型制造與浙江制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級[J].經(jīng)濟研究導刊,2012(21):13-15.

[17]肖嵐,高長春.“眾包”改變企業(yè)創(chuàng)新模式[J].上海經(jīng)濟研究,2010(3):35-41.