摘? ?要：20世紀(jì)80年代以來，制造業(yè)呈現(xiàn)明顯的服務(wù)化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，制造企業(yè)基于研發(fā)、制造產(chǎn)品的能力而提供增值服務(wù)愈發(fā)普遍，我國也將服務(wù)型制造作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。服務(wù)型制造的發(fā)展受到用戶信息、生產(chǎn)成本、服務(wù)人才、運(yùn)行數(shù)據(jù)等方面的限制，新一代數(shù)字技術(shù)使制造業(yè)在連接、數(shù)據(jù)、算法和算力、加工制造能力等方面顯著增強(qiáng)，為服務(wù)型制造的發(fā)展掃平了障礙。在新一代數(shù)字技術(shù)的支撐下，制造企業(yè)在服務(wù)化轉(zhuǎn)型中向用戶提供的服務(wù)從基于能力的服務(wù)向基于數(shù)據(jù)的服務(wù)拓展。軟件定義推動(dòng)增值服務(wù)的產(chǎn)品化，使制造企業(yè)的服務(wù)型制造活動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化提供，極大地拓展了服務(wù)型制造發(fā)展的空間。在向著全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)邁進(jìn)的新征程上，我國應(yīng)發(fā)揮制造業(yè)規(guī)模大、門類全、場(chǎng)景豐富、數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的優(yōu)勢(shì)，在強(qiáng)化制造技術(shù)、能力從而提供基于能力的服務(wù)的基礎(chǔ)上，更好地發(fā)展基于數(shù)據(jù)的服務(wù)，并推動(dòng)從制造服務(wù)化邁向服務(wù)產(chǎn)品化。

關(guān)鍵詞：服務(wù)型制造;服務(wù)化;數(shù)字化;產(chǎn)品化

中圖分類號(hào)：F49? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1003-7543（2021）10-0072-12

20世紀(jì)80年代，制造業(yè)開始了服務(wù)化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程，服務(wù)型制造活動(dòng)在制造企業(yè)收入和利潤中所占比重越來越高。用戶信息、生產(chǎn)成本、服務(wù)人才、運(yùn)行數(shù)據(jù)等方面的因素，嚴(yán)重制約了服務(wù)型制造的模式創(chuàng)新、領(lǐng)域擴(kuò)展和規(guī)模擴(kuò)大。作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革重要組成部分的新一代信息技術(shù)的發(fā)展成熟與滲透融合，打破了這些限制，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)型制造的產(chǎn)品化、規(guī)模化，成為推動(dòng)服務(wù)型制造發(fā)展的重要力量。

一、制造業(yè)的服務(wù)化：從產(chǎn)品到產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)

人類文明出現(xiàn)后的大多數(shù)時(shí)間，人類處于農(nóng)業(yè)社會(huì)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品是社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的主體。雖然在分工深化后出現(xiàn)了餐飲、住宿、貿(mào)易等服務(wù)活動(dòng)，但所占比重較低。麥迪森的數(shù)據(jù)顯示，1700年的英國，農(nóng)業(yè)占就業(yè)的比重高達(dá)56%，第二產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)各占22%。第一次工業(yè)革命后，隨著蒸汽機(jī)、紡織機(jī)等機(jī)械的發(fā)明和應(yīng)用，生產(chǎn)力獲得前所未有的提升，工業(yè)生產(chǎn)能力快速擴(kuò)張，工業(yè)成為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主體。到第二次工業(yè)革命時(shí)期，電力等新技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模生產(chǎn)方式的廣泛采用，使工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。與此同時(shí)，由于分工的深化，服務(wù)業(yè)的比重不斷提高。1890年，農(nóng)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)占英國就業(yè)結(jié)構(gòu)的比重分別為16%、43%和41%[1]97。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，雖然工業(yè)產(chǎn)品的相當(dāng)部分會(huì)作為生產(chǎn)資料成為服務(wù)業(yè)的投入，或者說服務(wù)企業(yè)需要在工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上向用戶提供服務(wù)，但工業(yè)與服務(wù)業(yè)仍然存在較為清晰的邊界。從工業(yè)企業(yè)的角度來看，為獲得專業(yè)化分工帶來的收益，除產(chǎn)品的安裝、操作培訓(xùn)、維修等基本服務(wù)外，很少基于自己制造的產(chǎn)品向產(chǎn)品的最終用戶提供其他增值服務(wù)。到20世紀(jì)80年代，隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品復(fù)雜度的不斷提高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的個(gè)性化需求不斷增長、新一代信息技術(shù)的發(fā)展，在追求成長和提高利潤率的驅(qū)動(dòng)下，制造企業(yè)開始基于自家產(chǎn)品向用戶提供更多的增值服務(wù)，并且不斷擴(kuò)大服務(wù)業(yè)務(wù)的范圍和規(guī)模[2]。制造企業(yè)基于研發(fā)、制造產(chǎn)品的能力而提供增值服務(wù)愈發(fā)普遍的現(xiàn)象受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注，服務(wù)化（Servitization）[3]、產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)（Product-Service Systems，PSS）[4]等概念相繼被提出。在我國，這一現(xiàn)象或商業(yè)模式更多地被稱為服務(wù)型制造[5]。

從最終產(chǎn)品或服務(wù)的用戶（包括個(gè)人消費(fèi)者和機(jī)構(gòu)用戶）的角度來看，制造企業(yè)向他們提供產(chǎn)品還是提供服務(wù)是無差異的，因?yàn)閷?duì)于絕大多數(shù)產(chǎn)品，用戶所需要的不是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品能夠帶給他們的效用。例如，人們使用復(fù)印機(jī)，不是需要復(fù)印機(jī)這臺(tái)設(shè)備，而是需要復(fù)印機(jī)所提供的文檔復(fù)制服務(wù)。從提供文檔復(fù)制服務(wù)的角度來看，可以有幾種不同的商業(yè)模式供復(fù)印機(jī)制造企業(yè)選擇：第一種是復(fù)印機(jī)企業(yè)出售復(fù)印機(jī)給最終用戶，由用戶自己操作復(fù)印機(jī)進(jìn)行資料復(fù)印。在這種模式下，復(fù)印機(jī)企業(yè)開展的是制造活動(dòng)，用戶的復(fù)印活動(dòng)發(fā)生在企業(yè)內(nèi)部，不創(chuàng)造直接的市場(chǎng)價(jià)值。第二種是復(fù)印機(jī)企業(yè)將復(fù)印機(jī)出售給專門的復(fù)印公司，由復(fù)印公司向有復(fù)印需求的用戶提供復(fù)印服務(wù)。在這種模式下，制造業(yè)與服務(wù)業(yè)出現(xiàn)分離，復(fù)印機(jī)企業(yè)的業(yè)務(wù)屬于制造業(yè)，復(fù)印公司的業(yè)務(wù)屬于服務(wù)業(yè)。第三種是復(fù)印機(jī)企業(yè)不是將復(fù)印機(jī)出售給用戶，也不是出售給復(fù)印公司，而是由它自己根據(jù)用戶需求直接向其提供復(fù)印服務(wù)。在這種模式下，制造業(yè)與服務(wù)業(yè)出現(xiàn)融合，從行業(yè)劃分的角度很難區(qū)分復(fù)印機(jī)公司的活動(dòng)到底屬于制造業(yè)還是服務(wù)業(yè)，其產(chǎn)出從產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)。在產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)的商業(yè)戰(zhàn)略視角下，企業(yè)是聚焦于用戶的需要而不是產(chǎn)品來建立價(jià)值主張。

服務(wù)化或服務(wù)型制造是制造業(yè)的發(fā)展方向已經(jīng)成為各界共識(shí)。服務(wù)型制造不僅關(guān)乎制造企業(yè)的市場(chǎng)競爭力與收入、利潤增長，而且會(huì)影響一個(gè)國家的全球價(jià)值鏈地位、供應(yīng)鏈韌性和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。國家“十三五”規(guī)劃綱要提出，要“促進(jìn)制造業(yè)朝高端、智能、綠色、服務(wù)方向發(fā)展”，“推動(dòng)制造業(yè)由生產(chǎn)型向生產(chǎn)服務(wù)型轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)制造企業(yè)延伸服務(wù)鏈條、促進(jìn)服務(wù)增值”。2016年，工業(yè)和信息化部聯(lián)合國家發(fā)展和改革委員會(huì)、中國工程院印發(fā)《發(fā)展服務(wù)型制造專項(xiàng)行動(dòng)指南》，提出創(chuàng)新設(shè)計(jì)、定制化服務(wù)、供應(yīng)鏈管理、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造服務(wù)、服務(wù)外包、產(chǎn)品全生命周期管理、系統(tǒng)解決方案、信息增值服務(wù)、相關(guān)金融服務(wù)、智能服務(wù)等十類服務(wù)型制造模式，開展服務(wù)型制造示范（企業(yè)、項(xiàng)目、平臺(tái)、城市）遴選工作。2020年，工業(yè)和信息化部等15部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)服務(wù)型制造發(fā)展的指導(dǎo)意見》，進(jìn)一步明確了工業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)、定制化服務(wù)、供應(yīng)鏈管理、共享制造、檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證服務(wù)、全生命周期管理、總集成總承包、節(jié)能環(huán)保服務(wù)、生產(chǎn)性金融服務(wù)等九大類服務(wù)型制造模式。國家發(fā)展和改革委員會(huì)也在推動(dòng)服務(wù)型制造相關(guān)活動(dòng)。2019年國家發(fā)展和改革委員會(huì)等15部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合發(fā)展的實(shí)施意見》，提出10種融合型新業(yè)態(tài)新模式，其中的柔性化定制、共享生產(chǎn)平臺(tái)、總集成總承包、全生命周期管理都屬于典型的服務(wù)型制造模式。2021年國家發(fā)展和改革委員會(huì)等13部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動(dòng)制造服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，提出培育服務(wù)衍生制造、供應(yīng)鏈管理、總集成總承包等新業(yè)態(tài)新模式?！笆奈濉币?guī)劃綱要明確提出要“發(fā)展服務(wù)型制造新模式”。

由于服務(wù)型制造的快速發(fā)展、在企業(yè)和產(chǎn)業(yè)層面重要性的提高以及國家政策的關(guān)注，近年來國內(nèi)外涌現(xiàn)一批有關(guān)服務(wù)型制造的研究成果。這些成果主要集中于以下方面：一是關(guān)于服務(wù)型制造內(nèi)涵、類型的理論探討。例如，李曉華、劉尚文提出服務(wù)型制造=制造企業(yè)+面向用戶+基于（本企業(yè)制造的）產(chǎn)品+增值服務(wù)[2]。Tukker將產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)分為三大類八種具體類型[6]：第一類是產(chǎn)品導(dǎo)向的產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)，包括產(chǎn)品相關(guān)的服務(wù)、建議和咨詢服務(wù);第二類是使用導(dǎo)向的產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)，包括產(chǎn)品租賃、產(chǎn)品出租和共享、產(chǎn)品池;第三類是結(jié)果導(dǎo)向的產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)，包括活動(dòng)管理和活動(dòng)外包、按服務(wù)單位付費(fèi)、按功能性結(jié)果付費(fèi)。二是關(guān)于企業(yè)層面如何開展服務(wù)型制造的研究。例如，貝恩斯和萊特福德研究了高級(jí)服務(wù)的傳遞、績效的衡量、相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)、人員配置等方面的問題[7];甘特·萊研究了九個(gè)行業(yè)的制造業(yè)服務(wù)化情況，并在企業(yè)運(yùn)作層面提出制造業(yè)服務(wù)化的模式、影響因素和運(yùn)作建議[8];Annarelli et al.研究了產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)對(duì)競爭優(yōu)勢(shì)的作用、產(chǎn)品—服務(wù)系統(tǒng)戰(zhàn)略的實(shí)施及其對(duì)公司商業(yè)模式的顛覆等問題[9]。三是關(guān)于服務(wù)型制造的實(shí)證研究。例如，張峰等研究了服務(wù)型制造與企業(yè)在進(jìn)口競爭中的經(jīng)營績效之間的關(guān)系[10]。由于目前缺乏對(duì)服務(wù)型制造的系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，有關(guān)服務(wù)型制造實(shí)證研究的對(duì)象是制造業(yè)中服務(wù)活動(dòng)的投入或制造企業(yè)所開展的服務(wù)活動(dòng)，嚴(yán)格來說并不等同于服務(wù)型制造。

近年來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)不斷成熟并廣泛擴(kuò)散，正在成為各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)組織方式、商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)等全方位顛覆性變革的推動(dòng)力量。新一代信息技術(shù)同樣深刻改變著制造業(yè)的模式和形態(tài)，使服務(wù)型制造的應(yīng)用更深入、領(lǐng)域更廣泛、模式更多元。例如，貝恩斯和萊特福德指出，信息技術(shù)的使用幫助制造商掌握已出售并由客戶實(shí)際操作的產(chǎn)品（資產(chǎn)）的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的采集和分析挖掘，可以開展運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)防性維護(hù)等高級(jí)服務(wù)[7]。李剛、汪應(yīng)洛認(rèn)為，“互聯(lián)網(wǎng)+”能讓制造企業(yè)將顧客引入產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)從研發(fā)設(shè)計(jì)到運(yùn)營的全過程，提供針對(duì)性的服務(wù)[11]80-82。雖然國內(nèi)外已有從數(shù)字技術(shù)視角對(duì)服務(wù)型制造的研究，但總體上看仍缺乏系統(tǒng)性，沒能很好地揭示數(shù)字技術(shù)推動(dòng)服務(wù)型制造發(fā)展的機(jī)制，以及數(shù)字經(jīng)濟(jì)條件下服務(wù)型制造的模式和形態(tài)變革。

二、服務(wù)型制造的制約因素與數(shù)字技術(shù)賦能

近二三十年來，服務(wù)型制造呈現(xiàn)快速發(fā)展之勢(shì)。IFS公司對(duì)16個(gè)國家750家制造企業(yè)的調(diào)查顯示，接近70%的被調(diào)查公司在開展某種程度的服務(wù)化;Barclay公司的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，接近3/4的管理者將服務(wù)化作為建立更緊密客戶關(guān)系的方法[12]。在相關(guān)政策的推動(dòng)下，服務(wù)型制造獲得了我國制造企業(yè)的廣泛了解和認(rèn)可，制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型的步伐正在加快，但仍有許多因素制約著服務(wù)型制造的模式創(chuàng)新、領(lǐng)域擴(kuò)展和規(guī)模擴(kuò)大。這些因素包括制造企業(yè)及其用戶各自內(nèi)部的因素，如對(duì)服務(wù)型制造重要性的認(rèn)識(shí)、對(duì)服務(wù)價(jià)值的接受程度、組織剛性等，當(dāng)然，支撐服務(wù)型制造發(fā)展的相關(guān)技術(shù)的不成熟也是重要的制約因素。新一代數(shù)字技術(shù)使制造業(yè)在連接、數(shù)據(jù)、算法和算力、加工制造能力等方面顯著增強(qiáng)，為服務(wù)型制造的發(fā)展掃平了障礙。

（一）服務(wù)型制造發(fā)展的制約因素

傳統(tǒng)上的服務(wù)具有非標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化、人力密集和即時(shí)消費(fèi)等特征。所謂非標(biāo)準(zhǔn)化，是指由于服務(wù)由人來提供，而人很難做到機(jī)器那樣精準(zhǔn)控制、生產(chǎn)出完全相同的產(chǎn)品，即使是同樣的服務(wù)或與服務(wù)相伴的產(chǎn)品（如餐食）也很難做到完全相同。所謂個(gè)性化，是指由于人的感官和肢體具有高度的適應(yīng)性，能夠根據(jù)服務(wù)對(duì)象的不同，在成本、時(shí)間基本不發(fā)生變化的情況下，根據(jù)服務(wù)對(duì)象的需求、特征提供千人千面的定制服務(wù)，如理發(fā)、定制服裝加工。所謂人力密集，是指服務(wù)往往需要服務(wù)人員的深度參與，甚至現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一地進(jìn)行服務(wù)的生產(chǎn)和提供。當(dāng)服務(wù)用戶增加、服務(wù)規(guī)模擴(kuò)大后，也需要服務(wù)人員數(shù)量幾乎同比例的增長。所謂即時(shí)消費(fèi)，是指許多服務(wù)的生產(chǎn)和消費(fèi)相伴生，具有同時(shí)性且需要在現(xiàn)場(chǎng)來完成，服務(wù)生產(chǎn)的過程也就是消費(fèi)的過程。相比之下，制造業(yè)具有標(biāo)準(zhǔn)化、資本密集、大規(guī)模生產(chǎn)、生產(chǎn)與消費(fèi)分離等特征。當(dāng)制造企業(yè)開展服務(wù)型制造活動(dòng)時(shí)，服務(wù)的特征就與制造業(yè)的傳統(tǒng)特征產(chǎn)生沖突。

在業(yè)務(wù)實(shí)施層面，制造企業(yè)提供基于產(chǎn)品的增值服務(wù)還面臨著以下方面的制約：

一是信息不對(duì)稱，不了解用戶需求。大多數(shù)制造企業(yè)在將產(chǎn)品制造出來后，會(huì)將產(chǎn)品交付給分銷商進(jìn)行銷售，制造企業(yè)與其產(chǎn)品用戶的直接聯(lián)系少，通常需要通過市場(chǎng)調(diào)查、用戶投訴建議等方式了解用戶對(duì)產(chǎn)品外觀、功能、售價(jià)等方面的訴求。經(jīng)銷商雖然直接與用戶接觸，但是它們長于渠道和銷售，缺乏關(guān)于產(chǎn)品架構(gòu)、工藝等方面的知識(shí)，也難以準(zhǔn)確、全面掌握用戶的需求。當(dāng)交付給用戶后，產(chǎn)品就脫離了制造企業(yè)的視線，制造企業(yè)無法了解用戶使用產(chǎn)品的習(xí)慣以及產(chǎn)品的運(yùn)行狀況。

二是制造成本高企，市場(chǎng)接受度低。一些類型的服務(wù)型制造活動(dòng)需要根據(jù)用戶的個(gè)性化需求進(jìn)行差別化的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，隨之要求產(chǎn)品架構(gòu)、零部件構(gòu)成、生產(chǎn)工藝等方面作出改變。通常的工業(yè)生產(chǎn)具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，產(chǎn)品原型開發(fā)、專用零部件模具的制造等諸多環(huán)節(jié)都涉及高昂的固定成本，需要大規(guī)模生產(chǎn)才能攤薄成本，因而產(chǎn)品設(shè)計(jì)一旦定型，在一個(gè)時(shí)期就不會(huì)改變。在生產(chǎn)過程中，定制化產(chǎn)品需要根據(jù)該產(chǎn)品所需要的原料和零部件調(diào)整供應(yīng)鏈，還需要對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，而無論是供應(yīng)鏈的重新組織還是生產(chǎn)線的重新調(diào)整都耗資巨大，同樣也需要大規(guī)模生產(chǎn)才能分?jǐn)偝杀尽?/p>

三是人才供給不足，規(guī)模擴(kuò)張受限。一些制造企業(yè)向客戶提供定制化服務(wù)，這些服務(wù)雖然有利可圖，但由于服務(wù)提供的一對(duì)一方式具有很高的人力資源密集度且不具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，因此，如果向新增客戶提供定制服務(wù)就需要額外的人力投入，這些人力的投入往往是需要手把手的，且依賴于關(guān)鍵人才[13]。在這種商業(yè)模式下，制造企業(yè)雖然可以向用戶提供個(gè)性化定制服務(wù)，在滿足市場(chǎng)需求的同時(shí)增加用戶黏性、實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)張，但是受制于企業(yè)高素質(zhì)人才數(shù)量的限制和培養(yǎng)的難度，這類服務(wù)的規(guī)模擴(kuò)張具有較大難度。

四是缺乏使用數(shù)據(jù)，阻礙模式拓展。傳統(tǒng)上，制造企業(yè)將產(chǎn)品交付給用戶使用后，除了當(dāng)用戶在使用時(shí)出現(xiàn)疑難問題需要提供指導(dǎo)或產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)需要提供維修服務(wù)外，基本上脫離了與產(chǎn)品的聯(lián)系。只有產(chǎn)品用戶自己，有條件掌握產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)、使用習(xí)慣，但多數(shù)情況下用戶沒有意識(shí)也沒有能力掌握這些數(shù)據(jù)，而制造企業(yè)缺乏獲得產(chǎn)品使用過程中數(shù)據(jù)的途徑，更無法掌握產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因此，基于對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)、用戶使用習(xí)慣的許多增值服務(wù)——如預(yù)防性維護(hù)、個(gè)性化使用方案等就無法開發(fā)和開展。

（二）數(shù)字技術(shù)的賦能基礎(chǔ)

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、3D打印、智能加工中心和工業(yè)機(jī)器人等新一代數(shù)字技術(shù)使制造業(yè)呈現(xiàn)區(qū)別于工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新特征，奠定了數(shù)字技術(shù)為國民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)賦能的技術(shù)基礎(chǔ)，成為服務(wù)型制造發(fā)展的巨大推動(dòng)力。

1.萬物互聯(lián)成為可能

互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的成熟和應(yīng)用使泛在連接成為可能。在企業(yè)運(yùn)營層面，制造企業(yè)依托互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)內(nèi)部從產(chǎn)品創(chuàng)意、設(shè)計(jì)到制造再到運(yùn)行服務(wù)的價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)，機(jī)器設(shè)備、供應(yīng)鏈系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)營系統(tǒng)等生產(chǎn)流程，以及供應(yīng)鏈上下游的供應(yīng)商、合作伙伴等商業(yè)生態(tài)的互聯(lián)，對(duì)應(yīng)著德國“工業(yè)4.0”所說的縱向集成、端到端集成和橫向集成[14]。借助于5G的大規(guī)模機(jī)器類通信（mMTC）場(chǎng)景，工廠中的各種物料、半成品、最終產(chǎn)品都能夠連接進(jìn)企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)。在最終產(chǎn)品層面，依托互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)，制造企業(yè)能夠與產(chǎn)品、產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)品用戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的連接。超高可靠低時(shí)延通信（uRLLC）5G網(wǎng)絡(luò)還能使對(duì)時(shí)延要求高的生產(chǎn)線、最終產(chǎn)品（如手術(shù)機(jī)器人）等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。

2.數(shù)據(jù)規(guī)模爆發(fā)式增長

無處不在的傳感器將制造業(yè)的價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈、商業(yè)生態(tài)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)與環(huán)節(jié)的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集起來，嵌入式系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件和各種應(yīng)用軟件本身也能夠持續(xù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。此外，制造企業(yè)還能夠接入外部數(shù)據(jù)，并使這些數(shù)據(jù)與企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)打通、融合。隨著數(shù)字化的深入推進(jìn)，人類社會(huì)的數(shù)據(jù)規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)型爆發(fā)式增長。據(jù)IDG預(yù)測(cè)，2025年全球?qū)⒂?16億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，產(chǎn)生79.4ZB的數(shù)據(jù)。涉及企業(yè)內(nèi)部研發(fā)、采購、加工制造、銷售、產(chǎn)品使用等全方位的數(shù)據(jù)，在企業(yè)的數(shù)據(jù)價(jià)值鏈中流通，被傳輸?shù)狡髽I(yè)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行儲(chǔ)存、清理、分析、處理，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂浦噶睢Q策命令或解決方案。

3.算法和算力顯著增強(qiáng)

常規(guī)的技術(shù)手段無法處理數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。在摩爾定律的推動(dòng)下，集成電路芯片的處理以指數(shù)級(jí)速度增長，超級(jí)計(jì)算機(jī)、云計(jì)算的出現(xiàn)，一方面能夠高效率地處理海量數(shù)據(jù)，另一方面云化的算力資源使用戶無須自己投資建立計(jì)算能力，可以按需彈性租用，使算力的獲得門檻和使用成本大大降低。量子計(jì)算機(jī)更是可以憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力，完成經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法完成的計(jì)算任務(wù)。隨著CPU、GPU處理性能的顯著增強(qiáng)以及專用人工智能芯片的開發(fā)，基于2006年多倫多大學(xué)教授辛頓發(fā)表的深度信念網(wǎng)絡(luò)論文及相關(guān)理論，建立在“大數(shù)據(jù)+機(jī)器學(xué)習(xí)”基礎(chǔ)上的人工智能技術(shù)獲得飛躍式發(fā)展，并進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。借助基于歷史數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，人工智能系統(tǒng)能夠揭示常規(guī)技術(shù)下無法洞察的事物之間內(nèi)在的聯(lián)系，并對(duì)事務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)作出準(zhǔn)確判斷和預(yù)測(cè)，在此過程中，人工智能系統(tǒng)仍然可以持續(xù)地進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，不斷提高判斷和預(yù)測(cè)的精度。

4.加工制造更加柔性化

制造業(yè)具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)特征，在一定限度內(nèi)，生產(chǎn)規(guī)模越大，單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本越低。為了提高規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，制造企業(yè)會(huì)進(jìn)行資產(chǎn)專用性的投資，用專用的設(shè)備、生產(chǎn)線生產(chǎn)專門化的產(chǎn)品。這種專用性生產(chǎn)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的同時(shí)卻缺乏適應(yīng)性。計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床與拱式可重構(gòu)機(jī)床、機(jī)器人等生產(chǎn)設(shè)備形成的可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)或柔性制造系統(tǒng)，使生產(chǎn)線可以更方便地充分調(diào)整以適應(yīng)新產(chǎn)品的加工制造需要[15]13-14。人工智能系統(tǒng)、智能化的機(jī)器人和人機(jī)協(xié)作的引入使生產(chǎn)線更加具有柔性，而3D打印機(jī)的逐步成熟可使企業(yè)快速且低成本地進(jìn)行產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)、小批量或單個(gè)產(chǎn)品的定制化生產(chǎn)。

（三）數(shù)字技術(shù)賦能服務(wù)型制造的架構(gòu)

新一代數(shù)字技術(shù)在制造業(yè)的深度和廣泛應(yīng)用有效破解了制約服務(wù)型制造發(fā)展中的用戶信息、生產(chǎn)成本、服務(wù)人才、運(yùn)行數(shù)據(jù)瓶頸，為服務(wù)型制造的模式創(chuàng)新、應(yīng)用領(lǐng)域拓展開辟了廣闊的空間。

數(shù)字技術(shù)賦能服務(wù)型制造的架構(gòu)可以劃分為物理層、功能層與模式層（見圖1，下頁）。物理層包括物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等連接設(shè)施，傳感器、智能設(shè)備、軟件等數(shù)據(jù)設(shè)施，超算中心、云計(jì)算中心、邊緣計(jì)算等算力設(shè)施，數(shù)字加工中心、機(jī)器人、3D打印機(jī)等生產(chǎn)設(shè)施。功能層是在物理層的基礎(chǔ)上，由物理層的各種設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、軟硬件等針對(duì)價(jià)值鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈和產(chǎn)品使用過程中的數(shù)據(jù)所提供的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、加工制造、智能服務(wù)等各種能力。模式層是利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算和生產(chǎn)設(shè)施以及產(chǎn)品，結(jié)合產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)、產(chǎn)品特點(diǎn)和具體的應(yīng)用場(chǎng)景所提供的各種具體的服務(wù)型制造活動(dòng)，如個(gè)性化定制、系統(tǒng)解決方案、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、預(yù)防性維護(hù)、產(chǎn)品遠(yuǎn)程升級(jí)、個(gè)性化產(chǎn)品使用優(yōu)化建議、軟件化智能服務(wù)等。

隨著數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、加工處理和開發(fā)應(yīng)用能力的不斷提升，數(shù)據(jù)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的作用日益增強(qiáng)，在制造企業(yè)中的應(yīng)用貫穿于企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全流程[16]。新一代數(shù)字技術(shù)提供的連接、數(shù)據(jù)、算法和算力、加工制造等能力有效化解了傳統(tǒng)制造企業(yè)中服務(wù)型制造發(fā)展所面臨的用戶信息、生產(chǎn)成本、服務(wù)人才、運(yùn)行數(shù)據(jù)等制約。在用戶信息方面，通過抓取用戶搜索、瀏覽、停留、評(píng)價(jià)等各種數(shù)據(jù)并與電商、社交網(wǎng)絡(luò)、視頻平臺(tái)等數(shù)據(jù)進(jìn)行打通、整合，制造企業(yè)可以更全面、準(zhǔn)確地對(duì)用戶畫像，了解用戶對(duì)產(chǎn)品的興趣、意見等。通過對(duì)用戶使用產(chǎn)品的大數(shù)據(jù)分析，能夠準(zhǔn)確掌握用戶的使用習(xí)慣。依托電商平臺(tái)、眾包平臺(tái)，還能夠讓用戶根據(jù)喜好自主選擇產(chǎn)品配置甚至直接參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在生產(chǎn)成本方面，更加柔性化的設(shè)計(jì)、制造系統(tǒng)能夠適應(yīng)多樣化的產(chǎn)品需求，顯著降低最終產(chǎn)品的制造成本和售價(jià)，使企業(yè)能夠以具有競爭力的價(jià)格向用戶提供小批量乃至個(gè)性化定制的產(chǎn)品。借助于硬件平臺(tái)的可拓展性、軟件的自適應(yīng)性和易于快速迭代的特征，企業(yè)能夠在硬件不發(fā)生改變的條件下向用戶提供多樣化和不斷升級(jí)的服務(wù)。在服務(wù)人才方面，智能化的后臺(tái)生產(chǎn)、客服和軟件系統(tǒng)能夠大規(guī)模地替代人工，解決服務(wù)型制造的專業(yè)化人才短缺難題。在運(yùn)行數(shù)據(jù)方面，通過產(chǎn)品內(nèi)置的傳感器、軟件和泛在的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)a(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)或使用數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳給制造企業(yè)。

三、基于數(shù)據(jù)的產(chǎn)品化服務(wù)型制造

在新一代數(shù)字技術(shù)的支撐下，制造企業(yè)在服務(wù)化轉(zhuǎn)型中向用戶提供的服務(wù)從基于能力的服務(wù)向基于數(shù)據(jù)的服務(wù)拓展，增值服務(wù)的形態(tài)包括流程支撐型、軟硬融合型和產(chǎn)品重構(gòu)型。軟件定義推動(dòng)增值服務(wù)的產(chǎn)品化，使制造企業(yè)的服務(wù)型制造活動(dòng)同樣可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化提供。

（一）從基于能力的服務(wù)到基于數(shù)據(jù)的服務(wù)

1.基于能力的服務(wù)型制造的發(fā)展

制造企業(yè)的核心能力是通過整合市場(chǎng)中和企業(yè)內(nèi)部的資源，開發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造具有競爭力的產(chǎn)品以滿足用戶的需要。傳統(tǒng)上的制造企業(yè)負(fù)責(zé)制造產(chǎn)品，在產(chǎn)品交付后，由用戶使用該產(chǎn)品，使產(chǎn)品的使用價(jià)值得以發(fā)揮并滿足用戶自身的需要。服務(wù)型制造是由制造企業(yè)將在研發(fā)、制造和交付產(chǎn)品中形成的能力向外拓展，依托自己的核心能力向用戶提供原本由用戶自己實(shí)施的基于產(chǎn)品的活動(dòng)，更大限度地發(fā)揮產(chǎn)品的功能，向用戶提供更有價(jià)值的服務(wù)。例如，制造企業(yè)能夠?qū)㈥P(guān)于產(chǎn)品架構(gòu)、生產(chǎn)的知識(shí)拓展到使產(chǎn)品保持高效的運(yùn)轉(zhuǎn)上，并以服務(wù)活動(dòng)的形式提供給用戶。制造企業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型，實(shí)際上就是由簡單地“提供一個(gè)產(chǎn)品”上升到“提供一種能力”[7]。系統(tǒng)解決方案、定制化服務(wù)、總集成總承包、全生命周期管理等典型的服務(wù)型制造模式都屬于此類。也就是說，傳統(tǒng)上制造企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型所提供的服務(wù)屬于基于能力的服務(wù)。

數(shù)字技術(shù)極大地拓展了制造企業(yè)可以提供的增值服務(wù)的類型，基于數(shù)據(jù)的服務(wù)型制造模式得以實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型或正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的制造企業(yè)成為數(shù)據(jù)中心：制造企業(yè)內(nèi)部各部門、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)不斷形成和匯聚，制造企業(yè)與所處生態(tài)中的供應(yīng)商、服務(wù)商以及各種互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)保持緊密的數(shù)據(jù)聯(lián)系，產(chǎn)品運(yùn)行和用戶使用的數(shù)據(jù)也源源不斷地反饋到制造企業(yè)。數(shù)據(jù)成為制造業(yè)向服務(wù)化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動(dòng)力量和價(jià)值創(chuàng)造的重要來源。數(shù)據(jù)的價(jià)值創(chuàng)造作用不僅體現(xiàn)在與用戶不直接接觸的研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造等環(huán)節(jié)，而且體現(xiàn)在與用戶接觸的界面上，并將用戶接觸界面獲取的數(shù)據(jù)反饋到研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造等價(jià)值鏈的前端環(huán)節(jié)。通過與用戶之間保持持續(xù)和低摩擦的交互并將個(gè)性化的交互信息反饋至價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的相應(yīng)組成部分，制造企業(yè)能夠向市場(chǎng)提供不同的高度定制化的服務(wù)。運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、預(yù)防性維護(hù)是基于數(shù)據(jù)的服務(wù)型制造的典型案例。制造企業(yè)對(duì)用戶手中設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)接收和分析，基于自己對(duì)有關(guān)產(chǎn)品性能知識(shí)的積累，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常以及可能出現(xiàn)的故障或出現(xiàn)故障的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)或預(yù)判，前瞻性地進(jìn)行干預(yù)或提前維護(hù)，使生產(chǎn)設(shè)備保持最佳運(yùn)行狀態(tài)并避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

需要注意的是，基于能力的服務(wù)型制造與基于數(shù)據(jù)的服務(wù)型制造不是截然分離的?；跀?shù)據(jù)的服務(wù)型制造的開展也需要建立在企業(yè)對(duì)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)行使用等各環(huán)節(jié)的技術(shù)、知識(shí)積累所形成的能力之上。在許多情況下，企業(yè)的這些知識(shí)形成了專業(yè)化的知識(shí)庫，并通過軟件定義的形式自動(dòng)地根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的變化作出響應(yīng)，提供個(gè)性化的服務(wù)輸出。

2.基于數(shù)據(jù)的服務(wù)型制造運(yùn)作形式

基于數(shù)據(jù)的服務(wù)型制造主要包括三種運(yùn)作形式：一是流程支撐，由企業(yè)或企業(yè)所處商業(yè)生態(tài)內(nèi)部的數(shù)字化生產(chǎn)流程所支撐的服務(wù)，如運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。二是軟硬融合，由用戶直接面對(duì)和感知的各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。按照世界各國通行的國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)，軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)服務(wù)都屬于服務(wù)業(yè)的范疇，因而制造企業(yè)向用戶提供軟件及基于軟件的信息服務(wù)，也屬于服務(wù)型制造的重要形態(tài)。三是產(chǎn)品重構(gòu)，制造企業(yè)根據(jù)用戶需要重新組織產(chǎn)品架構(gòu)并進(jìn)行生產(chǎn)。

第一，流程支撐。當(dāng)制造企業(yè)基于對(duì)用戶需求、使用習(xí)慣、產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)的分析，并有針對(duì)性地生產(chǎn)和提供增值服務(wù)時(shí)，需要調(diào)動(dòng)制造企業(yè)內(nèi)部及其所處商業(yè)生態(tài)中的研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造、供應(yīng)物流等生產(chǎn)流程，生產(chǎn)流程中的設(shè)備、軟件、網(wǎng)絡(luò)根據(jù)服務(wù)的不同進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。這一調(diào)整過程離不開新一代信息技術(shù)及其所構(gòu)成的數(shù)字化系統(tǒng)的支撐。支撐服務(wù)型制造發(fā)展的生產(chǎn)流程是高度數(shù)字化的，從這個(gè)意義上說，智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)型制造是對(duì)制造企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的不同視角的描述。智能制造強(qiáng)調(diào)的是制造企業(yè)的生產(chǎn)方式，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)的是制造企業(yè)運(yùn)行其上的基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)型制造強(qiáng)調(diào)的是制造企業(yè)的產(chǎn)出形態(tài)。

第二，軟硬融合。泰格馬克根據(jù)生命設(shè)計(jì)自身的能力，把生命分為三個(gè)階段[17]。生命1.0階段是靠進(jìn)化獲得硬件和軟件，因而硬件和軟件都很難作出改變;生命2.0階段是靠進(jìn)化獲得硬件，但是由自己設(shè)計(jì)大部分軟件，雖然硬件仍然難以改變，但軟件具有很大的變化可能性;生命3.0階段是由自己設(shè)計(jì)硬件和軟件，硬件和軟件都可以在很大程度上進(jìn)行改變。這里的“硬件”指的是生命的物理結(jié)構(gòu)，“軟件”是指生命用來處理感官信息和決定行動(dòng)時(shí)使用的所有算法和知識(shí)[17]。在信息科學(xué)中，硬件指的是由物質(zhì)構(gòu)成的實(shí)體產(chǎn)品，特別是指具有數(shù)據(jù)處理功能的產(chǎn)品或設(shè)備;軟件是由一系列按照特定順序組織并能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和指令的集合[18]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，軟件的功能不斷增強(qiáng)、應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，與硬件產(chǎn)品的融合程度不斷加深，軟件（包括數(shù)據(jù)、算法）成為產(chǎn)品越來越重要的組成部分。物質(zhì)產(chǎn)品帶給用戶的效應(yīng)不僅來自構(gòu)成該產(chǎn)品的物質(zhì)成分，而且來自嵌入的或后臺(tái)運(yùn)行的軟件與算法。借鑒泰格馬克的分類方法，我們可以將產(chǎn)品的發(fā)展劃分為四個(gè)階段（見表1）。產(chǎn)品1.0階段：硬件不能改變，無軟件，包括電子信息技術(shù)出現(xiàn)之前的所有工業(yè)產(chǎn)品;產(chǎn)品2.0階段：硬件不能改變，軟件可以部分地改變，典型的如包含可編程邏輯控制器（PLC）的機(jī)械、數(shù)控機(jī)床，能夠進(jìn)行編程，進(jìn)行特定的操作或加工特定產(chǎn)品;產(chǎn)品3.0階段：硬件不能改變，軟件可以改變，典型的如個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等智能產(chǎn)品，雖然硬件的構(gòu)成相對(duì)固定，但是可以對(duì)軟件持續(xù)進(jìn)行升級(jí)，并可以通過安裝第三方應(yīng)用不斷豐富系統(tǒng)的功能，借助于無處不在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，越來越多的智能產(chǎn)品能夠以空中下載技術(shù)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí);產(chǎn)品4.0階段：硬件和軟件都可以進(jìn)行大幅度的改變，借助于3D打印機(jī)等增材制造設(shè)備，可以快速和低成本地制造產(chǎn)品的各種零部件，對(duì)舊的零部件進(jìn)行更換并拓展產(chǎn)品的硬件功能。由于3D打印技術(shù)仍然不夠成熟、應(yīng)用不夠廣泛，目前的產(chǎn)品尚停留于3.0階段，制造企業(yè)可以開發(fā)、生產(chǎn)制造軟硬融合的產(chǎn)品，并通過對(duì)軟件的更新、拓展為用戶提供豐富的增值服務(wù)。制造企業(yè)開展服務(wù)型制造一方面需要進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，即開發(fā)軟硬融合的產(chǎn)品，另一方面在產(chǎn)品交付后，要不斷對(duì)軟件進(jìn)行迭代，并自己開發(fā)或吸引第三方企業(yè)和個(gè)人開發(fā)互補(bǔ)軟件，從而不斷拓展、豐富由硬件和軟件所構(gòu)成的系統(tǒng)的功能。

第三，產(chǎn)品重構(gòu)。個(gè)性化定制是服務(wù)型制造的重要模式，與其他直接向用戶提供增值服務(wù)的模式相比，個(gè)性化定制需要在生產(chǎn)過程的投入端增加開發(fā)設(shè)計(jì)等服務(wù)活動(dòng)，前者則是在產(chǎn)出端增加服務(wù)活動(dòng)。按需定制是對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)方式的顛覆，需要企業(yè)根據(jù)用戶的選擇或偏好對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行重新組織、對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整。為了使個(gè)性化定制成本更低、速度更快，一方面制造企業(yè)通過將產(chǎn)品分解為獨(dú)立的可以通過界面連接起來的模塊，根據(jù)用戶需求對(duì)模塊進(jìn)行組合，從而滿足用戶定制的千變?nèi)f化需求;另一方面，制造企業(yè)也需要依靠數(shù)字化智能化的研發(fā)設(shè)計(jì)工具、生產(chǎn)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈系統(tǒng)。產(chǎn)品重構(gòu)意味著雖然最終產(chǎn)品硬件無法改變，但是可以在產(chǎn)品交付之前根據(jù)用戶的需求改變產(chǎn)品的各種參數(shù)及其能達(dá)到的性能。

（二）從制造服務(wù)化到服務(wù)產(chǎn)品化

1.服務(wù)型制造中的軟件定義

無論是流程支撐、軟硬融合還是產(chǎn)品重構(gòu)，基于數(shù)據(jù)的服務(wù)型制造的發(fā)展都離不開軟件的重要作用。可以說，“軟件定義”已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)條件下服務(wù)型制造發(fā)展的重要支撐與核心動(dòng)力。軟件定義的本質(zhì)是研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、運(yùn)維服務(wù)、物流采購等全價(jià)值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期、全商業(yè)生態(tài)中企業(yè)所積累的生產(chǎn)經(jīng)營技術(shù)、知識(shí)、規(guī)律的模型化、代碼化、工具化[19]。這些軟件不僅存在于產(chǎn)品、生產(chǎn)線、車間和工廠本地，而且可以在云端給制造企業(yè)提供更強(qiáng)大的算力和數(shù)據(jù)支撐。

第一，軟件定義生產(chǎn)。數(shù)字化的工廠/車間運(yùn)行著MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、PLM等諸多軟件系統(tǒng)，智能化設(shè)備包含專用性的嵌入式軟件。軟件還能夠構(gòu)建一個(gè)與物理實(shí)體相對(duì)應(yīng)的數(shù)字虛體，共同構(gòu)成一個(gè)數(shù)字孿生體。企業(yè)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)布局、生產(chǎn)設(shè)備、制造流程和運(yùn)營服務(wù)等都能夠一一映射到虛擬生產(chǎn)環(huán)境中[19]，物理實(shí)體的變化會(huì)反映到數(shù)字虛體上，數(shù)字虛體的變化能夠操控物理實(shí)體的變化。通過構(gòu)建深度學(xué)習(xí)算法并投入加工制造過程中積累的海量數(shù)據(jù)，人工智能系統(tǒng)還能夠發(fā)現(xiàn)依靠人腦無法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。比如，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線最優(yōu)工作狀態(tài)時(shí)的工藝參數(shù)組合，據(jù)此對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件定義生產(chǎn)的組織范圍不斷拓展，從工廠/車間內(nèi)部設(shè)備、流程之間的協(xié)同，到產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的協(xié)同，再到企業(yè)所處產(chǎn)業(yè)生態(tài)的協(xié)同。

第二，軟件定義產(chǎn)品。一是軟件定義產(chǎn)品的功能。產(chǎn)品中的一些功能是由軟件來實(shí)現(xiàn)的，如果沒有軟件，這些功能可能就不會(huì)存在。二是軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。雖然一些功能的執(zhí)行需要硬件參與，但由軟件進(jìn)行運(yùn)算、作出響應(yīng)，并與用戶交互[18]。三是軟件優(yōu)化產(chǎn)品的功能。軟件可以取代機(jī)械部件、電子元件等物理實(shí)體來實(shí)現(xiàn)相同甚至更優(yōu)的功能，同時(shí)由于物理結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的降低帶來成本的顯著下降[19]。例如，特斯拉汽車把傳統(tǒng)汽車中的機(jī)械剎車部件換成了博世公司利用電子技術(shù)的iBooster制動(dòng)系統(tǒng)。由于軟件的靈活性、易擴(kuò)展性，產(chǎn)品中嵌入的軟件代碼不斷增加，軟件的作用不斷強(qiáng)化，軟件在產(chǎn)品價(jià)值中的占比不斷提高。

通過軟件定義，制造企業(yè)可以在硬件不發(fā)生變化的情況下實(shí)現(xiàn)靈活、多樣的功能，在成本不發(fā)生顯著變化的情況下向用戶提供高度個(gè)性化的服務(wù)，顯著拓展服務(wù)的范圍、種類，提高服務(wù)的實(shí)效、精準(zhǔn)度和定制程度。

2.軟件定義推動(dòng)服務(wù)的產(chǎn)品化

傳統(tǒng)上服務(wù)的提供采取一對(duì)一的方式，即由企業(yè)的員工專屬性地向客戶提供服務(wù)。服務(wù)型制造的開展基于制造企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)、制造中所擁有的能力，因此提供增值服務(wù)時(shí)對(duì)員工的技能要求更高，制造企業(yè)向用戶提供的服務(wù)是高度人力資源密集型和知識(shí)導(dǎo)向型的。雖然制造企業(yè)可以通過這類服務(wù)獲得可觀的收益，但是手把手的服務(wù)和對(duì)關(guān)鍵人員的高度依賴使得服務(wù)活動(dòng)缺乏規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，服務(wù)型制造的發(fā)展受到高素質(zhì)人才供給的巨大限制。制造企業(yè)如果要擴(kuò)大高附加值的增值服務(wù)的規(guī)模，就必須增加額外的專業(yè)人員、投入更多的時(shí)間。Armstrong將組織提供的服務(wù)分為四類：定制化服務(wù)（customized services）、產(chǎn)品化的服務(wù)（productized service）、產(chǎn)品、產(chǎn)品即服務(wù)（product as a service）。定制化服務(wù)是由專業(yè)化人員提供的一對(duì)一專業(yè)服務(wù);產(chǎn)品化的服務(wù)雖然也需要額外的人員投入，但是它的服務(wù)是標(biāo)準(zhǔn)化的，客戶能夠以同樣的價(jià)格獲得同樣的體驗(yàn)，企業(yè)在產(chǎn)品銷售和交付中所需要的資源比定制化服務(wù)更少;產(chǎn)品是企業(yè)為用戶提供功能標(biāo)準(zhǔn)化、非定制化的購買體驗(yàn)，如設(shè)定好議程的會(huì)議、行業(yè)趨勢(shì)報(bào)告等，企業(yè)與服務(wù)對(duì)象是一對(duì)多的關(guān)系;產(chǎn)品即服務(wù)，服務(wù)仍然是標(biāo)準(zhǔn)化的，但是企業(yè)持續(xù)地向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)化的信息，這種標(biāo)準(zhǔn)化的信息就是企業(yè)的產(chǎn)品，企業(yè)與服務(wù)對(duì)象是一對(duì)多的關(guān)系[13]。

Armstrong的研究仍然不能揭示數(shù)字化條件下制造企業(yè)提供的服務(wù)活動(dòng)的本質(zhì)特征，但是提供了有益的啟發(fā)。制造企業(yè)要想推動(dòng)服務(wù)型制造的快速發(fā)展和大規(guī)模擴(kuò)張，必須使規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)得到充分發(fā)揮。在英國工業(yè)革命后特別是第二次工業(yè)革命中流水線的發(fā)明使制造業(yè)具有了大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)組織特征，產(chǎn)品的生產(chǎn)具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)的服務(wù)提供可以稱為“服務(wù)產(chǎn)品化”。數(shù)字技術(shù)使服務(wù)產(chǎn)品化即服務(wù)的規(guī)模化提供成為可能。一是軟件（包括App）的分發(fā)和應(yīng)用具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。軟件開發(fā)出來后，其復(fù)制的成本趨近于零，具有邊際成本為零的特征，可以通過免費(fèi)的模式吸引用戶廣泛安裝。二是智能硬件的可拓展性。用戶可以根據(jù)需要自主決定在硬件的底層操作系統(tǒng)平臺(tái)上安裝互補(bǔ)軟件，以拓展產(chǎn)品系統(tǒng)提供的功能。三是軟件的自適應(yīng)性。軟件可以根據(jù)用戶主動(dòng)或被動(dòng)的輸入，通過調(diào)用本地或云端的算力，為用戶提供所需要的功能。相對(duì)于環(huán)環(huán)相扣、對(duì)精確度和穩(wěn)定性要求高的產(chǎn)品制造過程，個(gè)人消費(fèi)者還能夠更加主動(dòng)地適應(yīng)軟件所提供的不十分精確的功能。四是軟件定義賦能。通過將加工制造、價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈等核心業(yè)務(wù)在線化，將企業(yè)關(guān)于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的知識(shí)編碼化，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)自動(dòng)化[20]77-80。制造企業(yè)的經(jīng)營活動(dòng)可以根據(jù)用戶端數(shù)據(jù)的輸入自動(dòng)化地作決策，通過云端算力、軟件和硬件的適配，為用戶提供高度個(gè)性化的服務(wù)。在軟件定義的基礎(chǔ)上，雖然制造企業(yè)向用戶提供的增值服務(wù)是高度個(gè)性化的，但是用戶不直接接觸的軟件、硬件和業(yè)務(wù)流程層面實(shí)現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)。在制造業(yè)高度智能化的“黑燈工廠”、無人車間，加工制造過程已經(jīng)可以擺脫人的干預(yù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器、算法、數(shù)據(jù)高度協(xié)同基礎(chǔ)上的自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)。隨著軟件定義的廣泛使用，制造企業(yè)將擺脫人力資源、成本對(duì)增值服務(wù)發(fā)展的限制，快速地推進(jìn)服務(wù)型制造模式創(chuàng)新與規(guī)模壯大。

四、第二個(gè)百年新征程上服務(wù)型制造的發(fā)展展望

經(jīng)過新中國成立70多年特別是改革開放40多年來全黨全國各族人民的持續(xù)奮斗，我國全面建成小康社會(huì)，實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)百年奮斗目標(biāo)，正在向著全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)邁進(jìn)。第二個(gè)百年最典型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征就是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn)，其核心是以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、量子通信等新一代信息技術(shù)為代表的通用目的技術(shù)的快速發(fā)展、廣泛應(yīng)用與深度融合?；仡櫄v史可以發(fā)現(xiàn)，每一次科技和產(chǎn)業(yè)變革都是后發(fā)國家實(shí)現(xiàn)趕超的歷史契機(jī)。由于清代的閉關(guān)鎖國以及辛亥革命后的外敵入侵，舊中國錯(cuò)失了第一次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命的發(fā)展機(jī)遇，與世界領(lǐng)先水平的差距快速拉大。20世紀(jì)60年代末的電子信息技術(shù)革命，也由于嚴(yán)峻惡劣的國際環(huán)境、薄弱的發(fā)展基礎(chǔ)而未能得到充分利用。

當(dāng)前，以數(shù)字技術(shù)為核心的第四次工業(yè)革命不僅正在推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)這一經(jīng)濟(jì)增長新動(dòng)能的蓬勃發(fā)展，而且數(shù)字技術(shù)正在與其他產(chǎn)業(yè)滲透融合，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化變革，并同時(shí)在需求端和供給端重塑全球價(jià)值鏈，對(duì)我國夯實(shí)在區(qū)域價(jià)值鏈的中心地位、突破全球價(jià)值鏈的低端鎖定具有重要作用[21]。本文的研究表明，數(shù)字技術(shù)正在清除制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型的障礙，服務(wù)型制造在加速發(fā)展，服務(wù)業(yè)與制造業(yè)融合度不斷提高。當(dāng)前世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，逆全球化暗潮涌動(dòng)，全球產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈發(fā)生重構(gòu)，世界主要國家大力加強(qiáng)以先進(jìn)制造業(yè)為核心的實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國制造業(yè)面對(duì)日趨復(fù)雜的國際環(huán)境，產(chǎn)業(yè)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)提高，制造業(yè)升級(jí)的壓力和難度加大。我國是全球制造業(yè)規(guī)模最大的國家，按照世界銀行的數(shù)據(jù)，2019年中國制造業(yè)增加值占到全球的27.8%，且產(chǎn)業(yè)門類齊全、產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整，具有最豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活躍，發(fā)展速度快、規(guī)模大，行業(yè)領(lǐng)先的平臺(tái)企業(yè)和獨(dú)角獸企業(yè)多。根據(jù)中國信息通信研究院的數(shù)據(jù)，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模僅次于美國，居世界第二位，2020年數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP的38.6%，其中工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)占行業(yè)增加值的比重為21.0%[22]。應(yīng)利用數(shù)字經(jīng)濟(jì)帶來的制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)，加快推動(dòng)制造業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型，不斷拓展增值服務(wù)的模式，在增加制造企業(yè)收入、提高制造企業(yè)利潤的同時(shí)，也通過服務(wù)化轉(zhuǎn)型增強(qiáng)用戶的黏性，促進(jìn)制造業(yè)在全球價(jià)值鏈地位的攀升，加強(qiáng)對(duì)價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈的控制，規(guī)避貿(mào)易壁壘對(duì)商品流動(dòng)的影響。

我國服務(wù)型制造的發(fā)展應(yīng)在強(qiáng)化制造技術(shù)、能力從而提供基于能力的服務(wù)的基礎(chǔ)上，更好地發(fā)展基于數(shù)據(jù)的服務(wù)，推動(dòng)從制造服務(wù)化邁向服務(wù)產(chǎn)品化。為此，在國家層面，應(yīng)大力支持?jǐn)?shù)字技術(shù)的創(chuàng)新，加強(qiáng)數(shù)字新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快光纖、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)建設(shè)，促進(jìn)數(shù)據(jù)聯(lián)通，鼓勵(lì)各類數(shù)字產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。在制造企業(yè)層面，應(yīng)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐，打通車間、工廠與企業(yè)內(nèi)部各部門、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)連接，并進(jìn)一步建立與上下游企業(yè)和商業(yè)生態(tài)中的數(shù)據(jù)連接，構(gòu)建包含縱向集成、端到端集成和橫向集成的信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems，CPS）;同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)研發(fā)、制造、采購、運(yùn)營中的各類知識(shí)、技能的積累和軟件化封裝，開發(fā)軟硬融合型產(chǎn)品，增強(qiáng)基于數(shù)據(jù)的智能化服務(wù)提供能力。 [Reform]

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210424737615413306.pdf.

The Innovative Development of Service-oriented Manufacturing Driven by the Digital Technologies

LI Xiao-hua

Abstract： Since the 1980s， the manufacturing industry has been showing an obvious transformation trend of servitization. It's more and more common for manufacturing enterprises to provide value-added services based on the ability of R&D and manufacturing of their products. China has also taken service-oriented manufacturing as an important direction of manufacturing transformation and upgrading. The development of service-oriented manufacturing had been ever limited by user information， production cost， service experts and operation data. The new generation of digital technologies had significantly enhanced the manufacturing industry in connection， data， algorithm and computing power， processing and manufacturing capacity， and cleared the obstacles for the development of service-oriented manufacturing. With the support of the new generation of digital technologies， the services provided by the manufacturing enterprises to users during the service-oriented transformation have been expanding from capability-based to data-based. Software definition has been promoting the productization of value-added services， so that the service-oriented manufacturing could be provided on a large scale， which greatly expands the space for its development. On the new journey towards the second centennial goal of building a modern socialist country， China should take the advantages of large-scale， complete categories， rich manufacturing scenes of the manufacturing industry and the advanced digital economy， to accelerate the data-based services and promote the transformation from servitization of manufacturing industry to productization of the service activities on the basis of strengthening manufacturing technologies and abilities to provide capability-based services.

Key words： service-oriented manufacturing; servitization; digitalization; productization