网络化制造.doc

网络化制造一、背景及国内外的研究现状1.1制造业的发展趋势 现代市场己经从卖方市场转向买方市场，制造业面临的不仅是产品质量和价格的竞争，而且更重要的是产品的上市时间、售前售后服务等方面的竞争，这是一种对万变的市场和客户需求的响应能力。全球经济一体化成为一种不可阻挡的趋势，这一方面表现在全球市场的一体化，传统的市场壁垒正在消失，另一方面表现为跨国企业的大量涌现。在这种经济背景下，制造业出现了大联合化、大集团化和分散化、小型化的二种趋势,;。 随着全球经济一体化的迅速进展，全世界的制造产业正在以空前未有的速度和程度迅速集中，企业规模越来越大、越来越国际化。企业的大联合化和大集团化是社会化大生产发展的必然趋势，是社会生产力得以迅速发展的必要条件，可以更加有效地利用各种生产要素，创造更高的生产力，从而取得更好的经济效果。并且使企业在竞争中经得起各种风浪。为了维护本国企业的利益，各国政府放松了对企业兼并的限制，为大规模的公司并购提供了条件。计算机技术和交通运输的发展为管理大规模企业提供了可能。全球计算机网络使各公司能够一按键就立即转移资金并使它们的大企业能够保持经营的一致行为。世界范围的企业并购案例大量出现。仅1997年，全球汽车工业就出现数百次并购活动，交易额达280亿美元。1998年以来，出现了德国戴姆勒-奔驰与美国克莱斯勒公司高达920亿美元的合并，通用收购德国欧宝并与瑞典的绅宝合作，福特与英国美洲虎、日本马自达结盟，德国大众收购英国劳斯莱斯，意大利菲亚特与法国雪铁龙、德国大众与英国罗孚、美国通用与日本五十铃都己合并或正在商谈之中。有人预测，世界汽车工业将由5-6家汽车巨人主宰。在21世纪的经济竞争中，企业规模优势将占很大分量，过去国家之间的比较优势是通过国际贸易来实现的，而现在则越来越多地通过大企业间的竞争来实现。但大企业有大企业的缺点，大企业实现内部协调的代价很高，在更加有效地利用人力资源方面也存在某些问题，呈现出一种所谓的“大企业病”，在竞争日趋激烈的市场上变得越来越脆弱。因而在企业大联合化和集团化的同时也存在着企业的分散化和小型化趋势。这表现在两方面:企业经济核算单元的小型化田（Downsizing）和大量的小企业不断涌现。 一些大中型企业通过分厂制、模拟法人、部门承包、划小核算单位等方法进行权力下放。美国IBM, AT&T这样的大公司也通过划小经济核算单元和企业分解等达到减少管理层次，提高管理效率的目的。在杜邦公司，1993年5月宣布大改组，原有的5个公司被分为20个规模较小的业务部门，公司最高领导直接与各业务部门经理进行联系，减少了中间层次。从而使杜邦公司走出了1992年亏损39亿美元的困境。 一些大企业为了摆脱“大而全”的生产模式，实现专业化生产模式，将原属于自己的零部件厂逐渐“推”出去(spin-off)，如，美国的三大汽车公司。 近年来的国际经济动态显示中小企业旺盛的生命力，是创造经济奇迹的主因。如意大利、美国等国和香港、台湾等地的中小企业都创造了优异的成绩。 许多人认为，将来企业的规模比现在要小，职工比现在要少，形成一种“交响乐团式”的体制。将来的企业必将把那些非自己所长的业务外包给其它企业，从而达到最好的效益，把自己的人力和资源集中用在企业优势与高位技能的产品和服务上。 企业规模的大型化主要是相对生产的产品而言，许多先进产品的设计和制造需要集中大量的人力和物力，需要有一定的规模和批量才能取得效益。企业的小型化主要是从管理的角度考虑，小型化便于自主管理，容易提高效率。1.2我国制造业当前存在的问题 我国企业存在的问题是企业规模不经济和企业结构的“大而全”、“小而全”。 我国企业结构的一个重要特点是小企业多。据国家统计局的资料 ，1999年全国工业企业总数792.99万户，其中年销售额在500万元以下的小企业776.79万余户，占工业企业总数的98。小企业为国有大中型企业配套服务，丰富市场，繁荣经济，增加国家财政收入，起了重要作用。但存在着经济实力弱，生产规模小，技术开发能力差，管理水平低:企业组织结构不合理，没有合理组合，优化配置，而且与大企业趋同，处于分散经营的状况，低水平重复，生产能力很小，技术经济指标低，经济效益差。由于这些原因中小企业很难应对市场的挑战。而我国大型企业真正达到合理经济规模的很少。如1998年，全国汽车总产量为163万辆(不足美国通用汽车公司的1/5 )，是由130多家汽车整车厂生产的，厂均年产量仅1万多辆，就是最大的第一汽车集团也只有28万9千辆(上海大众23万6千辆)。全汽车行业人均产量2辆，人均产值1.98万美元，而日本丰田公司1995年人均产量48.2辆，人均产值134万美元。我国制造业长期积累而形成的企业规模不经济的问题十分严重。 我国企业结构的另一个重要特点是“大而全”、“小而全”的自成系统的组织结构。这种结构使企业不能享受社会分工的好处，违背交易费用最低化原则，从而导致技术进步慢，产品多年一贯制，工业生产效率低，生产成本高，很难取得规模经济效益，在外商大举“入侵”我国市场的时候，很难具有市场竞争能力，这是企业组织结构不合理的必然结果，企业在宏观经济中找不到自己的位置，不能适应社会市场经济的要求。 据统计，美国、日本、西欧诸国机械工业企业的专业化水平为75-95%,而我国仅为15-30%。按市场份额计算的机械工业市场集中化指数CR10，美国为58.4%，日本为53.4%，而我国仅为7.5%。目前我国企业也开始采用“哑铃型”企业的模式。这是一种适应全球市场激烈竞争的新型企业，具有“两头大、中间小”、“两头在内、中间在外”的特点，即强大的产品开发能力和强大的市场开拓能力，比较小的加工制造能力，而尽可能搞专业化协作，在保证质量的前提下，加工设备尽量做到“你中有我，我中有你”，以提高设备的利用率、降低投入风险。1.3网络技术的发展和应用背景因特网(Internet)的前身是1969年8月30日文特-瑟夫等人为美国国防部远景计划研究局开发出阿帕网(ARPANET)。它第一次实现了计算机之间的相互交换信息。当时人们还远远没有意识到这个网会发展到今天这样的规模。阿帕网一直作为美国国防和科技界使用的工具，直到1991年美国全国科学基金会才取消对因特网商业应用的限制。1993年Mosaic。阿尔法(ALPAnet)版本因特网软件投入试用。该软件采用TCP/IP通信协议，普通用户不需要特殊技巧就可浏览因特网。因特网发展的速度超过了它以前的所有其它技术，如图1-10据美国商业部1998年发表的浮现中的数字经济报告显示，无线电广播问世38年后拥有5000万听众;电视诞生13年后观众达到同样的数量;而因特网从1993年对公众开放到拥有5000万用户只花了4年时间。到2000年底，全球使用因特网的人数已超过4亿。这个增长速度己经大大超出过去人们的预测。传统意义上的几何空间已经被网络空间(Cyberspace)所代替。因特网对人类社会所产生的影响比工业革命更加深远。网络建设与信息资源开发已经成为世界各国新的竞争点，具有长远发展眼光的政治家都将其作为支持国家发展的重要战略。我国于1994年4月20日实现中国教育科研网困（NCFC）与美国NCFnet直接联网，开始有因特网。1995年1月，开通了北京、上海两个因特网国际出口。1996年1月建成中国公用计算机互联网C CHINANET骨干网。截止2001年12月底，我国上网计算机数约1254万台，上网用户人数约3370万人。我国网民人数增长情况如图1-2示随着因特网的发展，网上电子交易发展迅速。据统计1996年全球网上电子交易额为80亿美元，1999年达2400亿美元，2000年超过10000亿美元。我国政府大力倡导网络技术的应用，积极推动政府上网和企业上网。据CNNIC统计，截止2001年6月底，我国的网站数和以COM为后缀注册的域名数分别为242739个和191035个。我国的网站和.COM域名数发展情况如图1-3所示。1.4网络化制造的产生 所谓网络化制造，是指企业利用计算机网络实现制造过程及制造过程与企业中工程设计、管理信息系统等子系统的集成，包括通过计算机网络远程操纵异地的机器设备进行制造、企业利用计算机网络搜寻产品的市场供应信息、搜寻加工任务、去发现合适的产品生产合作伙伴、进行产品的合作开发设计和制造以及产品的销售等，即通过计算机网络进行生产经营业务活动各个环节的合作，以实现企业间的资源共享和优化组合利用、实现异地制造。网络化制造是制造业利用网络技术开展的产品设计、制造、销售、采购、管理等一系列活动的总称，涉及企业生产经营活动的各个环节，如图1-4。 网络化制造产生的背景主要与因特网的发展、经济全球化以及先进制造系统与技术的发展有关，见图1-5。 从目前已了解到的技术来看，以因特网为代表的网络技术将是21世纪对制造业影响最大的技术。网络技术将全面和深刻地影响制造业，产生一系列的新技术、新设备和新方法，将对产品从设计、制造到销售及售后服务的各个环节产生巨大影响。 经济全球化为网络化制造系统和技术的产生提供了一种外部环境。在经济全球化的环境中，制造企业若很好地利用网络技术就可以获得很多机会，否则，就有可能坐以待毙。 先进制造系统与技术的发展促进了网络化制造系统和技术的发展，如敏捷制造、计算机集成制造系统(在我国又进一步发展为现代集成制造系统)、精益生产、分形企业、企业重组、合理化工程、成组技术等. 1974年美国哈林顿(J. Harrington)博士提出了“计算机集成制造(CIM， Computer Integrated Manufacturing)”的概念，其要点是：企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动是一个不可分割的整体，要紧密连接，统一考虑;整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程，最终形成的产品可以看作是数据的物质表现.从这一概念可以知道:网络技术可以使企业生产的各个环节紧密连接，统一考虑，而且可以使分布在世界各地的企业生产的各个相关环节紧密连接，统一考虑;将整个生产过程的实质看作是一个数据的采集、传递和加工处理的过程，那么网络技术可以在生产过程中发挥很大作用。通过网络，可以进行大量的、大范围的、实时的数据采集:通过网络，可以进行大量数据的远程传递:通过网络，可以对数据进行异地协同处理。1.5网络化制造的研究现状1.5.1网络化制造的研究概况网络化制造是传统制造业在网络经济中必然要采取的行动，例如:制造企业将利用因特网进行产品的协同设计和制造;通过因特网，企业将与顾客直接接触，顾客将参与产品设计，或直接下订单给企业进行定制生产，企业将产品直接销售给顾客;由于因特网无所不到，市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成部分;由于在因特网上信息传递的快捷性，并由于制造环境变化的激烈性，企业间的合作越来越频繁，企业的资源将得到更加充分和合理的利用;利用因特网，企业内的信息和知识将高度集成和共享，企业的管理模式将发生很大变化。因特网对制造业将产生越来越大的作用，网络化制造将成为制造企业在21世纪的重要制造战略。因此，对网络化制造进行系统的研究很有必要。从网络化制造应用的对象来分，可以将网络化制造分为设备层、企业层和企业群层三个层次，如图1-6示。设备层的网络化制造包括设备的远程控制、远程监控、远程故障诊断等;企业层的网络化制造包括企业内设计、制造、采购、销售、生产管理等子系统的信息集成，也包括企业与外部的网络化协作如企业与其用户之间通过因特网的联系(产品在线销售、远程客户服务、用户调查等)及企业通过因特网进行产品采购等；企业群层的网络化制造包括基于网络的企业间集成、基于网络的供应链管理等。本文主要研究企业层中企业与外部的网络化协作及企业群层的网络化制造的理论和方法，也即制造业如何利用因特网这一中介更好地适应市场需求。对网络化制造的研究应该说始于1991年美国里海大学(Lehigh University)的21世纪制造企业发展战略研究报告。在该报告中提出了“敏捷制造”(Agile Manufacturing)和虚拟企业(Virtual Enterprise)的概念，旨在利用信息高速公路，将分散的企业有效地组织起来，加速新产品的设计开发和制造，利用信息技术对千变万化的市场机遇作出快速响应，最大限度地满足顾客的需求。在该报告中还提出了美国企业网(Factory American Net, FAN)计划，试图通过发达的高速信息网络通讯系统把美国的制造业联系在一起。国外对基于因特网的制造的研究的期刊文献报道最早大约出现在1993年国内的文献报道最早大约出现在1995年。此后，有关网络化制造的研究文章直线增加，根据对美国工程索引（EI）和重庆维普的检索，有关网络化制造的文献数量如图1-7。研究的内容包括网络化制造的模式、框架和战略，产品的网络化协同设计与制造，远程制造、故障诊断与服务，制造资源和产品信息建模，合作伙伴选择与评价，企业间信息集成，网络化制造中的管理技术、基于网络的企业经营活动等。1.5.2国外网络化制造研究现状国外比较典型的网络化制造研究项目有:(1)敏捷制造的使能技术(Technologies Enabling Agile Manufacturing, TEAM)计划。1994年美国能源部提出了“敏捷制造的使能技术”计划，涉及联邦政府机构、著名公司和大学等100多个单位，并于1995年12月发表了该项目的策略规划和技术规划。(2)美国企业网（Factory American Net, FAN)。美国企业网建立于1995年，是国家工业数据库，属于美国政府资助的“制造系统的敏捷基础设施”(Agile Infrastructure for Manufacturing Systems)项目，它提供包括生产能力、各种工程服务项目、产品及其价格和性能数据、销售和用户服务、专门服务。美国企业网是21世纪制造企业发展战略研究报告中提出的，它试图通过发达的高速信息网络通讯系统把美国的制造业联系在一起，这意味着联网的美国企业类似一个大的虚拟企业，大大提高了资源的共享程度和制造的敏捷性。美国企业网是跨国界的，大量跨国公司将通过卫星通讯技术进入这一网络。(3)制造系统的敏捷基础设施网络(Agile Infrastructure for ManufacturingSystem AIMS net)。该项目建立于1995年，它是美国国防部提出的第一个敏捷制造计划，由美国国防部ARPA提供资助、洛克海德马丁航天公司领导，参加成员有大学、科研机构、中小企业和贸易协会等。AIMS net利用因特网支持和管理敏捷企业的供应链。AIMS的目标是开发一个国家信息基础框架，并利用这个信息基础框架提供各种制造服务，以实现敏捷制造。AIMS net提供的服务包括预成员和预资格论证、供应商信息、资源和伙伴选择、合同与协议服务、虚拟企业运作支持、工作小组合作支持等。AIMS net是一个开放网络，任何企业都可在其上提供服务;而且这个网络是无缝隙的，因为通过它，企业从内部和外部获得服务没有任何区别。通过AIMS net可以减少生产准备时间、使当前的生产更加流畅，并可开辟企业从事生产活动的新途径。利用AIMS net能把能力互补的大、中、小企业连接起来，形成供应链网络。企业不再是“大而全”、“小而全”，而是更加强调自己的核心专长。通过相互合作，能有效地处理任何不可预测的市场变化。 (4)计算机辅助制造网络(CAM net)。CAM net建立于1996年，是由美国国防部ARPA提供资助、通用电器公司研究与开发中心开发的。它通过因特网提供多种制造支撑服务，如产品设计的可制造性、加工过程仿真及产品的试验等，使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息。其目的是建立敏捷制造的支撑环境，使参加产品开发与制造的合作伙伴(制造商、供应商、技术推广部门、制造服务部门、政府部门等)在网络上协调工作，摆脱距离、时间、计算机平台和工具的影响，可以在网上获取重要的设计和制造信息，如CAD模型、生产工艺、制造仿真和顾客需求等。该网络主要为大公司的成员和客户提供服务。CAM net开发出传递分布式制造信息和服务的使能器，利用这些使能器，CAM net提供“塑料应用设计服务”、“环境制造服务”、“材料选择服务”和“供应商预资格服务”等四种服务。其总体目标是将企业中各种以数据库文本图形和数据文件存储的分布信息通过使能器集成起来以供合作伙伴共享，为各合作企业的过程集成提供支持。 (5)企业集成网络(Enterprise Integration Net, EINet)。 EINet是由美国国防部ARPA提供资助、TradeWave公司开发的一个先进的通信基础框架。它允许各种工业应用在网络内透明地相互连接，并提供各种增值的服务，包括目录服务、安全性服务和电子汇款服务等。目录服务帮助用户在电子市场或企业内部寻找信息、服务和人员;安全性服务通过用户权限为网络安全提供保障;电子汇款服务支持在整个网络上进行商业往来。通过这些服务，用户能够快速地确定所需要的信息、安全地进行各种业务以及方便地处理财务事务。(6)零件族网络(PartNet)。PartNet是由美国国防部ARPA提供资助、Utah大学和PartNet公司合作完成的项目，是一个在线零件目录和分布式组件信息系统。它建立在最新的网络技术、面向对象的应用开发和分布式数据库的基础上，为内部或外部用户提供在线的桌面访问。用户可在任何地点确定、搜索和选择存储在零件目录中的组件。 (7)欧洲的中小企业网（Planning small-medium Enterprise NeTworks .PLENT)。欧洲中小企业网络的开发工作是在由意大利、希腊、匈亚利和西班牙的企业参与的PLENT项目的框架下完成的。该项目的主要目标是设计和开发一个参考结构和一个开放平台来支持中小企业生产环境下制造机械零件和产品的组织。 (8)美国-俄罗斯虚拟企业网(Russian-American Virtual Enterprise Network RA-VEN)。 1997年美国国际制造企业研究所发表了美国一俄罗斯虚拟企业网(Russian-American Virtual Enterprise Network RA-VEN)研究报告。该项目是美国国家科学基金研究项目，目的是开发一个跨国虚拟企业网的原型，使美国制造厂商能够利用俄罗斯制造业的能力，并起到全球制造的示范作用。该系统有五个功能模块，即集成的产品和工艺开发、集成的企业后勤、关系型制造数据库、企业论坛和企业信息中心。 (9)日本的社会信息化系统(Information of Systems for Society, ISS)。日本提出的社会信息化系统目的在于实现日本社会真正向信息社会转型，不再追求工业化制造时代局部(部分企业、社会部门)的高效率，而是要实现日本整个社会在未来保持最佳状态。1.5.3国内网络化制造研究现状 1994年，国外先进技术的发展引起了我国学术界、工业界和国家综合部门的重视，并被国家定为重点发展的科技领域之一。 (l)浙江大学顾新建和杭州汽轮机股份有限公司祁国宁在1996年提出大成组技术的概念。这是一种基于因特网的、面向制造全球化的成组技术和系统的新构思。 (2)香港理工大学的李荣彬教授和同济大学的张曙教授在1996年提出了分散网络化生产系统(Dispersed Networked Production System, DNPS)的构思。其目的是要使香港和内地的资源和优势通过因特网有机集成起来，并发挥出更大的作用。它强调生产系统的网络化。分散网络化是指将动态的、没有固定隶属关系的、地理上相隔的集团，利用信息和通讯技术把它们加以组织起来进行生产，快速地以合理的成本将产品从设计转入生产。分散网络化生产系统可利用分散的制造资源，以协同方式进行产品的研制和生产，打破了传统生产模式不能兼顾规模经济与灵活生产的矛盾。 (3)华中科技大学提出了分布式网络化制造系统(Distributed Networked Manufacturing System, DNMS)的初步构想。分布式网络化制造系统是一种由多种、异构、分布式的制造资源，以一定的互联方式，利用计算机网络组成的开放式、多平台、相互协作、能及时灵活地响应客户需求变化的制造系统。其基本目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的异构制造系统/企业，通过其Agent连接到计算机网络中去，以提高各个制造系统/企业间的信息交流与合作能力，进而实现制造资源的共享，为寻求市场机遇，及时、快速地响应和适应市场需求变化，赢得竞争优势，实现制造企业研究与开发、生产、营销、组织管理及服务的全球化。 (4)西安交通大学的谢友柏教授提出了虚拟异地合作设计组织，强调在产品设计和开发中，获取设计知识的异地合作。我国企业存在一批可以支持产品开发中设计知识获取的资源或潜在资源，要使这些资源以及企业外资源以开发某项产品为中心，并和企业组织在一起，共同为这个项目的完成进行设计知识、特别是新知识的获取。 (5)广东工业大学和香港理工大学开发了一个基于任务分解和招标的面向行业和地区的网络化制造协作系统，目标是将珠江三角洲地区的模具制造业与香港的制造业联合起来。 (6)国家863/CIMS计划组织了关键技术攻关项目“基于CIMSNET的敏捷化工程”，其中包括9个面向企业的网络化制造的应用型子项目。如网上陶瓷销售和开发系统，将分布在异地的产品设计系统、反求工程系统、快速模具制造系统、产品销售和供应系统等通过CIMSNET集成起来，实现跨地区、跨行业的信息资源共享和集成。陶瓷产品制造企业可以在异地设计制造新产品，用户可以通过因特网参与产品设计，并建立了企业陶瓷产品网上虚拟仓库以改变传统的营销方式。另一个应用子项目是快速原型网上服务，并利用它完成人工关节的快速置换，基于CIMSNET建立了由多家医院、一个设计中心、一个信息中心、四个加工中心及相应的材料供应部门等结成的联盟，加速人工关节的置换周期，大大提高设计制造质量，减轻病人的痛苦。 (7)国家科学技术部于1999年3月将“网络化制造在精密成形与加工领域的应用研究及示范”课题列入“九五”国家重点科技攻关计划，该课题是以模具行业作为示范，力图从理论与实践上研究网络化制造的实现方法及其关键技术。 (8)国家科技部和国家机械局组织了机械工业共性技术数据库和机械制造业基础技术信息支持系统的基础项目。该项目获得了国家科技进步奖二等奖。二、网络化制造的基本理论体系2.1引言 网络化制造与传统制造模式将有很大的不同，需要采用一种新的范式(Paradigm)来理解网络化制造中的问题。而新的范式需要新的理论与方法体系来指导。 本文关于制造范式的定义是以美国科学家托马斯.库恩(Thomas Kahn)提出的科学技术的范式(Paradigm)的概念为基础，并加以扩展所得到的. (1)制造范式是一定时期内制造业的主流“看问题的方式”，包括共有的世界观、方法论、信仰和价值标准等; (2)制造范式是制造业的主流一致接受的专业学科的主要理论和方法，以及取得的重大科技成就; (3)制造范式具有学科结构性和整体性; (4)制造范式具有工具性和实践性; (5)制造范式具有相对稳定性和灵活性; (6)制造范式具有社会性和历史性; (7)制造范式是一种具有分形结构的模式，即小制造范式组成更大和更复杂的制造范式。制造范式又是经济范式的子范式; (8)制造范式又可看作是一种认识制造业的广义的模型或框架。2.2网络经济范式 范式的概念类似于系统，即大系统中有小系统，大范式中有小范式。如果说从制造业本身看网络化制造范式是一种新的范式，那么从经济的范畴看，则由于因特网的出现和发展，正在出现一种新的经济范式网络经济范式。 一个新经济范式的出现，会伴随以下现象的出现:全新的技术和充分利用新要素的根本性的创新;新的企业制度和管理模式;充分利用新要素的新产品;新的企业间的关系;新的投资模式、投资市场;新的产业;新的消费、服务模式。“网络革命”足以与工业革命相提并论，它将彻底改变国家力量对比和企业竞争格局，并且将深刻地改变我们的工作、生活、学习和娱乐方式。因特网正在成为有史以来最为强大的经济背后的主要力量。表2-1通过两种经济范式的比较，可以看到网络经济范式的特点。网络经济作为一种新的范式已初见端倪。网络经济范式实际上包括两部分:网络产业的兴起;网络技术使传统制造业、金融业、商业等发生全面和深刻的变化，出现网络化制造的新范式、金融业的新范式、电子商务的新范式等，如图2-1所示。有人称网络经济为新经济，因为20世纪90年代以来，美国经济连续10年的增长，给美国带来了低通胀和低失业，成为美国战后经济发展中的一个新时期。也有人称网络经济为知识经济，因为人们发现是“知识经济”等高科技产业的迅速成长，帮助美国开创了经济发展的新时代。信息产业目前在美国是知识经济的领先产业，如1998年美国商务部发表的题为浮现中的数字经济的分析报告认为，信息技术尤其是围绕因特网发展的产业发展是推动美国经济长期增长的主要动力。美国得克萨斯大学公布的研究报告说，1999年因特网给美国经济增加了5070亿美元的产值，增加了230万个就业机会。因此，可以认为，网络经济、新经济和知识经济实际上描述的是同一种经济范式，无非是描述的角度不同。 网络给制造业的发展带来了新的机遇。制造企业纷纷“触网”，利用因特网开辟新销售渠道、建立新的合作关系。 从本质上讲，这场经济范式的转变是信息和知识正在取代资本，成为世界经济的核心经济资源。而计算机网络技术的出现以及其在信息和知识的采集、传播和加工等方面所起到的独特作用，使新的经济形态无处不打上网络的印记。计算机网络将因此而成为新经济的神经中枢。如何在逐渐成型的网络经济范式中规划自身的发展，将决定一个国家、一个民族在21世纪的战略地位，所有国家都面临着抉择。 经济范式的转变给我国在经济和技术上的跨越发展带来了希望。2.3网络化制造范式2.3.1网络化制造范式 网络化制造范式是网络经济范式的子集。网络化制造的发展目前正处于早期阶段，但及早了解网络化制造范式的一些特征及发展方向，这对于企业采取网络化制造的战略是大有裨益的。 网络化制造将使制造企业的格局、企业间的关系、制造企业的内部管理等都发生巨大的变化。表2-2对传统制造范式和网络化制造范式进行了比较。相对于传统制造范式，网络化制造范式无疑是一种新的制造范式。表2-2实际上也给出了关于网络化制造范式的定义。2.3.2网络技术对制造业的影响 以因特网为代表的网络技术的发展对制造业带来了一系列影响，这些影响是网络化制造范式的基础。 1.虚拟化-制造模式的变化。相对于物理空间，网络空间是一种虚拟空间。在网上企业可以方便地围绕某一任务组成新的制造模式虚拟企业，这是一种建立在因特网上以核心竞争能力和信誉为依据所组成的动态联盟。它强调通过网络把不同地域、不同种类和不同特点的企业连接起来，发挥各自的优势，迅速地以低成本生产出用户需要的产品。因特网把企业同资源市场联系在一起，使各种资源能实现高效率的配置。在这种环境中，大企业和小企业并存，大、小企业之间的竞争并不取决于规模，而在于企业采取的策略，在于企业能否找到最适合自己生存的生态位置，在于企业如何利用它人的资源并与自身的资源有机集成，形成更有效的竞争力。 2.全球化、直接化和个性化企业与客户和供应商关系的变化。因特网缩小了人们之间的时空距离，经济活动越来越摆脱国界的限制而趋向全球化，各种经济资源将在全球范围内合理配置，并形成全球统一大市场。企业将面对全球的供应商、全球的客户，也面对全球的竞争。企业与客户和供应商之间可以建立直接的联系，而使中间商失去市场，企业与供应商之间通过因特网的直接联系将显著降低交易成本，使企业更好地为用户服务。因特网的普及使企业容易与客户之间实现一对一的服务，使企业能快速响应市场的变化，以多品种、小批量满足客户的个性化需求，利用因特网，用户容易参与产品设计，从而得到真正想要的产品，迎合消费者个性化需要的定制生产将取代过去的大量生产方式。 3.企业转型制造业向服务业拓展、向知识型企业转变。 4.企业内部的变化。利用因特网可以使企业内垂直管理层次减少，决策层与员工可以进行直接的沟通，使管理水平大幅度提高。同时使企业内部的信息和知识得到广泛的交流和共享，提高企业的创新能力。因特网还为企业异地协同工作创造了条件，分散在各地的工作群体可以通过因特网进行交流和协同工作。 5.促进企业的T, Q, C, S的全面优化。2.3.3网络化制造范式带来的机遇和挑战 网络化制造范式的出现对我国制造业的发展是机遇也是挑战。利用得好，可以使我国的制造业取得跨越式的发展;否则，不仅会丢失这一难得的机会，而且会进一步拉大差距。 网络化制造范式带来的机遇是: (1)知识获取变得相对容易。我国目前还比较落后，可用的知识和信息也就越多，可以超越许多陈旧的技术阶段，实现跨跃式发展。当然对我们这样一个大国，全靠知识和技术引进是不可能的，特别是最新知识和关键技术的引进是很难的。充分消化引进的知识和技术，立足于自己的创新，方是唯一的出路。 (2)使有限的知识和信息资源得到充分的利用。我国制造业一方面知识和信息资源稀缺，另一方面又在进行低水平的重复研究。网络化制造模式将帮助企业进行知识和信息的共享，使有限的知识和信息资源得到充分的利用。这对知识和信息资源相对稀缺的我国制造业的技术创新能力的提高具有重要意义。 (3)利用信息技术，加快培育和挖掘人力资源。我国的人均物资资源远低于世界的平均水平。但在网络化制造中，企业竞争力主要体现在人力资源上，这是一种具有知识、善于创新的人力资源。物资资源缺乏，我们难以无中生有，但人力资源可以培育和挖掘。我们应利用先进的网络技术，突破常规，加快人才的培养，想法设法快出人才，出好人才。 (4)利用经济转型的机会，实现跨跃式发展。我国还没有普遍实现工业化，工业经济还不发达。在向网络经济转型之际，我们可以利用发展中国家的“后发效应”，不必重走发达国家走过的老路。可以采用最先进的信息技术，改造传统的制造业，实现跨跃式发展。 (5)在网络经济里，中小企业将有更广泛的发展空间，而我国的文化恰好适应这种企业。中小企业可以通过网络相互协作，使各企业的知识、信息和制造资源得到充分的共享，降低产品的开发和制造成本，提高竞争力，同时又保持高度的自主性、积极性和创造性。我国制造业的集中度不高，网络技术可以使分散化的、小规模的制造企业有机的集成起来，化不利因素为有利因素。 网络化制造范式带来的挑战是： (1)差距拉大的危险。在网络化制造中，技术发展的速度加快，产品更新速度加快，现在落后一年可能相当于以前落后十年。因此我国制造业与工业发达国家的差距有可能拉大。 (2)受控制的危险。由于市场全球化和制造的全球化，工业发达国家纷纷把产品的制造和装配等低增值部分放到低工资的发展中国家，而自己抓住新产品、新工艺和新装备的开发设计以及产品的销售等高增值的环节。并通过知识保护，以确保其新产品、新工艺和新装备的开发设计方面的领先地位，从而确保其高额利润，在世界市场这块蛋糕中分得最大的份额。他们还通过这些新产品、新工艺和新装备对发展中国家的经济发展进行控制. (3)胜者统吃的危险。除了少量的体积(或重量)/价值比大、长途运输不合算的商品，在日益全球化的市场中，发达国家凭借其人才、技术和资本的优势，通过规模经济的法则，主导着市场和产品的发展方向，形成一种胜者统吃的局面，获取极高的垄断利润。例如:英特尔一家公司占有全球电脑微处理器市场的75%;惠普和太阳两家公司占有计算机工作站市场的55%以上;10家企业的移动电话占了世界市场的94%. 这是一种正反馈的循环:有先进的技术和充裕的资金于通过抢先向市场推出产品和低价销售的策略以取得尽可能大的市场份额斗产品生产多，成本大幅度下降今获得丰厚的利润今将大量资金投入新技术和新产品的开发。 过去在发展中国家，由于市场的封闭性，价高质次的商品还有生存的空间;而在市场全球化时代，各国、各地区的产品在市场上短兵相接，谁优谁劣，一目了然。 (4)信息安全将受到更大的威胁。资源共享与信息安全是一对矛盾，由于因特网的开放性，容易使上网企业的信息泄密，安全受到威胁。网络技术和网络化制造起步越晚，信息安全将受到越大的威胁. (5)企业生存空间缩小的危险。因特网的开放性和经济全球化的到来，使我国的市场优势不属于我们自己，无国界的市场竞争和技术垄断，正在缩小我国企业的生存空间。当然，如果我国制造业能抓住机遇，迅速提高企业的竞争能力，也有可能拓展生存的空间。因而，网络化制造范式对企业来说，既是机遇更是挑战。而在网络经济时代，传统制造企业实施网络化制造发展策略是唯一正确的选择，可以说，“要么触网，要么死亡”。表2-3说明了企业该如何利用网络技术取得竞争的优势。2.3.4网络化制造的基本战略 为了充分利用网络化制造范式给我国制造业带来的机遇，必须加快从传统制造范式向网络化制造范式转变的步伐。根据我国的网络发展现状，我国网络化制造应该采取的基本战略如图2-2所示。首先是信息的有序化，使信息的检索变得更加容易。在信息有序化的基础上实现信息集成，将使企业的网上活动变得更加有效。而信息的有序化和集成化则为导航系统的实施奠定了扎实的基础。所有这些为企业之间的基于因特网的更好的协同和资源共享创造了良好的环境。 (1)网络化制造对信息的有序化，特别对产品设计的模块化、标准化和通用化的要求更高，不然，基于网络的协同和设计和制造的难度就很大。 (2)网上要有大量的可利用的信息和知识资源以吸引更多的人上网，如建立零件库等。这需要各有关部门的合作和努力，还需要提供环境让一般的工程师和专家能方便地提交自己信息和知识资源供大家共享。同时，要让提供真正有用的信息和知识资源的单位和个人得到必要的回报。 (3)要提供网上的合作研究和讨论的场所。这需要建立各种专业化虚拟社区，使分布在异地的专家、学者能围绕自己关心的专业领域，经常聚合在网上的相应的虚拟社区中进行讨论和合作。 (4)要解决供需双方彼此能被找到的问题。这需要建立网络化制造的导航台，这是一种高度专业化的垂直型的门户网站，要深入到零件级的设计和制造领域，并具有按产品和零件的功能、结构和工艺进行搜索的功能。只有这样才能使B2B (企业对企业)的模式容易实现，即合作双方容易在因特网上找到对方。 (5)要利用网络上信息传递速度快的特点，建立打假防伪的体制，提高网络化制造的信息透明度，减少和防止投机取巧现象的发生，使网络化制造得以顺利推进。 (6)加快发展网络化制造的硬环境。我国的网络化制造的基础设施还比较薄弱，如:网络的速度不快，经常发生堵塞现象;物流系统不畅;电子商务安全认证系统尚待进一步完善等。这些都制约着我国的网络化制造的发展，必须下大力气统筹解决。2.4网络化制造的基本理论方法体系 网络化制造是一种全新的制造范式，制造企业需要用新的眼光、从新的角度、依据新的理论、采用新的方法来研究和制订企业的网络化制造战略，通过利用网络技术，进行企业内和企业间、企业与用户间信息和知识的集成，开辟新的生存和发展渠道和空间，提高企业的创新能力，提高效率，降低成本。从传统制造到网络化制造是一种范式的转变，新的范式需要新的理论和战略指导，需要运用新的方法。图2-3描述了网络化制造的基本理论体系框架。网络化制造战略和方法是关于实施网络化制造系统和应用网络化制造技术的战略和方法。站在战略与理论的高度来指导企业的网络化进程和技术层面与应用层面的实施可以起到事半功倍的作用。网络化制造中最重要的是转变企业的观念，网络化制造强调合作、互惠互利和共同进化，强调合作式竞争、优势互补。网络化制造的基本理论方法体系可以分为战略与理论层、技术(平台和工具) 层和应用层三个层次。战略和理论层主要是网络化制造的理论和实施战略，包括网络化制造的思想和实施战略，以及网络化制造的理论基础，以便更有效地实施网络化制造。网络化制造是一个正在