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本文来自微信公众号:清华管理评论,作者:肖勇波(清华大学经济管理学院教授)、林群庚(清华大学经济管理学院博士生)、张继红(北京外国语大学国际商学院教授),原文标题:《原创 | 面向供应链韧性的共享制造模式》,题图来自:AI生成
新一轮科技革命和产业变革为经济增长注入新动能的同时,也使制造业逐渐成为大国间战略博弈的主战场,我国制造业的发展面临着新的挑战。首先,当前我国制造业仍然存在低端供给过剩、高端供给不足等内在问题。其次,近年来中美贸易战、新冠肺炎疫情、俄乌冲突以及美国、日本、印度、澳大利亚、欧洲等国家和地区相继出台“去全球化”进程的法案与政策,使我国制造业供应链遭受前所未有的巨大冲击,这也反映出我国制造业供应链还存在着脆弱性。
因此,促进制造业高质量发展,提升其供应链韧性和安全水平,已成为国家构建新发展格局战略迫切需要加快推动的工作,也是当前政府、企业和学术界共同关注的重要问题。
为应对新挑战,优化资源配置和扩大有效供给,共享制造新模式应运而生。共享制造模式作为共享经济在生产制造领域的创新应用,其与生俱来的共享理念有利于提高产业组织柔性和灵活性,有望为提升制造业供应链韧性提供新思路与新方法。如何理解面向供应链韧性的共享制造模式?如何利用共享制造模式提高我国供应链韧性?
本文从提升供应链韧性的重要性、共享制造模式的实践与特点入手,探讨利用共享制造模式提升供应链韧性的途径,进而为各参与主体培育面向供应链韧性的共享制造模式提供建议。
提升供应链韧性的重要性
供应链韧性指供应链抵御重大突发事件影响及遭受冲击之后快速恢复的能力。供应链韧性越强,重大冲击(如物料断供、生产和物流中断、需求暴增等)带来的负面影响越小,供应链越为鲁棒。供应链韧性的概念早在2003年就已被学者提出,近些年,越来越多的产业链供应链受到不同维度的重大突发事件的冲击,这一概念才逐渐受到关注与重视。
不同于传统企业运营与供应链管理应对的不确定事件,供应链韧性所应对的重大突发事件具有来源多元化、影响联动、不可预测、后果极为严重等特点。当供应链韧性不足时,重大突发事件不仅会在短期内造成供应链相关环节供需严重失衡,而且会深刻影响部分企业的长远发展以及我国关键产业链在国际上的长期竞争力。
当前,越来越多的企业已经意识到提升供应链韧性的重要性并且付诸行动。例如,华为与供应商针对产品质量与供应能力成立联合改进项目以提升韧性,保障业务连续性。联想联宝科技更是提出了“效率为本、韧性为先、增长为要”的全球供应链理念,并且通过多货源导入、设计替代方案、供应商本土化、多层级供应商管理等举措打造具有韧性的供应链结构。企业提升供应链韧性的措施之一是在供应链关键环节上构建冗余(如采购冗余、产能冗余、库存冗余等),然而,这些资源或能力的冗余通常伴随着运营成本的增加。
若每个企业均独立构建冗余与备份,会导致“人物财”等大量社会资源的闲置和浪费。显然,共享理念在制造业的广泛应用为企业共建供应链冗余提供了一种新思路,有利于降低资源闲置率,促进参与企业供应链韧性的共同提升。
为什么共享制造模式有利于提升供应链韧性
共享制造是指应用共享经济理念,在制造业全流程各环节上由供给方将资源模块化、智能化、弹性化地共享给需求方的一种社会化制造模式(见图1)。得益于新一代信息技术的高速发展,“万物皆可共享”的理念在制造业广泛落地,目前已在机械加工、电子制造、航天航空、装备制造、能源化工等众多行业实践并取得显著成效。依据共享环节与资源类型划分,共享制造的发展方向包括创新能力共享、制造能力共享和服务能力共享。
供应链韧性不足通常表明供应链过于“僵硬”,在重大突发事件冲击下容易发生断裂,难以及时应对或快速恢复。共享制造模式具备“柔软”属性,能够作为供应链运行的“润滑剂”,减小冲击事件带来的负面影响,提升制造企业所在供应链整体乃至整个产业链的韧性(见图2)。
共享资源的多样性和可及性
共享制造模式可共享的资源不仅覆盖整个生产制造过程,而且可以延伸至上下游企业及合作伙伴乃至整个供应链的各环节中。企业可以将计划、设计、研发、采购、生产、物流、仓储、定价、销售、售后等众多环节涉及的闲置设施、产线、设备、工具、物料等硬资源,人员、知识、技术、系统、服务等软资源及其他各种资源通过可及性方式(如发布在共享制造平台上)进行共享。
重大冲击造成的影响具有复杂性(如供应中断、生产中断、物流中断等),当任意环节的某项资源或能力无法满足需求时,共享资源的多样性和可及性确保企业能够通过共享制造模式在全局范围内以较短的时间寻找到替代或补充以平衡供需,从而尽快从冲击事件中恢复。
高度开放性和动态性
共享制造模式的高度开放性和动态性主要体现在参与主体和供需内容两个方面。消费领域共享经济活动(如共享交通、共享住宿等)的参与主体主要是个人,共享制造模式的参与主体则包括各类企业、组织和个人。参与主体均可将闲置的资源或能力以信息化数字化的方式发布;参与主体均可发布个性化需求。在供需内容方面,个人可以共享专业知识满足培训需求,单台设备也可以接入平台满足生产需求;即使只需要单件产品的个人也能够发布需求调用相关资源与能力。在共享制造模式下,参与主体和供需内容随时都有可能更新变化。
相较于传统的制造模式,共享制造模式具有显著的社会化属性,其高度开放性和动态性决定了“一对多”“多对一”和“多对多”的匹配方式表现得更为丰富。例如,当核心物料的供应商无法供货时,企业可通过平台筛选出符合质量要求和供货效率的多个供给方及时补货。因此,通过共享制造模式能够较灵活地调整优化供应链拓扑结构(即使在供应链绩效方面有所损失),在供应链关键环节上减轻对单一企业或非友好国家企业的依赖。
先进数字技术和智能技术赋能
作为新一代信息技术与制造业融合的产物,共享制造模式的应用,普及离不开工业物联网、智能制造、大数据和人工智能等先进技术的助推。数字与智能技术不仅为平台高效精确的供需匹配与调度提供支撑,而且提高了共享资源的模块化、集约化、数字化、智能化水平,甚至其本身就可以作为资源或能力共享给其他主体。例如,联想LeaplOT基于大数据平台数字化底座共享自身数字化能力,促进制造企业在研发、生产、营销等环节实现数字化转型。
共享制造模式降低了制造企业使用数字与智能技术的门槛。对许多中小型制造企业而言,即使政策有所倾斜,购买数字系统或智能设备通常也是得不偿失的(如产能冗余导致单位产品分摊成本高,难以快速收回一次性投资成本)。共享使数字经济的网络效应和数字边际成本递减的特性得以发挥,降低技术使用成本的同时缩短了中小型企业的投资回报周期,从而提高了企业转型升级速度。
通过应用先进数字技术和智能技术,企业能够更好地识别供应链中潜在重大冲击来源,及时研判动态演进规律,调整优化共享制造的供应链拓扑结构,从而提前做好应对准备。
面向服务和需求
传统制造模式面向订单或产品(如外包、代工等),共享制造模式的核心则是面向服务和需求。因此,在共享制造模式下,资源共享的范围极大地延伸了(如研发即服务、生产即服务、检测即服务和物流即服务等);并且共享资源及需求订单具有多粒度特征,均可按粒度拆解或提供(如制造订单可分解为产品级、零部件级、工艺段级和工序级等)。
面向服务和需求的特点使得制造业资源得以在全局范围内重新配置,这不仅确保了企业需求的快速响应和精确满足,而且促使有能力的供给方在满足显性需求的基础上进一步满足隐性需求,如提供系统性的解决方案实现企业多目标优化。
当前,企业通过优化运营策略(如战略性存储和产能冗余等)提升供应链韧性,需要综合权衡投资水平以避免因闲置或过时带来的成本。共享制造模式为制造企业提供了一种更为灵活的预防与应对手段。例如,联宝科技与海尔空调为应对用工需求季节性波动,采用“共享用工”模式,同时解决了双方旺季招工用工难和淡季保留员工成本高的问题。
构建新型生产关系
正如上文所述,共享制造是一种社会化制造模式。共享制造模式的高度开放性和动态性使供需双方能够自由转换身份,面向服务和需求的特点让各参与主体能够基于共享理念,以前所未有的方式实现跨行业跨领域联结,极大地丰富了生产关系、分配关系、交换关系和消费关系。例如,海尔卡奥斯的数字化生产运营系统不仅可服务家电企业(竞争关系转变为竞合关系),还可服务医疗、化工、采矿等行业的企业(新增合作或消费关系)。
因此,与传统的制造模式相比,共享制造模式下的生产关系更加丰富多元,并且能够借助数字与智能技术的力量沿着供应链和产业链网络迅速拓展,最终形成一个全新的生态系统——在整个制造业内构建起一种新型生产关系。这种复杂的关系网络结构在应对重大冲击时,能够有效降低单一节点故障或中断对供应链产业链整体的负面影响。
得益于上述特点,共享制造模式具备“以柔克刚”的可能性,为提升供应链韧性提供了新方法及新路径。
如何利用共享制造模式提升供应链韧性
有韧性的供应链,首先具备足够的预防能力,在重大冲击来临前能及时预警并做好预案。其次拥有健全的应急能力,在受到重大冲击时能灵活地实现自我调节以降低危害范围与危害程度。最后有良好的恢复能力,受到重大冲击之后能在较短时间内以较低代价恢复甚至超越冲击前的运行状态。因此,利用共享制造模式提升供应链韧性,需要着眼于冲击前、冲击中、冲击后三个阶段,利用制造能力共享、创新能力共享和服务能力共享,从预防层面(Prevention)、应急层面(Emergency)和恢复层面(Recovery)系统性地持续增强供应链应对冲击的能力。
预防层面:识别潜在冲击来源,健全预警机制和预案,补齐韧性“短板”
相较于正常情况下的运营风险,重大冲击事件发生的可能性及影响通常难以预测,但是其诱发因素与风险来源是有迹可循的,冲击事件一旦发生其影响路径也有一定的规律。因此,首先要识别供应链整体的潜在风险与冲击来源,并分析韧性“短板”所在。通过共享脱敏历史数据等资源和数据分析与处理能力,由供应链中处于主导地位的“链主”引领其他成员,共同理清与识别政治、军事、经济、技术、自然灾害等多维度的潜在风险与冲击来源。
进一步地,建立一套符合行业实践需求的供应链韧性评估体系,在全面评估和诊断的基础上识别出供应链中的薄弱环节和关键企业。例如,ICT行业的“链主”企业(如华为、联想等)在识别潜在风险与冲击来源的基础上,可相应地从供应链结构、信息透明度、预警机制、战略性储备、生产柔性、销售渠道柔性等多维度构建韧性评估指标体系,评估和诊断出供应链的薄弱环节和关键企业——不仅要考虑到一级供应商,还要考虑到二级甚至三级供应商,并利用共享制造模式提前“补短板”。
其次,在识别出薄弱节点的基础上,供应链成员必须完善预警机制并做好预案。可以基于共享制造平台协同搭建预警系统,通过共享部分数字与智能技术,在供应链各节点上利用动态跟踪和监控、大数据分析和仿真等技术实时观测事态发展,并建立起数据驱动的预警机制。
在管理体制和运行机制上,可以针对各类重大突发事件共享企业计划能力,提前制定预案并上传至预警系统。一旦触发预警线,基于平台及时共享预警信息并启动预案,由供应链全体成员共同作出反应。例如,石化行业易受自然灾害或人为破坏冲击,供应链成员可共同搭建多维灾害预警系统,实时采集环境数据,一旦感知到数据异常,可通过知识库确定事件的威胁度、形成响应优先级并生成预警策略。
最后,针对关键物料(如芯片制造需要的硅片、光刻胶、掩膜版等)易受制于人的重要产业,行业内多条供应链可联合储备,以应对供应中断时出现的严重被动局面。战略储备可能会造成资源闲置或浪费,但是共享方式可以尽可能地降低单个企业的储备成本及资源冗余的可能性。
此外,信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备等战略性新兴产业的大型企业可以在核心关键技术层面共享研发能力、设计能力和实验能力,集中全产业的优势创新资源突破核心技术瓶颈(如电子信息行业的操作系统和EDA设计软件等),在国家间博弈维度上尽可能抢占科技制高点。然而,上述共享模式可能会导致部分创新型企业的核心竞争力降低,进而影响市场竞争环境的活跃程度。因此,有必要在提升供应链韧性和整体绩效的前提下,设计合适的共享契约与收益分配机制以实现供应链协调,保障各参与主体的积极性。
应急层面:快速响应,及时调度,利用“共享”平衡供需
当重大冲击事件发生时,应根据冲击事件类型与风险等级立即启动相应预案,基于事理知识图谱等技术预测冲击事件的演化趋势,将潜在的影响范围和影响程度信息通过平台同步共享给供应链中其他成员乃至与当前供应链密切相关的整条产业链或生态链成员,并基于预案及时作出反应,在较短的时间内完成资源的匹配与调度。例如,当极端天气突发导致核心企业的工厂出现生产中断时,企业可以依据预案发布需求,由平台将需求订单按粒度拆解分配至其他同类供应链中的制造企业。在该企业恢复生产能力前,由其他企业共享冗余产能,维持当前供应链整体较低水平或正常水平的平稳运行。
部分受重大突发事件影响的供应链资源或能力具有可替代性。例如,“长赐”轮搁浅苏伊士运河造成运输中断,导致石油等行业的货物利益相关者遭受巨大损失。此时,严重依赖水运方式的制造企业可以通过共享制造模式跨行业调度其他类型的冗余运输能力(如公路、铁路、航空、管道等)。类似地,库存仓储、销售渠道、运营管理等资源能力受到严重冲击时,也可以通过行业间共享满足应急需求,做到“一方有难八方支援”。上述措施虽然带来了更高的成本,但是共享方式能够避免企业在较短时间内受更深层次的负面影响,同时减轻冲击事件对供应链和产业链其他成员的危害程度。
越来越多的重大不确定性事件与国家间的非理性博弈行为有关,给作为供给侧的制造业内部诸多环节(如研发、采购、供应、生产、运输等)造成严重冲击,与此同时,需求侧的剧烈变动也通过市场供需关系反作用于制造业企业。例如,中美贸易战背景下美国出台的主要制裁和贸易限制清单,使我国部分制造企业的产品需求量陡然下降,进而造成大量产能闲置。受到影响的企业可以将各类闲置资源接入平台进行共享,拓展需求群体(如在原有产品消费者基础上还暂时拓展至产能需求方),尽可能维持企业正常运转以渡过困难时期,在企业完成转型或新市场开拓后再将资源从平台内收回。
此外,需求侧消费者的非理性行为也给供应链的正常运作带来了新的挑战。例如,新冠肺炎疫情期间民众抢药行为使需求激增,导致医疗供应链承受巨大的供应压力。此时,其他行业可共享优势运营资源搭建系统(如海尔为青岛市搭建的医药储备物资平台),提高重要物资的生产、运输和调度效率。
恢复层面:强化薄弱环节,优化应对策略,打造具备更高韧性的供应链
当冲击事件的影响不再扩大时,供应链企业需要合理规划人力、物力、财力等各种资源的使用,优化恢复重建工作安排,在较短的时间内以较低成本恢复到冲击前的正常水平甚至超越原有水平。可以利用共享的优势服务资源(如故障诊断、远程管控、智能运维等)提高恢复速度与恢复水平。对于冲击事件中供应链发生断裂的环节以及其他薄弱环节,可借此机会利用共享的优势创新资源,实现企业的数字化智能化转型升级,进一步强化关键环节的韧性。
例如,大型企业容易受到网络攻击(如恶意勒索软件、DDos攻击),出现服务器、数字系统瘫痪,严重影响正常生产经营活动。冲击事件后,企业可利用云计算行业的优势网络安全资源(如入侵检测系统、主机安全服务、DDoS防护服务等)提升网络监测与防御能力。
供应链企业需要根据过往应对冲击的经验,建立并完善有效的反馈与改进机制,结合应急表现总结应对策略层面上的成功和不足,共享案例经验供其他企业参考,共同加强防范准备,持续优化面向供应链韧性与安全的运营策略和决策机制。
在共享制造模式的推动下,当供应链整体的数字化智能化达到较成熟水平时,可以积极探索和引入数据驱动、知识驱动的人工智能决策技术,基于以往的脱敏经营数据和冲击事件案例,训练出能够在复杂决策场景下面向供应链绩效和供应链韧性等多维度优化目标的自主决策模型,提高企业决策的自动化、智能化程度,并利用大数据模拟仿真技术评估应对策略的效果。
在经受冲击并完成恢复层面的韧性提升后,供应链整体实际上已跃升至一个更高的韧性水平,并以此为基础进入下一个冲击前的准备阶段,继续在预防层面推动韧性水平的进一步提升。因此,“预防(P)-应急(E)-恢复(R)”是一个利用共享制造模式实现供应链韧性提升的方法闭环。三阶段顺序循环,每次循环都在上一次循环的基础上实现阶段性改进优化,从而推动供应链韧性的持续增强(见图4)。
多主体协同培育面向供应链韧性的共享制造模式
在百年未有之大变局下,政府、企业和学术界均在积极探索提升供应链韧性的方法。真正切实有效提升关键产业链和供应链的韧性,已经成为我国面临的最为迫切的任务之一。作为新一代信息技术与制造业深度融合衍生出的先进制造模式,共享制造具有灵活柔性的特点,合理利用能够有效促进我国关键产业链和供应链韧性提升。然而,由于现有共享制造存在一定的局限与不足,面向供应链韧性的共享制造模式在实践应用中也可能面临一些潜在挑战,如应用深度与广度有限、资源质量参差不齐、参与主体权责不明等。
共享制造模式的应用、普及依托于多元化的参与主体,利用共享制造模式提升供应链韧性同样需要企业、政府等主体共同努力,需要供应链中的成员企业积极参与、协调配合,更离不开政府的顶层统筹设计与政策指引。
在企业运营层面,制造企业可以积极探索通过共享共建资源能力提高韧性的可行途径。首先,企业在进行决策是,除了传统的供应链绩效指标(如利润、收益、成本等),还需要纳入供应链韧性相关指标(如冲击风险、应对效率、恢复时间等)进行综合权衡。其次,通过评估企业自身的资源情况与供应链薄弱环节,辨别不同阶段可共享出去(优势闲置资源)或需共享进来(劣势紧缺资源)的各类资源。最后,通过共享模式分阶段提高供应链各环节的运作效率及韧性,同时要提前构建完善的共享制造管理办法与协调机制,以确保提供或获取的共享资源符合质量要求并且在出现问题时能够明晰各参与主体权责。
在产业生态层面,目前部分制造企业仍存在对共享制造认知不到位、参与意愿不强的问题,因此,政府应加强对共享经济尤其是共享制造的宣传和培训,鼓励企业兼顾供应链绩效和供应链韧性提升。及时总结并在全产业内推广标杆企业的经验与做法,营造良好氛围,让企业关注、支持并积极参与面向供应链韧性的共享制造模式。同行业内企业难免存在显性或隐性竞争,部分企业出于经营绩效考虑可能不愿意共享自身资源。
对此,政府应引导供应链中的主导企业设计合适的共享契约与收益分配机制,争取把“蛋糕”做大,再把“蛋糕”分好,实现供应链各成员绩效和韧性的共同提升。此外,由于共享制造的落地实践需要投入大量资金和资源,对搭建共享平台成本高、实现供需匹配难度大的产业平台负责企业,应适度在资金扶持、金融信贷、创新奖励等方面予以支持,降低中小型制造企业参与共享制造模式的门槛。
在国家战略层面,在当前复杂多变的国际环境下,对于部分关键物料(如芯片)和核心技术高度依赖进口的产业链供应链,要预见因“卡脖子”造成的断供冲击。应由政府引领供应链中的核心企业联合进行战略性储备,同时共享研发设计能力,共同突破技术封锁,尽可能降低对美国等西方国家的依赖程度。此外,对于处于世界领先地位的产业(如高铁),应鼓励产业内大型龙头企业共享优势服务资源(如设备检修维护),提高我国有关产品在国际市场的竞争力以巩固国际领先地位。
进一步地,在量子信息、卫星互联网、下一代移动通信等未来战略必争领域,政府要汇聚产业和学界认知进行系统谋划和超前布局,引导产业头部企业在基础性技术上共享知识、人才等创新资源,结合自身基础与优势错位发展。在政府统筹规划下,各种产业均可依靠共享制造模式“集中力量办大事”, 在核心技术和关键环节上提升我国产业链供应链韧性与安全水平。
共享制造模式是共享思维在制造业全域的生动实践,对推动产业生态全范围内的供需平衡具有重要作用,也为提升供应链韧性提供了新思路、新方法。在当前重大冲击事件频发的背景下,政府与大中小型企业应基于“预防—应急—恢复”循环,用活、用好共享制造这一工具,全方位增强和打造我国关键产业链供应链的韧性与安全水平,为我国制造业可持续高质量发展保驾护航。
本文来自微信公众号:清华管理评论,作者:肖勇波、林群庚、张继红