基于开放式创新平台的社会制造研究:以美创平台为例

2025-01-26 00:00:00王发明朱美娟

摘 要:近些年,制造业逐渐呈现出服务化、社会化的特征,生产组织的运作模式也逐渐在重塑,基于互联网平台的开放式生产制造模式——社会制造正在逐渐发挥其对制造业发展的巨大影响。目前,国内外有关基于开放式创新平台的社会制造理论研究尚不充分,系统的研究方法也未形成,但这种生产制造模式已逐渐被认可并广泛应用。本研究系统深入地剖析了这种网络化生产制造模式的整体架构、运行逻辑、核心技能、运作过程等,并以美创平台为例进行实证研究,对学界进一步开展社会制造实现工业4.0后的物联网服务实用性研究具有重要参考价值。

关键词:开放式创新平台;社会制造;网络众包

一、引言

最近几年,为了紧随制造业信息化、服务化的步伐,制造模式也在不断转型升级,相对典型的模式包括虚拟企业、制造网格、敏捷制造、云制造等等。然而基于开放式创新平台构建的社会制造随着互联网技术普及,特别是3D打印技术出现,颠覆了人们对传统制造过程的概念,其核心思想是基于互联网平台以创新创意资源的组合及其互动、透明过程来满足用户需求[1],也是计算网格思想和信息技术在制造领域内应用实践和拓展,作为一种新兴的网络化制造模式,其网络化制造平台及其运行过程正成为研究热点[2]。

目前国内外研究人员对社会制造的研究还处于起步阶段,相关成果主要集中于社会制造的定义解读及社会制造过程的网络运作模式两方面。如芬兰Aalto大学的Mo-hajeri等基于价值链模型研究了这种新兴的制造模式与传统的生产制造模式创造价值方式的不同之处[3];韩国Inha大学的Park与Kim主要对进行社会制造所需要的技术支持进行研究[4],比如PLM、R&D、众包、Social media等技术;我国中科院学者Shang等针对用户参与服装生产的具体过程进行讨论,即怎样借助智能交互终端、3D打印机、网络等工具参与制造过程[5];中科院的Xiong等构建了社会制造模式的框架[6],他们指出社会制造的最显著的特点就是能够实现全民参与;芬兰Aalto大学于2015年开启了有关社会制造的研究项目,即社会制造与智能系统[7]。社会制造模式的建立及运行主要依托开放式创新平台,通过这一极具开放性、灵活性的平台进行全球范围内的创新资源共享共用,以增强组织创新能力、研发能力和生产制造能力。虽然对社会制造概念的界定尚未达到统一,但“社会制造”模式在实践应用中已十分广泛,比如,戴尔、海尔、美的等制造企业都建构了开放式创新平台推进开放式生产制造,依托平台汇集多元创新主体,交互各类创新资源,助力企业新产品创新研发。显然,社会制造在理论的确立和发展上落后于实践,由于开放式创新平台正在成为驱动网络化制造系统运行的原动力,研究基于互联网技术的众包服务及如何驱动网络化制造系统社会制造的构建及运行过程具有重要的现实意义。

二、基于开放式创新平台的社会制造及其网络运作过程

(一)互联网平台下社会制造概念内涵

社会制造(social manufacturing)一词最早出现在2012年一篇发表于《经济学人》的题为“第三次工业革命”的报告中,在该文中社会制造被界定为一种可以通过互联网社区将用户转化为产品设计者,并通过3D打印等技术将产品创意变为现实产品的生产制造模式[8]。社会制造(social manufacturing)作为一种新兴的制造模式,开始引起业界和学界的高度关注。关于社会制造的概念界定及内涵,中国科学院王飞跃研究员把“social manufacturing”翻译成“社会制造”,他认为社会制造即借助于现代化科技,如 3D 打印技术与社会计算等,将客户心中所想变为现实,将个性化需求与现代化生产进行有效对接的一种模式[9];西安交通大学江平宇研究团队把 “social manufacturing”译成“社群化制造”,指的是一种现代化的网络制造模式,完成这种制造主要依赖于社会化或分散化资源自组织配置、社交网络的广泛连接、大范围的协作和共享、云计算或服务计算、大数据处理等,在生产制造全过程中,现代化信息技术将支撑各环节操作并监控反馈各流程信息,以便于进行相应处理[1]。他们都认为社会制造(社群化制造)致力于实现一种只需客户提出个人的产品需求便可得到产品的零设备投资的生产制造模式,此过程主要依靠众多资源以及社会群体之间的协同合作。总之,社会制造就是一种能够让用户参与整个产品生产过程的新型制造与消费模式,社会制造的理论基石是社会计算,主要技术是互联网技术、社会媒体技术、打印技术(如3D打印)等,用户的参与方式主要是“众包”,社会制造的特点主要表现为富有创意、极具个性以及实时化生产(如图1所示)。

(二)基于开放式创新平台的社会制造及网络平台运作过程

互联网时代下,创新模式愈发多元化,呈现开放性、平台性、生态性、多主体性等特征。“众包”概念由Jeff Howe于2006年首次提出,原意是指企业通过互联网招募企业之外的人员自愿协助企业完成某项工作。“众包”模式的主要特征是以互联网平台为依托,生产制造全流程开放、参与主体多元、交互协作。众包行为的出现,Clay Shirky从认知盈余的角度进行分析认为[10],互联网时代下,拥有丰富的知识储备以及足够空闲时间的用户群体通常都拥有强烈的知识分享欲,这种知识外溢效应通常十分巨大。基于众包行为的开放式创新平台的社会制造及网络平台运作过程由以下两阶段组成。

1. 社会制造第一阶段:通过网络众包实现社会需求到社会制造转换

社会制造作为一种新型的生产制造模式,借助开放式创新平台及社会网络等建立联系,进行信息交互、资源共享,并借助自组织机制建立各种类型的社群[11]。基于开放式创新平台构建在于积极主动地将用户个性化需求与社会生产制造能力进行有效对接,推动“需求-设计-生产-产品”的完整转化,是从需求变为产品的重要环节。网络空间与社会媒体是开放式创新平台新兴领域的催生剂。社会制造的核心优势在于依托开放式创新平台将多元化用户及创新资源吸纳至产品创新全流程,主要的技术支持有互联网技术、“众包”以及各类移动终端技术[12]。在开放式创新平台中,客户可以按照各自需求寻找相匹配的生产企业,同时,生产企业也可以采用“众包”模式将客户的个性化需求转化为现实产品。众包行为将原本占用自身资源的工作通过网络转嫁给外部人员,节约自身资源的同时也提高了外部资源的利用率,整体上增强了企业资源综合利用率,企业创新能力与产品研发能力得到提升,创新成本随之降低[13]。并且,众包行为还促进了企业组织结构的优化完善,有助于企业实现更高质量的发展。对于接包者而言,众包行为实现了他们展示才智、分享知识的愿望,政府、研究院、高校等组织也可借此机会挖掘市场发展与研究的前沿技术,对于政府有效管理市场也是大有裨益。

2. 社会制造第二阶段:基于开放式创新平台的社会制造运营与管理

在传统的制造模式中,设计产品以及创新活动都是由一小部分人完成,制造企业与商家决定产品的生产,客户只能被动地选择可以满足自己的功能性需求的产品。然而,基于开放式创新平台的社会制造打破了原有的生产者与消费者之间的关系。在社会制造模式下,消费者可以参与到产品的整个生命周期,包括创意、设计、制造、营销等环节,消费者可以提出自己的个性化需求,制造企业通过“众包”模式,借助网络打印,满足用户“所想即所得”的需求[14]。在这种新兴的制造模式下,人人都能够提出创意、进行产品设计,不仅实现了用户的自我价值,更带来了制造产业的重大变革(如图2所示)。

当下,制造企业基于更大的市场与利润的渴求,倾向于将服务融入到制造过程中,成为未来制造业

发展的新方向。基于开放式创新平台的社会制造正经历着如下运作过程:一是规模化生产转向极具个人特色的定制化生产;二是单一企业内部生产转向多企业协同合作、社会化生产;三是企业的创新模式从封闭式转向开放式,用户的参与程度不断增加,从单纯的购买产品转向参与产品设计、产品生产以及产品使用的全过程;四是创造价值并传输价值的意识逐渐取代单独进行产品的买卖活动[15]。因此,基于开放式创新平台的社会制造是一个具有加工车间和工作室功能的开放实验室,如此制造模式可以覆盖从创意、生产、营销、售后等产品产出的全流程。开放式创新平台中的网群运动组织(CMO)会形成海量信息,这些大数据信息是多样化且复杂化的,如何从中提取有效信息直接影响到产品创意设计及后续各环节的运行,是一个重要且复杂的过程[16]。鉴于此,推动开发针对网群运动组织(CMO)等社会网络媒体大数据信息处理模型,能够有效提升开放式创新平台运行效率,该模型涉及物联网、云计算、机器学习、数据挖掘、人工智能等一系列先进技术的综合应用[17]。值得说明的是,在传统的制造模式中获取这三个对于加式制造为品质保证中的任何一个,代价都是非常昂贵的。同时这三个价值不菲的品质形成也将造就一个具有动态性、多样性、复杂不确定性的社会制造过程,其中最核心、最基本的元素是软件开源与共享,同时也是未来制造业智能化发展的重要驱动力[18]。基于新兴信息技术发展的社会制造,拥有强大的生命力,将会带来企业组织模式、组织运行逻辑等诸多方面的重大变革。

三、案例研究:以美创平台为例

(一)案例背景

2015年,美的集团联合浙江大学共同研发了一款面向全球企业用户及个人用户的开放式创新平台(简称美创平台),旨在优化整合国内外资源开展创新,并在当年的中国(广东)国际“互联网+”博览会正式上线。美创平台由“众创+需求与解决方案+孵化器”三大模块构成,支持用户进行创意设计交互、技术交流、资源共享、创业项目申请等。截至目前,美创平台共产生1245项新创意,在需求与解决方案方面,提交220项技术需求、响应125项技术方案;在项目孵化方面,发布71项孵化项目、进入孵化的项目超过10个。同时,包括美的洗悦家、静净 M2 智能净水机、葡萄找车等创新产品已完成市场化,并取得不错的成绩[19]。此外,美创平台还与100+战略合作机构建立链接,成功完成15个项目对接,13个孵化项目准备启动,完成上市的项目有4个,已经盈利的项目也有12个。

(二)基于开放式创新平台的社会制造运作过程

通过美创平台,美的集团实现技术共享合作,线上发布需求与解决方案,线下交易资源,美的用户则通过美创平台参与美的集团产品创新、研发及测评全过程。并且,通过美创平台,美的集团整合内外部创新资源进行创业项目孵化,用户线上申请项目,美的提供优质资源,线下交易项目。具体来看:

“众创”模块主要进行平台用户的创意设计交互及筛选,优秀创意方案将入选孵化器项目。美的众创平台每年都会举办3~4场创意大赛,例如“美的E家创新大赛”“未来厨房创意大赛”等。2015年底,美创平台联合浙江大学组织了“Ideabank长三角创业点子公开赛”,主题是“未来家居场景设计”,作品可以针对整个场景,也可以是某种家居单品,评比标准主要包括创新性、用户体验、技术可实现性、作品完整性[20]。通过与高校联合举办创意活动,美的不断寻找契合其产业发展的创意,并逐渐形成丰富的创意库。

“需求与解决方案”模块主要是为用户搭建了一个线上进行需求与技术方案交流共享的平台,平台用户可以是技术需求方,也可以是技术方案供给方。基于该功能,平台吸引了大量的多元化用户参与产品创新全过程,提高了外部创新资源的有效利用率,加快了产品与服务创新的进程。美创平台借助以大数据为基础的全球技术情报系统完成该模块的运行。一方面,在企业内部建立情报共享机制,企业内部所有人都可以通过系统分享或获得外部情报,技术研发工程师还可以通过检索、导航等功能挖掘高价值、可内部分享的情报信息,增加内部知识交互性。另一方面,借助系统外部力量支持研发人员攻坚克难,研发人员可在系统中提交技术需求,并由相关部门针对该需求在外部进行联络与寻源。通过保障外部信息稳定地输入,内部定期的知识分享,以及借助信息抓取工具获取最新的专利信息、展会以及科技咨询等,美的极大地提升了信息搜寻与获取能力,保障需求与技术方案交流共享平台的稳定运行。

“孵化器”模块主要是美的集团通过服务与资源方面的支持,推动企业内部及外部创业项目进行产业化落地。美的鼓励发展集体科研模式,聚合团队力量进行研发,规定创新项目需通过事业部名义进行申报。在内部,设有专门的创新项目组,成员的唯一任务就是产品研发制造,资金、风险等研究工作之外的所有事项均由集团负责;在外部,美的一方面选取契合集团主业的创新项目,另一方面也注重挖掘孵化智能家居、人工智能、健康管理等这些与集团未来发展方向一致的新产品。美创平台将为集团选中的孵化项目提供资金、技术、渠道等全方位支持;创业团队在项目孵化完成后可以自主选择去向,或接受集团收购,或归还集团原始投资后分离。美创平台孵化器模块充分体现了开放共享特性,与科研创新所需的自由性、独立性高度契合,促使项目团队的创新积极性极大提升,同时,高校及内部资源的开放共享也从理论指导、生产制造等方面支持项目团队,有助于推进科研成果快速产业化[21]。

此外,美的还为创业团队提供了诸多资源支持。比如,开放“创新工坊”,提供数控加工机床、小型打样服务帮助硬件类创业团队解决样品制作难题;为在孵项目开放内部资源,包括线下工作场地、实验室、研发及财务管理系统等。值得一提的是,创业团队还能够共享美的集团的优质供应商资源,并借此提升自身产品品质。

以美的众创平台产生“静净”净水器为例,美的众创平台不但让“静净”净水器诞生成为可能,还提供了“静净”生产、营销等各种服务支持,加速了产品从创意到生产销售的整个过程。首先,通过美创平台,“静净”热水器的创意被选择的机会极大的提高。由于“静净”只是美的热水器事业部中不被重视的小微创新项目,前期开发过程被拖延,而美创平台则关注常规品类之外的“额外增长”。2015 年夏天,“静净”首板模型通过美创平台参加创意评比,之后“静净”概念被认可,并获得了集团给予的项目资金支持。可以说,美创平台极大地加速了“静净”热水器的诞生[22]。

通过“需求与解决方案”模块,“静净”创业团队探索解决净水器增加热水功能的问题。据“静净”净水器创始人昂永程介绍,当根据用户需求为原本没有设计热水功能的“静净”增加这项功能但又不能改变原始产品的尺寸时,团队迎来较大的挑战。于是,“静净”创业团队借助“需求与解决方案”模块将工业设计人员、用户研究人员都汇聚在一起共同解决这一问题,还通过微信群与用户建立联系,工程师直接进行“静净”售后服务收集用户反馈。这种模式,就如同“知乎”平台上总有用户会第一时间帮助其他用户解决各种问题一样。

在项目孵化阶段,美创平台为“静净”项目提供了包括技术、原材料、生产以及售后等全方位的大力支持。比如,通过美创平台,“静净”创业团队可以选择任何符合产品需求的原材料、模具、广告等供应商,不需要通过传统的招标环节完成原材料采购。再比如,美创平台极大地提高了售后服务的效率与质量,美的会在收到用户反馈问题后的第一时间进行处理,据创始人昂永程介绍,有用户反馈产品摔坏后,美的并未等产品寄回便直接为用户重新邮寄了一台新的产品。正是建立了这种彼此尊重和理解的项目机制,创业团队的创业热情被极大的激发,项目研发及生产过程中的所有环节也都被顺利打通,这也成为美创模式从创意设计到生产制造过程中最重要的一点[23]。

四、结语

近些年,制造业逐渐呈现出服务化、社会化的特征,生产组织的运作模式也逐渐在重塑,基于互联网平台的开放式生产制造模式——社会制造正在逐渐发挥其对制造业发展的巨大影响。通过开放式创新平台,生产者与消费者加强了互动,双方之间得以交流共享资源,传统的“管道”式创新活动中增加了互动元素,推进了制造过程的社会化[24]。基于开放式创新平台的社会制造通过创新平台聚集并协调利用企业内外部资源推进创新活动,吸引高校学者、企业用户、上下游企业等多元化创新主体加入产品创新,构建多样性、多元化、开放共享、动态更新的企业创新资源库;通过“创新与解决方案”平台帮助创新团队解决创新需求和技术难题,降低项目研发成本推进研发进程;孵化平台为创新团队提供各种资源支持,并给予创新团队自主选择被收购还是脱离企业的权力,帮助创意成功孵化,为一些新技术、新产品发展创造了可能[25]。与此同时,通过开放式创新平台产生的包括创意设计、技术方案、理论研究成果、技术应用成果、创新经验等各种显性与隐性的成果都将转化为平台的创新资源,企业的知识网络结构也在这些过程中不断优化。

目前,国内外有关基于开放式创新平台的社会制造理论研究尚不充分,系统的研究方法也未形成,但这种生产制造模式已逐渐被认可并广泛应用。本研究系统深入地剖析了这种网络化生产制造模式的整体架构、运行逻辑、核心技能、运作过程等,对学界进一步开展社会制造实现工业4.0后的物联网服务实用性研究具有重要参考价值。因此,这种新兴的社会化制造模式通过业务方面的联系聚集相关资源,建立社群组织促进成员间交流与合作,增强以整体资源对外提供服务的能力。这种组织形式具备诸多优点,比如,在社群中可以发现中小微的社会化资源,也可以分享这种资源;在社群组织中可以公平竞价,促进了资源供需双方达成相对平等的合作[26]。

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