第2章 制造业多价值链协同数据空间概述
2.1 制造业多价值链协同性
2.1.1 制造业多价值链概念
根据经济学家迈克尔·波特的《竞争优势》一书，价值链是指企业为增强自身价值而产生的一系列基本活动和辅助活动的集合，该理论是企业进行有效管理的重要依据。企业在生产中的各种业务活动都是价值流活动的表现，这些能够使企业价值得以提升的价值流便组成了企业内部的价值链。对于企业价值链的有效管理不但可以提升运营能力，还可以加强企业间的合作，促使企业实现经营管理的横向统一。随着企业及协作企业间界限的逐渐模糊，单供应链间出现交叉现象，链式供应链逐渐过渡到网络形态，企业核心价值也变成了多条价值链的整合过程[28]。
综上所述，制造业多价值链可以概括为制造及协作企业在生产经营过程中为共同提高自身价值，从生产、供应、营销和服务等多方面以合作形式展开的一系列增值活动。其中，多价值链主要指生产价值链、供应价值链、营销价值链和服务价值链。以生产过程作为核心业务的核心价值流，构成了企业内部的核心价值链，而供应、营销和服务作为辅助，构成了企业外部的次要价值链。
2.1.2 制造业多价值链协同性
制造业多价值链管理的核心是形成竞争优势，但竞争优势的来源是多价值链的协同性。协同性被分解的各项战略活动实现有机整合，促使制造企业成本降低，创新能力增强，竞争优势的模仿性难度加大，从而使企业长期处于竞争优势，实现企业的采购、生产、营销以及人力资源管理的协调统一。
在制造业多价值链协同数据空间中，每条价值链之中的数据流并不是独立存在的，而是相互交融和协同的。通过多价值链协同，将制造企业、供应商、分销商、最终消费者连接起来形成一个整体，所有职能环环相扣、密不可分。一方面，内部价值链的数据流要充分利用外部价值链数据流，如企业在生产产品时要考虑到自身生产能力，同时结合外部营销服务所产生的品牌吸引力，才能对产量做出最准确的判断，避免不必要的损失；另一方面，外部的供应、营销、服务价值链数据流之间也存在相互调用的现象，如营销价值链数据中良好的营销策略或服务价值链中对产品故障的准确预测都可以有效促进供应价值链中产品的库存优化及生产调度，从而提高产品的供应能力，降低供应成本。
2.1.3 制造业多价值链协同参与主体与运行机制
1. 制造业多价值链协同参与主体
制造业多价值链协同数据空间的参与主体包括制造企业、制造企业相关的协作企业群、多价值链协同数据管理第三方平台以及监督管理部门四大类主体。
（1）制造企业
制造企业通过构建面向整个企业，以企业中各个部门的信息系统中数据和数据间的关联关系为管理对象的数据空间，提供按需、即时、灵活的数据服务企业多价值链协同数据空间。实现对多源异构数据的统一描述和管理，采用灵活的多维度、多层次、多角度的数据组织方式，满足企业灵活管理数据的需求。
（2）制造企业相关的协作企业群
制造企业相关的协作企业群主要是业务关联的多产业协作企业，主要包括制造企业上游的供应商、下游经销商、终端用户、金融企业等，它们为制造企业数据空间提供了信息。
（3）多价值链协同数据管理第三方平台
多价值链协同数据管理第三方平台建立以产品为中心的覆盖产品全生命周期服务、全价值链的数据空间管理平台，主要目的是打破数据孤岛，进行多价值链协同，助力制造企业及协作企业提质增效。在多价值链协同数据管理第三方平台中，制造企业及其协作企业围绕产品展开一系列的业务，包括产品供应、营销、服务等，并提供一系列的咨询服务、共性技术、支撑保障、技术交流和高效服务等支持业务。
（4）监督管理部门
监督管理部门对制造企业、制造企业相关的协作企业群、多价值链协同数据管理第三方平台进行监督管理，提供政策支持，对各主体行为进行规范以及引导。
2. 制造业多价值链协同运行机制
制造业多价值链协同数据空间体系中参与的运行机制分为两个重要部分，一是制造企业内部多价值链协同数据空间的运行机制。二是制造企业外部多价值链协同数据空间协作运行机制。前者侧重于企业内部数据空间运行机制，后者侧重于考虑协作企业、监管部门、第三方平台参与的运行协作机制。
（1）制造企业内部多价值链协同数据空间的运行机制
制造企业的数据空间是参与第三方市场的基本数据空间单元。通过构建企业数据空间，达到企业内部多价值链协同、企业外部多价值链协同两个目的。企业中不同的部门、项目组或者个人，都可以根据不同权限对数据空间进行维护和使用。不同数据空间中的数据也可以存在交叉，这种关系可以看作企业数据空间的个人视图。底层架构是构建数据空间体系的基础，用户界面提供不同视角的个人视图。运行协作企业数据空间与制造企业框架相同。图2-1为企业数据空间运行机制，体现了不同环节协作企业数据空间的运行。
图2-1 企业数据空间运行机制
（2）制造企业外部多价值链协同数据空间协作运行机制
制造业多价值链协同数据空间以制造企业为主体，相关业务关联企业为协作企业，以多价值链协同数据管理第三方平台为协作平台，促进制造业多价值链协同。政府及监管部门承担监督管理角色，为制造企业、制造企业相关协作企业、第三方平台提供政策支持和技术标准等，从而规范市场行为。与此同时，在多价值链协同的过程中产生的数据又可以为政策调整提供依据。制造企业外部多价值链协同数据空间协作运行机制如图2-2所示，该图体现了多主体协同的过程。
图2-2 多主体协同运行机制图
2.1.4 制造业多价值链协同业务流程
进行制造企业价值链协同相关业务流程的分析，需要建立一个基本的业务流程模型，并确定一个流程分析的体系，本书将采用“业务流程体”的业务流程分析体系。
业务流程体是将业务流程的定义从传统的流程节点和相关信息拓展为若干要素的组合体。具体的要素包括：
1）关键活动；
2）关键输入；
3）关键输出；
4）业务规则；
5）流程绩效；
6）标杆绩效；
7）最佳实践；
8）角色/责任；
9）组织；
10）信息系统；
11）流程活动目的；
12）流程名称；
13）流程编码。
通过这些要素的定义，我们可以深入了解业务过程的每一个细节要素，从而对业务有更深入的认识。因此，典型业务流程体分析图谱如图2-3所示。
图2-3 典型业务流程体分析图谱
基于业务流程体定义的一个制造企业的多价值链业务流程如图2-4所示。
图2-4 制造企业的多价值链业务流程
这个业务流程组织中包括了如下几个环节：
1）客户订单和需求预测；
2）产品开发与设计；
3）供应商选择和采购；
4）生产组织；
5）质量控制；
6）物流管理；
7）销售与反馈。
以上主要是为了概括制造企业的基本业务流程。而这些大的业务环节的区分也基本符合其业务组织的逻辑。制造企业根据销售订单或者生产计划，进行的生产类零部件、非生产类零部件、协作类零部件的购买、配送、入库、结算业务。
下面对上述环节进行简单的描述。
（1）客户订单和需求预测
客户订单和需求预测虽然作为需求来源的两个不同维度，企业自身的具体操作逻辑也有所不同，但由于其都是需求来源，因此这里作为同一个业务环节来考虑。
1）业务规则。企业的产品制作周期不固定，但大多数情况下，都面临一个中长期阶段。都至少以月度或者季度为基本单位，有时甚至要覆盖到年度的长度。在这种情况下，大多数企业都无法获取这样一个时间跨度内的所有订单。客户订单往往集中在短期的几周到一、二个月，也就是说短期内有比较多而且明确的客户需求信息。因此，中长期需求预测不应是单项的流程，而是将更多部门参与进来，使得目标达成一致，再进行初步预测，完成需求预测流程。尽量缩短企业进行的中长期需求预测与短期客户订单之间的差距，形成对照关系，通过运行机制不断修正中长期阶段的预测结果。制造企业多价值链协同需求预测流程如图2-5所示。
2）关键业务对象输出。此阶段的主要业务对象以客户订单或者预测需求订单为载体。这些业务对象包括的主要项目：
①产品规格：客户订单中更具体，而预测需求相对模糊，基于大类。
②需求数量。
③质量标准。
④交货时间和方式。
⑤运输方式。
⑥特殊需求（包装，批次等）。
⑦价格：客户订单中为具体的价格，预测需求中一般为预测的价格。有些情况下，价格要素还包括了一定的议价逻辑。如提前供货的附加条款等。
图2-5 制造企业多价值链协同需求预测流程
3）流程绩效。对于客户订单获取和需求预测环节，完备性是一个非常重要的要求。完备性主要包括两个方面：
①基本信息的完备性。
②订单预测综合完备性。为了保证计划结果的有效性，一般要求订单预测要能够有效覆盖未来可能发生的需求，这样才能对能力、成本、利润要素进行有效的规划。
需求预测大多数情况下，起到的是企业整体目标的承载作用。同时也起到对企业营销行为的约束作用。其本身就是未来新客户订单的承接依据。因此订单与需求预测的匹配程度和偏差状况，是企业必须确认和解决的主要问题。
（2）产品开发与设计
1）业务规则。客户订单或需求预测订单的主要内容表现的是客户层面的信息，也就是外部价值链中营销价值链的体现，而如何对这些订单进行组织和生产，就需要经过产品的开发与设计环节。通过这个环节，可以以不同的方式完成相关的业务。
①确认产品是已经成熟的产品。这样可以采用成熟的产品生产和工艺方法来定义其基本生产过程。
②确认产品是新需求的产品。这样可以通过两种不同的方式来进行计划。一种是类比已有的成产品。或者是对产品进行开发，形成新的设计方案。前一种更为快捷，但是产品与客户需求可能存在的偏差较大。无论是否进行开发，最终都要经过设计过程。
③对于有客户特殊需求的产品，要能够进行标注，并在工艺设计上体现要求的变化。基本设计过程的结果，将确定客户订单所对应的物料清单（BOM）、工艺过程（工序节点、流程、工时、人力资源、工具装备等）、质量标准和财务信息（标准成本、期望利润等）这些基本信息。通过这些信息的引入，对于客户订单的基本信息进行扩展、使得客户订单的信息具备了进一步进入生产逻辑所必需的信息。该部分是企业外部客户需求向内部生产设计的转化，其协同体现在信息的协同，客户需求与生产设计的匹配程度此时转化为客户满意度，也就是内外部协同价值的增值。
设计过程看起来是一个非常标准和固定的过程，但实际上由于生产组织的需要，其设计的内容中，在工艺流程、原料选择等各个方面都可能存在一定的协调空间。在具体的生产过程中，可以根据实际情况进行灵活调整。如何满足企业成本最小化与用户满意度最大化目标就是价值的增值部分，也就是企业内部价值链产生的效益。
2）关键业务对象输出。此阶段的主要业务对象是对客户订单或者预测需求订单进行扩展所形成的生产订单。生产订单描述的主要项目除了原有的客户订单的项目外，还包括：
①BOM。
②工艺过程。
③详细质量标准和要求。
④财务信息：财务信息是分解到具体操作步骤和过程的信息内容。与整个工艺过程和原料的具体项目相匹配。
这些项目基本上与计划逻辑都有比较重要的关系。
3）流程绩效。这个环节所承担的绩效指标中，主要是产品设计的准确性和开发的时效性，同时还包括了产品改进的时效性。但这些指标一般都是在产品开发过程中已经产生，并通过实际的生产过程中，根据实际情况不断修正。
（3）供应商选择和采购
1）业务规则。在确认了目标产品后，必然要开始组织供应商选择和采购。一方面要根据供应商管理的标准选择相应的供应商，另一方面还要形成对供应商的供货要求并对供应商的供货承诺进行评价。采购过程需要确定的不仅仅是采购内容和数量，还需要明确向谁采购，采购的供货组织等其他要素。图2-6体现了供应商选择流程。
采购是指企业购买物资（包括原材料、商品、工程物资及固定资产等）、提供劳务并进行款项支付的业务活动。是公司开展其他业务活动的起点，既囊括了“实务流”，同时也涵盖了“资金流”。采购业务基本流程如图2-7所示。
2）关键业务对象输出。这个阶段形成的最重要的业务对象是面向供应商的采购合同和供货计划，甚至更进一步的详细的生产管理计划。通过形成的采购合同和供货计划，能够建立起对于各种原材料库存的预计水平变化信息，通过原材料库存控制生产的组织过程。
3）流程绩效。这个环节中，原料到货的准确率是一个极其重要的指标。这种准确率包括了时间、数量、质量等几个方面。由于原材料位于生产的最初始环节，因此只有保证了这个环节才能够保证计划整体的准确性和有效性。而计划体系更多的是需要依赖这种准确性，同时能够尽可能地适应一定的偏差，在意外发生时能够有效应对。
图2-6 供应商选择流程
图2-7 采购业务基本流程
在计划中，因为原料采购计划不匹配产生最大的可能性就是生产的中断，这可以从设备能力利用等指标反映出来，并需要根据产生的原因进行协调。
（4）生产组织
1）业务规则。在前述业务环节准备完毕的基础上，就具备了进入生产环节进行生产管理的可能性。一般情况下，生产管理过程，往往需要从企业到工厂到车间到班组等多个层次，生产的组织过程是一个复杂的过程，综合性的生产过程需要各环节、各个细小组织的参与和协调。这个环节必须能够协调整合，又能够明确的为生产、仓储、运输、技术、质检等各个环节确认其具体任务。
生产过程所考虑的主要业务约束是能力和工艺规则。
能力是比较明显的要素。可能复杂的部分是由于具体生产的产品和工艺的区别会造成细节的产品标准能力占用的偏差，这些需要在计划过程中纠正。
工艺规则的约束则是因行业、产品和生产特点的不同而存在巨大差别。相比较之下，流程型制造业比离散型制造业有更复杂的工艺过程和约束规则。
一般的情况下，这些业务规则包括了几个主要的类别：如何将不同的产品组织为一组的批次或者同一产品应以怎样的数量批次组织生产，如何协调前后生产的产品之间的联系，如何协调有关系的生产过程在不同设备上的时间和调度过程等。
2）关键业务对象输出。这个业务环节的核心业务对象包括了订单和物料两个对象。订单可以承接前述环节所产生的生产订单，而物料则是针对产品和其BOM清单中的各类物料对象。生产过程就是将各类物料按照订单的要求和产品设计过程确定的工艺过程结合起来，产出最终产品的过程。
在基本的订单和物料这两个核心对象之外，还包括了另外一大类业务对象：生产资源对象，包括了生产设备、人力资源、工具装备、辅料材料等。这些生产资源对象，最重要的业务逻辑是定义了生产可用的能力要素。这些能力要素综合在一起，为生产可用能力定义了重要的界限范围。
生产的过程就是通过将生产资源对象关联到一起，通过制造过程，形成最终产品。
3）流程绩效。生产过程最重要的业务指标就是订单的客户需求（数量、时间、质量）的满足程度。其次是反映企业内部财务控制的一些指标（成品率、原料损耗、质量等级、能耗、人力成本等）。这部分是产品价值的创造过程，同时也是成本消耗的主要过程。因此这个过程所承担的业务绩效指标也是最多的。
另外，有些情况下，具体的工艺约束环节往往是企业顺行生产的基础条件，因此，某些情况下，有些工艺约束可能成为过程中的一个重要绩效指标。如钢铁行业的连续顺行生产能力或者直装率。这些指标虽然是某个细节环节非常具体的要素，但也是生产管理需要重点考虑的内容。
（5）质量控制
1）业务规则
质量管理活动在于为用户提供按合同要求的最终产品。质量管理主要出现在生产的各个环节。通过质量检测，对生产各个环节，包括原料、半成品和成品的相关质量项目进行确认。这个过程本身要占用一定的时间（能力），同时结果会对生产过程产生一定影响（如返工、补料、重新生产等）。
2）关键业务对象输出。质量管理面向的是生产订单和物料对象，通过生产订单中针对生产过程每个环节和最终成品的工艺要求和质量标准对产出物料进行检验，并得出结果。而很多情况下，质量结果会成为各种约束条件的输入参数。根据质量标准来选择管理方式，根据质量标准和工艺参数来调整生产工艺过程。
3）流程绩效。质量管理环节能够产生一系列的对生产过程评价的指标（如成品率、缺陷率等），这些基本都属于生产执行过程的实际指标，但也会对计划预测产生影响。例如会对成品率的情况进行确认，并据此调整产品的生产周期和物料需求，增加一定的冗余，从而提高生产对应异常变动的能力。
（6）物流管理
1）业务规则。制造企业的物流管理主要包括的两个环节是仓储和运输。之所以将两者放在一起是因为两者所对应的都是物料位置的变化，而不牵扯到其他方面。从原料到半成品（中间品）到产成品，这几个环节，产品都需要在不同的生产和存储地方进行储存和转储运输。物流环节从来都是供应链管理的核心部分、重要成本的发生环节。大多数的供应链规划过程都发生在物流环节。
仓储和物流环节存在一个非常强的约束条件，就是能力上限。而这个条件对多链协同至关重要，横纵价值链之间合作目标的一致性以及合作方式的有效性，直接关系到商品需求与供应的平衡，优化全渠道库存水平，减少库存损耗，提升商品效率和订单满足率。在企业中，不同的物料按照所需的方式进行仓储管理和运输安排。为了能够有效地平衡成本和生产稳定性的要求，一般企业都会采用库存水平上下限的方式对关键物料进行管理。而运输方式的选择，一般情况是根据成本、取得的难易程度、可靠性等进行一定的优先级别控制。
2）关键业务对象输出。物流环节处理的主要业务对象包括物料和订单，其中订单在计划完成后形成了面向各个物流业务环节的物料、时间、数量和位置的计划要求。而物流过程要参照这些要求组织相应的物流运输过程。而对于外部合作单位，需要根据预期的货物接收和到货时间，平衡得出物流运输的组织方式和计划安排。
3）流程绩效。物流环节比较关注的指标实际上都是围绕成本展开，其中库存周转率是其中最主要的指标之一。传统的规划方案，经常将成本作为规划目标，但对于大型企业来说，其成本要素过多，以至于很难作为全局优化的唯一目标。因此库存部分作为成本优化目标的重要表现，会转化为库存周转率这类指标。考查计划的编制水平，避免出现大规模的物料库存变化，以至于给运输环节造成过大的压力，一段时间内的库存波动水平也是要考虑的重要因素。
（7）销售与反馈
1）业务规则。销售实绩，不单纯是企业自身销售的业绩。对于一个大型企业，实际上大多数销售活动到达最终客户都不是通过自身的销售，而需要包括各个销售渠道的销售活动。结合自身的销售和各渠道终端的销售行为的实际业绩，形成了一个完整的信息闭环和价值链环节。
对于企业来说，通过销售渠道进行分销可以有效分担资金和成本压力。但同时这样的做法也使得企业更远离市场和最终客户。这种远离有些时候可能会使企业本身错误认知市场的实际情况，做出错误的判断，甚至影响到企业的命运。因此，将企业内部价值链管理的后端进一步深入渠道终端，获取真实数据，并使其能够指导自身的经营管理行为，具有非常重要的实际意义。
2）关键业务对象输出。销售与反馈关注的业务对象就是销售数据、自身数据与渠道终端的数据。销售反馈主要影响销售预测和物流管理两个业务环节。并且销售反馈过程效率越高，产生的作用越大。
3）流程绩效。这个环节最关注的指标不是销售实绩数据本身，而是返回数据的覆盖范围和反馈效率。这两个指标决定了数据的质量和对于业务过程的影响程度。