猪脸大蝙蝠量子制造:智能制造可能引发的组织变革蓝图(2)-智慧的维度

量子制造:智能制造可能引发的组织变革蓝图(2)-智慧的维度


继续《量子制造:智能制造可能引发的组织变革蓝图(1)》中关于量子制造的讨论。
什么是量子制造?上一篇文章中谈到:量子制造是从制造组织变革的角度描述的智能制造未来。它能告诉大家,智能制造绝不是仅仅是生产模式的变革,更重要的是将要带来企业组织结构的变革。一个无须管理,按照量子规律自我组织的海量量子企业群将会彻底颠覆几百年的传统组织模式,如:科层制组织、流水线生产。如果说,工业4.0告诉大家如何组织智慧生产,云制造告诉大家如何智慧化配置制造资源,那么量子制造告诉大家就是如何有效的进行智能制造组织。
那么企业量子化之后的世界如何有效运行?如何克服信息不对称所产生的熵增问题?如何来应对竞争?
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量子企业宇宙会如同星系吗?
从遍布全球的网络化世界来看,海量的量子企业构成了一个企业宇宙。这些具备完整功能或者不完整功能的企业在网络化的虚拟世界内被软件所定义,成为一个网络中的应用节点。每个单独的小企业与其他小企业一起构成一个制造工厂、虚拟化子公司、虚拟化的集团公司,并由不同的行业网络交织在一起,构成类似于宇宙的结构。
围绕一个个用户节点,把其他量子企业聚拢在周围,形成一个价值环。这个价值环就如同一个太阳系,它与其他的太阳系不断相互作用,构成更大的网络结构,形成星系,最后大量的星系组成宇宙。
量子企业宇宙与自然宇宙不同的地方在于它有边界,并不是无穷数量的,受人为因素影响,人们可调控和完善这个宇宙的运行。世界上所有制造量子最终都是连接在一起的,只不过有的是生产上下游的关系,有的是用户与供应的关系,有的生产是协作关系,但最终它们构成了我们丰富多彩的现实世界。
如果借鉴物理学的说法,量子企业之间的相互关系,有的是强作用力,有的是弱作用力,有的是电磁作用力,有的是超距作用-引力。

图表1: 量子企业宇宙的构成示意图
在整个量子企业构成的宇宙中,企业无法通过一个有形的手进行调控,只能按照自然规律运行。
在互联网络中的用户聚集形成了一个个动态的价值环,这些价值环以用户为中心,在智慧制造网络和云制造支持下进行运行。由无数的价值环的价值连接形成了智能制造的一个个主题。进一步,这些面向主题的智能慧制造网络连接在一起形成智能制造体系。
由于用户需求的不确定属性,赋予了整个网络的量子化属性。某一个量子企业就如同一个小粒子一样,由状态函数表述,有在网络中的表现具有波粒二象性。它们受到外部环境,即企业场的影响,产生了不同的强弱关系。
在同一价值环中,同一时刻不会出现同一状态的生产型量子企业,自然排斥冗余。
而经济环境中的蝴蝶效应反映出的就是各种元素的纠缠关系,与量子纠缠相类似,一个美国小企业的变化,可能会引发连锁反应,最终影响到中国一个小企业的变化,从而引发制造网络中的飓风,可能会导致网络中的局部出现崩溃重组,而这些过程都是自治完成的。
当然,网络局部崩溃的现象经常在发生,现在很多大型企业的倒闭就是例子。未来大企业中某一局部量子企业倒闭,但由于智能制造网络的多节点属性,这种情况应该能够很快能够自治恢复。从这一点来看,企业量子化增强了企业的自主修复能力,降低了风险。
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量子制造:大规模量子企业进行协同生产
量子制造是建立在智能制造体系和云制造之上,由大量的量子企业构成的协同制造网络。
量子制造与用户聚集相关,形成批量用户需求,则由核心企业组织起协作网络。当某一个用户节点没有用户需求时,这样的制造网络根据其他节点形成的用户需求重新组织网络。从这个意义上,量子制造描述的是一种以用户为中心的动态智能制造组织形式,通过一定数量的量子制造企业根据用户需求自发形成的智能制造网络。
量子制造是一个被软件定义的虚拟化制造网络,网络规模和面向的用户需求具有不确定性。由于不确定性,用户聚集点也会发生移动,从而形成新的一个量子制造网络。因此,量子制造也是一种在智能制造体系中动态移动的制造网络。

图表2: 量子制造与智慧制造体系的关系
量子企业要形成协同制造机制,必须要构造一系列的原则和机制:
首先,所有被描述为量子企业的组织必须被软件定义出属性、状态、服务接口及资源调度模式。由于是在智能制造体系和云制造之上构建的,所以不需要涉及到底层。这可以视作是在技术基础上从组织的角度进行的二次定义,是一个软件定义的企业。底层资源被它封装并展现为服务。打个不太恰当的比方,从量子制造的角度,量子企业所提供的是应用服务(SaaS),而智能制造体系提供了基础设施服务(Iaas),云制造则实现了平台服务(PaaS)。
其次,用户型量子企业承担起组织和主导制造过程的任务,对相关各个量子企业发出邀约,符合条件后自动形成网络,并对网络制造过程实施监控,确保制造符合用户要求。同时,触发服务型企业,建立用户与生产过程的连接,让用户参与到生产制造过程中。其他类型量子企业接受用户任务后锁定状态,并在完成相关任务后解除锁定。完成这个过程需要一个邀约机制、自动组网机制和锁定机制。
第三,设计一套连锁触发机制,当用户需求被聚集,就形成了一个触发点,猪脸大蝙蝠网络上的其他节点在符合触发规则情况下,自动联网,所有用户需求数据根据类型在整个网络上建立分布。或者设定触发条件,借助人为干预,形成连锁机制。例如:用户需要一类特殊的手机,由客户型量子企业聚集起来,形成一个多样性的批量,这个批量就是一个生产任务,这个生产任务自动传送给创意型(研究开发)量子企业,由它组织内外部智力资源形成详细的设计数据,这个设计数据进一步传递给生产企业及资源型量子企业,由它们组网完成生产。这个连锁触发过程应该是在设定条件基础上自动完成的。
第四,应该设计一个解散机制,当一批用户任务完成,而且该聚集点没有连续的用户需求,应该解散该量子制造网络,让所有相关量子企业状态恢复到空闲状态。同时,这个网络中间环节完成任务,也应该完成局部解散,释放相关量子企业的能力。
第五,对于各个环节的量子企业间的协作,需要一个计费和支付机制,这个机制与生产最小单位相关,按照最小生产单位和总量计费,便于系统自动完成,这个计费机制在管理云服务平台中自动进行。而支付根据计费结果,通过互联网金融自动完成。由于具有不确定性,而且每个任务在短时间内完成,这种计费和支付应该是一个连续的在线机制。否则,按照传统线下机制计费和支付,会产生大量的效率损失。
当然,这五个方面的原则和机制,需要设计专门的软件系统来实现。而且这些软件都需要支持移动应用,即需要满足随时随地的接入。当然,如果涉及到更复杂用户需要,可能会触发更多的节点,实现这些大规模节点协同,是一个需要深入研究的课题吴正元
在定义好量子企业的大企业内部,与社会化协作稍有不同,会共享服务和平台。可以设想出这样的运行场景:所有工作起点由用户需求触发产生,而用户需求是一个多品种概率曲线,首先被用户型量子企业聚集起来形成需求任务单,如需要重新设计交给智力型量子企业,形成生产数据再传递给工厂型企业,由产品主导生产过程,并有资源型量子企业和生产服务型量子企业提供支持,最后,产品交付给用户,并由用户服务型量子企业给客户提供售后支持服务。用户服务型量子承担推动客户参与生产过程的任务,与其他环节不断互动。而管理服务型量子企业和金融型量子企业构成大企业体系中无处不在的“场”服务,把各个量子的活动连接起来,并正向推进。量子企业的协同生产过程如下图所示。当然,实际运行是一个网络的结构,每一类量子企业都有若干个具体企业,同时应对多个不一样的用户需求,实现“多对多”的制造服务。

图表3: 量子企业规模化协同示意图
特别强调的是,量子制造的蓝图是建立在企业量子化之后进行的。没有对制造企业进行全面的组织变革,这套机制就没有发挥作用的空间。量子制造是在大规模量子企业出现后才会形成的智能制造模式,是一种动态的量子企业规模化协同。
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企业量子化必然会导致熵增
由于用户需求的不确定性,量子企业的生产和服务就存在不确定性,量子企业间的协作就会存在不确定性。对不确定性的度量在物理学领域的概念就是熵,后来被香农引入到信息论成为信息熵。
最早熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。化学及热力学中所指的熵,是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数。一般来说,熵来计算一个系统中的无序状态,是描述系统状态的函数。熵的具体值可能意义不大,但它是增大还是减小意义比较大,直接描述了系统混乱程度增加还是减少,或者说社会的组织性程度是增加或者降低。在熵的理论当中,得出了两个关键的定理:其一:如果系统处在可逆的循环中,系统的熵变等于0,也就是熵没有变化;如果在一个封闭系统中,任何不可逆的过程都会导致熵的增加。熵的增加意味着系统越乱,而系统越有序,则熵就越小。
在信息论当中,熵用来表示不确定性。与物理的熵理论稍有不同,信息熵越大,系统无序程度越高,而信息量越小。反之系统有序程度越高,信息熵越小,而信息量越大。所以信息熵往往也称为负熵。
那么在一个被量子化的大型企业中,存在大量的量子企业,这些量子企业如果完全自由的运行,随着时间的推移,不确定性程度显然会增加,相互协作和竞争就会越来越无序。这种情况的根源在于用户需求的不确定性,而且由于生产制造是一个不可逆的过程,根据熵的理论,熵只会不断增加。我们知道,如果一个组织内部的失序就意味着内耗增加,企业的价值就会降低。
在一个智能制造体系中,熵很显然是不断增加的。对量子企业行为的完全放任自由对智能制造体系的良性运行也会造成损害。因此,就必须要采取一些措施,来降低量子企业的无序状态。
我们知道,信息是一个负熵,对于降低系统的无序很显然有帮助,最大化让整个智能制造体系信息呈现出完全对称状态,提供足够大的信息量,这样有助于降低量子企业的熵增。是不是这里看到了大数据的价值?
那么还有没有其他方法来降低量子制造中的熵增问题呢?这就是下面要讨论的“场”。
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多平台构造立体“场”,智能制造的终极竞争
信息对称能够降低量子制造的熵增,但仅仅通过信息对称,也不足以完全实现量子制造的有序,需要一些其他的方式来实现熵的降低,最终实现平衡。
量子物理学就给了我们一个很好启示。有很长的一段时间,一群著名的物理学家在研究电子为何不能落到原子核上,而是在相对固定的轨道上运行,后来通过量子场理论的研究发现,只有这样运行才是电子的低能量状态,所以就不会进一步塌缩。
如果原子中的电子都不是现在这样运行的,那么整体世界上的物质,包括我们都将不存在。微观的粒子处于量子场中,除粒子的自身属性外,场给它施加了各种无形的外力,使得整体运行处于低能量状态,而不会失序。那么对于一个量子化的大型企业来说,建立企业的“场”(在物理学中,它是一个时空相关的可变物理量,这个物理量能够存储粒子的能量,与整个空间相关但有边界)就很重要,确保量子企业的熵不会出现不断增长的状态。在过去,有一个词叫做平台竞争,但平台是有形和有限的,还不足以描述这种企业从系统级别施加这种影响。场比平台更加无形,也更加无处不在。所以,未来的企业竞争不再是平台的竞争,而是网络和场的竞争。这样的场是对网络中的节点产生影响,从而实现系统中的节点价值最大化及系统整体价值最大化。
大企业内部量子化之后,形成大量的具有各种能力的量子企业。如前所述,如果完全放任量子企业自由发展,最后体系会出现无序的问题,对量子企业自身和整体体系都会造成损失。所以,就必须建立“场”的机制,来约束和规范量子企业。这种约束和规范不是传统上的企业命令和制度,而是无处不在,具有能量的“场”。如果把大企业视作一个体系,那么在体系中的量子企业都受到这个“场”规范,按照正向价值发展。
未来的企业竞争是底层的制造网络能力的竞争和上层“场”的竞争,“场”是让底层网络发挥效用的关键,而量子企业把制造网络能力和场联系在一起。那么,企业如何构建这种无形无色,无处不在的“场”?如果按照平台的思维来看,“场”就是一种立体的多维度的立体平台,所有个体不是生存在之上,而是被包含在其中。

图表4: 企业“场”及作用示意图:
与平台不同,“场”塑造了全新的特征:
无形性:“场”以一种无形的方式施加影响,量子企业无需连接就能感受到力量。
使能性:“场”应该被塑造成一种能量,存在其中的量子企业能够感受到它施加的力量。
实时性:“场”的力量应该是即时发生,按需供应。
无缝性:“场”应该无处不在存在于体系中,对所有存在其中的量子企业施加影响,这种影响没有缝隙。
无界性:“场”不仅仅存在于体系中,它的影响也会渗透到体系之外,并能够沿着价值体系进行传播。
叠加性:多个“场”对同一量子企业施加能量,量子企业的获得能量是它们的叠加结果。
“场”的作用在于让存在于体系中的量子企业充满正能量,降低负熵,实现体系总体价值最大化。如果以前我们强调平台的竞争能力,未来则是要塑造“场”竞争能力。
如何构造一个有价值的“场”,来给量子企业赋能?请继续关注后续文章。
全文摘选自《智慧的维度:工业4.0时代的智慧制造》一书。
关于智能制造和新工业革命,认真思考并写了四部书,喜欢就看看。

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