引例 数字孪生：智慧工厂和智慧服务管理新技术与新模式

数字化流程、数据驱动决策、人机协同作业、智能化控制——这些是未来“数智时代”的智慧工厂和智慧服务的特征。“数字孪生”是最近几年企业数字化过程中的一个时髦词语，英文是“digital twin”，国内有的人也将它翻译为“数字双胞胎”。数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多尺度的仿真过程。它所呈现的结果作为虚拟空间中对实体产品的镜像，反映了相对应物理实体产品的全生命周期过程。数字孪生像一面镜子，可以建立与真实世界一样的虚拟世界，具有高保真的特性。但数字孪生又不仅仅是一面镜子，因为它具有交互性，它通过物理世界的映射可以真实地感知、验证以及预测物理世界的系统运行状态，不断优化直到系统最优。

资料来源：网易号：科技见闻网（2022-01-06，https://www.163.com/dy/article/GT1H1ESB0550SN9F.html）。

数字孪生可以为行业赋能。数字孪生技术可以应用于制造业，也可以应用于服务业，应用实例如智慧工厂、智慧医疗、智慧电厂、智慧水厂、智慧城市、区域应急、智慧园区、智慧监所、数字流域、智慧交通、智慧机场管理、智慧文旅等。

数字孪生技术在制造业应用，可以实现产品从设计、生产到维护全过程的数字化，通过信息集成实现生产过程的可视化，形成从分析到控制再到分析的闭合回路，优化生产工艺和流程。目前，实际使用数字孪生技术的有产品设计、工厂设计、新产品导入、生产过程监控、员工培训等领域。

有人认为，对应用数字孪生技术的智能制造工厂而言：数据和智能赋予工厂以“生命”，而数字孪生则是智慧工厂的“灵魂”。通过对工厂运行过程的数字孪生模型进行分析，进而进行优化和调度，管理者可以控制工厂，使其更智能、更高效地运行。

在服务业领域，数字孪生技术也可以提高服务的精准性、可靠性和效率。比如，智慧医疗运营管理系统以数字孪生为依托，助力医院实现信息聚合、数字建模，通过三维映射，搭建一个智能化数字空间，依托数据治理、知识图谱、轻量建模技术，提升医院的运营管理效率。依托数字孪生技术的智慧医院的一般功能主要包括线上查房、移动护理、住院服务等，具有实现信息化、提升医护效率、促进医患沟通和改善住院条件等优势。

资料来源：根据美国机械工程学师学会网站（2021-05-17,https://www.asme.org/topics-resources/content/7-digital-twin-applications-for-manufacturing）和搜狐网（2022-12-15,https://www.sohu.com/a/617621649_121320738）资料整理编写。

思考与讨论：1.“数智时代”的智慧管理特征是什么？

2.数字化技术对智慧工厂和服务的“赋能”作用体现在哪些方面？

生产活动是人类创造财富的活动，生产管理学是研究企业如何将人、设备、材料、资金和信息等有限生产资源加以有效组织和利用，优化生产的战略、战术和策略，提高生产率，实现企业经营目标，创造最大价值的一门实用企业管理科学。生产资源的利用与生产组织方式是随着时代的变化而变化的。近年来，企业经营环境不断变化，新的制造技术、新的管理思想与概念不断出现，比如，互联网+制造、云制造、服务型制造、3D打印、众包设计、物联网等。在这种大背景下，企业生产方式不断转变，生产与运作管理的理论和实践不断发展及创新。作为企业的管理者，需要不断吸收新思想、新理念，不断更新管理方法，提高企业的竞争力。

站在现代企业管理理论的发展高度，我们需要对生产的概念有一个全新的理解。

（1）系统观。系统的思想是现代生产的核心。生产系统是一个人机复合系统，是一个开放的动态系统。生产的系统观体现为生产的全局性、层次性和协同性。生产的全局性是由于生产需要服务于企业大系统，服务于企业发展战略，因此处理生产问题需要企业拥有全局眼光，要考虑企业整体的利益，使生产工作和企业的其他子系统协调一致。生产的层次性是因为生产系统具有权责分明的层次功能关系，如职能上的层次关系——车间、工序、工段，计划上的层次关系——高、中、低层计划。生产的协同性反映了生产工作的完成需要多部门、多系统的合作，比如材料采购、生产计划与执行、质量控制、设备维修与保养等的协同，这样才能使生产系统获得最大的产出。

（2）集成观。集成的概念在现代生产中越来越重要。生产是人、技术、管理的综合集成。只有通过集成，生产资源才能发挥各自的优势；只有通过集成，才能实现资源的最佳利用。现代集成制造系统是建立在企业高度综合集成的基础上的现代生产系统。现代企业生产资源的集成已经跨越了传统的企业边界，从局部集成向整体集成、从内部集成向外部集成演变。集成化管理是当今企业生产管理发展的一个重要方向，计算机集成制造系统（CIMS）、集成化供应链管理、精益生产、敏捷制造，实际上就是制造资源集成的不同表现形式。

（3）信息观。信息技术在现代企业生产中发挥着越来越重要的作用。1973年，约瑟夫·哈林顿（Joseph Harrington）在提出计算机集成制造时就提出了企业生产经营过程的信息观，他认为企业的生产过程实际上是一个信息采集、加工、转化和传递的过程。现代市场竞争更加强调生产过程中信息的作用，生产计划能不能迅速捕捉市场信息、反映市场信息，使计划具有动态响应能力，是衡量生产系统是否有效的一个重要指标。现代信息技术的发展为企业掌握市场需求信息、把握生产过程的状态、及时调整生产提供了方便。全球化生产的发展进一步强化了企业生产信息化的作用。制造资源计划（MRP Ⅱ）和企业资源计划（ERP）在生产管理中发挥着越来越重要的作用，成为现代企业生产的主要辅助工具。今天，移动互联网技术、5G技术等成为生产管理中越来越重要的技术。

（4）服务观。服务观包括两方面的含义。一方面，以顾客为中心的服务理念渗透到生产制造系统，把生产过程看作服务过程。“下道工序就是用户”的服务理念已经成为现代制造企业生产管理的一个基本理念。服务观另一方面的含义是，随着服务业的兴起，“生产”（production）的概念从制造业扩展和延伸到服务业。比如，我国铁路等交通服务部门每年开展“交通安全生产大检查”和“交通安全生产月”活动。人类不仅仅生产物质产品，也生产精神产品。例如，新闻的采编和制作、教材的编写和出版、影视作品的制作、游戏软件的生产等，这些都是人类的“智力型生产”活动。目前火爆的“生成式人工智能”，如ChatGPT，可以代替人类生产许多知识产品——作诗、绘画、开处方等。但是也有很多服务部门是仅仅提供劳务服务活动的，比如超市、银行、医院等。不过，不管是生产服务产品或者提高劳务服务活动，服务业都需要运用制造企业先进的生产管理思想来提高服务生产率。

由于以上变化，基于发展的观点，把制造和服务融合在一起，把传统的生产管理学扩展应用到服务业，用统一的理论框架来阐述它们的共同管理原理和策略是实践的需求，也是历史的必然。因此，从20世纪80年代开始，西方生产管理类教科书就开始将传统的生产管理学扩展成“生产与运作管理”（production and operations management），或者简称“运作管理”（也叫“运营管理”）（operations management）。我们把制造生产过程管理和服务过程管理统一归纳为：组织把输入转化为输出，高效（efficiently）和有效（effectively）地提高产品生产或者服务过程的生产率（productivity），创造价值（value）和满足需求的一系列业务流程的管理，这是生产与运作管理的核心思想。

本章将介绍生产系统组成要素与功能，生产类型与特征，生产运作管理的目标、任务与决策，服务运作系统与管理，生产运作管理的发展与未来趋势。