分布式制造系統(tǒng)（distributed manufacture system，DMS）是由小規(guī)模制造單元基于物理、數(shù)字、通信等新興技術(shù)組成的生產(chǎn)系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)制造設(shè)施的本地化和供應(yīng)鏈參與者的全面溝通，促進(jìn)客戶主導(dǎo)的按需生產(chǎn)，提高系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性、敏捷性和魯棒性。

分布式智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)DIPNET基礎(chǔ)架構(gòu)

分布式制造系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要滿足生產(chǎn)技術(shù)、配套服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施、人才儲(chǔ)備等多維度要求。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人才教育的普及，分布式制造系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)正逐漸成熟，唯獨(dú)缺乏一個(gè)足夠規(guī)模、高度聯(lián)通、安全可信的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施以高效集成所有關(guān)鍵技術(shù)和核心要素。由此導(dǎo)致當(dāng)前的分布式制造系統(tǒng)大多為標(biāo)準(zhǔn)化可復(fù)制模型工廠，普遍存在信息不對(duì)稱、資源不共享、互動(dòng)不通暢、響應(yīng)不迅速、交易費(fèi)用高、企業(yè)自主核心能力弱等問(wèn)題。區(qū)塊鏈作為一種全新的去中心化基礎(chǔ)架構(gòu)與分布式計(jì)算范式，具有去中心化、時(shí)序數(shù)據(jù)、集體維護(hù)、可編程和安全可信等特點(diǎn)，有望成為集成分布式制造系統(tǒng)各智能組件和組織機(jī)構(gòu)的理想數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)回顧研究文獻(xiàn)，我們將分布式制造難點(diǎn)分為互操作與協(xié)作難點(diǎn)、安全性與監(jiān)管難點(diǎn)、市場(chǎng)化與協(xié)議難點(diǎn)、民主化組織治理難點(diǎn)與全球化價(jià)值鏈治理難點(diǎn)五類(lèi)，以下將分別介紹并給出相應(yīng)的區(qū)塊鏈解決方案。

難點(diǎn)一：互操作與協(xié)作難點(diǎn)，包括中小型企業(yè)接入困難、多主體交互困難、任務(wù)規(guī)劃困難和資源調(diào)度困難。

區(qū)塊鏈解決方案：區(qū)塊鏈本身就是一個(gè)規(guī)模足夠大的分布式網(wǎng)絡(luò)，特別是面向全球所有用戶的公有區(qū)塊鏈更是允許任何人在其中讀取公開(kāi)數(shù)據(jù)和發(fā)送交易，其P2P的組網(wǎng)方式意味著網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)均地位對(duì)等且以扁平式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互連通和交互，不存在任何中心化的特殊節(jié)點(diǎn)和層級(jí)結(jié)構(gòu)，中小型企業(yè)可不受企業(yè)本身生產(chǎn)能力約束地自由接入網(wǎng)絡(luò)并承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)。同時(shí)，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的共識(shí)機(jī)制可有效解決網(wǎng)絡(luò)的一致性問(wèn)題，公開(kāi)可查、不可篡改的分布式賬本保證了所有信息的可靠性和生產(chǎn)任務(wù)的可追蹤性，根據(jù)鏈上數(shù)據(jù)建立的規(guī)劃系統(tǒng)可避免資源沖突問(wèn)題并在準(zhǔn)確及時(shí)的信息指導(dǎo)下完成決策任務(wù)。

難點(diǎn)二：安全性與監(jiān)管難點(diǎn)，包括身份認(rèn)證困難、數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)與共享困難、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等法律權(quán)利維權(quán)困難和監(jiān)管審計(jì)困難。

區(qū)塊鏈解決方案：基于區(qū)塊鏈已開(kāi)發(fā)出許多數(shù)字身份認(rèn)證系統(tǒng)，如：IDhub、MyCUID、e-Resident等，數(shù)字版權(quán)認(rèn)證及交易系統(tǒng)，如：版權(quán)家、原本、小犀版權(quán)鏈等，電子憑證系統(tǒng)，如：絡(luò)譜區(qū)塊鏈登記開(kāi)放平臺(tái)、壹帳鏈、IP360等。分布式制造系統(tǒng)可以直接集成這些系統(tǒng)以解決身份認(rèn)證困難、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等法律權(quán)利維權(quán)困難和監(jiān)管審計(jì)困難。而對(duì)于數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)與共享困難，利用區(qū)塊鏈本身的加密算法即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密傳輸和存儲(chǔ)，同時(shí)，區(qū)塊鏈及智能合約技術(shù)也可優(yōu)化分布式制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)和供應(yīng)鏈，為物聯(lián)網(wǎng)提供可信交互環(huán)境，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜流程的自動(dòng)化，為供應(yīng)鏈提供實(shí)時(shí)可見(jiàn)性，降低欺詐和盜竊風(fēng)險(xiǎn)，保證安全與效率。

難點(diǎn)三：市場(chǎng)化與協(xié)議難點(diǎn)，包括單一用戶參與困難，生產(chǎn)中介難以接入，個(gè)性化協(xié)議難以達(dá)成，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)難以歸責(zé)等。

區(qū)塊鏈解決方案：區(qū)塊鏈智能合約是一種無(wú)需中介、自我驗(yàn)證、自動(dòng)執(zhí)行合約條款的計(jì)算機(jī)交易協(xié)議，具有去中心化、去信任、可編程、不可篡改等特性，可靈活嵌入各種數(shù)據(jù)和資產(chǎn)，幫助實(shí)現(xiàn)安全高效的信息交換、價(jià)值轉(zhuǎn)移和資產(chǎn)管理，最終有望深入變革傳統(tǒng)商業(yè)模式和社會(huì)生產(chǎn)關(guān)系，為構(gòu)建可編程資產(chǎn)、系統(tǒng)和社會(huì)奠定基礎(chǔ)。基于區(qū)塊鏈的分布式制造系統(tǒng)可采用智能合約代替?zhèn)鹘y(tǒng)合約，類(lèi)比現(xiàn)有的去中心化交易市場(chǎng)ECoinmerce、Slock.it等建立個(gè)性化訂單協(xié)商市場(chǎng)，供單一用戶發(fā)布訂單和簽訂合約。同時(shí)，由于運(yùn)行在區(qū)塊鏈上的各類(lèi)智能合約可看作是用戶的軟件代理（或稱軟件機(jī)器人），智能合約本身即可視為數(shù)字化的生產(chǎn)中介或傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)調(diào)度問(wèn)題中基于代理（Agent）方法的數(shù)字化，其不可篡改、自動(dòng)執(zhí)行的特性將有利于生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)歸責(zé)。

難點(diǎn)四：民主化組織治理難點(diǎn)。

區(qū)塊鏈解決方案：基于區(qū)塊鏈和智能合約技術(shù)，可演化出各類(lèi)去中心化自治組織（DAO, 亦稱去中心化自治企業(yè)，DAC）和去中心化自治社會(huì)（DAS）。以DAO為例，智能合約可以將管理規(guī)則代碼化，代碼設(shè)定完成后，組織即可按照既定的規(guī)則自主運(yùn)行。組織中的每個(gè)個(gè)體，包括決策的制定者、執(zhí)行者、監(jiān)督者等都可以通過(guò)持有組織的股份權(quán)益，或提供服務(wù)的形式來(lái)成為組織的股東和參與者。DAO使得每個(gè)個(gè)體均參與到組織的治理，從而充分激發(fā)個(gè)體的創(chuàng)造性，降低組織的運(yùn)營(yíng)成本，減少管理摩擦，提高組織決策民主化。此外，編碼在智能合約上的各項(xiàng)管理規(guī)則均公開(kāi)透明，也有助于杜絕各類(lèi)腐敗和不當(dāng)行為的產(chǎn)生。分布式制造系統(tǒng)作為天然的去中心化組織有潛力依托DAO實(shí)現(xiàn)智能自治。

難點(diǎn)五：全球價(jià)值鏈治理難點(diǎn)。

區(qū)塊鏈解決方案：區(qū)塊鏈技術(shù)作為全球共享的分布式賬本，可在傳遞信息的同時(shí)傳遞價(jià)值，在一定程度上解決了價(jià)值傳輸過(guò)程中的完整性、真實(shí)性、唯一性問(wèn)題，降低了價(jià)值傳輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)，提高了傳輸?shù)男剩型窕ヂ?lián)網(wǎng)一樣徹底重塑人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)形態(tài)，實(shí)現(xiàn)從目前的信息互聯(lián)網(wǎng)向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變。Token是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的價(jià)值傳輸載體，借助Token體系，區(qū)塊鏈能夠?qū)⑺袇⑴c者對(duì)分布式制造系統(tǒng)及其全球價(jià)值鏈的貢獻(xiàn)量化并自動(dòng)結(jié)算，給予相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，使得全體參與者公平地共享系統(tǒng)價(jià)值增值，同時(shí)，由此催生的“Token經(jīng)濟(jì)”、“共享經(jīng)濟(jì)”及“社群經(jīng)濟(jì)”等新興經(jīng)濟(jì)組織機(jī)制也將為分布式制造系統(tǒng)中全球價(jià)值鏈的進(jìn)化和治理提供更多可行方案。