分布式制造系统（distributed manufacture system，DMS）是由小规模制造单元基于物理、数字、通信等新兴技术组成的生产系统，通过实现制造设施的本地化和供应链参与者的全面沟通，促进客户主导的按需生产，提高系统的灵活性、适应性、敏捷性和鲁棒性。

分布式智能生产网络DIPNET基础架构

分布式制造系统的实现需要满足生产技术、配套服务、基础设施、人才储备等多维度要求。近年来，随着科学技术的发展和人才教育的普及，分布式制造系统的相关技术正逐渐成熟，唯独缺乏一个足够规模、高度联通、安全可信的数字基础设施以高效集成所有关键技术和核心要素。由此导致当前的分布式制造系统大多为标准化可复制模型工厂，普遍存在信息不对称、资源不共享、互动不通畅、响应不迅速、交易费用高、企业自主核心能力弱等问题。区块链作为一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式，具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点，有望成为集成分布式制造系统各智能组件和组织机构的理想数字基础设施。通过回顾研究文献，我们将分布式制造难点分为互操作与协作难点、安全性与监管难点、市场化与协议难点、民主化组织治理难点与全球化价值链治理难点五类，以下将分别介绍并给出相应的区块链解决方案。

难点一：互操作与协作难点，包括中小型企业接入困难、多主体交互困难、任务规划困难和资源调度困难。

区块链解决方案：区块链本身就是一个规模足够大的分布式网络，特别是面向全球所有用户的公有区块链更是允许任何人在其中读取公开数据和发送交易，其P2P的组网方式意味着网络中每个节点均地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互，不存在任何中心化的特殊节点和层级结构，中小型企业可不受企业本身生产能力约束地自由接入网络并承担生产任务。同时，区块链系统的共识机制可有效解决网络的一致性问题，公开可查、不可篡改的分布式账本保证了所有信息的可靠性和生产任务的可追踪性，根据链上数据建立的规划系统可避免资源冲突问题并在准确及时的信息指导下完成决策任务。

难点二：安全性与监管难点，包括身份认证困难、数据安全存储与共享困难、知识产权等法律权利维权困难和监管审计困难。

区块链解决方案：基于区块链已开发出许多数字身份认证系统，如：IDhub、MyCUID、e-Resident等，数字版权认证及交易系统，如：版权家、原本、小犀版权链等，电子凭证系统，如：络谱区块链登记开放平台、壹帐链、IP360等。分布式制造系统可以直接集成这些系统以解决身份认证困难、知识产权等法律权利维权困难和监管审计困难。而对于数据安全存储与共享困难，利用区块链本身的加密算法即可实现数据的加密传输和存储，同时，区块链及智能合约技术也可优化分布式制造系统的关键技术——物联网和供应链，为物联网提供可信交互环境，实现复杂流程的自动化，为供应链提供实时可见性，降低欺诈和盗窃风险，保证安全与效率。

难点三：市场化与协议难点，包括单一用户参与困难，生产中介难以接入，个性化协议难以达成，生产风险难以归责等。

区块链解决方案：区块链智能合约是一种无需中介、自我验证、自动执行合约条款的计算机交易协议，具有去中心化、去信任、可编程、不可篡改等特性，可灵活嵌入各种数据和资产，帮助实现安全高效的信息交换、价值转移和资产管理，最终有望深入变革传统商业模式和社会生产关系，为构建可编程资产、系统和社会奠定基础。基于区块链的分布式制造系统可采用智能合约代替传统合约，类比现有的去中心化交易市场ECoinmerce、Slock.it等建立个性化订单协商市场，供单一用户发布订单和签订合约。同时，由于运行在区块链上的各类智能合约可看作是用户的软件代理（或称软件机器人），智能合约本身即可视为数字化的生产中介或传统分布式系统调度问题中基于代理（Agent）方法的数字化，其不可篡改、自动执行的特性将有利于生产风险归责。

难点四：民主化组织治理难点。

区块链解决方案：基于区块链和智能合约技术，可演化出各类去中心化自治组织（DAO, 亦称去中心化自治企业，DAC）和去中心化自治社会（DAS）。以DAO为例，智能合约可以将管理规则代码化，代码设定完成后，组织即可按照既定的规则自主运行。组织中的每个个体，包括决策的制定者、执行者、监督者等都可以通过持有组织的股份权益，或提供服务的形式来成为组织的股东和参与者。DAO使得每个个体均参与到组织的治理，从而充分激发个体的创造性，降低组织的运营成本，减少管理摩擦，提高组织决策民主化。此外，编码在智能合约上的各项管理规则均公开透明，也有助于杜绝各类腐败和不当行为的产生。分布式制造系统作为天然的去中心化组织有潜力依托DAO实现智能自治。

难点五：全球价值链治理难点。

区块链解决方案：区块链技术作为全球共享的分布式账本，可在传递信息的同时传递价值，在一定程度上解决了价值传输过程中的完整性、真实性、唯一性问题，降低了价值传输的风险，提高了传输的效率，有望像互联网一样彻底重塑人类社会活动形态，实现从目前的信息互联网向价值互联网的转变。Token是区块链网络上的价值传输载体，借助Token体系，区块链能够将所有参与者对分布式制造系统及其全球价值链的贡献量化并自动结算，给予相应奖励，使得全体参与者公平地共享系统价值增值，同时，由此催生的“Token经济”、“共享经济”及“社群经济”等新兴经济组织机制也将为分布式制造系统中全球价值链的进化和治理提供更多可行方案。