6.0 - 製造網路

前面的例子，5.0 個人生產 考慮了為單個地點製作家庭和愛好用途產品的專案。在這個例子中，我們考慮一個不同地點的人員和裝置網路，他們互相幫助製作東西，我們稱之為製造網路。該網路可以以兩種方式擴充套件。每個地點都可以像前面的例子一樣自我擴充套件。此外，各個地點可以合作構建新地點的物品。與我們所有示例一樣，整個地點和網路都將部分產出用於擴充套件，剩餘部分用於最終產品的使用者。

概念概述

我們將從專案目的和主要特徵的概述開始。後面的部分和頁面將更詳細地介紹如何設計和構建這樣的網路。

目的 - 製造網路的主要目的，就像我們所有種子工廠示例一樣，是供應人們需要和想要的產品和服務。在這個例子中，我們不將社群限制在單個地理位置。構成網路的人員和裝置互相幫助製作東西。在長距離移動人員和重型物品需要時間和能量，因此設計強調透過網際網路共享資訊和遠端工作。當有意義時，各個地點之間仍然使用長距離運輸。

該專案的最終目標是使裝置在很大程度上自動化，但人們可以從他們擁有的任何技能和工具開始，甚至沒有任何技能和工具。透過自學和互相教學，網路成員提高了他們的技能。他們還互相幫助獲取和升級一套工具和裝置。另一個目標是在社會採用機器人和自動化大規模使用之前實現自給自足。屆時，傳統工作可能會變得稀缺。因此，社群需要具備製造自己的產品，甚至製造自己的機器人來維持生計的技能和工具。在那之前，成員可以在業餘時間、家庭裝修和額外收入方面以不到全職的方式交易工作和商品。

特徵 - 無論專案從哪裡開始，發展都朝著一個主要由自動化生產系統組成的網路發展。因此，如果有人需要一張餐桌之類的產品，說明和設計檔案就會透過網路傳送到不同的地點。然後這些地點提供木材和五金，製造零件，將它們從一個地方運送到另一個地方，最後在目的地組裝完成的餐桌。付款或信用在工作完成後反向流動，理想情況下所有步驟都將自動進行。在現實中，可能需要人們做一些工作，無論是在現場還是透過遠端操作，但比傳統生產和銷售要少得多。

最終產品，如餐桌，不用於進一步生產。網路的一個設計特徵是能夠透過使用部分生產產出來自舉。它透過使用與最終產品相同的過程製造額外的裝置來擴充套件。儲存的說明和設計檔案透過網路傳送，只是產品是新增到網路中的新機器或工具。網路規模越大，積累的裝置越多，它就越能自我擴充套件。同時，最終產品的範圍也會擴大，最終將包括人們需要的大多數基本商品和服務，如食物、住所、公用設施和一些想要的可選物品。

有些人可能不感興趣自己操作生產裝置，但想要他們生產的產出。在這種情況下，他們可以提供資金購買啟動裝置、土地、材料和其他投入。然後他們獲得部分產出作為回報。足夠多的此類投資組合可以消除對傳統工作的需求。在網路之外工作始終是可能的，用於支付無法在內部製造的額外費用。如果網路滿足基本需求，那麼這類額外工作將是可選的，因此可以選擇根據偏好而不是需要來進行。

專案描述

本節更詳細地介紹了專案各個部分。

網路部分

製造網路由一組節點和連線它們的運輸系統組成。節點是包含一組設計或生產能力的站點。它可能很簡單，例如一臺機器或獨立的設計師，也可能很複雜，例如一個完全擴充套件的工廠。節點根據商定的協議，使用一個或多個運輸系統，將實物、能量和資料相互傳輸。他們還透過現有傳統方法與外部實體互動。傳輸的資料部分包括設計資訊、生產訂單和付款。我們預計大多數資料將透過網際網路傳輸，因為它已經構建並且發展良好。節點的所有權可能是獨立的，也可能是由共享實體（協會、公司等）擁有的。

叢集是一組物理上足夠靠近以有效地協同工作的節點。例如，它們可能位於工業園區或同一個大都市區內。有效的工作距離往往與它們之間傳輸的質量成反比，與傳輸的價值成正比。因此，設計節點可以在世界任何地方協同工作，因為設計資料價值很高，質量為零。另一方面，碎石質量高，價值低，因此在節點之間移動碎石只有在短距離內才有效。叢集可能使用組、協會或合作等名稱來表明它們在一起工作。叢集成員可以選擇設定對他們之間傳輸的偏好或優先順序。網路是指所有共享相同傳輸協議的節點和叢集，以及進行交付的內部和外部運輸系統。這使得他們能夠通訊資料、分配工作，併合作製作產品，包括擴充套件網路的新節點。節點可以自由加入或離開網路，儘管在離開之前應完成商定的進行中的工作和傳輸。

節點和傳輸型別

給定網路中的節點都共享相同的傳輸協議，但它們的內容和功能可能大不相同。由於給定節點可以隨著時間的推移而演變和擴充套件並新增新功能，因此無法將其永久放置在離散類別中。但是，我們可以使用描述性名稱，例如金屬加工或化學加工節點，來幫助理解網路如何運作。當我們抽象地處理設計和協議時，節點的這些描述性名稱並不必要。我們也可以用一些鬆散定義的類別來描述節點型別。專業節點僅執行一個或幾個相關的任務，而通用節點可以執行多種任務。專業節點的例子包括設計節點、採礦節點和電源節點。輸出各種最終產品的通用節點可以描述為入門、擴充套件或工業規模。輸出型別較少的那些可以描述為車間，例如木工車間。商業節點主要製造出售的產品，而私人節點主要製造個人或內部使用的物品。

連線節點的運輸系統也可以用類別來描述。內部系統由網路成員擁有，例如送貨卡車。外部系統由外部實體擁有，例如網際網路服務提供商或公共道路。傳輸也可以在邏輯上區分網路成員之間或成員與外部站點之間。但是，相同的運輸系統可以用於兩種型別的目的地，也許除了不將網路協議用於外部交付之外。從功能上講，運輸系統透過被交付的實體型別來描述。我們當前用於自我擴充套件系統的參考架構包括散貨、離散貨物、人員、能量、液體和氣體以及資料。節點和傳輸系統都可以透過它們的操作方式來描述。例如，它們可以描述為手動、遠端操作或自動化的。

操作概念

運營概念 描述了網路建成後的執行方式。目前，該概念僅僅是進一步分析和設計的起點。我們的網路運營概念遵循溝通、協商和執行的順序。這與傳統業務中廣告、報價、合同、生產、交付和付款的運作方式類似。區別在於，一個完全成熟的網路可以使用協議、生產節點和運輸系統來自動化這些步驟。

在概念上，節點和運輸系統會透過網路協議以標準化格式釋出其能力和成本。這可以透過分散式點對點網路或網站提供的資料來實現，但具體方法可以留待日後考慮。能力資訊將包括裝置容量、生產地點、成本、進度和其他相關資料。另一個節點或外部客戶，如果需要製造或供應某些物品，可以搜尋網路以查詢合適的生產能力。他們可以傳送資訊請求或報價請求以定製工作，或者如果它是標準物品，則下訂單。接收節點隨後接受訂單，將其放在他們的生產計劃中，並定期進行進度溝通。在網路的早期開發階段，一些步驟可能需要手動完成。在完全成熟的版本中，它們可能完全自動化。

產品的工程圖檔案將包含足夠的構建資訊。這包括所需材料、零件來源、數量、製造工藝、零件形狀、組裝說明等。工程圖檔案的格式將是標準化的，以便它們可以與節點能力匹配。網路操作的更詳細步驟始於使用者，無論是來自外部還是網路的一部分，他們想要製造的產品。我們將以家用餐桌為例。使用者在網路上檢視可用的設計，或者如果他們想要定製設計，則檢視設計節點的能力。一旦他們選擇了最終設計，他們本地的訂購軟體就可以將產品的需求與可用的生產和運輸能力進行比較。該軟體可以生成一個節點或叢集的排名列表，這些節點或叢集可以交付完成的專案。客戶可以檢視這些候選者，聯絡他們以獲取更多資訊，或者直接提交訂單。訂單將包括對工程圖檔案的引用，這些檔案指定要製造的內容、交付說明和可用付款證明。獲得初始訂單的節點反過來會根據需要向供應商發出訂單。例如，完成餐桌的木工節點可能會發出木材和五金件的訂單。對於複雜物品，單個原始訂單可能會在網路和外部供應商之間生成一系列額外的訂單。大型商業節點可能能夠完成整個產品，而小型獨立節點可能需要將工作分配給它們。一個節點可能提供正確尺寸的木材，另一個節點使用臺鋸和其他木工工具來塑形零件，第三個節點進行精加工和組裝，第四個節點交付成品。一旦客戶授權，訂單生成和工程圖檔案的交付就可以完全自動化。

為了支付各種生產任務，下訂單的人會在電子支付網路上託管足夠資金。這可以透過傳統的金融系統（如銀行賬戶和信用卡）或新的可程式設計系統（如比特幣）來實現。可程式設計網路具有允許自動支付多個供應商的功能。此類網路中的交易記錄是公開的，因此節點運營商可以看到資金已託管。託管保證資金可用，但只有在工作完成時才會交付。當節點完成其工作並將物品交付給下一個節點或最終客戶時，託管系統會收到通知，以釋放他們的一部分資金來支付他們。此步驟也可以選擇手動或自動完成。由於交易記錄是公開的，節點可以證明他們完成了工作並獲得了報酬。如果訂單資料也是公開記錄，那麼訂單和完成歷史的組合可以作為節點信譽的衡量標準。未來的客戶可以使用它來幫助選擇用於新工作的節點。信譽系統是這種分散式生產的可選功能，但它可能很有用。

網路建立和增長

我們不期望這樣的網路能夠一次性設計和構建。相反，我們可以從現有的非網路化企業和實體開始，他們同意合作。他們不必將所有工作都投入網路，而是可以逐步新增。除了相互關聯和手動共享資料之外，第一步是讓一個或多個設計節點開發傳輸協議，然後支援軟體來處理純電子傳輸，例如工程圖資料和支付。在這個層面上，滿足單個訂單的實際工作仍然可以透過他們已經使用的任何傳統方式完成。下一步是建立包含足夠資訊以將任務分配給多個節點的產品設計，並針對不斷增長的網路中的生產進行最佳化。然後，訂單可以從發起者開始並行釋出，或者作為一條鏈，其中一個節點為其他節點生成子任務。隨著新設計的出現，節點可以開始自動化其內部操作和交付，以提高效率並降低成本。

該網路旨在以分散式方式，而不是集中式自上而下的設計，按需執行和增長。但是，網路成員可以協作改進設計和協議更新。新節點可以透過將自己的能力釋出到網路來建立自己，並且可以隨時更改或刪除這些資料。他們可以從純手動操作開始，並且只下載網路軟體來溝通能力和訂單。個人可以訂購的一些產品旨在成為新的生產要素，這使他們能夠擴充套件和自動化其能力。因此，網路可以透過新增新節點、新產品設計和更多要素的內部生產來自我擴充套件。隨著網路的增長，它可以變得更加自動化，並在內部生產更廣泛的所需物品。一個完全成熟的網路可以提供大部分自己的投入和產出。

潛在好處

設計、構建和運營 MakerNet 型別的分散式生產網路需要付出努力。擁有這樣一個網路必須有足夠的優勢才能證明其建立的合理性。在開發這個概念的這個階段，我們無法證明這些優勢的存在。但是，我們可以列出潛在的好處，然後在概念不斷發展的同時進一步調查它們。

個人可以先以最小的能力加入網路，但立即獲得網路其他部分的益處。與傳統的商業創業相比，它可能會降低進入門檻。
對於定期互相合作並積累技能和信譽的人來說，可能存在社會和經濟效益。
自動自我擴充套件的程度和速度可以產生很高的資本增長率。
在訂單、支付和生產任務自動化的程度上，它將具有低開銷和高生產率。
將單個任務路由到每個客戶最近/最快/最便宜的節點，可能比單一地點的集中式生產更有效。
滿足廣泛客戶的訂單可能最佳化並穩定生產計劃，並且自動將任務重新分配給其他節點可能更好地處理延遲或故障。
如果訂單和支付僅由帳號識別，並且最終交付是一個封閉的容器，則可以增強隱私。發貨人只需要知道目的地，而不需要知道運送的物品或價格。
所有權和租賃策略可以自動化，因此人們始終為自身（使用自動化裝置）工作。這可能具有稅收優勢。

設計流程

在描述了總體概念之後，我們現在將討論如何設計這樣的系統。目前，本節內容非常初步。這本華夏公益教科書整體上是關於自我擴充套件的生產系統。我們在第 3.4 節中介紹了一個通用的參考架構，在第 4.0 節中介紹了一個基於系統工程的設計流程。我們將這些作為這個分散式網路特定示例的起點。與其他自我擴充套件系統一樣，分散式網路很複雜，因此我們計劃分階段增長，並將整個專案劃分為較小的元素，以簡化設計任務。在這種情況下，起點是現有的技能、工具和裝置，以及現在的業務流程。早期階段新增網路通訊和支付軟體，以及更多傳統裝置以支援新的生產任務。一旦網路成員開始互相訂購零件和產品，他們就可以開始設計定製硬體並設定生產節點。

分散式特性

由於它是分散式的，這個例子將更加強調連線位置的運輸功能和元素。歷史上，工廠和辦公室是集中式的，因為它是成本較低的解決方案。現代通訊和運輸裝置降低了這些成本，因此現在更多分散式解決方案變得可行。其他因素，如減少通勤時間和運輸能源消耗，可以在本地分散式生產中發揮作用。但是，出於設計和最佳化目的，將一組生產裝置視為一個整合實體仍然是有用的，儘管這些部件在物理上是分開的，並且處於不同的所有權下。即使這些元素分佈廣泛，為了操作效率，將它們設計為協同工作並使用標準化介面和協議仍然是有意義的。Internet 本身和飛機的交通管制網路就是這種分散式系統的現有例子。將事物物理分組在一起仍然會有一些優勢，但我們將它視為基於情況的設計選擇，而不是預設假設。其他因素，如啟動資金和員工的可用性，可能會推動更分散式的解決方案。

關於第 7.0 節 - 分散式生產網路的說明

分散式生產網路 (DPN) 與我們第一個社群工廠的示例相比，具有以下區別和關係。

該網路的目標是為其成員提供實體產品和收入。
它遵循與使用自動化和自我擴充套件相同的原則和通用參考架構。
它假設的是一個由獨立擁有節點組成的網路，而不是一個社群專案。
由於它更加分散式，因此它可能比種子工廠啟動套件的啟動需求更低。
一些節點如果擴充套件足夠大，可以發展成為社群工廠/種子工廠。因此，這些示例並非完全獨立，但側重點不同。它們可以是聯合增長模式的一部分。
DPN 可以以傳統企業和個人擁有的裝置為起點。它們加入網路的目的是合作並升級到自我擴充套件的自動化。它們可以使用初始裝置立即提供商品和服務，彼此之間相互提供。升級可以從小規模專案開始，最初透過現有工作中的業餘時間/剩餘產能，或透過彙集資源購買或建造自動化裝置。
由於分散式，DPN 比社群工廠更強調各種運輸和通訊方面。支付和遠端操作將更加重要。
在設計時應更多地考慮從手動/傳統流程開始，並提供升級到自動化的路徑。
設計時應考慮將“原型DPN節點”設定為一項研發任務。

自動化協議推導

分散式網路由執行功能的節點和連線它們的傳輸系統組成。節點的複雜程度可變，但至少執行一項任務。因此，自我擴充套件架構中的每個功能都可以是一種專門的節點型別。類似地，傳輸系統可以承載多種物品型別，但至少必須交付一種型別。因此，每個輸入和輸出流型別都可以由專門的傳輸系統處理。這些“原子”功能和流可以用來定義網路介面和協議。然後，更復雜的操作將透過將這些原子任務分組到更大的集合來構建。

增長模式

DPN 可以從個人開始，他們協作構建或獲取傳統和計算機驅動的裝置、現有的個人工作室和具有現有裝置的大型企業。他們同意作為一個網路共同努力，升級彼此的能力，並提供勞動力、零件和材料等資源。他們還可以組建合作社、夥伴關係或共同財產所有權來執行更大的專案或構建網路位置。隨著時間的推移，網路成員設計和構建新的機器和軟體，並最佳化他們的流程，使不斷增長的網路更加高效和自動化。一些網路節點可以發展成為具有高度自動化水平的完整工廠。

為了設計目的，我們可以假設從無到有開始，並逐步構建傳統的工具和裝置，目標是從一開始就最大限度地實現自我擴充套件。例如，基本的木工工具可以用來製作木製儲物架，以存放用於以後專案的木材。隨著傳統車間的多樣化，它最終開始建造自動化機器。在現有個人和商店合作的實際情況下，他們可以跳過已經擁有它們的早期增長階段的獲取和構建。

商業場景

由於分散式網路屬於不同的所有者，他們必須相互互動，決定接受什麼工作，交換什麼資源，以及它們的支付。這屬於商業場景和計劃的範疇。場景涵蓋網路的整個運作，而計劃涵蓋各個商業實體。為了制定這些場景，我們首先收集要整合的想法，然後嘗試組織和新增細節。

商業理念

- 與本書中其他系統部分一樣，我們希望儘可能地自動化大部分工作。

- 當你為自己製作東西，而不是為他人工作或向他人出售東西時，你不必繳納所得稅或銷售稅。

- 人們可以共同擁有資產的一部分，就像合夥制或“共有權”。通常，利潤或佔用率由共同所有者分配，但出於我們的目的，我們分配生產產出，這些產出歸所有者所有。所有者需要直接參與，以避免建立證券（他人進行工作時的被動投資）。證券會帶來許多法律和管理方面的複雜性。參與意味著指導要生產什麼，以及做一些工作。並非所有產出都將由所有者直接使用。一些可能會出售，產生納稅義務，但比只出售東西的純商業要少。

- 可以建立一個自動化市場來交易或租賃資產部分，以適應個人需求和興趣的變化。例如，他們可能擁有部分自動溫室，為其提供食物，如果他們獲得了生活伴侶或孩子，可以增加其份額。活躍的資產部分市場使這更容易。可移動資產需要一個識別和跟蹤系統，就像汽車有 VIN 號碼一樣。跟蹤可以透過在移動時拍照和掃描來實現。

- 網路資產和裝置池越大，可以在內部製造的東西就越多，而不是從外部購買。這增加了為產出份額工作的機會，並避免了每個生產階段的銷售加價。自動化網路的一部分降低了整個網路的成本。

- 仍然需要專家，例如瞭解自動化和種植植物的溫室操作員。他們將作為操作員擁有溫室的更大一部分，而其他人將購買部分以獲取產出。

- 專案需要檢查其所在位置的適當法律框架（合作社、合夥企業、有限責任公司等）。不幸的是，沒有一個單一的解決方案，因為法律因地點而異。

- 針對共有資產的高效市場有可能擾亂收費較高的企業，例如房地產和股票經紀公司。帶有買方分期付款的共有權融資結構可以降低風險並替代銀行。

籌集資金

在傳統的商業融資中，一個新工廠的建設者會去找投資者和金融機構來獲得所需的資金。通常，獲取資金需要大量文書工作、會議和管理費用。在分散式生產場景中，我們可以採用不同的方法。我們可以從金融節點開始，使用數字貨幣網路來資助早期生產要素。分散式資產所有權會自動跟蹤，支付和產品會流回金融家。法律框架是“共有權”，根據所有權份額分配產出和使用權。

專案釋出到金融節點，提供說明、法律檔案和需要籌集的投資。個人透過將金額髮布到其控制下的數字地址來訂閱投資。因此，資金仍然掌握在他們手中，但公共分類賬允許每個人看到籌集的金額。一旦目標達成，資金將轉發給專案組織者，然後他們使用資金購買生產裝置。然後，捐款者共同擁有資產的未分割部分，並獲得相應比例的產出份額。

這種方法可以取代傳統的商業融資。某人建立了一個新的節點或位置，但沒有足夠的資金支付全部費用，他們可以自己提供 20%，並從多個金融節點獲得 80%。作為經營該節點的回報，他們獲得的產出份額超過 20%，這可以用來隨著時間的推移購買剩餘的所有權份額。最終，他們可以積累足夠的剩餘資金，自己成為金融節點的一部分，並獲得其他節點的部分所有權。想要將生產產出用於自身用途但不想經營節點的人可以購買各種節點的份額，這些節點以靜態所有權條款生產食物、電力和其他物品——他們的百分比保持不變。如果沒有足夠的此類節點，金融節點可以支付建造更多節點的費用。

交易網路

所有權、財務支付和產品交付涉及所有者之間的承諾和合同。傳統方法涉及文書工作和銀行系統，這需要大量的手動步驟。例如，假設個人想要定期從自動溫室訂購一些農產品。購買溫室的部分所有權將是一項單筆交易，以後的交付可以自動化。可以建立一個部分所有權市場，操作員保持穩定的百分比，其他人可以隨意買賣剩餘部分。這不僅僅是被動持股，因為所有所有者都可以提交關於溫室應該種植什麼的要求。由於活植物需要時間生長，這些產出訂單將在提前安排，也許是按季度安排。在此之前，溫室將生產正在進行的任何產品。可以向所有權市場提供有關種植內容的資訊，以幫助買家選擇要購買哪些產品。

專案階段

網路以個人選擇加入和參與程度為基礎，以臨時方式執行。因此，它不能對成員強加任何特定的順序或協議。但是，網路成員可以就功能達成一致並協調計劃。出於設計和分析目的，他們可以制定一系列開發和實施階段，我們將在下面開始。

如上一節所述，DPN 可以從個人和企業開始，形成合作網路並使用現有裝置。因此，它可以在網路的任何新設計產生之前就開始執行。然而，從邏輯上講，我們將研發階段放在構建和運營網路之前。

階段 0 - 研究與開發

研發階段包括建立新的和定製的軟體和硬體，以升級網路的自動化、自我擴充套件和分散式操作，超越傳統的當前方法。設計節點將需要在網路的後期運營中建立新產品和位置。因此，我們假設早期的設計節點也將執行研發任務，並作為升級開發原型和位置。設計專案是設計節點執行的工作，以完成的設計作為產出。

DPN 開發的這一階段包括以下任務

- 協調，

- 概念和初步設計，

- 建立研發場所，

- 開發新技術

- 建造和測試原型

- 設計位置和節點細節

階段 1 - 建立 DPN 節點和位置

一個位置由網路成員擁有，並且可能包含在其中獨立擁有的不同節點。位置的示例包括工業園區、辦公樓或資料中心。這些都可以包含租賃或私人擁有的空間。個人和企業也可以在位置之外運營獨立的節點。因此，家庭車間或車輛可以作為節點參與網路，但不必作為位置獨立擁有。

整個網路需要協調 - 例如跟蹤參與者及其提供的功能，以及分發成員資格和啟動資訊。協調本身當然也可以是分散式任務，例如透過論壇、維基或點對點網路。以下子階段可以根據需要作為升級並行新增/構建。

- 階段 1A - 新增傳統節點和位置： 這是新增現有元素，或使用傳統方法構建新元素。

- 階段 1B - 新增資料傳輸： 這將新增網路通訊，以自動化成員公告、工作請求等。實際工作仍然透過傳統方法進行。