工業4.0時代與企業運作管理

蔣慶榮

工業4.0時代與企業運作管理

蔣慶榮

國務院于2015年公布的《中國制造2025》是中國版的“工業4.0”規劃，提出了中國制造強國建設三個十年的“三步走”戰略。隨著網絡化和智能化的突飛猛進，劃時代的工業4.0時代悄然而至，全球經濟已演變推進到第四次大發展洪流之中，社會生產方式和服務模式將發生質的變革，工業化生產水平的科技含量以及智能化水平將飛速發展。在劃時代機遇和挑戰面前，推動中國社會經濟高端化的跨越發展，引領時代發展潮流，有著極其重要的意義。把握工業4.0時代，是中國經濟社會未來發展的關鍵之所在，顯得格外重要。

4.0時代；企業；運作管理

18世紀60年代至19世紀中葉，隨著蒸汽機的發明和蒸汽驅動機械制造設備的大量普及，催生了人類歷史上第一次工業革命，即工業1.0時代。19世紀末至20世紀初，隨著電的發明和發電及電力驅動機械的大規模出現，在勞動分工細化的基礎上，開創了第二次工業革命，即工業2.0時代。第三次工業革命則是1951～2010年的“電子和計算機”時代。工業4.0時代就是從2011年開始的“網絡和智能化”時代，也就是我國近期一直在提及的“中國智造”。

工業4.0時代是以智能機器人為主導，以網絡化和智能化高度發達的智能工廠為核心，依托智能化生產系統與互聯網、物聯網、務聯網高度整合的智慧平臺，創造高度發達的生產、制造和服務的全新智能化模式，實現工業生產和服務低人工成本、高生產效率，全方面滿足社會生產生活的需要，全方位提升制造業與服務業的經濟效益與社會效能，是科技發展和工業制造的第四次革命。

一、工業4.0的基本特征

工業4.0這個概念最先是德國提出來的，德國擁有雄厚的工業基礎，對于德國而言，工業4.0也是一個國家級戰略，實施這個戰略的目的是探索未來工業生產的新途徑。除了德國，美國也喊出了“再工業化”及“能源互聯網”的口號，發動了以“工業互聯網”為代表的一系列“先進制造業”計劃；日本、韓國也正在大力推進智能制造，已經開始大量普及工業機器人。工業4.0具有以下五個基本特征：

深鏈接。工業4.0最顯著的特征就是鏈接，把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密聯系在一起，通過互聯網和信息通信手段，實現生產制造和服務的最優化。

大數據。這是工業4.0得以實現的核心所在，智能化制造和智能化服務需要把產品數據、設備數據、研發數據、工業鏈數據、服務鏈數據、管理數據、運營數據、銷售數據、消費者數據等，進行分類采集和整理，篩選研判，形成強大的數據流，服務于生產制造。

高效率。工業4.0將在生產和服務的全過程中置入各種傳感器，通過CPS形成一個巨大的、全面的、立體的智能網絡。通過智能網絡融合，使人與人、人與機器、機器與機器、服務與服務之間，形成一個互聯互通，實現橫向、縱向和端到端、點對點、點到面的高度融合，實現生產與服務效率最大化。

全創新。全方位創新是工業4.0的靈魂，隨著生產設施設備、制造技術、制造流程的高度智能化，必將推進產品、模式、業態、組織等方面的創新層出不窮。工業4.0的實施過程就是制造業和服務業創新發展的過程，包括從技術創新到產品創新，到模式創新，再到業態創新，最后到組織創新。

個性化。這是工業4.0非常重要的特征，企業生產制造與服務基于用戶和客戶需求的個性化和實時性而開展，每個企業、每個產品、每項服務都有自己的特質和個性，在整個生產和服務形態上，從大規模生產，轉向個性化定制，從訂單式生產轉向預測式實時生產，企業整個生產和服務的過程更加柔性化、個性化、定制化。

二、我國工業4.0的發展現狀

黨的十八大明確指出，推進經濟結構戰略調整是加快轉變經濟發展方式的主攻方向，優化產業結構是新時期加快轉變生產方式的根本出路。隨著近年來全球科學技術的發展，特別是我國實業界和科學技術在移動互聯網、大數據、云計算、物聯網、人工智能等方面的快速崛起，實體經濟與虛擬世界的結合，產業技術長期積累在技術突破后的質的飛躍。在這個大環境下，中國工業4.0時代橫空出世。國務院于2015年5月8日公布的《中國制造2025》是中國版的“工業4.0”規劃，提出了中國制造強國建設三個十年的“三步走”戰略。2015年全國兩會上，李克強總理在政府工作報告中明確提出：要把“大眾創業，萬眾創新”打造成為推動中國經濟繼續前行的“雙引擎之一”，是第一個十年的行動綱領。

（一）我國工業4.0的戰略背景

制造業失速的現狀迫切需要新的變革。以珠三角為代表的中國制造業基地，特別作為世界制造業工廠的東莞，在世界經濟持續疲軟的背景下，從2008年下半年開始，一部分制造工廠和企業陷入了困境，大批工廠的發展步履維艱，能夠勉強支撐的企業也是大幅降薪裁員，制造業增速負增長已成常態。珠三角作為我國制造業的搖籃、“中國制造”的核心產業基地，曾經創造了屢屢輝煌，在這種環境下，迫切需要改變現狀，徹底變革或轉型升級才是有效出路，這給我國實施“工業4.0”規劃提供了現實條件。

企業成本和利潤壓力成為推進變革的內在動力。珠三角、長三角地區的傳統制造業大多數屬于勞動密集型產業，在目前各個行業普遍產能過剩的背景下，在“互聯網+”新的模式沖擊下，隨著工廠用工成本的不斷上升，企業經營成本的不斷提高，商品利潤的不斷壓縮，對于勞動密集型產業，是一個極大的打擊，使企業的經營運作困難重重，制造業的“合并潮”和工廠的“倒閉”現象時有發生。如今，這些制造業企業的生存與發展急需要尋求一條出路，為中國推進工業4.0革命提供了巨大的內在動力。

宏觀發展戰略規劃為工業4.0提供了良好的外部環境。早在2002年，我國就提出要走新型工業化的道路，所謂新型工業化道路，就是工業化與信息化的相互促進。特別是“互聯網+”的飛速發展，為中國發展“工業4.0”創造了良好的外部條件。

（二）我國工業4.0的主要任務

按照《中國制造2025》的部署，我國制造業強國進程可分為三個階段：2025年中國制造業進入世界第二方陣，邁入制造強國行列；2035年中國制造業將位居第二方陣前列，成為名副其實的制造強國；2045年中國制造業可望進入第一方陣，成為具有全球引領影響力的制造強國。這是我國應對未來發展的有力舉措，從國家層面看，包括了十大重點領域和完成五項重點工程建設，對于企業來說，需要完成十大任務。

“中國智造”涉及的十大重點領域主要包括：新一代信息通信技術產業、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械、農業機械裝備。

“中國智造”需要實施五項重點工程：一是國家制造業創新中心建設工程，主要是指面向未來的十大重點領域的基礎研究和產業化的工程，建設一批產學研用相結合的制造業創新中心；二是智能制造工程，智能制造是新一輪工業革命的核心，只有通過智能制造，才能帶動各個產業的數字化水平和智能化水平的提升；三是工業強基工程，實施工業強基主要是為了解決基礎零部件、基礎工藝、基礎材料落后問題；四是綠色制造工程，實施綠色制造工程則是要努力解決我國經濟發展的環境和資源的制約問題；五是高端裝備創新工程，實施互聯網、數控機床、大飛機等專項的基礎上，推進新的高端裝備創新專項。

中國企業面臨的十大任務：一是建立智能化的企業運作理念和行業標準；二是推進信息化和工業的化的高度融合；三是全面推行綠色制造和綠色服務；四是全面提高企業的創新能力；五是著力推進智能制造與智能服務的基礎設施設備建設；六是大力推進重點項目的突破和發展；七是深入企業內部結構調整；八是完成服務型制造與生產性服務的一體化；九是智能化背景下的企業制造與服務的流程再造；十是質量品牌、綠色制造與服務等經濟效益和社會效能的全面提高。

（三）我國工業4.0的發展趨勢

從各種信息和數據可以看出，我國生產制造業目前正在邁進工業4.0時代或正在為進入工業4.0時代創造條件，德國工業4.0研究機構、中國相關院所以及中德兩國企業組成的中德“工業4.0”推動聯盟，成立了第十一個國家級經濟新區——青島西海岸新區成立，成為中國首個“工業4.0”聯盟。在第十六屆中國國際工業博覽會上，中國展出首套工業4.0流水線。

廣東省政府2015年3月印發了《廣東省工業轉型升級攻堅戰三年行動計劃（2015-2017年）》，標志著廣東已迎來全面推進“機器換人”戰略階段。計劃至2017年末，廣東省力爭三年累計引導2萬家、超過50%的規模以上工業企業完成新一輪技術改造；三年累計完成工業技術改造投資9430億元，初步建成10個在全國具有較大影響力的智能制造產業基地，建成2個國內領先的機器人制造產業基地，推動1950家規模以上工業企業開展“機器換人”工作。隨著機器換人的推動，我國機器人產業必將迅速發展，充分說明“中國智造”的時代正在到來。

目前，海爾、富士康等少數大型生產制造型企業在生產制造過程中開始采用工業4.0流程，東莞、佛山開始大規模地實施“機器換人”計劃。在基礎工程方面，騰訊、研詳、華為、中興、百度、迅雷等IT業公司已經行動起來，成立了專門的機器人研發部門或正在籌措智能機器人軟硬件研發團隊。同時，在珠三角和長三角還有更多的企業正在投入到工業4.0基礎工程的研發中，匯集成為力量巨大的潮流，極大地促進了中國經濟轉型和結構調整，為深入推進工業4.0變革打下了堅實可靠的基礎。

三、工業4.0時代企業的運作與管理

工業4.0時代的內核是智能制造和智能工廠。“智能制造”包括五個方面的內容：產品智能化、生產方式智能化、裝備智能化、管理智能化和服務智能化。而智能工廠主要是指智能生產和智能物流在強大的數據信息支持下，通過網絡化分布式生產設施，快速實現人們對工業制造品的需求。所以，工業4.0企業有著完全不同的個性與特點，企業的運作更加復雜，要求更加精細化和專業化，企業管理在各個智能要素間的點、線、面和網絡體系之間必須實現高效融合和無縫連接。

（一）4.0時代企業的類型與組織架構

4.0時代的企業可以分為智能基礎研發企業、智能制造型企業和智能服務型企業。新的時代背景下，信息網絡技術與傳統制造業相互滲透和深度融合，深刻改變產業組織方式，帶來三個方面的轉變：由大規模批量生產向大規模定制生產轉變、由集中生產向網絡化異地協同生產轉變、由傳統制造企業向跨界融合企業轉變。這種改變加速形成新的企業與用戶關系，通過“物聯網”和“務（任務）聯網”，把產品、機器、資源、人有機聯系在一起，推動制造業和服務業各環節數據共享，實現產品全生命周期和全制造服務流程的數字化。

工業4.0時代的主體是智能制造型企業，圍繞智能制造工廠，提供全方位服務的企業有三大類：第一類是提供工業4.0解決方案的企業，即為制造業公司提供智能工廠頂層設計、轉型路徑圖、軟硬件一體化實施的工業4.0解決方案企業；第二類是技術供應商，包括工業物聯網、工業網絡安全、工業大數據、云計算平臺、MES系統（生產過程精細管理）等企業；第三類智能基礎研發機構，包括虛擬現實、人工智能、知識工作自動化等。智能服務型企業是工業4.0時代特有的實體，主要任務是實現智能制造全產業鏈協同優化，利用全產業鏈形成的大數據進行綜合的數據分析與挖掘，針對全產業鏈各個環節的各級用戶，面向其具體的活動需求提供定制化的、可以輔助其他具體活動決策的信息。這類企業為智能制造提供具有正確性、前瞻性、層次化、個性化的各種高價值的信息。

智能型企業在組織架構設置上，往往與傳統企業有著較大的區別。傳統企業把人、物、資金、流程等管理作為重點，而智能型企業基于智能機器、信息流、用戶個性化、產品實時性而設置企業組織架構。針對智能企業的社會分工不同、擔負的作用不同，一般按照以下四種不同類型來設置企業的組織架構：平臺提供商類、智能工廠類、智能服務類和基礎研發機構類。每一種企業類型在機構設置上具有獨特的個性和完全不同的結構特點。

（二）管理的核心要素及運作流程

工業4.0企業是通過強大的機器人平臺、智能物流、智能信息、數據流、網絡化分布式的生產設施，整合客戶和業務合作伙伴，快速制造和組裝定制產品，滿足人們對工業制造品和服務的最大需求。因此，企業管理的核心要素包括五個方面：通過智能服務實現全產業鏈協同優化、決策的最優化、物流智能化、數據的實時性和精確性、供給與需求的同步化。其運作流程是在用戶、智能機器、互聯網、大數據、云計算、物聯網、人工智能等各個智能要素之間，構建互連互通的高度集成的閉合環路，全面提高企業的核心競爭力。

（三）我國傳統制造業在4.0時代的出路

我國傳統制造業的出路在于建立符合4.0時代標準的企業體系，只有不斷升級優化商業模式、提高產業鏈結構，中國制造業的寒冬才能度過，新的曙光才能到來。

一是做好企業的轉型升級。當前國內的大部分傳統企業都處在工業2.0與工業3.0之間，企業的用工成本不斷上升、經營成本不斷提高、商品利潤不斷壓縮，這些都直接制約了制造業的轉型發展。做好轉型升級的關鍵在于對企業實施工業4.0改造，引進自動化生產設備，改造、升級生產流水線，推行精益改善；全面引入移動互聯網、大數據、云計算、物聯網、人工智能等技術，把這些技術綜合起來融入到傳統生產制造業，推動實體經濟與虛擬世界的結合；全面采用智能機器人降低用工成本，全方位采取數據化管理提高生產效率；建立智能決策系統，全面優化管理流程，對人力、管理、倉儲、物流、服務等核心要素，實行高度的信息化、網絡化、數據化運作，推進企業質的飛躍；摒棄企業中傳統的工藝環節，革新生產制造過程中污染、低效的部分，高效率地推進傳統生產制造型企業向工業4.0轉型升級。

二是立足工業4.0標準全面創新。將企業原有的生產模式完全打破，包括生產設備進行全面革新，把生產流程和工藝重新設計，建立完全符合工業4.0的生產模式。以網絡化和智能化高度發達的生產、制造和服務的全新智能化模式，實現工業生產和服務低人工成本、高生產效率。全面創新，高起點地建立基礎工程和應用擴展，以智能機器人為主導，做好基礎部件的應用；建立智能化生產系統與互聯網、物聯網、務聯網高度整合的智慧平臺，創造高度發達的智能工廠。

三是創建外圍服務型企業。目前，我國各級政府都在積極推動工業4.0變革，《中國制造2025》指定三個十年發展規劃，是傳統企業向智能企業轉型需要充分利用的三個紅利十年。在這種情況下，建立為4.0企業做好外圍服務的公司，更是傳統企業的出路之一：為制造業公司提供智能工廠頂層設計、轉型路徑圖、軟硬件一體化實施；為企業轉型提供咨詢、管理、技術、設備買賣、商業模式設計以及職工培訓等；為企業設計各種新型的運作體系。通過全方面為智能制造業做好外圍服務，提高自身企業在工業4.0時代的生存空間和發展空間，順應大勢，把握機遇，創新發展，創造輝煌。

責任編輯：鐘曉媚

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1673-5706（2016）02-0047-04

廣東省教育廳高等職業教育港口與航運管理特色專業建設計劃資助項目。

2016-02-25

蔣慶榮，珠海城市職業技術學院教學科研處處長。