基于工業4.0架構下的家具產業智能化“星型拓撲”集群發展研究
——以江西省贛州市為例

謝宇飛 鐘東波 劉 玥

江西應用技術職業學院

基于工業4.0架構下的家具產業智能化“星型拓撲”集群發展研究
——以江西省贛州市為例

謝宇飛 鐘東波 劉 玥

江西應用技術職業學院

“工業4.0”概念是以智能制造為主導的第四次工業革命，旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡物理系統等手段，將制造業向智能化轉型。在我國家具產業集群發展過程中，借鑒德國工業4.0架構，是“中國制造2025”的既定方略，也是“互聯網+制造業”轉型升級的有效途徑。本文以江西省贛州市家具產業發展中，當前的狀態、存在的問題為切入點，探索我國家具產業發展的創新路徑，提出基于工業4.0架構下的家具產業智能化“星型拓撲”集群發展模式。

工業4.0 家具產業 星型拓撲

1 引言

2010年德國聯邦政府制定的《高技術戰略2020》提出工業4.0戰略。2013年6月舉行的德國漢諾威國際工業博覽會的主題是整合型工業，展出了工業4.0的樣板，并在同年由多領域專家組成的德國工業4.0工作組發布了專門報告--《保障德國制造業的未來：關于實施"工業4.0"戰略的建議》。該報告把工業4.0稱之為第四次工業革命。報告認為，在由信息技術的發明所推動的工業自動化為代表的第三次工業革命，正在向第四次工業革命轉變。第四次工業革命已經來臨，它將以全方位的網絡化、智能化、綠色化代表的新工業革命，這也是繼機械化、電氣化、信息化之后第四次工業革命。

2014年11月李克強總理訪問德國期間，中德雙方發表了《中德合作行動綱要：共塑創新》，宣布兩國將開展工業4.0合作，該領域的合作成為了中德未來產業合作的新方向。而借鑒德國工業4.0計劃，是“中國制造2025”的既定方略，也是“互聯網+制造業”轉型升級的有效途徑。

2 工業4.0架構的基本內容

德國在制造業發展過程中十分重視制造技術的研發及應用，同時強調高度專業化管理在復雜工業生產系統中的應用，沃道里斯等(Voudouris et al.，2012)指出，在新一輪產業革命和信息技術得到迅速發展及廣泛應用的新條件下，德國積極將先進適用的信息技術應用于機械和裝備制造業，在嵌入式系統和自動化工程領域獲得了顯著成效。伴隨著新一代信息網絡技術和數字化、智能化技術的發展及應用，德國基于其制造業的獨特優勢和發展基礎，提出了“工業4.0”這一新的制造業發展戰略，以求實現制造業新的轉型升級和國際競爭力不斷提升，繼續保持德國作為世界制造業強國的地位。

德國學術界和產業界普遍認為，“工業4.0”概念是以智能制造為主導的第四次工業革命，或者說革命性的生產方法，旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡物理系統等手段，將制造業向智能化轉型。拉西等(Lasiet al.)指出該戰略是在德國學術界和產業界的積極建議和共同推動下形成的，為政府接受并迅速上升為國家戰略。格魯伯(Gruber)指出工業4.0是工業生產方式的新一輪革新，是繼第一個自動紡織機、第一條流水線和第一個可編程邏輯控制器(PLC)誕生之后，互聯網、大數據、云計算、物聯網等新技術給工業生產帶來的革命性變化。學界將前幾次重大發明依次定義為工業1.0、工業2.0、工業3.0，那么這次重大工業變革即為工業4.0。

3 家具產業發展現狀——以江西省贛州市為例

近年來，家具產業一直是我國輕工業轉型發展的重點領域，新技術、新工藝層出不窮，市場越做越大。江西省贛州市被中國家具協會評為“全國優秀家具產業集群”，授予“中國中部家具產業基地”，被國家質監總局授予“全國實木家具產業知名品牌示范區”，是我國家具產業集群發展的典型案例。2016年2月，贛州市四屆人大七次會議上介紹，贛州家具產業成為繼稀土鎢之后第二個主管業務收入過千億元的產業集群，贛州家具產業集群發展態勢可謂一片大好，并出臺了《贛州市家具產業發展規劃(2016—2020年)》。特別是贛州市南康區，據新聞公開數據，截至2016年9月30日，家具企業7500多家，產品銷售網點達6000余家，開設家具專賣店4800多家，從業人員達到30余萬人，主營業務收入突破1000億元，已成為全國最大的實木為主的家居產業基地。

通過走訪不同規模、不同類型的家具企業，也反映出贛州家具產業集群發展剛完成大規模的量變，在產業集群整體質量上還存在著以下問題需要解決，才能進一步深入發展。一是，家具企業間的合作還停留于初級水平，訂單分包、產品代工還是主要合作模式，沒有形成系統化、模塊化的合作模式；二是，同質化競爭較為嚴重，不同體量企業之間均有交叉競爭的情況，沒有形成完整的上下游產業鏈；三是，家具設計、品牌經營還處于較為初級的階段，很多中小型企業很難形成自己的品牌，沒有形成產業附加值整體提升的集群效應。

可以預見的是，工業4.0通過網絡信息通訊技術與物理系統相結合，讓冰冷的機械具備“超人”般的能力，在未來的商業環境下，將虛擬網絡世界與實體產業相互融合，使人們的需求不受約束，最終實現消費個性化、工廠智能化。在家具行業，客戶在顏色、形狀、觸覺感知與材質方面的要求變得越來越個性化，必須有競爭力地滿足日益增長的產品多樣性、小批量生產以及更短的交付時間，以大規模生產的成本和快速可供貨能力，重點就在于優化整個家具產業集群的資源調配和能效提升。在未來的家具制造業市場上，傳統的行業界限將消失，市場價值產生的過程將發生變革，產業鏈分工將被重組，而涌現出各種新的活動領域和合作形式。

“星型拓撲”是計算機通訊中的理論模型，在星型拓撲結構中，網絡中的各節點通過點到點的方式連接到一個中央節點上，中央節點執行集中式通信控制策略，因此中央節點相當復雜，負擔比各節點重得多。以此為家具產業集群發展模型來解釋就是，在高度靈活數字化和個性化的產品與服務的生產模式中，以高產能、高工藝的大企業為生產平臺和中心節點，具有市場敏感度和創新能力的中小型企業及其聯合體為支點，將成為未來制造業的生力軍和市場主體，形成核心制造平臺為依托、大量多元企業互聯合作的“星型拓撲”產業結構，這就是家具產業集群發展的創新模式。

4 工業4.0架構下的“星型拓撲”產業集群模型

“星型拓撲”是計算機通訊中的理論模型，在星型拓撲結構中，網絡中的各節點通過點到點的方式連接到一個中央節點上，中央節點執行集中式通信控制策略，因此中央節點相當復雜，負擔比各節點重得多。以此為家具產業集群發展模型來解釋就是，在高度靈活數字化和個性化的產品與服務的生產模式中，以高產能、高工藝的大企業為生產平臺和中心節點，具有市場敏感度和創新能力的中小型企業及其聯合體為支點，將成為未來制造業的生力軍和市場主體，形成核心制造平臺為依托、大量多元企業互聯合作的“星型拓撲”產業結構，這就是家具產業集群發展的創新模式。

4.1 從個性化產品定制到大規模工業化生產

個性化與標準化本是天然相伴的固有矛盾。個性化是站在消費者這一邊，標準化是站在工業企業這一端的，消費者希望滿足自我，而企業又必須控制成本、提高效率，二者很難融為一體。直到“工業4.0”理念的出現，這種契合的可能性才被找到。“工業4.0”的目的歸根結底是為了適應互聯網的大環境，在保障工業生產及管理的秩序性前提下，最大程度地滿足消費者對產品及服務的更高期許。也就是說，在未來的“工業4.0”時代，個性化產品將以高效率的自動化、全流程信息化的生產方式來實現。

以定制家具為例，在工業4.0架構下，顧客需求、網絡設計、智能制作、聯網物流等新經營模式，以烽火燎原之勢，從城市推向農村，從衣柜到櫥柜，從民用到辦公，從酒店到戶外，正快速席卷著按照傳統經營模式存在的企業。通過電子商務等信息化商業模式，使用世界先進的家具生產裝備和技術，以及移動互聯網，大數據等最先進的現代工具，可以及時方便地點對點地為客戶服務，不僅抓住了顧客的眼球，也抓住了他們的需求，這種經營方式逐步會為家具市場的主導模式。

4.2 工業4.0構架下的家具產業新的集群模式

在產業核心平臺端，產品構件之間彼此關聯，以固定標準構件的不變適應定制產品的千變萬化，形成了系統元數據，在產業鏈整合、企業流程管理方面，與互聯網時代的信息化、大數據環境相契合，通過采集、統計網絡數據對產品實行數字化全生命周期(從產品設計、生產制造、物流管理、售后服務等)管理，形成家具行業一種全新的產業生態。消費者在電子商務平臺上可以自主進行家具定制設計也可以在付費請中小企業協助設計，平臺通過數據管理縱向整合生產制造供應體系，在局部區域市場建立線下體驗及配送服務網絡，以信息化訂單驅動全業務流程，實現產業鏈各環節無縫鏈接。電子商務平臺通過第三方實現網上支付，掌握供應、生產、銷售及服務環節的全部營業收入，并按比例對各環節自動劃撥分配。在全新產業生態模式下，基于標準構件的產品訂單信息縱向一體化貫通包括材料供應、生產加工、市場銷售、配送安裝、售后服務在內的完整產業鏈，在產業鏈上各企業及企業內部各流程上實現了完全徹底的信息化，可稱之為Customer to Industry Chain，即從消費者到產業鏈，縮寫為C2I(C)。

[1]杜傳忠， 楊志坤. 德國工業4.0戰略對中國制造業轉型升級的借鑒[J]. 經濟與管理研究， 2015(7)：82-87.

[2]VOUDOURIS I， LIOUKAS S， IATRELLI M. Effectiveness of technology investment： impact of internal technological capability，networking and investment’s strategic importance[J]. Technovation，2012，322( 6) ： 400 -414.

[3]吳智慧. 工業4.0時代家具產業的制造模式[J]. 林產工業， 2016(3)：6-10.

[4]賀正楚， 潘紅玉. 德國“工業4.0”與“中國制造2025”[J]. 長沙理工大學學報(社會科學版)， 2015(3)：103-110.

[5]陳智呈， 鄭松. 工業4.0與智能聯動戰略[J]. 信息技術與信息化，2014(6)：76-78.

[6]佚名.工業4.0：虛擬網絡下的實體生產[J].現代班組，2014(7)：16-17.

2016年度贛州市社會科學研究課題“基于工業4.0架構下的贛州家具智能化‘星型拓撲’產業集群發展研究”，項目編號16059。

謝宇飛，江西應用技術職業學院講師、碩士，贛州市，341000；鐘東波，劉玥，江西應用技術職業學院助教。