淺談中國工業(yè)4.0生產(chǎn)模式的猜想

摘 要：本文通過對生產(chǎn)模式歷史變遷的把握，用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有向圖示法來表示對未來中國工業(yè)4.0生產(chǎn)模式的一種猜想：中國工業(yè)4.0的生產(chǎn)依托由龐大用戶營造的大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，依靠龍頭電商平臺實現(xiàn)散客個性定制訂單匯總和跨級訂單傳遞到原材料、零件、部件及產(chǎn)品四端，憑借超強(qiáng)的物流網(wǎng)絡(luò)在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品由生產(chǎn)到用戶的過程。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0;生產(chǎn)模式;生產(chǎn)系統(tǒng)

1 由工業(yè)發(fā)展史看生產(chǎn)模式

1.1 概述

按照技術(shù)上質(zhì)的突破、生產(chǎn)力上質(zhì)的飛躍，工業(yè)發(fā)展史被學(xué)界劃分為了第一次工業(yè)革命——蒸汽時代，第二次工業(yè)革命——電器時代以及第三次工業(yè)革命——科技時代。

德國于2011年在漢諾威工業(yè)博覽會首先提出的工業(yè)4.0的概念，普遍被人們理解為“第四次工業(yè)革命”。工業(yè)4.0（Industry4.0）是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)（Cyber—Physical System簡稱CPS）將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、有效、個人化的產(chǎn)品供應(yīng)。這實質(zhì)上是企業(yè)在生產(chǎn)模式上的一種變革，生產(chǎn)模式的變革最終目的是使企業(yè)具有高效率和高柔性。

1.2 生產(chǎn)模式的變遷

生產(chǎn)模式是從手工作坊式生產(chǎn)模式開始的，隨后被第二種生產(chǎn)方式——單件小批量生產(chǎn)替代，第三種大規(guī)模定制生產(chǎn)由美國福特公司開創(chuàng)，是最先出現(xiàn)的流水線生產(chǎn)，隨著社會發(fā)展、市場細(xì)分，多品種小批量柔性生產(chǎn)出現(xiàn)。生產(chǎn)模式的變遷為“手工作坊式生產(chǎn)——單件小批量生產(chǎn)——大規(guī)模定制生產(chǎn)——多品種小批量柔性生產(chǎn)”。

2 對工業(yè)4.0生產(chǎn)系統(tǒng)（模式）的猜想

2.1 中國工業(yè)4.0生產(chǎn)模式猜想

在工業(yè)4.0的時代，生產(chǎn)仍是從原材料到產(chǎn)品的過程。中國工業(yè)4.0的生產(chǎn)依托由龐大用戶營造的大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，依靠龍頭電商平臺實現(xiàn)散客個性定制訂單匯總和跨級訂單傳遞到原材料、零件、部件及產(chǎn)品四端，憑借超強(qiáng)的物流網(wǎng)絡(luò)在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品由生產(chǎn)到用戶的過程。

未來的工業(yè)4.0將以單種產(chǎn)品為單位，如果說上述是單一產(chǎn)品生產(chǎn)線，每一個供應(yīng)商是一個點(diǎn)，那么工業(yè)4.0將是把這些生產(chǎn)線、制造點(diǎn)連接成網(wǎng)絡(luò)的過程，并且強(qiáng)調(diào)這個過程是智能化的，智能分配的。

這一過程的實現(xiàn)必須具備以下條件：

（1）標(biāo)準(zhǔn)性。廠家與廠家之間的銜接，必須采取統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)，這樣生產(chǎn)一種零件的廠家可以同時適應(yīng)多種產(chǎn)品線，能做到多種訂單一家生產(chǎn)。

（2）地域性。為了達(dá)到短時間生產(chǎn)遞送的目的，縮短物流的時間，從原材料到產(chǎn)品之間的廠家應(yīng)該有集中化的趨勢。

（3）穩(wěn)定性。企業(yè)和廠家以產(chǎn)品為單位，事先構(gòu)筑好穩(wěn)定的產(chǎn)品供應(yīng)鏈，達(dá)成穩(wěn)定的合作關(guān)系。

訂單的下達(dá)存在一個周期T，T的確定應(yīng)該根據(jù)訂單量和工廠的產(chǎn)能進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。例如，周期T為1天，則電商平臺每一天對各個供貨商下達(dá)1次訂單，把散客訂單匯總成小批量訂單處理，從而提高生產(chǎn)效率。

2.2 工業(yè)4.0下生產(chǎn)的關(guān)鍵

上述模式中存在一個問題仍待解決：生產(chǎn)過程中由原材料到產(chǎn)品的過程仍是層層遞進(jìn)的，雖然信息可以一次下達(dá)到所有上游部門，但是上游部門的產(chǎn)品是否還是要通過層層傳遞再到客戶手中？顯然，這中間的物流時間則無法省下，這是訂貨型企業(yè)的缺點(diǎn)，即交貨周期較長。但備貨型生產(chǎn)則無法做到更多個性化的選擇。

因此筆者認(rèn)為，在原材料、零部件端等，它們可以尋找備貨和訂貨的一個臨界點(diǎn)。整個工業(yè)4.0的生產(chǎn)系統(tǒng)，關(guān)鍵也在于找到這個備貨和訂貨的臨界點(diǎn)，即最終問題可能是通過智能地計算，整個生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)消費(fèi)者的實時動態(tài)數(shù)據(jù)去實時地變更它們的備貨庫存量，此時備貨量仍可以說是一種線性的預(yù)測，但它的預(yù)測范圍很小，只需要預(yù)測1天甚至幾個小時之后的需求量。

3 結(jié)語

工業(yè)4.0目前仍在摸索階段，而且這一階段可能持續(xù)較長的時間，我國現(xiàn)在仍在物料儲備階段。現(xiàn)階段的中國工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該充分利用其互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)。我們可以看到有很多企業(yè)在做這方面的嘗試，如一種在電商上推行的“預(yù)訂”模式以及“眾籌”模式，這些都是提前獲得用戶需求數(shù)據(jù)的方法，但它的交付非常滯后。工業(yè)4.0也許能夠?qū)⑦@種“預(yù)訂”淡化成“購買”：你以為你在購買已經(jīng)制造好的東西，但其實你是作為一個客戶下了一系列的制造訂單。

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作者簡介：陳昊勝（1994—），華南理工大學(xué)工業(yè)設(shè)計工程專業(yè)研究生在讀，研究方向：信息與交互設(shè)計。