人是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心

◎黃超

企業(yè)是市場的基本細(xì)胞，其發(fā)展?fàn)顩r是市場經(jīng)濟(jì)的晴雨表。各國的市場經(jīng)濟(jì)在一定程度上可以看作是由企業(yè)、企業(yè)關(guān)系及企業(yè)環(huán)境構(gòu)成的有機(jī)整體。本文將英國、美國、日本和德國等國家看作微觀企業(yè)，將人類發(fā)展史的前三次工業(yè)革命看作企業(yè)發(fā)展史的三個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，以企業(yè)管理的視角研究智能革命的發(fā)展，探尋工業(yè)革命中這些國家發(fā)展的規(guī)律，并結(jié)合各國現(xiàn)代化智能制造發(fā)展戰(zhàn)略的特點(diǎn)，找準(zhǔn)未來智能制造的關(guān)鍵，以期對正在轉(zhuǎn)型升級中的中國智能制造有所啟迪。

變遷與啟示：從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0

1.英國：第一次工業(yè)革命的起點(diǎn)

第一次工業(yè)革命之前，英國城鎮(zhèn)化率只有25%，國土面積只有當(dāng)時(shí)法國的一半，我國的2%。作為當(dāng)時(shí)歐洲大陸的島國，由于其遠(yuǎn)離中世紀(jì)宗教沖突、種族戰(zhàn)爭等紛爭，故而成為人們避難的世外桃源。由于難民的增加，英國政府不得不設(shè)置一些便于移民的管理門檻。其中之一就是要有一技之長，要培養(yǎng)一定數(shù)量的學(xué)徒后方能獲得國民的身份。于是，歐洲大量的技能人才陸續(xù)來到英國，使當(dāng)時(shí)的英國形成了人才集聚的“洼地效應(yīng)”。1705年，一名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發(fā)明了空氣蒸汽機(jī)，1712年，托馬斯·紐科門發(fā)明了第一臺實(shí)用型蒸汽機(jī)。以1764年哈格里夫發(fā)明的珍妮紡紗機(jī)為起點(diǎn)，1769年儀表修理工瓦特改良的蒸汽機(jī)為標(biāo)志，人類進(jìn)入了第一次工業(yè)革命時(shí)期。正是這些技能人才引領(lǐng)人類進(jìn)入工業(yè)時(shí)代，成就了“日不落帝國”的輝煌。也就是說，地理位置和人才政策使英國成為人才洼地，為其工業(yè)文明的萌芽提供了豐富的人才土壤。

2.美國：第二次工業(yè)革命的反超

以1870年美國辛辛那提屠宰場自動(dòng)化生產(chǎn)為起點(diǎn)，以福特汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線為標(biāo)志，人類工業(yè)文明邁入了工業(yè)2.0階段。有研究表明，美國在這次工業(yè)革命中異軍突起的重要原因在于科學(xué)的“勞動(dòng)分工”。正如錢德勒在《看得見的手：美國企業(yè)的管理革命》中描述的：“1840年后，勞動(dòng)者出現(xiàn)了分工，以‘支薪經(jīng)理’為代表的專業(yè)的管理層的出現(xiàn)，標(biāo)志著現(xiàn)代企業(yè)出現(xiàn)了”。錢德勒在這本書最后得出結(jié)論：一家公司的成功主要取決于管理層級的質(zhì)量。隨著職業(yè)管理人員的衍生，美國企業(yè)的管理結(jié)構(gòu)明顯改善，企業(yè)生產(chǎn)率大大提高。到1860年，美國的工業(yè)生產(chǎn)總值位列世界第四，不到英國的一半。但到1894年時(shí)，美國工業(yè)生產(chǎn)總值已是英國的兩倍，實(shí)現(xiàn)了反超。這也是為何把“伴隨著勞動(dòng)分工基礎(chǔ)上的電力驅(qū)動(dòng)大規(guī)模生產(chǎn)”作為第二次工業(yè)革命劃分標(biāo)志的原因。“勞動(dòng)分工”與“科學(xué)管理”的緊密結(jié)合促成了美國經(jīng)濟(jì)的騰飛。

3.日本：第三次工業(yè)革命的崛起

1968年，人類歷史上第一臺可編程邏輯控制器（PLC）的誕生開啟了工業(yè)3.0時(shí)代。在這次工業(yè)革命中，日本憑借精益生產(chǎn)迅速崛起，并逐步確立起世界第二的經(jīng)濟(jì)地位。精益生產(chǎn)（Lean Production）從表面上理解就是“減少浪費(fèi)”的生產(chǎn)方式。從本質(zhì)上說，它是一種獨(dú)特的企業(yè)文化，強(qiáng)調(diào)員工以企業(yè)為家，全員參與、持續(xù)改善企業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，激發(fā)員工的生產(chǎn)主動(dòng)性，轉(zhuǎn)化為企業(yè)發(fā)展的核心競爭力。這就是精益求精的“工匠精神”[1]。

4.人的解放：工業(yè)1.0到4.0

如果將工業(yè)1.0、2.0、3.0的關(guān)鍵分別概括為人才洼地、人才管理和人性激發(fā)的話，那么，工業(yè)4.0將是“人性釋放”，即通過自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化等技術(shù)手段充分激發(fā)人的主觀能動(dòng)性，讓人的智能以軟件的形式進(jìn)入機(jī)器并轉(zhuǎn)化為機(jī)器智能，機(jī)器替代大部分原來由人從事的工作，讓人以“知識工作者”的身份，從事更快樂、更高效和更有價(jià)值的工作。這根“以人為本”的主線將成為工業(yè)4.0的核心。隨著自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化的快速發(fā)展，智能制造對人的要求也會越來越高。

因勢利導(dǎo)：各國智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略

1.美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”

發(fā)端于2008年的金融危機(jī)使美國認(rèn)識到?jīng)]有制造業(yè)的強(qiáng)力支撐，國家在競爭力、就業(yè)等方面就會面臨嚴(yán)重的問題。為扭轉(zhuǎn)頹勢，重塑競爭力，美國政府提出“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，積極扶持制造業(yè)發(fā)展。在政府層面出臺了一系列包括《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》在內(nèi)的國家政策，對企業(yè)及相關(guān)研發(fā)投資、提升勞動(dòng)者技能、企業(yè)間建立健全合作伙伴關(guān)系、優(yōu)化政府投資及稅收等方面進(jìn)行指導(dǎo)與扶持，引領(lǐng)制造業(yè)回歸，并向高端發(fā)展。在民間，以GE（通用電氣）為代表的制造業(yè)，積極尋求商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，他們聯(lián)合多家IT公司，創(chuàng)立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念，旨在通過打破技術(shù)壁壘，促進(jìn)物理世界（現(xiàn)實(shí)世界）和數(shù)字世界（虛擬世界）的融合[2]。即借助美國信息產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，通過與實(shí)體制造業(yè)的深度融合，爭取形成“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”的新經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，從而在全球經(jīng)濟(jì)競爭中占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.日本“社會5.0”

今天所說的智能制造，最早源于日本在1990年倡導(dǎo)建立的“智能制造系統(tǒng)（IMS）”國際合作研究計(jì)劃，由此可見日本在智能制造領(lǐng)域的起步之早。作為制造強(qiáng)國，日本在深受金融危機(jī)重創(chuàng)后，基于物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等新一代信息技術(shù)向高端制造業(yè)發(fā)展，推出了“機(jī)器人新戰(zhàn)略”“社會5.0”和“工業(yè)價(jià)值鏈”等一系列舉措，目標(biāo)是推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。2016年1月，日本政府提出了“社會5.0”的概念，即將人類社會劃分為狩獵社會、農(nóng)耕社會、工業(yè)社會、信息社會和超智能社會五個(gè)階段。“社會5.0”將使用物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、人工智能及大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)對人口老齡化、自然災(zāi)害和環(huán)境污染等挑戰(zhàn)，推動(dòng)各類產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并與社會生活相融合，解決社會需求。同年12月，日本“工業(yè)價(jià)值鏈參考架構(gòu)”發(fā)布。這是日本版智能制造的頂層架構(gòu)，其綜合了美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟和德國工業(yè)4.0的內(nèi)容框架。從設(shè)備、產(chǎn)品、流程和人員的資產(chǎn)視角，質(zhì)量、成本、交付和環(huán)境的管理視角，以及計(jì)劃、執(zhí)行、檢查和處置的活動(dòng)視角，組成三維模型，并細(xì)分出智能制造單元，進(jìn)而搭建智能制造的總體功能模塊架構(gòu)，體現(xiàn)了日本以人為中心、以企業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，細(xì)致而務(wù)實(shí)的發(fā)展思想，形成了日本智能制造的特有范式。

3.德國“工業(yè)4.0”

■ 春日正宜 王建/攝

盡管在2008年金融危機(jī)后，德國經(jīng)濟(jì)一枝獨(dú)秀，成為歐洲最耀眼的經(jīng)濟(jì)明星，但從外部壓力來看，目前全球90%的創(chuàng)新均在歐洲之外產(chǎn)生。美國掀起了第三次工業(yè)革命，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、工業(yè)機(jī)器人等新技術(shù)層出不窮，中國也在探索智能制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造等一系列發(fā)展理念和發(fā)展模式，從內(nèi)部困境來看，德國制造業(yè)深受人口老齡化、生產(chǎn)成本攀升及企業(yè)規(guī)模弱小等問題的困擾。在德國許多制造公司中，員工的平均年齡超過40歲，年輕員工數(shù)量在不斷減少。而且，德國本土用工成本很高，2016年德國人均工資是我國的5倍。此外，德國中小企業(yè)數(shù)量占德國企業(yè)總數(shù)的99.7%，難以面對復(fù)雜的國際競爭。為了破解內(nèi)憂外患，德國將工業(yè)4.0上升為國家戰(zhàn)略，目標(biāo)是“確保德國制造業(yè)的未來”。其手段是依靠信息化系統(tǒng)與智能機(jī)器、存儲系統(tǒng)及生產(chǎn)設(shè)施的對接，將虛實(shí)兩個(gè)世界融合起來，推動(dòng)企業(yè)內(nèi)部的“智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)”；通過縱向集成、端到端集成和橫向集成，完成企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間及生態(tài)圈的集成，達(dá)到自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、個(gè)性化與社會化的生產(chǎn)與服務(wù)模式，最終實(shí)現(xiàn)德國“雙領(lǐng)先戰(zhàn)略”（領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略和領(lǐng)先的市場戰(zhàn)略）[3]。

思考

1.人為主線：工業(yè)文明發(fā)展史的演進(jìn)特點(diǎn)

在從傳統(tǒng)制造向智能制造升級過程中，我國有些企業(yè)過多地強(qiáng)調(diào)設(shè)備和技術(shù)層面的價(jià)值，簡單地購買大量高端機(jī)床、工業(yè)機(jī)器以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，卻忽視了人的價(jià)值。

為保證工業(yè)4.0順利推進(jìn)，德國制定了八項(xiàng)計(jì)劃，包括標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)、管理復(fù)雜系統(tǒng)、為工業(yè)建立全面寬帶的基礎(chǔ)設(shè)施、安全和保障、工作的組織和設(shè)計(jì)、培訓(xùn)和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展、規(guī)章制度和資源利用效率。除了第一、三項(xiàng)，其余六項(xiàng)都涉及到了“人”這一因素。這說明德國非常重視人在本次工業(yè)革命中的價(jià)值與意義。日本推出的“社會5.0”也是重點(diǎn)研究如何讓機(jī)器更好地服務(wù)于人，更大程度地發(fā)揮人的創(chuàng)造價(jià)值。因此我國企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，聚焦降本提質(zhì)增效的中心目標(biāo)，設(shè)計(jì)出投資少回報(bào)高的制造落地戰(zhàn)略與實(shí)施路徑，增強(qiáng)企業(yè)競爭力，不能只是簡單地滿足于讓機(jī)器代替人工作。

從工業(yè)1.0機(jī)械化到工業(yè)2.0電氣化到3.0信息化再到4.0智能化，無一不是幫助人們向更高價(jià)值轉(zhuǎn)移的過程。隨著技術(shù)的優(yōu)化升級，人類逐步從繁重的體力勞動(dòng)和繁瑣的腦力勞動(dòng)中解放出來。所謂的“機(jī)器換人”只是走向智能制造的一個(gè)重要手段，而“機(jī)器幫人”才是發(fā)展的終極方向。人工智能普及將為人的全面自由發(fā)展創(chuàng)造更多自由時(shí)間，使人類擺脫勞動(dòng)的異化狀態(tài)。忽略人的價(jià)值，即使在資本和技術(shù)方面投入再多，也將因?yàn)檫呺H效用遞減規(guī)律的作用，難以取得理想的結(jié)果。

2.揚(yáng)長補(bǔ)短：各國智能制造戰(zhàn)略交匯點(diǎn)的啟示

結(jié)合對美、德、中等國智能制造戰(zhàn)略演進(jìn)路徑的分析，可以發(fā)現(xiàn)最終交匯點(diǎn)。美國是從以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息產(chǎn)業(yè)為立足點(diǎn)、向以CPS（網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體系統(tǒng)）為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)，目的是“以網(wǎng)入廠”，方向是自上而下。基于美國信息化強(qiáng)大、制造業(yè)弱化的現(xiàn)狀，其戰(zhàn)略選擇是C+P，揚(yáng)C之長補(bǔ)P之短。其中，C為cyber（網(wǎng)絡(luò)的，信息技術(shù)的）虛擬世界，P為physical（物理的）實(shí)體世界。德國以前三次工業(yè)革命凝聚而成的先進(jìn)制造業(yè)為基礎(chǔ)，向以CPS為核心的智巧工廠進(jìn)軍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于技巧工廠的“互聯(lián)世界”，目的是“以廠入網(wǎng)”，方向是自下而上。與美國相反，德國的現(xiàn)狀是傳統(tǒng)制造業(yè)強(qiáng)，信息化水平低，其戰(zhàn)略特點(diǎn)是P+C，揚(yáng)P之長補(bǔ)C之短。我國由于工業(yè)化、信息化基礎(chǔ)都比較薄弱，最直接的辦法就是從兩化聚焦到兩化融合，直奔本次工業(yè)革命的核心，無論是“互聯(lián)網(wǎng)+”還是“+互聯(lián)網(wǎng)”，無論是“工業(yè)技術(shù)軟件化”還是“工業(yè)APP”，最后都是向以CPS為核心的兩化深度融合方向行軍[4]。盡管三個(gè)國家的具體策略有所不同，作為信息化最強(qiáng)的美國，制造業(yè)最強(qiáng)的德國，制造業(yè)大國的中國，三者的戰(zhàn)略卻有一個(gè)共同的交匯點(diǎn)，就是基于CPS的智巧工廠（見表）。

表 美中德三國工業(yè)革命演變路徑與戰(zhàn)略共同交匯點(diǎn)

但是，我國與德、美兩國的工業(yè)基礎(chǔ)差距較大，實(shí)施智能制造的道路注定不同。而且在工業(yè)2.0和3.0發(fā)展的百年時(shí)間里，德、美、日等發(fā)達(dá)國家在率先完成工業(yè)化后積累了如高素質(zhì)人才、科學(xué)管理方法、社會化協(xié)作效率、系統(tǒng)化工業(yè)技術(shù)與知識等“軟件”方面優(yōu)勢，而這恰恰是我國所欠缺的。因此，我國制造企業(yè)在向智能制造轉(zhuǎn)型升級過程中，必須結(jié)合自身實(shí)際特點(diǎn)，深入挖掘“人”這一貫穿于人類工業(yè)文明發(fā)展史的核心因素。

3.人機(jī)網(wǎng)三元：助力我國企業(yè)智造戰(zhàn)略落地

基于“以人為核心”理念形成的“CPPS（cyberperson-physical-systems）”，人在這里是核心，智能制造的本質(zhì)就是以人為本、人與虛實(shí)兩世界的交互融合，構(gòu)建實(shí)現(xiàn)智能化工業(yè)的人機(jī)網(wǎng)三元戰(zhàn)略[5]。這里的“person”既是現(xiàn)實(shí)個(gè)體的人，還是企業(yè)內(nèi)部的人、社會（國家）系統(tǒng)的人。具體來看，從作為現(xiàn)實(shí)個(gè)體的人來說，個(gè)體的人要通過企業(yè)的招聘、培訓(xùn)及培養(yǎng)，提高技能水平、積極主動(dòng)地工作，充分融入企業(yè)文化建設(shè)。作為企業(yè)內(nèi)的人來說，企業(yè)要優(yōu)化生產(chǎn)流程、科學(xué)開展人力資源管理，以配合企業(yè)提高工作效率。從作為社會或國家層面的人來說，國家應(yīng)采取人才振興戰(zhàn)略。我國每年有近800萬應(yīng)屆高校畢業(yè)生，這是我國參與國際競爭的一大優(yōu)勢，高校應(yīng)加強(qiáng)技能型人才培養(yǎng)力度。同時(shí)，要加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，為驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新營造健康環(huán)境，在全社會形成“鼓勵(lì)創(chuàng)新，敢于創(chuàng)新，競相創(chuàng)新”的環(huán)境與氛圍。最后政府要繼續(xù)全面深化改革，釋放我國體制機(jī)制的優(yōu)勢，從生產(chǎn)關(guān)系層面釋放改革紅利。在智能制造落地戰(zhàn)略中突出人的意義，重視人的價(jià)值，是我國制造企業(yè)在新一輪工業(yè)革命中取勝的不二法寶。