我國發(fā)展工業(yè)4.0，在“人、機(jī)、料、環(huán)、法”五個(gè)要素中面臨重大的挑戰(zhàn)。面臨這些問題，我國在建執(zhí)行工業(yè)4.0路線圖時(shí)，可以試行五大戰(zhàn)略：構(gòu)建智能的人、智能的組織、實(shí)施車間執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、實(shí)施單元自動(dòng)化、智能化、構(gòu)建系統(tǒng)化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)企業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算中心。

人員規(guī)模、工業(yè)基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)模式乃至政治體制的差別，致使我國發(fā)展工業(yè)4.0不能完全的依靠借鑒德國，因此分析我國工業(yè)發(fā)展的缺位因素，以制定符合中國國情的工業(yè)4.0道路，非常重要。

中國工業(yè)4.0缺位五要素與補(bǔ)位五戰(zhàn)略

中國工業(yè)4.0缺位“人、機(jī)、料、環(huán)、法”

我國的工業(yè)企業(yè)若是以工業(yè)4.0為標(biāo)桿，應(yīng)用、實(shí)施、達(dá)到工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)，顯然在多個(gè)方面存在不足。

我國的工業(yè)體系，目前存在著經(jīng)濟(jì)下滑、利潤(rùn)微薄、結(jié)構(gòu)不合理、大而不強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量低等問題，面對(duì)工業(yè)4.0來襲，我國的工業(yè)企業(yè)若要以工業(yè)4.0為標(biāo)桿，應(yīng)用、實(shí)施、達(dá)到工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)，顯然在多個(gè)方面存在不足。工業(yè)生產(chǎn)，通常會(huì)講“人、機(jī)、料、環(huán)、法”五個(gè)字，因此筆者也就按照這五個(gè)字，來分析我國的工業(yè)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。

第一是“人”，我國是人口大國，實(shí)施工業(yè)4.0，不可能像德國一樣，實(shí)現(xiàn)大幅度的機(jī)器換人，實(shí)現(xiàn)無人工廠，而是需要實(shí)現(xiàn)人的智能與機(jī)器智能的融合，提升人的理念、知識(shí)、技能，使之符合工業(yè)4.0的要求。另一個(gè)角度，從國家經(jīng)濟(jì)稟賦而言，我國人口紅利巨大，完全按照德國的模式運(yùn)作，顯然是用己之短，比人所長(zhǎng)。在3月份召開的“中國發(fā)展高層論壇2015”年會(huì)上，中國航空工業(yè)集團(tuán)公司董事長(zhǎng)林左鳴就表示，中國制造2025面臨勞動(dòng)力素養(yǎng)要提升和勞動(dòng)力需求減少兩大挑戰(zhàn)。例如筆者曾與某大型國企交流，該企業(yè)負(fù)責(zé)人就談到工人的工作模式，按同樣的圖紙，同樣的工藝要求，出口的車螺釘就可以按照要求全部擰到位，角度一致，而國內(nèi)的車就擰得亂七八糟。

第二是“機(jī)”，工業(yè)4.0需要構(gòu)建智能的工廠，需要實(shí)現(xiàn)人與機(jī)的鏈接、機(jī)與機(jī)的鏈接、機(jī)與物的鏈接，實(shí)現(xiàn)信息物理系統(tǒng)。但是我國普遍存在的問題是設(shè)備的種類、型號(hào)繁雜，而且設(shè)備的保養(yǎng)狀態(tài)往往不盡如人意，更大的問題是設(shè)備的生產(chǎn)能力沒有得到發(fā)揮。據(jù)某MES軟件企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹，軍工企業(yè)一般設(shè)備利用率是20%~30%，而海爾這樣的企業(yè)可以達(dá)到80%。企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，就必須實(shí)現(xiàn)這些機(jī)床裝配的信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，顯然中國企業(yè)相對(duì)于德國企業(yè)要補(bǔ)的課很多，成本很高。

第三是“料”，我們國家的工業(yè)原材料，不僅包括狹義的生產(chǎn)原材料，也包括廣義的原材料，例如工業(yè)生產(chǎn)的各種標(biāo)準(zhǔn)件、構(gòu)件、組件等。這些工業(yè)原材料普遍存在著產(chǎn)品質(zhì)量低，或者質(zhì)量不穩(wěn)定的情況，這就造成生產(chǎn)企業(yè)必須根據(jù)原材料情況進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量低。更為嚴(yán)峻的問題是大量的原材料我國根本沒有供應(yīng)能力，有的依靠進(jìn)口，而一些高端材料，國外有，但是限制中國進(jìn)口。結(jié)合工業(yè)4.0，例如PLC模塊、嵌入式系統(tǒng)，核心技術(shù)、核心組件都掌握在國外企業(yè)手中。

第四是“環(huán)”，環(huán)指環(huán)境，在工業(yè)領(lǐng)域，可以擴(kuò)大為自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境與社會(huì)環(huán)境。相對(duì)而言我國地理區(qū)域大，自然環(huán)境差異很大，礦產(chǎn)資源分布與生產(chǎn)、消費(fèi)區(qū)域差距大。而在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，我國工業(yè)結(jié)構(gòu)中大型國有企業(yè)仍占主導(dǎo)地位，總體產(chǎn)能過剩，經(jīng)濟(jì)下行壓力大，東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異很大，高質(zhì)量產(chǎn)品、創(chuàng)新能力都需要提升。社會(huì)環(huán)境中，青年人、大學(xué)生嫌棄黑、臟、亂，工業(yè)企業(yè)招工困難，高素質(zhì)人員缺乏，社會(huì)對(duì)工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員評(píng)價(jià)低，直接影響工業(yè)企業(yè)的質(zhì)量提升和效益提升。

第五是“法”，法可以分三個(gè)層次分析，首先是與生產(chǎn)制造緊密聯(lián)系的工藝方法，這需要結(jié)合產(chǎn)品與工藝的關(guān)聯(lián)性、工藝的成熟度來分析。我國的工藝水平，尤其是大中型企業(yè)，距離國外還有很大差距，例如工藝裝備的外觀、色彩、布局、加工精度、互換性、配套性不足，先進(jìn)的微電子工藝、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用水平低、比例低，先進(jìn)工藝的推廣速度慢，企業(yè)間存在巨大的不平衡。其次，企業(yè)的規(guī)章制度、企業(yè)文化，隨著個(gè)性化定制、小批量定制的普遍發(fā)展，需要企業(yè)提升管理水平、創(chuàng)新能力，而我國在這個(gè)方面往往簡(jiǎn)單粗放，投入不足，例如常說的質(zhì)量管理體系與生產(chǎn)執(zhí)行存在兩層皮現(xiàn)象。最后是法律法規(guī)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、安全保護(hù)方面的法律法規(guī)需要細(xì)化，落實(shí)執(zhí)行，對(duì)符合國家發(fā)展戰(zhàn)略的工業(yè)企業(yè)扶持，仍需加大、強(qiáng)化、深化。

構(gòu)建并執(zhí)行工業(yè)4.0路線圖

構(gòu)建智能的人、智能的組織，實(shí)施車間執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，實(shí)施單元自動(dòng)化、智能化，構(gòu)建系統(tǒng)化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)企業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算中心。

雖然我國工業(yè)存在上述的問題，但是我們也要從另一個(gè)方面看，畢竟中國已經(jīng)成為了制造業(yè)大國，同時(shí)中國又有著巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，誕生了像騰訊、阿里巴巴、百度這樣巨型的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。伴隨著服務(wù)型制造、創(chuàng)新制造的發(fā)展，如果我國工業(yè)系統(tǒng)克服困難、利用自身優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國家特色、企業(yè)的具體情況，深入研究工業(yè)4.0的內(nèi)涵外延，制定適合自己的工業(yè)4.0目標(biāo)體系，構(gòu)建執(zhí)行工業(yè)4.0路線圖，那么一樣可以獲得成功。具體到工業(yè)企業(yè)、集團(tuán)，筆者認(rèn)為可以分成如下五步：

第一是構(gòu)建智能的人、智能的組織。工業(yè)革命，采取的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略不再主要是成本優(yōu)勢(shì)，更要靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，而創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，最大的核心是人，因此提升人的觀念、技能、素養(yǎng)就顯得尤為重要。今后那些有標(biāo)準(zhǔn)的、量大的工作將逐步被機(jī)器人、自動(dòng)化執(zhí)行單元所代替，而人更多是需要進(jìn)行創(chuàng)造性工作。那些變化大、產(chǎn)品復(fù)雜、工藝不完善的工作仍需要人完成，結(jié)合具體工作，需要實(shí)現(xiàn)人的智能與機(jī)器智能的集成融合，從而具有較高的性能價(jià)格比。另外智慧的組織更為重要，例如轉(zhuǎn)變用工機(jī)制、改變員工收益模式，乃至轉(zhuǎn)變員工技能考核，從而形成靈活、高效、高質(zhì)量、創(chuàng)新的新型互聯(lián)網(wǎng)組織，驅(qū)動(dòng)工業(yè)企業(yè)發(fā)展。

第二是實(shí)施車間執(zhí)行系統(tǒng)(MES)。在工業(yè)4.0時(shí)代，筆者以為MES系統(tǒng)可以上升到與企業(yè)經(jīng)營管理ERP系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理PLM系統(tǒng)相同的地位，可以說成是三足鼎立的地位。究其理由，筆者以為車間是有一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模的制造主體，類似于德國的中小型企業(yè)。未來中國的車間一樣可以成為隱形的冠軍，而其核心就需要車間具備一定的專業(yè)化能力。作為制造執(zhí)行的單元化主體，利用MES系統(tǒng)提升信息物理融合能力，內(nèi)部利用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)形成強(qiáng)有力的類似于拳頭的規(guī)模制造能力。另外大量的案例也證明，實(shí)施MES系統(tǒng)可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提升企業(yè)的制造執(zhí)行能力和質(zhì)量保障能力。

第三是實(shí)施單元自動(dòng)化、智能化。傳統(tǒng)意義上，我們的企業(yè)、車間裝備繁雜，因此需要結(jié)合企業(yè)特色，分析企業(yè)的產(chǎn)品種類、特點(diǎn)、工業(yè)生產(chǎn)流程，確立其變革，有順序地實(shí)施淘汰、改造、升級(jí)、新購，提升制造單元，核心是制造裝備，然后是生產(chǎn)線的自動(dòng)化、智能化。另外需要注意的是在提升生產(chǎn)能力過程中，避免盲目地追求先進(jìn)，購置生產(chǎn)線，卻又因?yàn)樗敛环?，相關(guān)配套不足而導(dǎo)致不可靠的問題。

第四是構(gòu)建系統(tǒng)化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與一般意義的因特網(wǎng)相比差別很大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、可靠性、時(shí)效性要求更高，同時(shí)安全性也是一個(gè)非常需要注意的問題。在前述的制造單元改造升級(jí)后，再進(jìn)行工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化改造?；诠I(yè)網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)現(xiàn)原材料、中間制品、產(chǎn)品信息和設(shè)備信息采集的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)。而在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍方面，則構(gòu)建出從單臺(tái)設(shè)備到生產(chǎn)線、車間、企業(yè)、集團(tuán)乃至社會(huì)體系的多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)體系。

第五是建設(shè)企業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算中心。目前我國的大中型企業(yè)大多實(shí)施了大量的信息系統(tǒng)，而中小型企業(yè)往往也在如電子商務(wù)、財(cái)務(wù)管理方面進(jìn)行了信息化投入。為了達(dá)到工業(yè)4.0的目標(biāo)，企業(yè)需要以全面、總體、統(tǒng)籌的觀念進(jìn)行大數(shù)據(jù)應(yīng)用，強(qiáng)化企業(yè)人員的數(shù)據(jù)應(yīng)用、量化管理意識(shí)，構(gòu)建企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)框架，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成，進(jìn)行工業(yè)數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)行為導(dǎo)向的大數(shù)據(jù)可視化，最終促進(jìn)基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的問題解決、企業(yè)決策、預(yù)測(cè)和創(chuàng)新，提升生產(chǎn)效率，充分利用資源，并實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

總而言之，工業(yè)4.0來臨，我國的工業(yè)企業(yè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，但是我們認(rèn)為機(jī)遇大于挑戰(zhàn)，相信在我國重大工業(yè)政策舉措支撐下，工業(yè)企業(yè)正視問題，按路線圖逐步實(shí)施，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效，到2025年可以實(shí)現(xiàn)從制造大國邁入制造強(qiáng)國行列。

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