中國(guó)制造企業(yè)如何向工業(yè)4.0邁進(jìn)

張亞男

?

中國(guó)制造企業(yè)如何向工業(yè)4.0邁進(jìn)

張亞男

摘要：我國(guó)五中全會(huì)強(qiáng)調(diào)要將我國(guó)建設(shè)成為制造強(qiáng)國(guó)，借助《中國(guó)制造2025》，構(gòu)建我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)格局，在工業(yè)強(qiáng)基工程的助推下，實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造企業(yè)與工業(yè)4.0時(shí)代的有效對(duì)接。2014年，德國(guó)工業(yè)4.0廣受中國(guó)制造企業(yè)關(guān)注，工業(yè)4.0主要是基于信息物理網(wǎng)絡(luò)，以智能化生產(chǎn)及智能化工廠為依托，達(dá)到橫縱向及端與端的高度集成。本文圍繞工業(yè)4.0前景，就中國(guó)制造企業(yè)邁向工業(yè)4.0時(shí)代進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：制造企業(yè)工業(yè)4.0升級(jí)轉(zhuǎn)型思考

在“十三五”規(guī)劃布局下，中國(guó)制造企業(yè)面臨著與工業(yè)4.0對(duì)接的美好前景，但要進(jìn)入制造工業(yè)4.0模式，作為中國(guó)制造企業(yè)而言，應(yīng)致力于企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。根據(jù)IDC分析預(yù)測(cè)顯示，2015年到2016年，工業(yè)4.0這一概念覆蓋及傳播范圍將實(shí)現(xiàn)由大型領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)向我國(guó)中小企業(yè)及傳統(tǒng)、高端制造企業(yè)的廣泛擴(kuò)展[1]。在此背景下，中國(guó)制造企業(yè)如何順利實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0愿景，就值得探究思考。

一、工業(yè)4.0基本概述

（一）工業(yè)4.0概念起源及含義

工業(yè)4.0這一概念及早期實(shí)踐探索主要源于德國(guó)工業(yè)領(lǐng)域，德國(guó)工業(yè)4.0是基于互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，通過(guò)在工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)裝配、工業(yè)物流、工業(yè)銷(xiāo)售及工業(yè)售后等多個(gè)環(huán)節(jié)采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)形式，將工業(yè)生產(chǎn)的效率得以提升，并將工業(yè)生產(chǎn)耗費(fèi)的成本量加以降低，最終達(dá)到工業(yè)柔性生產(chǎn)。工業(yè)4.0倡導(dǎo)及強(qiáng)調(diào)智能化生產(chǎn)及智能化工廠，高深度及高精度的自動(dòng)化及智能化也可視為工業(yè)4.0的主要特征。

作為中國(guó)制造企業(yè)而言，其尚處于工業(yè)2.0及工業(yè)3.0時(shí)期，要向工業(yè)4.0時(shí)代邁進(jìn)，首要前提是要循序漸進(jìn)完成工業(yè)3.0的預(yù)期目標(biāo)及要求，在制造企業(yè)的一些核心技術(shù)及重要元器件的研發(fā)上要以開(kāi)發(fā)及保有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上，再尋求工業(yè)4.0的突破及對(duì)接。

圖一 工業(yè)4.0技術(shù)支撐

（二）工業(yè)4.0的基本內(nèi)涵

工業(yè)4.0主要是對(duì)工業(yè)2.0及工業(yè)3.0的改進(jìn)和完善，既認(rèn)識(shí)到工業(yè)2.0及工業(yè)3.0帶來(lái)的生產(chǎn)率提升這一突出優(yōu)勢(shì)，又看到了工業(yè)2.0及工業(yè)3.0對(duì)環(huán)境及資源的消耗和破壞。而在信息技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及大數(shù)據(jù)，云計(jì)算技術(shù)的輔助下，工業(yè)制造器械的自動(dòng)化及智能化程度愈來(lái)愈強(qiáng)，工業(yè)生產(chǎn)及管理的數(shù)字化趨勢(shì)日益明顯，這就給工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)?；⒍ㄖ苹案呱疃戎悄芑峁┝似脚_(tái)條件。從工業(yè)4.0的基本內(nèi)涵上看，其主要包含以下兩個(gè)方面：

首先，工業(yè)4.0側(cè)重于提升工業(yè)2.0及工業(yè)3.0的智能化水平，其首要內(nèi)涵就是工業(yè)制造生產(chǎn)的環(huán)保化及高智能化。工業(yè)4.0的高智能化及環(huán)保化主要體現(xiàn)在工業(yè)制造中的智能工廠上，智能工廠是針對(duì)工業(yè)制造的精細(xì)化及個(gè)性化需求，通過(guò)提高工業(yè)批量生產(chǎn)的效率，節(jié)省工業(yè)批量生產(chǎn)的成本支出等途徑，使工業(yè)制造企業(yè)能夠生產(chǎn)出質(zhì)量更優(yōu)、精密程度更高、定制化色彩更強(qiáng)的工業(yè)產(chǎn)品。工農(nóng)業(yè)4.0的環(huán)?；?，也可稱(chēng)為綠色化，主要是指工業(yè)制造企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品及生產(chǎn)流程遵循全壽命周期，在工業(yè)制造企業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)能耗最低、環(huán)境破壞最小、產(chǎn)品可回收利用水平最大化的效果，從而使工業(yè)4.0的可持續(xù)特征更加突出鮮明[2]。例如，在工業(yè)4.0背景下，可以將工廠建在最佳交通半徑內(nèi)，一方面節(jié)省工廠員工上下班的時(shí)間，另一方面可以在綠色花園工廠環(huán)境下，達(dá)到工業(yè)制造生產(chǎn)與周邊自然環(huán)境的和諧共存。

其次，工業(yè)4.0依托于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)，還具備了工業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)化、遠(yuǎn)程控制化及自由化等特征，這就使工業(yè)4.0相對(duì)于工業(yè)2.0及工業(yè)3.0，在能源節(jié)約及各類(lèi)生產(chǎn)成本的控制上更加突出，避免了工業(yè)3.0時(shí)代，工業(yè)制造生產(chǎn)過(guò)于集中而引發(fā)的能源及人力過(guò)高消耗等問(wèn)題。從工業(yè)4.0的技術(shù)構(gòu)成及生產(chǎn)流程來(lái)看，其利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智能操作終端的程度及頻率日益加深，是在對(duì)信息技術(shù)加以深度挖掘使用的基礎(chǔ)上，使制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程兼具了實(shí)體生產(chǎn)及虛擬控制的特點(diǎn)，這就給制造企業(yè)生產(chǎn)的人力資源與設(shè)備資源的分工分隔奠定了基礎(chǔ)。工業(yè)4.0趨勢(shì)下，不僅制造企業(yè)人力資源與設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離操作及通信，生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備之間也能夠經(jīng)由通信技術(shù)及控制技術(shù)的輔助，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互相溝通及高度集成，從而構(gòu)成制造企業(yè)的柔性及動(dòng)態(tài)生產(chǎn)，在融合了工業(yè)制造企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度指揮中心、生產(chǎn)制造信息化機(jī)床設(shè)備、生產(chǎn)物流及裝配等資源后，最終探索得出一種生產(chǎn)效率更高、資源使用更節(jié)省、人力資源使用管理更人性化的工業(yè)制造生產(chǎn)流程。

圖二 工業(yè)4.0制造企業(yè)智能化工廠及可持續(xù)生產(chǎn)流程示意圖

二、中國(guó)制造企業(yè)向工業(yè)4.0邁進(jìn)的相關(guān)思考

從中國(guó)制造企業(yè)發(fā)展實(shí)踐及面臨的發(fā)展瓶頸來(lái)看，一方面，受勞動(dòng)力成本上升等因素影響，我國(guó)制造企業(yè)在勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)上逐步下降，這也客觀上要求我國(guó)制造企業(yè)應(yīng)盡快向工業(yè)4.0邁進(jìn)；另一方面，中國(guó)制造企業(yè)在智能化程度上還有待進(jìn)一步提升，在制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)資源利用及生產(chǎn)內(nèi)外部環(huán)境方面協(xié)調(diào)方面也暴露出一些問(wèn)題，制造企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。在工業(yè)4.0的美好愿景下，如何促使我國(guó)制造企業(yè)平穩(wěn)順利地邁入工業(yè)4.0時(shí)代，應(yīng)從以下幾方面加

以思考及改進(jìn)：

（一）充分利用及挖掘我國(guó)通信技術(shù)及信息技術(shù)的潛力，找對(duì)工業(yè)4.0的入口

從我國(guó)通信技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，其在技術(shù)水平，基礎(chǔ)設(shè)施配置等環(huán)節(jié)都有了大幅度的完善和提升，經(jīng)由通信技術(shù)及信息技術(shù)發(fā)展而做強(qiáng)做大的第三產(chǎn)業(yè)，如網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物等服務(wù)業(yè)也取得了較為矚目的行業(yè)成績(jī)，這就給中國(guó)制造企業(yè)給出了有益啟示：要在傳統(tǒng)制造企業(yè)中，將制造工業(yè)化與信息化加以深度整合，使傳統(tǒng)制造企業(yè)能夠在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)范圍及銷(xiāo)售范圍的拓展，為制造企業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型做好鋪墊。

通信技術(shù)及信息技術(shù)是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)，但工業(yè)4.0并不單純等于工業(yè)的數(shù)字化、智能化生產(chǎn)和工業(yè)制造企業(yè)信息水平的提高，而是要與我國(guó)制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式、發(fā)展定位及企業(yè)價(jià)值鏈保持吻合[3]。作為中國(guó)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)在對(duì)制造行業(yè)個(gè)性化定制及柔性制造趨勢(shì)加以把握的基礎(chǔ)上，著力升級(jí)優(yōu)化制造體系，使企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展能夠與工業(yè)4.0的柔性制造特征有機(jī)匹配。

（二）確立高級(jí)化制造目標(biāo)，對(duì)制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)

中國(guó)制造企業(yè)從總體上看，其產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量及附加值普遍不高，相比于制造強(qiáng)國(guó)，如德國(guó)，日本等，我國(guó)制造企業(yè)在制造目標(biāo)及產(chǎn)業(yè)鏈上都處于較低的層次。工業(yè)4.0給制造企業(yè)升級(jí)提供了契機(jī)，作為中國(guó)制造企業(yè)來(lái)講，其應(yīng)注重對(duì)自身的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)，將產(chǎn)業(yè)鏈由單一的下端加工生產(chǎn)及組裝提高到零件、材料及部件的高端化生產(chǎn)研發(fā)，從而使我國(guó)制造企業(yè)能夠在產(chǎn)品的技術(shù)含量及附加值上實(shí)現(xiàn)由低到高的逐步提升[4]。例如，作為我國(guó)芯片制造企業(yè)而言，其在制造目標(biāo)上要實(shí)現(xiàn)由芯片的封裝向芯片的晶圓加工及芯片開(kāi)發(fā)過(guò)渡，以拓展制造企業(yè)目標(biāo)市場(chǎng)，為芯片制造企業(yè)與工業(yè)4.0的對(duì)接奠定基石。

（三）細(xì)分步驟，逐步推進(jìn)中國(guó)制造企業(yè)向工業(yè)4.0邁進(jìn)

首先，制造企業(yè)應(yīng)依托網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，選取制造企業(yè)目標(biāo)客戶進(jìn)行針對(duì)性的營(yíng)銷(xiāo)，可通過(guò)企業(yè)的門(mén)戶網(wǎng)站，使客戶的購(gòu)買(mǎi)及利益訴求得到最大化地滿足。以刀具制造企業(yè)為例，在進(jìn)行企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)時(shí)，可以在進(jìn)行產(chǎn)品介紹的基礎(chǔ)上，對(duì)刀具制作的模型和圖紙?zhí)峁┫鄳?yīng)的閱覽及下載服務(wù)，充分發(fā)揮企業(yè)網(wǎng)站在營(yíng)銷(xiāo)環(huán)節(jié)的作用，此為制造企業(yè)與工業(yè)4.0銜接的第一步驟。其次，要秉持制造產(chǎn)品全壽命周期服務(wù)的理念，一方面滿足制造企業(yè)用戶的個(gè)性化需求，另一方面對(duì)制造產(chǎn)品的具體使用及售后服務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤及指導(dǎo)。第三，制造企業(yè)要致力于轉(zhuǎn)型升級(jí)，通過(guò)構(gòu)造智能化、環(huán)?；?、自動(dòng)化、數(shù)字化的綠色花園工廠，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，減少制造企業(yè)的能耗。例如，電子設(shè)備制造企業(yè)通過(guò)設(shè)置數(shù)字化編程控制器，打造生產(chǎn)及研發(fā)的數(shù)字化工廠，可以實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)人力資源成本與產(chǎn)品資源回收利用的雙重優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)中期及長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，為制造企業(yè)與工業(yè)4.0的平穩(wěn)對(duì)接提供保障。

三、結(jié)語(yǔ)

毋庸置疑，工業(yè)4.0模式是我國(guó)及全球制造企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)模式，也是我國(guó)制造企業(yè)在“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃期間實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要指導(dǎo)思路。在與工業(yè)4.0進(jìn)行對(duì)接的過(guò)程中，中國(guó)制造企業(yè)要立足自身實(shí)際，在充分借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的基礎(chǔ)上，著重提高企業(yè)價(jià)值鏈及產(chǎn)業(yè)鏈高度，在升級(jí)轉(zhuǎn)型中逐步進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

[1]林偉立,徐斌.新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下中國(guó)中小制造企業(yè)的發(fā)展路徑研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2015,(14):8-9+12

[2]王彬雪.工業(yè)4.0時(shí)代“中國(guó)制造”應(yīng)如何轉(zhuǎn)型[J].藝術(shù)科技,2015,(7):253+255

[3]劉拓.向中國(guó)制造致敬[J].家用電器（綠色家電）,2015,(4):2-5

[4]閔連星,劉人懷,牟銳等.產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、組織資源與中國(guó)制造企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社科版）,2015,(6):128-132