日本互聯(lián)工業(yè)戰(zhàn)略的啟示

尹峰

隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，世界主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家為重構(gòu)制造業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，紛紛提出各自的發(fā)展戰(zhàn)略，如德國(guó)“工業(yè)4.0”、美國(guó)“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”，并不約而同地將智能制造作為主攻方向。而從日本的角度來(lái)看，其主要面臨三方面挑戰(zhàn)：一是國(guó)內(nèi)老齡化、少子化問(wèn)題嚴(yán)重，導(dǎo)致勞動(dòng)力供給不足;二是中國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體快速崛起，日本制造業(yè)面臨巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力;三是日本國(guó)內(nèi)從政府到企業(yè)雖然也高度關(guān)注5G、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，但這些新技術(shù)的應(yīng)用“稍慢半拍”，且缺乏國(guó)際引領(lǐng)性的龍頭企業(yè)。

在上述背景下，日本試圖將解決一系列社會(huì)問(wèn)題作為突破口，在發(fā)揮機(jī)器人等智能裝備產(chǎn)業(yè)以及制造能力等優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，在社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面積極導(dǎo)入ICT技術(shù)，通過(guò)不斷探索確立日本的戰(zhàn)略模式。2016年1月，日本政府發(fā)布《第五期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》，首次提出“社會(huì)5.0”的概念。2017年3月，日本首相安倍晉三在德國(guó)漢諾威工博會(huì)上再次強(qiáng)調(diào)了日本將實(shí)施“社會(huì)5.0”戰(zhàn)略，具體到工業(yè)領(lǐng)域即為“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略。與其他國(guó)家的企業(yè)聚焦于內(nèi)部的互聯(lián)互通不同，日本產(chǎn)業(yè)界另辟蹊徑，重點(diǎn)關(guān)注企業(yè)之間的連接，試圖構(gòu)建能讓所有企業(yè)都受益的互聯(lián)工業(yè)體系。

互聯(lián)工業(yè)體系的主要內(nèi)容

（一）三大核心理念

所謂“互聯(lián)工業(yè)”就是以采集海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將人、設(shè)備、系統(tǒng)、技術(shù)等相互連接起來(lái)，從而創(chuàng)造新的附加值和解決相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題。它具有三大核心理念：一是人與設(shè)備、系統(tǒng)之間并不是對(duì)立關(guān)系，而是合力實(shí)現(xiàn)新型數(shù)字社會(huì);二是通過(guò)企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)之間以及國(guó)與國(guó)之間的緊密協(xié)作解決復(fù)雜問(wèn)題;三是貫徹以人為本理念，積極推進(jìn)與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合的人才培養(yǎng)。

（二）四大關(guān)鍵領(lǐng)域

一是智能生產(chǎn)領(lǐng)域，主要是應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力短缺，滿(mǎn)足多樣化的市場(chǎng)需求。面對(duì)日益增長(zhǎng)的多樣化市場(chǎng)需求，通過(guò)廣泛應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，將設(shè)備、人、部門(mén)、工廠(chǎng)、企業(yè)等連接起來(lái)，增強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系、企業(yè)內(nèi)外部之間的協(xié)作水平，迅速應(yīng)對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)、多樣化的市場(chǎng)需求。針對(duì)由于人口老齡化導(dǎo)致的勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)將生產(chǎn)工藝、技術(shù)know-how等知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)固化為軟件，作為集體的知識(shí)靈活使用，解決勞動(dòng)力尤其是技術(shù)人才短缺的問(wèn)題。

二是智能交通領(lǐng)域，主要是提升服務(wù)體驗(yàn)，降低交通成本。在公共交通中，消費(fèi)者使用多種交通工具時(shí)不僅麻煩而且成本較高，因此通過(guò)發(fā)展互聯(lián)工業(yè)連接各企業(yè)之間的數(shù)據(jù)，為消費(fèi)者提供無(wú)縫銜接的服務(wù)體驗(yàn)，并將用戶(hù)出行的成本最小化。而當(dāng)個(gè)人駕駛汽車(chē)時(shí)，又面臨“事故多、維修費(fèi)用高、駕駛耗時(shí)長(zhǎng)”的問(wèn)題，因此通過(guò)自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)從“自我駕駛”到“享受車(chē)內(nèi)環(huán)境”轉(zhuǎn)變，由“擁有汽車(chē)”向“共享汽車(chē)”轉(zhuǎn)變。

三是智能醫(yī)療領(lǐng)域，主要是提供個(gè)性化、高效的醫(yī)療保健服務(wù)。為應(yīng)對(duì)嬰兒潮一代帶來(lái)的老齡化問(wèn)題，通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，采集患者發(fā)病前、治療后的相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，為患者提供個(gè)性化、高效的醫(yī)療服務(wù)。醫(yī)藥和醫(yī)療器械制造企業(yè)也開(kāi)始向包括預(yù)防、監(jiān)測(cè)在內(nèi)的醫(yī)療保健模式發(fā)展，并積極引入人工智能等技術(shù)進(jìn)行輔助診斷。

四是智能家居領(lǐng)域，主要是提高生活質(zhì)量，增進(jìn)人們之間的聯(lián)系。發(fā)展互聯(lián)工業(yè)，提高數(shù)據(jù)利用水平，可提高生活質(zhì)量、減少生活壓力，減輕家務(wù)勞動(dòng)強(qiáng)度，加強(qiáng)老齡化社會(huì)中人們之間的聯(lián)系。通過(guò)從用戶(hù)的各種設(shè)備中采集日常數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)為客戶(hù)提供新的服務(wù)，從而建立能夠解決各種社會(huì)難題的智能社會(huì)。

2019年1月18日，第三屆日本機(jī)器人開(kāi)發(fā)應(yīng)用展上的能與人類(lèi)配合協(xié)作的檢測(cè)機(jī)器人。圖/ 新華

（三）四大實(shí)施措施

一是組建實(shí)施平臺(tái)。為了落實(shí)“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略，日本經(jīng)產(chǎn)省支持日本機(jī)械工程學(xué)會(huì)等成立了工業(yè)價(jià)值鏈促進(jìn)會(huì)IVI，由日本法政大學(xué)西岡靖之教授任秘書(shū)長(zhǎng)。IVI目前共有738名成員，涵蓋了三菱、東芝、富士通、日立、豐田等日本制造業(yè)骨干企業(yè)。IVI的目標(biāo)是解決不同制造業(yè)企業(yè)之間的“互聯(lián)制造”問(wèn)題，讓不同的企業(yè)通過(guò)基于“寬松標(biāo)準(zhǔn)”的接口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，打造“互聯(lián)工廠(chǎng)”的生態(tài)格局。其中，“寬松標(biāo)準(zhǔn)”是指企業(yè)之間的互聯(lián)互通不需要共享關(guān)乎其核心競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)據(jù)，而是從局部逐步更改互聯(lián)互通規(guī)則，在實(shí)現(xiàn)企業(yè)間互聯(lián)互通的同時(shí)保證各家企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不受影響;“互聯(lián)工廠(chǎng)”是指通過(guò)連接電子數(shù)據(jù)，消除企業(yè)之間開(kāi)展業(yè)務(wù)協(xié)作時(shí)的超負(fù)荷、不均衡和浪費(fèi)，通過(guò)自動(dòng)化和靈活運(yùn)用人的能力來(lái)創(chuàng)建智能價(jià)值鏈。

二是發(fā)布參考架構(gòu)。2016年12月，IVI基于日本制造業(yè)的基礎(chǔ)提出了工業(yè)價(jià)值鏈參考架構(gòu)IVRA，定義其基本單元為智能制造單元SMU，即一個(gè)企業(yè)、車(chē)間或產(chǎn)線(xiàn)，但SMU必須有人管理，具備自主決策的能力。2018年3月，IVI發(fā)布了《日本互聯(lián)工業(yè)價(jià)值鏈戰(zhàn)略實(shí)施框架》，提出新一代工業(yè)價(jià)值鏈參考架構(gòu)IVRA-Next。與IVRA相比，IVRA-Next一是提出了SMU的自我進(jìn)化模型，包括發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、共享問(wèn)題、確立課題和解決問(wèn)題四個(gè)環(huán)節(jié);二是將平臺(tái)定義為“不同工作和系統(tǒng)之間互用數(shù)據(jù)的機(jī)制”，是工業(yè)價(jià)值鏈參考架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)部分;三是提出互聯(lián)工業(yè)的運(yùn)行框架，包括保護(hù)數(shù)據(jù)主權(quán)、基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)交換證明、基于寬松標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)詞典管理等。

三是推動(dòng)數(shù)據(jù)交易。所謂“數(shù)據(jù)交易”，即制造業(yè)企業(yè)將產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，提供給可信賴(lài)的第三方，以吸收對(duì)方的知識(shí)和加深業(yè)務(wù)協(xié)作，并可以根據(jù)事先定好的合約，分享因相互連接而產(chǎn)生新的附加價(jià)值。為推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“制造業(yè)數(shù)據(jù)交易”，IVI開(kāi)發(fā)了基于“寬松標(biāo)準(zhǔn)”的工業(yè)數(shù)據(jù)詞典，并組織東芝、DMG森精機(jī)、富士通、發(fā)那科、NEC與三菱電機(jī)六家企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交易的試驗(yàn)驗(yàn)證。

四是加強(qiáng)對(duì)中小企業(yè)的支持。在應(yīng)用機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)效率時(shí)，大部分中小企業(yè)都面臨著知識(shí)缺乏、人才不足等問(wèn)題。為此，日本經(jīng)產(chǎn)省組織實(shí)施了中小企業(yè)智能制造支持行動(dòng)，依托相關(guān)機(jī)構(gòu)在全日本設(shè)立了31個(gè)中小企業(yè)智能制造支持中心，為中小企業(yè)提供技術(shù)支持、專(zhuān)家輔導(dǎo)等服務(wù)。同時(shí)，專(zhuān)家被派往中小企業(yè)之前，需對(duì)其進(jìn)行一系列的培訓(xùn)。

主要特點(diǎn)

（一）基于寬松標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建互聯(lián)工業(yè)體系

互聯(lián)工業(yè)戰(zhàn)略提出在未來(lái)的制造環(huán)境中，制造企業(yè)需要與客戶(hù)、消費(fèi)者、供應(yīng)商等價(jià)值鏈上利益相關(guān)者之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，即構(gòu)建互聯(lián)工業(yè)體系。但從現(xiàn)實(shí)的角度看，由于企業(yè)對(duì)關(guān)乎其核心競(jìng)爭(zhēng)力的內(nèi)容會(huì)嚴(yán)格保密，很難直接實(shí)現(xiàn)高度的互聯(lián)互通。鑒于此，日本十分務(wù)實(shí)地提出了“寬松標(biāo)準(zhǔn)”的概念，建立企業(yè)間易于互聯(lián)互通的寬松接口，在實(shí)現(xiàn)企業(yè)間互聯(lián)互通的同時(shí)保證各家企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不受影響，以當(dāng)下可行的方法推動(dòng)互聯(lián)工業(yè)的發(fā)展。

（二）突出平臺(tái)在數(shù)字世界的核心作用

互聯(lián)工業(yè)戰(zhàn)略將平臺(tái)看作是網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字世界的核心。首先，平臺(tái)定義了一系列的規(guī)則和條件，集成了相關(guān)的軟件和硬件設(shè)施，并通過(guò)軟件為制造業(yè)企業(yè)提供服務(wù)。其次，平臺(tái)利用數(shù)字技術(shù)將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種活動(dòng)轉(zhuǎn)換到網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字世界中，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的加工處理形成新的知識(shí)和技術(shù)。最后，不同的平臺(tái)需基于寬松標(biāo)準(zhǔn)連接起來(lái)，形成分布式的平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)。

（三）強(qiáng)調(diào)通過(guò)持續(xù)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)智能制造

互聯(lián)工業(yè)強(qiáng)調(diào)通過(guò)持續(xù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、組織架構(gòu)、工作流程等方面的改進(jìn)，通過(guò)一系列的循環(huán)往復(fù)、迭代升級(jí)最終實(shí)現(xiàn)智能制造。例如，SMU的活動(dòng)維度將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的所有活動(dòng)歸為四類(lèi)：計(jì)劃、執(zhí)行、檢查和行動(dòng)，即PDCA循環(huán)。通過(guò)周而復(fù)始地運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的“小問(wèn)題”，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。對(duì)于組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作流程調(diào)整等“大問(wèn)題”，IVRA-Next提出通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、共享問(wèn)題、確立課題、解決問(wèn)題的迭代循環(huán)，實(shí)現(xiàn)SMU的自主進(jìn)化。

（四）高度重視人員和知識(shí)的價(jià)值

與德國(guó)工業(yè)4.0參考架構(gòu)、中國(guó)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)等不同，日本在“互聯(lián)工業(yè)”中提到了“數(shù)字化三胞胎”的概念，即信息世界、物理世界以及人的世界，將人作為制造系統(tǒng)的重要組成部分。同時(shí)，IVRA-Next也高度重視人的價(jià)值。例如，IVRA-Next將其基本單元SMU定義為必須是有人管理、能根據(jù)需要調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)、具有自主決策能力的機(jī)構(gòu)。同時(shí)，SMU的資產(chǎn)維度包括人員、工廠(chǎng)、產(chǎn)品和工藝（知識(shí)）四種資產(chǎn)，并且認(rèn)為在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員，以及生產(chǎn)工藝、方法、專(zhuān)有技術(shù)等知識(shí)都是十分寶貴的資產(chǎn)。

對(duì)中國(guó)的啟示和建議

（一）發(fā)揮好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的作用

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過(guò)跨部門(mén)、跨企業(yè)、跨區(qū)域的互聯(lián)互通，在智能制造中扮演著類(lèi)似“神經(jīng)中樞”的角色。IVRA-Next認(rèn)為平臺(tái)是數(shù)字世界的核心，負(fù)責(zé)將物理世界的各類(lèi)活動(dòng)轉(zhuǎn)化到數(shù)字世界中，并將這些活動(dòng)連接起來(lái)，是構(gòu)建互聯(lián)工業(yè)體系的關(guān)鍵。建議發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在智能制造發(fā)展中的重要作用，進(jìn)一步加強(qiáng)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策、專(zhuān)項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)等的統(tǒng)籌，建立健全協(xié)同推進(jìn)機(jī)制，形成政策合力，重點(diǎn)在技術(shù)研發(fā)、試點(diǎn)示范、應(yīng)用推廣等方面加強(qiáng)協(xié)調(diào)對(duì)接。

（二）“求同存異”制定智能制造標(biāo)準(zhǔn)

不同企業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)、產(chǎn)品特征、工藝技術(shù)、商業(yè)模式等存在顯著差異，而且企業(yè)會(huì)對(duì)涉及核心競(jìng)爭(zhēng)力的相關(guān)內(nèi)容嚴(yán)格保密。因此，建議在制定智能制造標(biāo)準(zhǔn)，尤其是涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等方面的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可借鑒日本的做法，采取寬松的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間的互聯(lián)互通，促進(jìn)企業(yè)開(kāi)放共享的同時(shí)保留各自的特色優(yōu)勢(shì)。

（三）加大對(duì)中小企業(yè)的支持力度

在現(xiàn)代社會(huì)化生產(chǎn)的分工協(xié)作體系中，制造業(yè)企業(yè)的成功是產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作的結(jié)果，高水平的供應(yīng)鏈?zhǔn)歉咂焚|(zhì)、高質(zhì)量產(chǎn)品的重要保障。因此，日本在實(shí)施互聯(lián)工業(yè)時(shí)高度重視對(duì)供應(yīng)鏈上下游中小企業(yè)的改造，針對(duì)中小企業(yè)缺乏足夠的知識(shí)和人才的問(wèn)題，設(shè)立了31個(gè)智能制造支持中心，專(zhuān)門(mén)幫助中小企業(yè)應(yīng)用機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。而我國(guó)前期實(shí)施的智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目、綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項(xiàng)目，大多由大型企業(yè)承擔(dān)，雖有效激發(fā)了大型企業(yè)的內(nèi)生動(dòng)力，但對(duì)中小企業(yè)的支持還不夠。下一步，建議搭建一批中小企業(yè)智能制造公共服務(wù)平臺(tái)，為其提供相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證、咨詢(xún)?cè)\斷、系統(tǒng)集成、供需對(duì)接、信貸金融、人才培訓(xùn)等服務(wù)，進(jìn)一步降低中小企業(yè)發(fā)展智能制造的門(mén)檻和成本;同時(shí)，實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平提升專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)，支持龍頭企業(yè)帶動(dòng)上下游中小企業(yè)進(jìn)行智能化改造，提升產(chǎn)業(yè)鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)力。

（四）重視人在制造系統(tǒng)中的價(jià)值

我國(guó)部分企業(yè)在實(shí)施智能制造時(shí)，片面追求“機(jī)器換人”，甚至將智能制造簡(jiǎn)單地理解為“就是上設(shè)備、上系統(tǒng)”。智能制造不排斥人工，INRA-Next也認(rèn)同人是企業(yè)最寶貴的資產(chǎn)。建議最大化發(fā)揮人在智能制造中的價(jià)值。一是開(kāi)展宣傳教育，破除企業(yè)對(duì)智能制造片面化、簡(jiǎn)單化的認(rèn)識(shí);二是實(shí)施智能制造人才培訓(xùn)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)，建設(shè)一批智能制造實(shí)訓(xùn)基地，幫助生產(chǎn)工人、管理人員等掌握相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)。

（編輯：張燕冬）