蒋庆荣

工业4.0时代与企业运作管理

蒋庆荣

国务院于2015年公布的《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”规划，提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。随着网络化和智能化的突飞猛进，划时代的工业4.0时代悄然而至，全球经济已演变推进到第四次大发展洪流之中，社会生产方式和服务模式将发生质的变革，工业化生产水平的科技含量以及智能化水平将飞速发展。在划时代机遇和挑战面前，推动中国社会经济高端化的跨越发展，引领时代发展潮流，有着极其重要的意义。把握工业4.0时代，是中国经济社会未来发展的关键之所在，显得格外重要。

4.0时代；企业；运作管理

18世纪60年代至19世纪中叶，随着蒸汽机的发明和蒸汽驱动机械制造设备的大量普及，催生了人类历史上第一次工业革命，即工业1.0时代。19世纪末至20世纪初，随着电的发明和发电及电力驱动机械的大规模出现，在劳动分工细化的基础上，开创了第二次工业革命，即工业2.0时代。第三次工业革命则是1951～2010年的“电子和计算机”时代。工业4.0时代就是从2011年开始的“网络和智能化”时代，也就是我国近期一直在提及的“中国智造”。

工业4.0时代是以智能机器人为主导，以网络化和智能化高度发达的智能工厂为核心，依托智能化生产系统与互联网、物联网、务联网高度整合的智慧平台，创造高度发达的生产、制造和服务的全新智能化模式，实现工业生产和服务低人工成本、高生产效率，全方面满足社会生产生活的需要，全方位提升制造业与服务业的经济效益与社会效能，是科技发展和工业制造的第四次革命。

一、工业4.0的基本特征

工业4.0这个概念最先是德国提出来的，德国拥有雄厚的工业基础，对于德国而言，工业4.0也是一个国家级战略，实施这个战略的目的是探索未来工业生产的新途径。除了德国，美国也喊出了“再工业化”及“能源互联网”的口号，发动了以“工业互联网”为代表的一系列“先进制造业”计划；日本、韩国也正在大力推进智能制造，已经开始大量普及工业机器人。工业4.0具有以下五个基本特征：

深链接。工业4.0最显著的特征就是链接，把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密联系在一起，通过互联网和信息通信手段，实现生产制造和服务的最优化。

大数据。这是工业4.0得以实现的核心所在，智能化制造和智能化服务需要把产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、服务链数据、管理数据、运营数据、销售数据、消费者数据等，进行分类采集和整理，筛选研判，形成强大的数据流，服务于生产制造。

高效率。工业4.0将在生产和服务的全过程中置入各种传感器，通过CPS形成一个巨大的、全面的、立体的智能网络。通过智能网络融合，使人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间，形成一个互联互通，实现横向、纵向和端到端、点对点、点到面的高度融合，实现生产与服务效率最大化。

全创新。全方位创新是工业4.0的灵魂，随着生产设施设备、制造技术、制造流程的高度智能化，必将推进产品、模式、业态、组织等方面的创新层出不穷。工业4.0的实施过程就是制造业和服务业创新发展的过程，包括从技术创新到产品创新，到模式创新，再到业态创新，最后到组织创新。

个性化。这是工业4.0非常重要的特征，企业生产制造与服务基于用户和客户需求的个性化和实时性而开展，每个企业、每个产品、每项服务都有自己的特质和个性，在整个生产和服务形态上，从大规模生产，转向个性化定制，从订单式生产转向预测式实时生产，企业整个生产和服务的过程更加柔性化、个性化、定制化。

二、我国工业4.0的发展现状

党的十八大明确指出，推进经济结构战略调整是加快转变经济发展方式的主攻方向，优化产业结构是新时期加快转变生产方式的根本出路。随着近年来全球科学技术的发展，特别是我国实业界和科学技术在移动互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能等方面的快速崛起，实体经济与虚拟世界的结合，产业技术长期积累在技术突破后的质的飞跃。在这个大环境下，中国工业4.0时代横空出世。国务院于2015年5月8日公布的《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”规划，提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。2015年全国两会上，李克强总理在政府工作报告中明确提出：要把“大众创业，万众创新”打造成为推动中国经济继续前行的“双引擎之一”，是第一个十年的行动纲领。

（一）我国工业4.0的战略背景

制造业失速的现状迫切需要新的变革。以珠三角为代表的中国制造业基地，特别作为世界制造业工厂的东莞，在世界经济持续疲软的背景下，从2008年下半年开始，一部分制造工厂和企业陷入了困境，大批工厂的发展步履维艰，能够勉强支撑的企业也是大幅降薪裁员，制造业增速负增长已成常态。珠三角作为我国制造业的摇篮、“中国制造”的核心产业基地，曾经创造了屡屡辉煌，在这种环境下，迫切需要改变现状，彻底变革或转型升级才是有效出路，这给我国实施“工业4.0”规划提供了现实条件。

企业成本和利润压力成为推进变革的内在动力。珠三角、长三角地区的传统制造业大多数属于劳动密集型产业，在目前各个行业普遍产能过剩的背景下，在“互联网+”新的模式冲击下，随着工厂用工成本的不断上升，企业经营成本的不断提高，商品利润的不断压缩，对于劳动密集型产业，是一个极大的打击，使企业的经营运作困难重重，制造业的“合并潮”和工厂的“倒闭”现象时有发生。如今，这些制造业企业的生存与发展急需要寻求一条出路，为中国推进工业4.0革命提供了巨大的内在动力。

宏观发展战略规划为工业4.0提供了良好的外部环境。早在2002年，我国就提出要走新型工业化的道路，所谓新型工业化道路，就是工业化与信息化的相互促进。特别是“互联网+”的飞速发展，为中国发展“工业4.0”创造了良好的外部条件。

（二）我国工业4.0的主要任务

按照《中国制造2025》的部署，我国制造业强国进程可分为三个阶段：2025年中国制造业进入世界第二方阵，迈入制造强国行列；2035年中国制造业将位居第二方阵前列，成为名副其实的制造强国；2045年中国制造业可望进入第一方阵，成为具有全球引领影响力的制造强国。这是我国应对未来发展的有力举措，从国家层面看，包括了十大重点领域和完成五项重点工程建设，对于企业来说，需要完成十大任务。

“中国智造”涉及的十大重点领域主要包括：新一代信息通信技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备。

“中国智造”需要实施五项重点工程：一是国家制造业创新中心建设工程，主要是指面向未来的十大重点领域的基础研究和产业化的工程，建设一批产学研用相结合的制造业创新中心；二是智能制造工程，智能制造是新一轮工业革命的核心，只有通过智能制造，才能带动各个产业的数字化水平和智能化水平的提升；三是工业强基工程，实施工业强基主要是为了解决基础零部件、基础工艺、基础材料落后问题；四是绿色制造工程，实施绿色制造工程则是要努力解决我国经济发展的环境和资源的制约问题；五是高端装备创新工程，实施互联网、数控机床、大飞机等专项的基础上，推进新的高端装备创新专项。

中国企业面临的十大任务：一是建立智能化的企业运作理念和行业标准；二是推进信息化和工业的化的高度融合；三是全面推行绿色制造和绿色服务；四是全面提高企业的创新能力；五是着力推进智能制造与智能服务的基础设施设备建设；六是大力推进重点项目的突破和发展；七是深入企业内部结构调整；八是完成服务型制造与生产性服务的一体化；九是智能化背景下的企业制造与服务的流程再造；十是质量品牌、绿色制造与服务等经济效益和社会效能的全面提高。

（三）我国工业4.0的发展趋势

从各种信息和数据可以看出，我国生产制造业目前正在迈进工业4.0时代或正在为进入工业4.0时代创造条件，德国工业4.0研究机构、中国相关院所以及中德两国企业组成的中德“工业4.0”推动联盟，成立了第十一个国家级经济新区——青岛西海岸新区成立，成为中国首个“工业4.0”联盟。在第十六届中国国际工业博览会上，中国展出首套工业4.0流水线。

广东省政府2015年3月印发了《广东省工业转型升级攻坚战三年行动计划（2015-2017年）》，标志着广东已迎来全面推进“机器换人”战略阶段。计划至2017年末，广东省力争三年累计引导2万家、超过50%的规模以上工业企业完成新一轮技术改造；三年累计完成工业技术改造投资9430亿元，初步建成10个在全国具有较大影响力的智能制造产业基地，建成2个国内领先的机器人制造产业基地，推动1950家规模以上工业企业开展“机器换人”工作。随着机器换人的推动，我国机器人产业必将迅速发展，充分说明“中国智造”的时代正在到来。

目前，海尔、富士康等少数大型生产制造型企业在生产制造过程中开始采用工业4.0流程，东莞、佛山开始大规模地实施“机器换人”计划。在基础工程方面，腾讯、研详、华为、中兴、百度、迅雷等IT业公司已经行动起来，成立了专门的机器人研发部门或正在筹措智能机器人软硬件研发团队。同时，在珠三角和长三角还有更多的企业正在投入到工业4.0基础工程的研发中，汇集成为力量巨大的潮流，极大地促进了中国经济转型和结构调整，为深入推进工业4.0变革打下了坚实可靠的基础。

三、工业4.0时代企业的运作与管理

工业4.0时代的内核是智能制造和智能工厂。“智能制造”包括五个方面的内容：产品智能化、生产方式智能化、装备智能化、管理智能化和服务智能化。而智能工厂主要是指智能生产和智能物流在强大的数据信息支持下，通过网络化分布式生产设施，快速实现人们对工业制造品的需求。所以，工业4.0企业有着完全不同的个性与特点，企业的运作更加复杂，要求更加精细化和专业化，企业管理在各个智能要素间的点、线、面和网络体系之间必须实现高效融合和无缝连接。

（一）4.0时代企业的类型与组织架构

4.0时代的企业可以分为智能基础研发企业、智能制造型企业和智能服务型企业。新的时代背景下，信息网络技术与传统制造业相互渗透和深度融合，深刻改变产业组织方式，带来三个方面的转变：由大规模批量生产向大规模定制生产转变、由集中生产向网络化异地协同生产转变、由传统制造企业向跨界融合企业转变。这种改变加速形成新的企业与用户关系，通过“物联网”和“务（任务）联网”，把产品、机器、资源、人有机联系在一起，推动制造业和服务业各环节数据共享，实现产品全生命周期和全制造服务流程的数字化。

工业4.0时代的主体是智能制造型企业，围绕智能制造工厂，提供全方位服务的企业有三大类：第一类是提供工业4.0解决方案的企业，即为制造业公司提供智能工厂顶层设计、转型路径图、软硬件一体化实施的工业4.0解决方案企业；第二类是技术供应商，包括工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、MES系统（生产过程精细管理）等企业；第三类智能基础研发机构，包括虚拟现实、人工智能、知识工作自动化等。智能服务型企业是工业4.0时代特有的实体，主要任务是实现智能制造全产业链协同优化，利用全产业链形成的大数据进行综合的数据分析与挖掘，针对全产业链各个环节的各级用户，面向其具体的活动需求提供定制化的、可以辅助其他具体活动决策的信息。这类企业为智能制造提供具有正确性、前瞻性、层次化、个性化的各种高价值的信息。

智能型企业在组织架构设置上，往往与传统企业有着较大的区别。传统企业把人、物、资金、流程等管理作为重点，而智能型企业基于智能机器、信息流、用户个性化、产品实时性而设置企业组织架构。针对智能企业的社会分工不同、担负的作用不同，一般按照以下四种不同类型来设置企业的组织架构：平台提供商类、智能工厂类、智能服务类和基础研发机构类。每一种企业类型在机构设置上具有独特的个性和完全不同的结构特点。

（二）管理的核心要素及运作流程

工业4.0企业是通过强大的机器人平台、智能物流、智能信息、数据流、网络化分布式的生产设施，整合客户和业务合作伙伴，快速制造和组装定制产品，满足人们对工业制造品和服务的最大需求。因此，企业管理的核心要素包括五个方面：通过智能服务实现全产业链协同优化、决策的最优化、物流智能化、数据的实时性和精确性、供给与需求的同步化。其运作流程是在用户、智能机器、互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能等各个智能要素之间，构建互连互通的高度集成的闭合环路，全面提高企业的核心竞争力。

（三）我国传统制造业在4.0时代的出路

我国传统制造业的出路在于建立符合4.0时代标准的企业体系，只有不断升级优化商业模式、提高产业链结构，中国制造业的寒冬才能度过，新的曙光才能到来。

一是做好企业的转型升级。当前国内的大部分传统企业都处在工业2.0与工业3.0之间，企业的用工成本不断上升、经营成本不断提高、商品利润不断压缩，这些都直接制约了制造业的转型发展。做好转型升级的关键在于对企业实施工业4.0改造，引进自动化生产设备，改造、升级生产流水线，推行精益改善；全面引入移动互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术，把这些技术综合起来融入到传统生产制造业，推动实体经济与虚拟世界的结合；全面采用智能机器人降低用工成本，全方位采取数据化管理提高生产效率；建立智能决策系统，全面优化管理流程，对人力、管理、仓储、物流、服务等核心要素，实行高度的信息化、网络化、数据化运作，推进企业质的飞跃；摒弃企业中传统的工艺环节，革新生产制造过程中污染、低效的部分，高效率地推进传统生产制造型企业向工业4.0转型升级。

二是立足工业4.0标准全面创新。将企业原有的生产模式完全打破，包括生产设备进行全面革新，把生产流程和工艺重新设计，建立完全符合工业4.0的生产模式。以网络化和智能化高度发达的生产、制造和服务的全新智能化模式，实现工业生产和服务低人工成本、高生产效率。全面创新，高起点地建立基础工程和应用扩展，以智能机器人为主导，做好基础部件的应用；建立智能化生产系统与互联网、物联网、务联网高度整合的智慧平台，创造高度发达的智能工厂。

三是创建外围服务型企业。目前，我国各级政府都在积极推动工业4.0变革，《中国制造2025》指定三个十年发展规划，是传统企业向智能企业转型需要充分利用的三个红利十年。在这种情况下，建立为4.0企业做好外围服务的公司，更是传统企业的出路之一：为制造业公司提供智能工厂顶层设计、转型路径图、软硬件一体化实施；为企业转型提供咨询、管理、技术、设备买卖、商业模式设计以及职工培训等；为企业设计各种新型的运作体系。通过全方面为智能制造业做好外围服务，提高自身企业在工业4.0时代的生存空间和发展空间，顺应大势，把握机遇，创新发展，创造辉煌。

责任编辑：钟晓媚

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1673-5706（2016）02-0047-04

广东省教育厅高等职业教育港口与航运管理特色专业建设计划资助项目。

2016-02-25

蒋庆荣，珠海城市职业技术学院教学科研处处长。