近些年，中國制造業(yè)企業(yè)普遍面臨產(chǎn)能過(guò)剩和成本上漲等發(fā)展問(wèn)題。

　　國家信息中心報告顯示，中國制造業(yè)產(chǎn)能持續過(guò)剩，與此同時(shí)勞動(dòng)力、土地和能源等成本不斷走高。牛津經(jīng)濟研究院調研結果顯示，2016年中國勞動(dòng)力生產(chǎn)率僅為美國的14%左右，然而勞動(dòng)力成本已與美國基本持平。與歐美等國相比，發(fā)展參差不齊、大而不強是我國制造業(yè)的主要現狀。

　　在摸索轉型的過(guò)程中，不少企業(yè)都把目光對準了工業(yè)4.0為代表的智能制造模式來(lái)進(jìn)行轉型升級。然而，根據麥肯錫2016年11月發(fā)布的一項調查研究，中國制造業(yè)企業(yè)對于工業(yè)4.0熱情有余，但準備不足。超過(guò)70%的中國受訪(fǎng)企業(yè)相信技術(shù)革命將增強自身競爭力，但只有57%的中國企業(yè)對工業(yè)4.0做好了充分的準備，遠低于美國(71%)和德國(68%)。

　　圍繞工業(yè)4.0也有很多迷思：有人認為工業(yè)4.0就是機器換人，有人認為是更強大的信息化，有人認為就是制造業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”……

　　工業(yè)4.0真正本質(zhì)不是追求所謂的高新技術(shù)，而是利用先進(jìn)的數字化智能制造技術(shù)，以很快的速度滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求，從而提高用戶(hù)的滿(mǎn)意度并確保企業(yè)的持續競爭力。

　　在技術(shù)手段上，工業(yè)4.0運用信息化和自動(dòng)化兩化融合的技術(shù)，共同服務(wù)于滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求。在轉型的路徑上，中國企業(yè)并不應該盲目跟風(fēng)歐美，而應根據企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行適當的升級改造。

　　工業(yè)4.0：體驗至上的新經(jīng)濟

　　縱觀(guān)工業(yè)化制造的發(fā)展進(jìn)程，筆者認為可以分為四個(gè)階段，或者稱(chēng)為四次工業(yè)革命。

　　第一次工業(yè)革命是英國開(kāi)創(chuàng )的機械化生產(chǎn)時(shí)代。以瓦特發(fā)明蒸汽機為契機，機械替代傳統的手工勞力，解決了生產(chǎn)制造的人力問(wèn)題。

　　第二次工業(yè)革命是美國福特公司引入的批量生產(chǎn)，具體表現為大規模批量流水線(xiàn)以及科學(xué)式管理，解決了生產(chǎn)制造的數量問(wèn)題。

　　第三次工業(yè)革命是日本的精益生產(chǎn)，以豐田精益系統(JIT)為典型代表，以自動(dòng)化、JIT和零庫存解決了質(zhì)量問(wèn)題。

　　第四次工業(yè)革命是由德國帶頭的智能生產(chǎn)(工業(yè)4.0)，意在通過(guò)大規模定制解決用戶(hù)體驗問(wèn)題。在延續自動(dòng)化、信息化發(fā)展趨勢的同時(shí)，工業(yè)4.0試圖通過(guò)降低滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求的時(shí)間來(lái)提高客戶(hù)的使用滿(mǎn)意度。

　　具體來(lái)看，四次工業(yè)革命的差異可以體現在它們的產(chǎn)品結構、能源動(dòng)力以及組織結構上。

　　從產(chǎn)品上來(lái)說(shuō)，以汽車(chē)為例，工業(yè)1.0時(shí)代的汽車(chē)僅有一個(gè)小鍋爐在車(chē)底下燒木柴。2.0時(shí)代的汽車(chē)以福特Model T為典型代表，純機械操作，顏色和型號統一而單調。標準化、價(jià)格低廉的福特Model T讓汽車(chē)成為了大眾消費的標配。到了3.0時(shí)代，市場(chǎng)上出現了更多汽車(chē)品牌，它們在外觀(guān)性能等方面也紛紛差異化。曾經(jīng)壟斷市場(chǎng)的福特也在激烈的競爭面前被迫轉型。工業(yè)4.0時(shí)代，汽車(chē)的定位則從一個(gè)單一的汽車(chē)產(chǎn)品過(guò)渡到滿(mǎn)足交通需求、定義生活品質(zhì)的全套服務(wù)體驗，例如特斯拉為顧客提供自主試駕、預訂和個(gè)性化定制等服務(wù)，通用汽車(chē)提供全生命周期服務(wù)等。

　　從能源動(dòng)力上來(lái)說(shuō)，第一次工業(yè)革命主要使用蒸汽動(dòng)力，第二次由蒸汽變成了電力(化石燃料)，第三次工業(yè)革命的動(dòng)力能源以化石燃料為主，逐步向新能源轉移。第四次工業(yè)革命(工業(yè)4.0)里，預計新能源將占主導地位，化石燃料將逐步減少。

　　從組織結構上來(lái)說(shuō)，工業(yè)1.0時(shí)代以作坊、匠人手工鋪為主，機器只是輔助人工作的手段。2.0時(shí)代組織架構發(fā)展成中央控制的大規模流水線(xiàn)工廠(chǎng)。3.0時(shí)代，豐田的精益生產(chǎn)系統成為主流，注重供應鏈管理、追求零庫存的JIT拉動(dòng)式生產(chǎn)模式被紛紛效仿。而工業(yè)4.0時(shí)代，傳統工廠(chǎng)的概念已不再存在，物聯(lián)網(wǎng)連接起制造商、零件商、消費者和設計者等生態(tài)流程上的多方角色形成一張智能制造的網(wǎng)絡(luò )。

　　工業(yè)4.0的核心目的是解決定制生產(chǎn)問(wèn)題，同時(shí)降低這樣做的時(shí)間與成本。在工業(yè)3.0時(shí)代，產(chǎn)品的標準化是由企業(yè)規劃、工廠(chǎng)生產(chǎn)，再由營(yíng)銷(xiāo)銷(xiāo)售部門(mén)推向市場(chǎng)上的消費者。消費者是被動(dòng)的接受者，其個(gè)性化的需求被隱藏、忽略。只有極少數的個(gè)性化需求以高定價(jià)的手工定制、VIP服務(wù)等形式得以滿(mǎn)足。

　　然而，在今天的商業(yè)環(huán)境下，制造業(yè)企業(yè)普遍產(chǎn)能過(guò)剩，面臨激烈的同質(zhì)競爭，傳統的經(jīng)營(yíng)模式越來(lái)越難奏效。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的快速普及和去中心化賦予用戶(hù)更多話(huà)語(yǔ)權，他們對體驗、個(gè)性主張有了更多要求，制造服務(wù)業(yè)成為主流。

　　從產(chǎn)品轉向服務(wù)、從制造為中心轉向用戶(hù)為中心、從制造業(yè)到制造服務(wù)業(yè)，這是工業(yè)4.0區別于前三次工業(yè)革命的顛覆之處。

　　智能生產(chǎn)只是手段，個(gè)性定制才是目的。如果沒(méi)有滿(mǎn)足定制化生產(chǎn)需求做前提，工業(yè)4.0并不是必要的，可能精益生產(chǎn)就夠了。

　　海爾集團首席執行官張瑞敏曾表示：“機器換人可能是智能制造的一個(gè)必要條件但不是充分條件。智能制造是一個(gè)體系，它是滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化需求的一個(gè)生態(tài)體系”。

　　工業(yè)4.0通過(guò)建設有“智慧”的可以和用戶(hù)、供應商等多方角色實(shí)時(shí)溝通、靈活排產(chǎn)的工廠(chǎng)，以柔性化、小規模的智能生產(chǎn)單元替代大規模流水線(xiàn)，從而以更低成本、更快速度來(lái)滿(mǎn)足日益個(gè)性化的需求。在極端的情況下，工廠(chǎng)甚至會(huì )為某一個(gè)用戶(hù)生產(chǎn)一個(gè)特定的單件商品。以3D打印為例，就是滿(mǎn)足定制需求的即刻式設計+生產(chǎn)模式。

　　以青島的服裝定制廠(chǎng)商紅領(lǐng)為例，它推出的定制化生產(chǎn)模式使得顧客可以擁有貼合自己身材比例的西裝，而不必勉強選擇市面上標準的尺碼。一套獨屬于自己的西裝，解決的不是穿衣蔽體的基本需求，而是消費者面子、身份的潛在心理需求。

　　又以美國制造業(yè)的領(lǐng)先選手通用電氣GE為例，這家老牌制造公司正在從傳統的工業(yè)巨頭轉型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能服務(wù)平臺。GE的Predix平臺通過(guò)收集設備實(shí)時(shí)回傳的大量數據并進(jìn)行相應分析、預測，為客戶(hù)提供設備效率提升、故障預警預測等相關(guān)服務(wù)。

　　工業(yè)4.0的技術(shù)：如何解決體驗問(wèn)題

　　制造企業(yè)在工業(yè)3.0時(shí)代就試圖解決生產(chǎn)定制的問(wèn)題。然而，生產(chǎn)定制往往意味著(zhù)更高的成本、更多的時(shí)間。趨利避害下，大規模流水線(xiàn)成為當時(shí)主流的選擇。大規模定制(Mass customization)在20世紀90年代被提出，然而還是以傳統大規模流水線(xiàn)生產(chǎn)模式的改良版本存在，只是在產(chǎn)品組裝、行銷(xiāo)的最后階段給予客戶(hù)一些次要功能的選擇權，例如戴爾的網(wǎng)絡(luò )個(gè)人化直銷(xiāo)模式。

　　直到工業(yè)4.0的到來(lái)，以低廉成本進(jìn)行定制生產(chǎn)的技術(shù)才逐步成熟。具體來(lái)說(shuō)，這包含兩方面的技術(shù)：一是讓“物”更聰明強大的技術(shù)，二是讓“物”“物”互聯(lián)、自主決策的技術(shù)。

　　首先，工業(yè)4.0時(shí)代的技術(shù)使得“物”能夠承擔更加靈活、復雜和精準的生產(chǎn)任務(wù)，甚至自我學(xué)習、演進(jìn)。工業(yè)3.0已經(jīng)在自動(dòng)化、智能設備上達到一定高度，然而工業(yè)4.0在機器人發(fā)展方面讓制造業(yè)有了更多想象空間。機器人可以互聯(lián)互通，與人類(lèi)一起工作，甚至從自己的工作、人類(lèi)的工作中學(xué)習新技能。

　　以德國庫卡(KUKA)公司生產(chǎn)的工業(yè)機器人為例，可負荷3公斤到1300公斤的貨品，工作范圍從635毫米到3900毫米不等，承擔物料搬運、加工、堆垛、點(diǎn)焊和弧焊等多種功能。庫卡新的工業(yè)4.0智能型工業(yè)作業(yè)助手LBR iiwa可以直接協(xié)作人類(lèi)工作，還具備自動(dòng)運行系統，可以不依靠地面標記、感應線(xiàn)圈或磁鐵等在工廠(chǎng)內自動(dòng)來(lái)去，運載貨物和零件。

　　工業(yè)4.0時(shí)代，機器人可以輔助人工作，甚至替代人工作。它們可以承擔高危作業(yè)，提升勞動(dòng)效率，并解決日益上升的人力成本問(wèn)題。這也是當初德國提出工業(yè)4.0的一個(gè)重要動(dòng)因，即是希望通過(guò)更加自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)解決適齡勞動(dòng)力不足的問(wèn)題。除了機器人，智能生產(chǎn)所需要的傳感器、數控機床、智能倉庫、智能物流等相應技術(shù)的逐步成熟也為工業(yè)4.0的發(fā)展提供了技術(shù)基礎。

　　工業(yè)4.0時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)信息共享、自主決策的技術(shù)使得生產(chǎn)更靈活、更柔性，可以快速響應復雜、個(gè)性化的市場(chǎng)需求。如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)讓智慧人之間得以更便捷地交流，那么物聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)則是把死物智能化，使其能夠自動(dòng)抓取相關(guān)信息，實(shí)時(shí)與他人/他物對話(huà)，并有判斷、決策的能力。如果說(shuō)工業(yè)3.0的自動(dòng)化是人與機器的對話(huà)，工業(yè)4.0則是機器與機器的對話(huà)。

　　信息物理系統(Cyber-physical System，簡(jiǎn)稱(chēng)CPS)，換言之一個(gè)高效的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )是工業(yè)4.0技術(shù)基礎的核心。CPS將物理世界轉換為數字世界，形成了物理系統對應的虛擬系統(digital twin)，再通過(guò)IoT(Internet of things，簡(jiǎn)稱(chēng)IoT，物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)數字化管理生產(chǎn)，提升機器與機器之間的互聯(lián)性、減少人為參與，從而實(shí)現制造的“智能化”。CPS(虛擬現實(shí)系統)中工業(yè)設備嵌入的大量傳感器充當機器接受外部信息的感覺(jué)器官，采集生產(chǎn)流程的所有數據并運用虛擬系統的高級運算能力進(jìn)行分析、運算和決策，形成可自律操作的、自組織的智能生產(chǎn)系統。

　　如果說(shuō)機器人、數控機床等設備是工業(yè)4.0的軀干和肌肉，那么CPS和相關(guān)技術(shù)就是工業(yè)4.0的大腦。

　　CPS系統網(wǎng)絡(luò )化的信息分布形式是關(guān)鍵。以前，制造型企業(yè)內的生產(chǎn)流程均由一個(gè)“中央”控制，信息和指令自上而下，通過(guò)各類(lèi)生產(chǎn)管理系統下達給生產(chǎn)車(chē)間。然而CPS系統里，信息并不需要經(jīng)過(guò)某個(gè)統一的、自上而下的渠道進(jìn)行分發(fā)，而是呈網(wǎng)絡(luò )化分布，共享給生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)參與方，使得每個(gè)參與方都可以獲得足夠信息以做出最優(yōu)決策。這其中也包括機器。借助物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的相應技術(shù)，機器不僅可以掌握信息和知識，還可以自主決策、自主出發(fā)動(dòng)作。

　　在CPS系統里，機器們會(huì )說(shuō)話(huà)、會(huì )思考，而且彼此間形成了一個(gè)智慧的“社交網(wǎng)絡(luò )”，協(xié)作完成各種高復雜度的生產(chǎn)任務(wù)。當一個(gè)訂單進(jìn)入工廠(chǎng)，機器不用等待上面的指令就已獲得相應信息，了解什么時(shí)候該做什么，并自動(dòng)開(kāi)始生產(chǎn)。機器還可以根據實(shí)時(shí)數據、訂單信息來(lái)安排產(chǎn)線(xiàn)，增加、減少或改變生產(chǎn)流程。

　　例如，根據實(shí)時(shí)的大數據挖掘分析，系統可以主動(dòng)給用戶(hù)推送消息提醒設備維護保養，某個(gè)工位可以自動(dòng)聯(lián)系供應商增加物料等。這就像曾經(jīng)叫車(chē)須撥打電話(huà)給一個(gè)呼叫中心，而如今人人都可以通過(guò)滴滴出行類(lèi)似的APP獲取自己身邊的用車(chē)信息并自主進(jìn)行叫車(chē)和乘車(chē)。

　　機器實(shí)施通信、自主決策的技術(shù)也意味著(zhù)工業(yè)4.0能夠以低成本實(shí)現3.0時(shí)代無(wú)法實(shí)現的個(gè)性化定制生產(chǎn)。在過(guò)去，流水線(xiàn)帶來(lái)了大規模的成本降低，然而一旦遇到生產(chǎn)故障，則會(huì )面臨整條流水線(xiàn)停產(chǎn)、以及處理殘次品等帶來(lái)的高昂成本。然而，通過(guò)CPS機器之間的實(shí)時(shí)通信，某個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題不會(huì )對其他生產(chǎn)環(huán)節產(chǎn)生重大影響，生產(chǎn)流程可以不受太大干擾地進(jìn)行，同時(shí)對產(chǎn)品的實(shí)時(shí)智能控制也使得次品率大大降低。

　　在工業(yè)4.0之前，生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的數據是大量浪費的，鮮少得到利用。而現在，工業(yè)設備產(chǎn)生的海量數據可以“變廢為寶”，借由大數據、云計算進(jìn)行分析、歸納，用于預測未來(lái)的機器行為、潛在故障和生產(chǎn)問(wèn)題。北京博華科技自主研發(fā)的健康監測云平臺正是基于傳感器采集的大量設備數據、過(guò)往故障和維修案例，利用大數據、機器學(xué)習等技術(shù)來(lái)研發(fā)出智能診斷和維修決策模型，為石油石化等行業(yè)客戶(hù)提供故障預警、故障報警和維修決策等服務(wù)，其報警準確度可達94%以上。

　　高度精密的機器人(自動(dòng)化技術(shù))和CPS(信息化技術(shù))即構成了智能制造的兩方面核心技術(shù)，這和我國制造業(yè)提出的“兩化融合”的思路不謀而合。

　　什么樣的企業(yè)適用工業(yè)4.0?

　　工業(yè)4.0的概念如火如荼，并不代表每個(gè)中國企業(yè)就要全盤(pán)接受工業(yè)4.0模式。個(gè)性化定制、信息物理系統的概念很美，但是落實(shí)到企業(yè)自身時(shí)需要更冷靜的思考。

　　首先，德國的工業(yè)4.0是切合德國的國情提出的智能制造戰略，并不一定適合我國的國情。

　　德國提出工業(yè)4.0是為了鞏固制造業(yè)的傳統優(yōu)勢，用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)對制造業(yè)升級，強調的是對用戶(hù)個(gè)性需求的滿(mǎn)足。另一個(gè)制造強國美國也提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，強調的是通過(guò)慣有的IT軟實(shí)力提升制造業(yè)的生產(chǎn)效率。而我國制造業(yè)的傳統優(yōu)勢呢?大規模、高復雜度、快速交貨——這與其他國家各有差異，且所面臨的主要問(wèn)題是產(chǎn)能過(guò)剩和創(chuàng )新乏力。

　　同時(shí)，我國的整體制造業(yè)水平尚未達到德美等制造強國的水準，不少企業(yè)首先得補課工業(yè)3.0才可能邁入工業(yè)4.0的階段。沒(méi)有成熟發(fā)達的工業(yè)3.0生產(chǎn)技術(shù)和基礎，難以談及工業(yè)4.0的升級改造。此外，德美等國進(jìn)行智能制造升級的一大目的是解決勞動(dòng)力匱乏問(wèn)題，而如果中國僅采取機器換人的片面做法進(jìn)行技術(shù)密集改造，可能會(huì )造成更嚴重的就業(yè)問(wèn)題。

　　更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，在有基礎的工業(yè)3.0水平之上，是否要實(shí)施工業(yè)4.0、如何實(shí)施工業(yè)4.0也取決于企業(yè)相應的定位與目標。麥肯錫的調研顯示，在工業(yè)4.0的大潮里獲益最多的是根據企業(yè)自身管理、業(yè)務(wù)和戰略情況來(lái)選擇部分結合工業(yè)4.0的企業(yè)，而并非那些徹頭徹尾煥然一新的企業(yè)。

　　從企業(yè)所處的行業(yè)性質(zhì)、業(yè)務(wù)特點(diǎn)和戰略定位來(lái)分析它是否需要同時(shí)在自動(dòng)化/智能化(新技術(shù))和個(gè)性化(新制造)上達到比工業(yè)3.0更高的標準，從而決定企業(yè)是否應進(jìn)行工業(yè)4.0的升級改造。

　　這其中，新技術(shù)指的是高度精密自動(dòng)化(機器人)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(CPS)，而新制造指的是以滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化使用為目的的模式創(chuàng )新/革命。

　　當企業(yè)同時(shí)需要很高的智能化和個(gè)性化水平時(shí)，工業(yè)4.0是首選。以海爾為例，在新的網(wǎng)絡(luò )化戰略轉型中，海爾同時(shí)在信息化和自動(dòng)化上進(jìn)行升級改造：底層用戶(hù)數據互聯(lián)互通，圍繞用戶(hù)組織全流程，同時(shí)打造更加定制化的家電品類(lèi)，建設互聯(lián)工廠(chǎng)，以小批量柔性化的生產(chǎn)方式應對更加個(gè)性化的訂單。

　　青島紅領(lǐng)也屬于工業(yè)4.0的范疇，但由于行業(yè)和業(yè)務(wù)性質(zhì)，它的工業(yè)4.0路徑有所不同。一方面，紅領(lǐng)的信息化水平較高，這是因為服裝定制相較于家電需要更精確復雜的量體裁衣、合身打造，需要較強的信息化支持。另一方面，紅領(lǐng)的自動(dòng)化水平適中，因為制衣的技術(shù)本身門(mén)檻不高。

　　當企業(yè)需要達到較高的智能化水平但不需要為客戶(hù)提供定制化的服務(wù)時(shí)，那么提升自動(dòng)化水平、機器換人和提升效率降低人力成本的做法更加切實(shí)可行。石油化工、原材料制造和代工生產(chǎn)等行業(yè)屬于此類(lèi)范疇。以富士康為例，它的代工生產(chǎn)線(xiàn)為蘋(píng)果公司等提供標準化的產(chǎn)品生產(chǎn)，對定制的需求不多，相反是對提升生產(chǎn)率、降低成本有著(zhù)更大的需求。

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　　當企業(yè)的業(yè)務(wù)定位一個(gè)小眾的利基市場(chǎng)，同時(shí)其生產(chǎn)流程不需要也難以使用高精尖自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，工業(yè)4.0也不是最優(yōu)選擇，反而扎實(shí)打磨產(chǎn)品定位、做好個(gè)性化服務(wù)才是較符合投入產(chǎn)出的選擇。往往活躍在這個(gè)領(lǐng)域的是一些小而美的公司或者具備稀缺技能的個(gè)體職人，他們的產(chǎn)品服務(wù)生產(chǎn)量小，但定價(jià)高，往往落入奢侈品類(lèi)，以高定服裝、定制珠寶首飾等為例。

　　當一些已經(jīng)處于經(jīng)營(yíng)困境的企業(yè)可能在智能化與個(gè)性化兩方面都不夠達標，也沒(méi)有資金投入去進(jìn)行工業(yè)4.0的投資。那么及時(shí)改善經(jīng)營(yíng)情況、提升基礎制造水平等舉措是企業(yè)應該首先實(shí)施的步驟。

　　工業(yè)4.0對我國制造企業(yè)的確有借鑒意義，然而，是否全部或部分采納仍需結合企業(yè)自身發(fā)展水平和行業(yè)特點(diǎn)加以考慮。當然，未來(lái)中國制造業(yè)面臨的將會(huì )是一個(gè)更加復雜、更有挑戰性、競爭更激烈的市場(chǎng)。因此，保持靈活敏銳、持續改善經(jīng)營(yíng)、結合自身情況和市場(chǎng)趨勢采納創(chuàng )新技術(shù)和商業(yè)模式，將會(huì )是任何企業(yè)保持領(lǐng)先的關(guān)鍵。

　　(來(lái)源：哈佛商業(yè)評論)