缺位五大要素，我国工业4.0要分五步走

　　中国工业互联网+联盟秘书长 李正海

　　工业4.0在我国的工业界，目前是个被极度关注的话题，然而我国毕竟不是德国，人员规模、工业基础、经济模式乃至政治体制都有着巨大的差别，因此必须结合我国的基本情况、未来发展战略，分析我国工业界存在的问题，并制定符合中国国情的工业4.0道路。

　　中国工业4.0缺位“人、机、料、环、法”

　　我国的工业企业若是以工业4.0为标杆，应用、实施、达到工业4.0的标准，显然在多个方面存在不足。

　　我国的工业体系，目前存在着经济下滑、利润微薄、结构不合理、大而不强、产品质量低等问题，面对工业4.0来袭，我国的工业企业若要以工业4.0为标杆，应用、实施、达到工业4.0的标准，显然在多个方面存在不足。工业生产，通常会讲“人、机、料、环、法”五个字，因此笔者也就按照这五个字，来分析我国的工业企业面临的挑战。

　　第一是“人”，我国是人口大国，实施工业4.0，不可能像德国一样，实现大幅度的机器换人，实现无人工厂，而是需要实现人的智能与机器智能的融合，提升人的理念、知识、技能，使之符合工业4.0的要求。另一个角度，从国家经济禀赋而言，我国人口红利巨大，完全按照德国的模式运作，显然是用己之短，比人所长。在3月份召开的“中国发展高层论坛2015”年会上，中国航空工业集团公司董事长林左鸣就表示，中国制造2025面临劳动力素养要提升和劳动力需求减少两大挑战。例如笔者曾与某大型国企交流，该企业负责人就谈到工人的工作模式，按同样的图纸，同样的工艺要求，出口的车螺钉就可以按照要求全部拧到位，角度一致，而国内的车就拧得乱七八糟。

　　第二是“机”，工业4.0需要构建智能的工厂，需要实现人与机的链接、机与机的链接、机与物的链接，实现信息物理系统。但是我国普遍存在的问题是设备的种类、型号繁杂，而且设备的保养状态往往不尽如人意，更大的问题是设备的生产能力没有得到发挥。据某MES软件企业负责人介绍，军工企业一般设备利用率是20%~30%，而海尔这样的企业可以达到80%。企业要想实现工业4.0，就必须实现这些机床装配的信息化、智能化、网络化，显然中国企业相对于德国企业要补的课很多，成本很高。

　　第三是“料”，我们国家的工业原材料，不仅包括狭义的生产原材料，也包括广义的原材料，例如工业生产的各种标准件、构件、组件等。这些工业原材料普遍存在着产品质量低，或者质量不稳定的情况，这就造成生产企业必须根据原材料情况进行调整，生产周期长、产品质量低。更为严峻的问题是大量的原材料我国根本没有供应能力，有的依靠进口，而一些高端材料，国外有，但是限制中国进口。结合工业4.0，例如PLC模块、嵌入式系统，核心技术、核心组件都掌握在国外企业手中。

　　第四是“环”，环指环境，在工业领域，可以扩大为自然环境、经济环境与社会环境。相对而言我国地理区域大，自然环境差异很大，矿产资源分布与生产、消费区域差距大。而在当前经济环境下，我国工业结构中大型国有企业仍占主导地位，总体产能过剩，经济下行压力大，东西部经济发展差异很大，高质量产品、创新能力都需要提升。社会环境中，青年人、大学生嫌弃黑、脏、乱，工业企业招工困难，高素质人员缺乏，社会对工业企业从业人员评价低，直接影响工业企业的质量提升和效益提升。

　　第五是“法”，法可以分三个层次分析，首先是与生产制造紧密联系的工艺方法，这需要结合产品与工艺的关联性、工艺的成熟度来分析。我国的工艺水平，尤其是大中型企业，距离国外还有很大差距，例如工艺装备的外观、色彩、布局、加工精度、互换性、配套性不足，先进的微电子工艺、计算机技术应用水平低、比例低，先进工艺的推广速度慢，企业间存在巨大的不平衡。其次，企业的规章制度、企业文化，随着个性化定制、小批量定制的普遍发展，需要企业提升管理水平、创新能力，而我国在这个方面往往简单粗放，投入不足，例如常说的质量管理体系与生产执行存在两层皮现象。最后是法律法规，结合工业生产的产品质量、知识产权、安全保护方面的法律法规需要细化，落实执行，对符合国家发展战略的工业企业扶持，仍需加大、强化、深化。

　　构建并执行工业4.0路线图

　　构建智能的人、智能的组织，实施车间执行系统(MES)，实施单元自动化、智能化，构建系统化工业网络，建设企业大数据、云计算中心。

　　虽然我国工业存在上述的问题，但是我们也要从另一个方面看，毕竟中国已经成为了制造业大国，同时中国又有着巨大的消费市场，诞生了像腾讯、阿里巴巴、百度这样巨型的互联网企业。伴随着服务型制造、创新制造的发展，如果我国工业系统克服困难、利用自身优势，结合国家特色、企业的具体情况，深入研究工业4.0的内涵外延，制定适合自己的工业4.0目标体系，构建执行工业4.0路线图，那么一样可以获得成功。具体到工业企业、集团，笔者认为可以分成如下五步：

　　第一是构建智能的人、智能的组织。工业革命，采取的竞争战略不再主要是成本优势，更要靠创新驱动，而创新驱动，最大的核心是人，因此提升人的观念、技能、素养就显得尤为重要。今后那些有标准的、量大的工作将逐步被机器人、自动化执行单元所代替，而人更多是需要进行创造性工作。那些变化大、产品复杂、工艺不完善的工作仍需要人完成，结合具体工作，需要实现人的智能与机器智能的集成融合，从而具有较高的性能价格比。另外智慧的组织更为重要，例如转变用工机制、改变员工收益模式，乃至转变员工技能考核，从而形成灵活、高效、高质量、创新的新型互联网组织，驱动工业企业发展。

　　第二是实施车间执行系统(MES)。在工业4.0时代，笔者以为MES系统可以上升到与企业经营管理ERP系统、产品生命周期管理PLM系统相同的地位，可以说成是三足鼎立的地位。究其理由，笔者以为车间是有一定经济规模的制造主体，类似于德国的中小型企业。未来中国的车间一样可以成为隐形的冠军，而其核心就需要车间具备一定的专业化能力。作为制造执行的单元化主体，利用MES系统提升信息物理融合能力，内部利用工业网络形成强有力的类似于拳头的规模制造能力。另外大量的案例也证明，实施MES系统可以获得巨大的经济价值，提升企业的制造执行能力和质量保障能力。

　　第三是实施单元自动化、智能化。传统意义上，我们的企业、车间装备繁杂，因此需要结合企业特色，分析企业的产品种类、特点、工业生产流程，确立其变革，有顺序地实施淘汰、改造、升级、新购，提升制造单元，核心是制造装备，然后是生产线的自动化、智能化。另外需要注意的是在提升生产能力过程中，避免盲目地追求先进，购置生产线，却又因为水土不服，相关配套不足而导致不可靠的问题。

　　第四是构建系统化工业网络。工业网络与一般意义的因特网相比差别很大，对网络的传输速度、可靠性、时效性要求更高，同时安全性也是一个非常需要注意的问题。在前述的制造单元改造升级后，再进行工业网络化改造。基于工业网络，在实现原材料、中间制品、产品信息和设备信息采集的基础上，实现工业数据的传输、存储。而在网络覆盖范围方面，则构建出从单台设备到生产线、车间、企业、集团乃至社会体系的多层级网络体系。

　　第五是建设企业大数据、云计算中心。目前我国的大中型企业大多实施了大量的信息系统，而中小型企业往往也在如电子商务、财务管理方面进行了信息化投入。为了达到工业4.0的目标，企业需要以全面、总体、统筹的观念进行大数据应用，强化企业人员的数据应用、量化管理意识，构建企业生产数据框架，实现生产数据采集、数据集成，进行工业数据的分析与应用，实现行为导向的大数据可视化，最终促进基于大数据、云计算的问题解决、企业决策、预测和创新，提升生产效率，充分利用资源，并实现绿色发展。

　　总而言之，工业4.0来临，我国的工业企业挑战与机遇并存，但是我们认为机遇大于挑战，相信在我国重大工业政策举措支撑下，工业企业正视问题，按路线图逐步实施，实现转型升级、提质增效，到2025年可以实现从制造大国迈入制造强国行列。