工業4.0時代生產新模式及管理創新

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摘要：后金融危機全球主要經濟體紛紛推出工業發展新戰略，并推動先進互聯網技術的應用從商業和消費領域向生產制造領域拓展，促使當前以工業4.0為代表的全球新一輪工業革命的興起。不同于此前的“福特主義”生產模式和“后福特主義”生產模式，工業4.0時代的生產是知識型員工與智能化機器的組合，其生產設備、生產過程以及生產的產品都具有智能特征，是一種“智能主義”生產模式。該模式內生出一系列的管理創新要求，核心的是需求層面的個性化需求導向、技術層面的協同創新網絡參與機制以及人才層面的知識型員工培養管理制度體系建設。

關鍵詞：工業4.0；生產新模式；管理創新

一、引言

后金融危機時期，面對金融危機沖擊和世界不斷增強的競爭壓力，全球主要發達經濟體紛紛推行“再工業化”戰略，2011年~2015年初，美國、德國、法國、英國、日本先后推出“先進制造業國家戰略計劃”、“工業4.0”戰略、“工業新法國”戰略、“工業2050”戰略和“機器人新戰略”，力圖重振本國制造業，并謀劃在未來的產業競爭中搶占制高點。以中國為代表的新興經濟體也加快產業轉型升級步伐，于2015年5月推出《中國制造2025》，被稱為中國版“工業4.0”。盡管上述主要國家所提的工業發展新戰略的名稱有所不同，但從其內容看，核心是通過互聯網、下一代互聯網、大數據等新興技術與生產制造的深度融合，以推動制造業向“智能制造”升級，這一發展新趨勢建立在信息技術和互聯網技術變革基礎之上，并正在對全球制造業生產模式和結構產生廣泛而深刻的影響，全球以數字化、網絡化、智能化為特點的新一輪工業革命已經初露端倪。

二、互聯網技術的新發展及其影響

近十多年來，以互聯網為代表的信息技術飛速發展，即將全面進入以IPv6（InternetProtocolversion6，互聯網通信協定第6版）和第五代移動通信技術（5G）為技術基礎的時代，互聯網技術的蓬勃發展也正在對全球商業模式和生產制造模式帶來深刻改變。1.互聯網技術引領商業模式的變革。互聯網技術的快速發展，大大降低了信息成本以及傳統上買賣雙方之間的信息不對稱，正在深刻影響著企業的銷售模式和消費者的購買方式。近年來，各種形式的電子商務蓬勃興起，并從B2B、B2C、C2C等模式向O2O模式發展，“互聯網+”正在成為主流的商業模式。以中國為例，根據中國互聯網絡信息中心在過去五年的《中國互聯網絡發展狀況統計報告》，2012年~2016年，網絡購物和網上支付的用戶分別從2.42億人和2.21億人增加至4.67億人和4.75億人，年均各自增長17.86%和21.08%，帶動電子商務逐漸替代傳統的銷售渠道。而從全球層面看，根據世界銀行最新的統計數據，2000年~2015年，全球每100人中互聯網用戶數從6.77人增加到了44人，年均增長13.29%；而根據國際貨幣基金組織2016年4月12日的《世界經濟展望》，2015年全球總人口為73.16億人，由此可以推算出到2015年底全球互聯網用戶總數大約32億人，如此龐大的用戶群奠定了基于互聯網商業模式的持續成長及壯大根基。2.工業互聯帶來生產制造模式的變革。網絡技術不僅越來越廣泛地應用于商業和消費領域，近年來還加快向工業領域的應用滲透，工業互聯網（IndustrialInternetRevolution）正在形成。從技術層面看，目前IPv6技術已經趨于成熟，與IPv4技術相比，其地址比特數從32位擴充到128位，理論上的地址空間上限由此從232個拓展2128個。IPv6有足夠的地址使智能對象間通過互聯網大范圍直接互聯（工業4.0工作組、德國聯邦教育研究部，2013）。從應用層面看，自2012年6月6日全球IPv6網絡正式啟動以來，其應用推廣發展十分迅速，根據全球IPv6論壇主席LatifLadid在今年3月9日北京舉辦的“全球IPv6論壇媒體見面會暨IPv6WorldLeader，2017頒獎儀式”上的 工業4.0時代生產模式與既有生產模式的對比發言，比利時的IPv6用戶占全網用戶比例已經高達56.56%，美國的這一比例從2014年的5%上升到了目前的33.2%，印度則已經擁有近1億的IPv6用戶數。從工業互聯網的發展前景看，未來物聯網和服務網將于生產制造深度融合，從而將傳統的工廠升級為智能工廠，帶來生產制造模式的變革。

三、工業4.0時代的“智能主義”生產模式

工業4.0被稱為基于信息物理系統（Cyber-PhysicalSystems，CPS）的第四次工業革命（Kagermann，2013；森德勒，2014），將對既有的大規模批量化生產制造模式產生革命性影響。第二次世界大戰之后，“福特主義”生產方式迅速成為主流的生產制造模式。“福特主義”是指以福特公司為代表的建立在流水線分工基礎上的勞動組織方式和大批量生產模式（陳秀山，2003），這種生產方式建立在專業化勞動分工、生產流程標準化和規模經濟基礎之上。從市場需求來看，“福特主義”模式建立在高度同質的大眾化需求基礎上；從投入生產要素看，采用的是專門化的機器，雇傭能熟練掌握專項任務的低技能工人進行生產；從產品特征看，生產的是標準化產品；從空間特征看，主要是根據資源稟賦所形成的比較優勢進行功能性的區域分工，不同區域之間形成上下游的分工合作。概括而言，“福特主義”模式是用低技能勞動力和高度專門化機器的組合以流水線作業形式大規模生產標準化產品，可以說是工業2.0時代的代表性生產模式。“福特主義”模式最大的局限是其成功是建立在消費者需求同質化的基礎之上。然而，隨著社會經濟的發展，在以電子計算機和信息技術為核心的第三次工業革命推動下，20世紀80年代以來主要發達經濟體先后進入后工業化時期，居民收入水平的提升使得消費者的差異化需求日益增大，企業不得不對這種變化做出反應，信息和通信技術的發展恰恰為企業滿足這種差異化需求提供了可能，“后福特主義”生產模式應運而生。從市場需求來看，“后福特主義”模式考慮了消費者需求的差異，可以滿足小眾化的特色需求；從投入生產要素看，采用的是多功能的機器，雇傭能熟練應對多項任務的技術工人進行生產；從產品特征看，生產的是多樣化產品；從空間特征看，上下游的企業聚集在特定的區域內，可以保證個性化零部件或服務的及時供應，有效解決了制約靈活化柔性生產的庫存問題。概括而言，“后福特主義”模式是用具有一定知識水平的技術工人和多功能機器的組合以靈活形式小批量柔性生產多樣化產品，可以說是工業3.0時代的代表性生產模式。“后福特主義”模式雖然滿足了消費者的差異化需求，有效開拓了各種細分市場，但這種生產仍無法滿足真正意義上的個性化需求。然而，就每一個的本質而言，都是一個具有個性的主體，因此有效滿足個性化需求成為新的工業生產模式應解決的核心問題，這也是工業4.0時代到來的市場基礎。與既有的“福特主義”模式和“后福特主義”模式不同，工業4.0時代建立在滿足消費者的個性化需求基礎上。網絡技術的廣泛應用，可以實時感知、監控生產過程中產生的海量數據，實現生產系統的智能分析和決策，使智能生產、網絡協同制造、大規模個性化制造成為生產方式變革的方向（王喜文，2015）。從投入生產要素看，采用的將是智能化的機器，雇傭具有豐富知識和技能的高素質工人進行生產；從產品特征看，生產的是智能產品；從空間特征看，地理位置不在成為制約生產的關鍵因素，生產組織模式將由集中轉向分散。概括而言，這種新的生產模式是用知識型員工和智能機器的組合以適度的規模定制化生產個性化智能產品，鑒于該模式生產設備、生產過程以及生產產品都具有智能特征，本文將其概括為“智能主義”生產模式。

四、“智能主義”生產模式下管理創新探討

在工業4.0時代“智能主義”生產模式下，大規模標準化生產將被適當規模的個性化定制化生產所取代，由此無論對產業發展還是對企業發展，都內生出一系列的管理創新要求，核心的是需求層面的個性化需求導向、技術層面的協同創新網絡參與機制以及人才層面的知識型員工培養管理制度體系建設。1.面向并滿足個性化需求。過去產業發展所依賴的市場基礎主要是大眾化需求，然而隨著經濟社會的發展，尤其是互聯網、物聯網技術的深入發展及普及應用，真正意義上的個性化需求將成為工業4.0時代的主流。工業4.0允許在設計、配置、訂購、規劃、制造和運作等環節能夠考慮到個體和客戶特殊需求，而且即使在最后階段仍能變動（工業4.0工作組、德國聯邦教育研究部，2013）。對企業而言，獲取和提升競爭能力的核心是滿足市場需求的能力，因此面對即將到來的個性化需求時代，企業應建立個性化需求導向的研發設計、生產制造及營銷服務體系，主動挖掘并適應消費者的個性化需求，重點是提升滿足個性化需求的能力，這方面需要充分利用新一代的信息技術工具。個性化也意味著特色化，這對企業而言，需要更加重視創新設計的地位。此外，借助高度發達的移動通訊網絡，客戶可以隨時隨地將個人的需求反饋至生產端，這突破了傳統實體店客戶體驗和參與的時空局限，因此利用網絡工具讓客戶參與設計將成為產品體現和滿足客戶特色需求的重要手段。2.積極參與協同創新網絡。工業革命既是產業革命，也是技術革命。根據波士頓咨詢公司的研究報告，工業4.0主要是以工業物聯網、網絡安全、云計算、增材制造、現實增強、大數據、自動機器人、模擬以及水平和垂直系統整合技術等9項數字化技術為基礎的變革（BCG，2015）。這些新興技術是產業和企業向工業4.0升級的關鍵。鑒于新興技術研發所具有的研發投入資金量大、研發周期和產業化過程較長等特點，風險與不確定較大，因此以單個企業為主進行研發難以適應技術創新、產業發展以及國際產業競爭的需要，有必要采用系統創新網絡的模式的組織形式開展技術創新。在學者較早的研究中，創新網絡被看作是應付系統性創新的一種制度性安排（ImainBaba，1989；Freeman，1991）；協同創新網絡則是一種基于網絡的合作創新，被看作不同的創新參與者的協同群體，具有復雜性、動態性、系統性、開放性、中心性、協同性等特點，通過該網絡可以實現各個主體間的資源共享、知識傳遞和技術擴散，實現知識、技術的增值和創新的產生（劉丹、閆長樂，2013）。對于工業4.0時代的企業而言，采用協同創新網絡模式進行創新的重要性毋庸多言，關鍵是要形成構建或參與協同創新網絡的機制。固然，這一工作主要由行業內的主導廠商承擔；但對一般企業尤其是對技術需求強烈但自身技術創新能力或水平受較多約束的中小微企業而言，也應從企業自身考慮參與機制，積極主動參與協同創新網絡，憑借網絡資源共享的模式彌補自身的不足，從而有效提升競爭力。3.知識型員工培養管理制度體系建設。工業4.0時代，隨著智能化生產設備和智能生產工藝的普遍采用，生產對人員的需求量將會減少，但對人員素質和能力的要求將會發生“質”的變化，正如夏妍娜、趙勝（2015）所言，人在生產制造中的角色將由服務者、操作者轉變為規劃者、協調者、評估者、決策者。這意味著工業4.0對勞動的需求將從一般勞動力到知識型高素質技術型員工，這類員工不僅需要具備良好的知識水平，還需要得到系統的技能培訓。針對網絡化時代知識型員工自主性較強和喜歡以網絡化方式參與的特點，企業可以借助網絡化溝通交流平臺或工具開展學習型組織建設，形成企業良好的學習氛圍。專業知識和技能的培訓也可以借助信息技術和網絡平臺實現，如利用虛擬現實技術開展培訓或模擬訓練。就日常管理制度而言，重點是創造有利于激發知識型員工創新思維和高效率工作的工作環境；在薪酬設計上，也應考慮對員工創新能力的激勵。

五、結論與建議技術和政策因素共同推動

以工業4.0為代表的新一輪工業革命的興起，對傳統的生產制造模式將帶來革命性影響，推動其從目前的“福特主義”模式和“后福特主義”模式逐漸向“智能主義”模式升級。“智能主義”生產模式內生出一系列管理創新需求，需要管理創新方面，主要是從大眾化需求導向轉向個性化需求導向；技術管理創新方面，主要是從以單個企業為主體的創新模式轉向協同創新網絡模式，這需要相關的平臺建構及參與機制設計；人才管理創新層面，主要是探索適應網絡時代知識型員工特點的管理方式。面對第四次工業革命，中國擁有工程技術人才儲備多、本土市場大、經濟增長勢頭良好、儲蓄率高等優勢，但制度會否成為制約創新的桎梏也令人擔憂（李稻葵，2016）。中國擁有的諸多優勢有利于產業界和企業進行上述管理創新，但破解制度層面的體制機制束縛或制約因素也不可或缺，這方面正是政府應該而且能夠有所作為的地方，政府可以通過適當的政策提供引導、支撐和配套服務。為此，本文對相關政府部門提出以下三點建議：第一，積極引導鼓勵工業4.0重大共性技術協同創新網絡的形成，加強對該模式研發創新的支持力度，以加快我國在這些技術領域的突破，也由此誘發網絡外廣大企業乃至個人的技術創新或技術改進活動，為“中國制造”向“中國智造”的成功升級奠定堅實的技術基礎；第二，提供人才培訓，一方面，針對工業4.0發展新趨勢、新特征，對企業管理層開展培訓，幫助企業經營管理者認清工業4.0的發展大趨勢，以促使他們結合本行業、本企業特點制定恰當的發展戰略決策，主動順應并推動工業4.0的發展；另一方面，采用單獨組織、與行業協會聯合組織或直接與企業合作組織的方式，開展針對企業骨干技術人才的專業知識、專業技能培訓，提高他們未來對智能設備的適應能力，也同時引導激勵他們的創新行為。第三，加強公共平臺建設，主要是公共研發平臺、公共信息平臺和人才流動平臺的建設，重點為科技型、創新型中小企業提供技術支撐和信息服務，為人才資源的恰當配置提供平臺。

參考文獻：

[1]工業4．0工作組、德國聯邦教育研究部.德國工業4．0戰略計劃實施建議（上）[J].機械工程導報，2013年7-9月刊。

作者:孟濤 周小柯 單位:清華大學公共管理學院