工業4.0在我國的工業界，目前是個被極度關注的話題，然而我國畢竟不是德國，人員規模、工業基礎、經濟模式、乃至政治體制都有著巨大的差別，因此必須結合我國的基本情況、未來發展戰略，分析我國工業界存在的問題，并制定符合中國國情的工業4.0道路。我國的工業體系，目前存在著經濟下滑、利潤微薄、結構不合理、大而不強、產品質量低等問題，面對工業4.0來襲，我國的工業企業要以工業4.0為標桿，應用、實施、達到工業4.0的標準，顯然在多個方面存在不足，那從哪些方面進行分析，值得探討。而工業生產，通常會講“人、機、料、環、法”五個字，因此筆者也就按照這五個字，來分析我國的工業企業面臨的挑戰。
首先是“人”，我國是人口大國，實施工業4.0，不可能象德國一樣，實現大幅度的機器換人，實現無人工廠，而是需要實現人的智能與機器的智能的融合，提升人的理念、知識、技能，使之符合工業4.0的要求。另一個角度，從國家經濟稟賦而言，我國人口紅利巨大，完全按照德國的模式運作，顯然是用己之短，比人所長。3月份召開的 “中國發展高層論壇2015”年會，中國航空工業集團公司董事長林左鳴就表示，中國制造2025面臨勞動力素養要提升和勞動力需求減少兩大挑戰。例如筆者曾在某大型國企交流，該企業負責人就談到工人的工作模式，同樣的圖紙，同樣的工藝要求，出口車螺釘就可以按照要求全部擰到位，角度一致，而國內的車就擰得亂七八糟。
第二是“機”，工業4.0需要構建智能的工廠，需要實現人與機的鏈接、機與機的鏈接、機與物的鏈接，實現信息物理系統，但是我國普遍存在的問題是設備的種類、型號繁雜，而且設備的保養狀態往往不盡如意，而更大的問題是這是設備的生產能力往往沒有得到發揮，例如據某MES軟件企業負責人介紹，軍工企業一般設備利用率可以達到20%-30%“，而海爾模具這樣的企業可以達到80%，而企業要達到工業4.0，必須實現這些機床裝配的信息化、智能化、網絡化，顯然我們國家相對于德國企業，我們要補的課更多，成本更高。
第三是“料”，我們國家的工業原材料，不僅包括狹義的生產原材料，也包括廣義的原材料，例如工業生產的各種標準件、構件、組件等。這些工業原材料普遍存在著產品質量低、或者質量不穩定的情況，而這樣的基礎上，就造成生產企業必須根據原材料情況進行調整，造成生產周期長、產品質量低。而更為嚴峻的問題是大量的原材料我國根本沒有供應能力，有的依靠進口，而一些高端材料，國外有，但是限制中國進口。結合工業4.0，例如PLC模塊、嵌入式系統，核心技術、核心組件都掌握在國外企業手中。
第四是“環”，環指環境，提升到工業領域，可以擴大為自然環境、經濟環境與社會環境。相對而言我國地理區域大，自然環境差異很大，礦產資源分布與生產、消費區域差距大。而在經濟環境下，我國的工業結構中，大型國有企業仍占主導地位，總體產能過剩，經濟下行壓力大，東西部經濟發展差異很大，高質量產品，創新能力都需要提升。社會環境中，青年人、大學生嫌棄黑、臟、亂，工業企業中招工困難，高素質人員缺乏，社會對工業企業從業人員評價低， 直接影響工業企業的質量提升和效益提升。
第五是“法”，法可以分三個層次分析，首先是與生產制造緊密聯系的工藝方法，這需要結合產品與工藝的關聯性，工藝的成熟度來分析，我國的工藝水平，尤其是大中型企業，距離國外還有很大差距，例如工藝裝備的外觀、色彩、布局、加工精度、互換性、配套性不足，先進的微電子工藝、計算機技術應用水平低、比例低，先進工藝的推廣速度慢，企業間存在著巨大的不平衡。然后企業的規章制度、企業文化，隨著個性化定制、小批量定制的普遍發展，需要企業提升管理水平、創新能力，而我國在這個方面往往簡單粗放，投入不足，例如常說的質量管理體系與生產執行存在兩層皮現象。第三是法律法規，結合工業生產的我國的產品質量、知識產權、安全保護需要細化、落實執行，對符合國家發展戰略的工業企業扶持，仍需加大、強化、深化。
雖然我國存在前述的問題，但是我們也要從另一個方面看，畢竟中國已經成為了制造業大國，同時中國又具有著巨大消費市場，因此例如在互聯網領域可以誕生出阿里、百度、騰訊這樣的巨型企業，伴隨著服務型制造、創新制造，我國工業系統發揮自身優勢，克服短板，深刻解讀工業4.0，制定我們自己的工業4.0的目標體系，結合國家特色、企業的具體情況，構建工業4.0的執行路線圖，一樣可以獲得成功。具體到工業企業、集團，筆者認為可以分成如下五步。
第一是構建智能的人、智能的組織，工業革命，采取的競爭戰略不再主要是成本優勢，更要靠創新驅動，而創新驅動，最大的核心是人，因此提升人的觀念、技能、素養就顯得尤為重要，今后那些有標準的、量大的工作將逐步被機器人、自動化執行單元所代替，而人更多是需要進行創造性工作。而那些變化大、產品復雜、工藝不完善的工作仍需要人完成，而結合具體工作、需要實現人的智能與機器的智能的集成融合，從而具有較高的性能價格比。另外智慧的組織更為重要，例如用工機制的轉變、員工收益的模式改變，乃至員工的技能考核的轉變，從而形成另外靈活、高效、高質量、創新的新型互聯網組織，驅動工業企業發展。
第二是實施車間執行系統(MES)，在工業4.0時代，筆者以為MES系統可以上升到與企業經營管理ERP系統、產品生命周期管理PLM系統相同等的地位，可以說成是三足鼎立的地位，究其理由，筆者以為車間是有一定經濟的規模的制造主體，類似于德國的中小型企業，未來中國的車間一樣可以成為隱形的冠軍，而其核心就需要車間具備一定的專業化能力，作為制造執行的單元化主體，利用MES系統提升信息物理融合能力，內部利用工業網絡形成強有力的類似于拳頭的規模制造能力。另外大量的案例也證明，實施MES系統可以獲得巨大的經濟價值，提升企業的制造執行能力和質量保障能力。
第三是實施單元自動化、智能化，傳統意義上，我們的企業、車間裝備繁雜，因此需要結合企業特色，分析企業的產品種類、特點，工業生產流程，確立其變革，有順序地實施淘汰、改造、升級、新購，提升制造單元，核心是制造裝備，然后是生產線的自動化、智能化。另外需要注意的是在提升生產能力過程中，避免盲目地追求先進，購置生產線因為水土不服，相關配套不足而導致的高效而不可靠的問題。
第四是構建系統化工業網絡，工業網絡與一般意義的因特網相比差別很大，對網絡的傳輸速度、可靠性、時效性要求更高，同時安全性也是一個非常需要注意的問題，在前述的制造單元的改造升級后，再進行工業網絡化改造。基于工業網絡，在實現原材料、中間制品、產品的信息采集、設備信息基礎上，實現工業數據的傳輸、存儲。而在網絡覆蓋范圍方面，則構建出從單臺設備到生產線、車間、企業、集團，乃至社會體系的多層級網絡體系。
第五是建設企業大數據、云計算中心，目前我國的大中型企業大多實施了大量的信息系統，而中小型企業往往也在如電子商務、財務管理方面進行了信息化投入，為了達到工業4.0的目標，企業需要以全面、總體、統籌的觀念進行大數據應用，強化企業人員的數據應用、量化管理意識，構建企業生產數據框架，實現生產數據采集，實現數據的集成，進行工業數據的分析與應用，實現行為導向的大數據可視化，最終促進基于大數據、云計算的問題解決、企業決策、預測和創新，提升生產效率，充分利用資源，并實現綠色發展。
總而言之，工業4.0來臨，我國的工業企業挑戰與機遇并存，但是我們認為機遇大于挑戰，相信可以在我國重大工業政策舉措支撐下，工業企業正視問題，按路線圖逐步實施，實現轉型升級、提升增效，到2025年可以實現從制造大國邁入制造強國行列。
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本文標題：面對工業4.0，我國工業企業的挑戰與對策
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