謝宇飛 鐘東波 劉 玥

江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院

基于工業(yè)4.0架構(gòu)下的家具產(chǎn)業(yè)智能化“星型拓?fù)洹奔喊l(fā)展研究
——以江西省贛州市為例

謝宇飛 鐘東波 劉 玥

江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院

“工業(yè)4.0”概念是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)等手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。在我國(guó)家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展過程中，借鑒德國(guó)工業(yè)4.0架構(gòu)，是“中國(guó)制造2025”的既定方略，也是“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑。本文以江西省贛州市家具產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，當(dāng)前的狀態(tài)、存在的問題為切入點(diǎn)，探索我國(guó)家具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新路徑，提出基于工業(yè)4.0架構(gòu)下的家具產(chǎn)業(yè)智能化“星型拓?fù)洹奔喊l(fā)展模式。

工業(yè)4.0 家具產(chǎn)業(yè) 星型拓?fù)?/p>

1 引言

2010年德國(guó)聯(lián)邦政府制定的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略。2013年6月舉行的德國(guó)漢諾威國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)的主題是整合型工業(yè)，展出了工業(yè)4.0的樣板，并在同年由多領(lǐng)域?qū)＜医M成的德國(guó)工業(yè)4.0工作組發(fā)布了專門報(bào)告--《保障德國(guó)制造業(yè)的未來：關(guān)于實(shí)施"工業(yè)4.0"戰(zhàn)略的建議》。該報(bào)告把工業(yè)4.0稱之為第四次工業(yè)革命。報(bào)告認(rèn)為，在由信息技術(shù)的發(fā)明所推動(dòng)的工業(yè)自動(dòng)化為代表的第三次工業(yè)革命，正在向第四次工業(yè)革命轉(zhuǎn)變。第四次工業(yè)革命已經(jīng)來臨，它將以全方位的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化代表的新工業(yè)革命，這也是繼機(jī)械化、電氣化、信息化之后第四次工業(yè)革命。

2014年11月李克強(qiáng)總理訪問德國(guó)期間，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動(dòng)綱要：共塑創(chuàng)新》，宣布兩國(guó)將開展工業(yè)4.0合作，該領(lǐng)域的合作成為了中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。而借鑒德國(guó)工業(yè)4.0計(jì)劃，是“中國(guó)制造2025”的既定方略，也是“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑。

2 工業(yè)4.0架構(gòu)的基本內(nèi)容

德國(guó)在制造業(yè)發(fā)展過程中十分重視制造技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，同時(shí)強(qiáng)調(diào)高度專業(yè)化管理在復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用，沃道里斯等(Voudouris et al.，2012)指出，在新一輪產(chǎn)業(yè)革命和信息技術(shù)得到迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用的新條件下，德國(guó)積極將先進(jìn)適用的信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械和裝備制造業(yè)，在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程領(lǐng)域獲得了顯著成效。伴隨著新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化、智能化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，德國(guó)基于其制造業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和發(fā)展基礎(chǔ)，提出了“工業(yè)4.0”這一新的制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，以求實(shí)現(xiàn)制造業(yè)新的轉(zhuǎn)型升級(jí)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升，繼續(xù)保持德國(guó)作為世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的地位。

德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或者說革命性的生產(chǎn)方法，旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)等手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。拉西等(Lasiet al.)指出該戰(zhàn)略是在德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的積極建議和共同推動(dòng)下形成的，為政府接受并迅速上升為國(guó)家戰(zhàn)略。格魯伯(Gruber)指出工業(yè)4.0是工業(yè)生產(chǎn)方式的新一輪革新，是繼第一個(gè)自動(dòng)紡織機(jī)、第一條流水線和第一個(gè)可編程邏輯控制器(PLC)誕生之后，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)給工業(yè)生產(chǎn)帶來的革命性變化。學(xué)界將前幾次重大發(fā)明依次定義為工業(yè)1.0、工業(yè)2.0、工業(yè)3.0，那么這次重大工業(yè)變革即為工業(yè)4.0。

3 家具產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀——以江西省贛州市為例

近年來，家具產(chǎn)業(yè)一直是我國(guó)輕工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，新技術(shù)、新工藝層出不窮，市場(chǎng)越做越大。江西省贛州市被中國(guó)家具協(xié)會(huì)評(píng)為“全國(guó)優(yōu)秀家具產(chǎn)業(yè)集群”，授予“中國(guó)中部家具產(chǎn)業(yè)基地”，被國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局授予“全國(guó)實(shí)木家具產(chǎn)業(yè)知名品牌示范區(qū)”，是我國(guó)家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的典型案例。2016年2月，贛州市四屆人大七次會(huì)議上介紹，贛州家具產(chǎn)業(yè)成為繼稀土鎢之后第二個(gè)主管業(yè)務(wù)收入過千億元的產(chǎn)業(yè)集群，贛州家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展態(tài)勢(shì)可謂一片大好，并出臺(tái)了《贛州市家具產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》。特別是贛州市南康區(qū)，據(jù)新聞公開數(shù)據(jù)，截至2016年9月30日，家具企業(yè)7500多家，產(chǎn)品銷售網(wǎng)點(diǎn)達(dá)6000余家，開設(shè)家具專賣店4800多家，從業(yè)人員達(dá)到30余萬人，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入突破1000億元，已成為全國(guó)最大的實(shí)木為主的家居產(chǎn)業(yè)基地。

通過走訪不同規(guī)模、不同類型的家具企業(yè)，也反映出贛州家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展剛完成大規(guī)模的量變，在產(chǎn)業(yè)集群整體質(zhì)量上還存在著以下問題需要解決，才能進(jìn)一步深入發(fā)展。一是，家具企業(yè)間的合作還停留于初級(jí)水平，訂單分包、產(chǎn)品代工還是主要合作模式，沒有形成系統(tǒng)化、模塊化的合作模式；二是，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)較為嚴(yán)重，不同體量企業(yè)之間均有交叉競(jìng)爭(zhēng)的情況，沒有形成完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈；三是，家具設(shè)計(jì)、品牌經(jīng)營(yíng)還處于較為初級(jí)的階段，很多中小型企業(yè)很難形成自己的品牌，沒有形成產(chǎn)業(yè)附加值整體提升的集群效應(yīng)。

可以預(yù)見的是，工業(yè)4.0通過網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)與物理系統(tǒng)相結(jié)合，讓冰冷的機(jī)械具備“超人”般的能力，在未來的商業(yè)環(huán)境下，將虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與實(shí)體產(chǎn)業(yè)相互融合，使人們的需求不受約束，最終實(shí)現(xiàn)消費(fèi)個(gè)性化、工廠智能化。在家具行業(yè)，客戶在顏色、形狀、觸覺感知與材質(zhì)方面的要求變得越來越個(gè)性化，必須有競(jìng)爭(zhēng)力地滿足日益增長(zhǎng)的產(chǎn)品多樣性、小批量生產(chǎn)以及更短的交付時(shí)間，以大規(guī)模生產(chǎn)的成本和快速可供貨能力，重點(diǎn)就在于優(yōu)化整個(gè)家具產(chǎn)業(yè)集群的資源調(diào)配和能效提升。在未來的家具制造業(yè)市場(chǎng)上，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，市場(chǎng)價(jià)值產(chǎn)生的過程將發(fā)生變革，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組，而涌現(xiàn)出各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。

“星型拓?fù)洹笔怯?jì)算機(jī)通訊中的理論模型，在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的方式連接到一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)上，中央節(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略，因此中央節(jié)點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜，負(fù)擔(dān)比各節(jié)點(diǎn)重得多。以此為家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模型來解釋就是，在高度靈活數(shù)字化和個(gè)性化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式中，以高產(chǎn)能、高工藝的大企業(yè)為生產(chǎn)平臺(tái)和中心節(jié)點(diǎn)，具有市場(chǎng)敏感度和創(chuàng)新能力的中小型企業(yè)及其聯(lián)合體為支點(diǎn)，將成為未來制造業(yè)的生力軍和市場(chǎng)主體，形成核心制造平臺(tái)為依托、大量多元企業(yè)互聯(lián)合作的“星型拓?fù)洹碑a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，這就是家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的創(chuàng)新模式。

4 工業(yè)4.0架構(gòu)下的“星型拓?fù)洹碑a(chǎn)業(yè)集群模型

“星型拓?fù)洹笔怯?jì)算機(jī)通訊中的理論模型，在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的方式連接到一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)上，中央節(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略，因此中央節(jié)點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜，負(fù)擔(dān)比各節(jié)點(diǎn)重得多。以此為家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模型來解釋就是，在高度靈活數(shù)字化和個(gè)性化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式中，以高產(chǎn)能、高工藝的大企業(yè)為生產(chǎn)平臺(tái)和中心節(jié)點(diǎn)，具有市場(chǎng)敏感度和創(chuàng)新能力的中小型企業(yè)及其聯(lián)合體為支點(diǎn)，將成為未來制造業(yè)的生力軍和市場(chǎng)主體，形成核心制造平臺(tái)為依托、大量多元企業(yè)互聯(lián)合作的“星型拓?fù)洹碑a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，這就是家具產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的創(chuàng)新模式。

4.1 從個(gè)性化產(chǎn)品定制到大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)

個(gè)性化與標(biāo)準(zhǔn)化本是天然相伴的固有矛盾。個(gè)性化是站在消費(fèi)者這一邊，標(biāo)準(zhǔn)化是站在工業(yè)企業(yè)這一端的，消費(fèi)者希望滿足自我，而企業(yè)又必須控制成本、提高效率，二者很難融為一體。直到“工業(yè)4.0”理念的出現(xiàn)，這種契合的可能性才被找到?！肮I(yè)4.0”的目的歸根結(jié)底是為了適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境，在保障工業(yè)生產(chǎn)及管理的秩序性前提下，最大程度地滿足消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品及服務(wù)的更高期許。也就是說，在未來的“工業(yè)4.0”時(shí)代，個(gè)性化產(chǎn)品將以高效率的自動(dòng)化、全流程信息化的生產(chǎn)方式來實(shí)現(xiàn)。

以定制家具為例，在工業(yè)4.0架構(gòu)下，顧客需求、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、智能制作、聯(lián)網(wǎng)物流等新經(jīng)營(yíng)模式，以烽火燎原之勢(shì)，從城市推向農(nóng)村，從衣柜到櫥柜，從民用到辦公，從酒店到戶外，正快速席卷著按照傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式存在的企業(yè)。通過電子商務(wù)等信息化商業(yè)模式，使用世界先進(jìn)的家具生產(chǎn)裝備和技術(shù)，以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)等最先進(jìn)的現(xiàn)代工具，可以及時(shí)方便地點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地為客戶服務(wù)，不僅抓住了顧客的眼球，也抓住了他們的需求，這種經(jīng)營(yíng)方式逐步會(huì)為家具市場(chǎng)的主導(dǎo)模式。

4.2 工業(yè)4.0構(gòu)架下的家具產(chǎn)業(yè)新的集群模式

在產(chǎn)業(yè)核心平臺(tái)端，產(chǎn)品構(gòu)件之間彼此關(guān)聯(lián)，以固定標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的不變適應(yīng)定制產(chǎn)品的千變?nèi)f化，形成了系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，在產(chǎn)業(yè)鏈整合、企業(yè)流程管理方面，與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的信息化、大數(shù)據(jù)環(huán)境相契合，通過采集、統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品實(shí)行數(shù)字化全生命周期(從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流管理、售后服務(wù)等)管理，形成家具行業(yè)一種全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。消費(fèi)者在電子商務(wù)平臺(tái)上可以自主進(jìn)行家具定制設(shè)計(jì)也可以在付費(fèi)請(qǐng)中小企業(yè)協(xié)助設(shè)計(jì)，平臺(tái)通過數(shù)據(jù)管理縱向整合生產(chǎn)制造供應(yīng)體系，在局部區(qū)域市場(chǎng)建立線下體驗(yàn)及配送服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以信息化訂單驅(qū)動(dòng)全業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)無縫鏈接。電子商務(wù)平臺(tái)通過第三方實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上支付，掌握供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)環(huán)節(jié)的全部營(yíng)業(yè)收入，并按比例對(duì)各環(huán)節(jié)自動(dòng)劃撥分配。在全新產(chǎn)業(yè)生態(tài)模式下，基于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的產(chǎn)品訂單信息縱向一體化貫通包括材料供應(yīng)、生產(chǎn)加工、市場(chǎng)銷售、配送安裝、售后服務(wù)在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，在產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)及企業(yè)內(nèi)部各流程上實(shí)現(xiàn)了完全徹底的信息化，可稱之為Customer to Industry Chain，即從消費(fèi)者到產(chǎn)業(yè)鏈，縮寫為C2I(C)。

[1]杜傳忠， 楊志坤. 德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略對(duì)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的借鑒[J]. 經(jīng)濟(jì)與管理研究， 2015(7)：82-87.

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2016年度贛州市社會(huì)科學(xué)研究課題“基于工業(yè)4.0架構(gòu)下的贛州家具智能化‘星型拓?fù)洹a(chǎn)業(yè)集群發(fā)展研究”，項(xiàng)目編號(hào)16059。

謝宇飛，江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院講師、碩士，贛州市，341000；鐘東波，劉玥，江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院助教。