工業(yè)4.0之后,自然就是工業(yè)5.0。本文將詳細(xì)地為讀者闡述提出工業(yè)5.0的緣由,與工業(yè)4.0的區(qū)別以及工業(yè)5.0到底為何物?
雖然全球有大量公司仍在努力適應(yīng)工業(yè)4.0(Industry4.0),但關(guān)于工業(yè)5.0(Industry5.0)的討論已經(jīng)開(kāi)始。工業(yè)4.0的概念自2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)推出以來(lái),得到了全世界的廣泛認(rèn)可。工業(yè)4.0戰(zhàn)略不僅徹底變革了制造系統(tǒng)和流程,還形成了智慧供應(yīng)鏈(Intelligent Supply Chain)。隨著企業(yè)開(kāi)始擁抱工業(yè)4.0,歐盟在2021年所提出的工業(yè)5.0隨之而來(lái)。工業(yè)5.0被理解為承認(rèn)工業(yè)的力量,通過(guò)尊重我們星球的生產(chǎn)極限并將工人的福祉置于生產(chǎn)的中心,從而實(shí)現(xiàn)超越就業(yè)和增長(zhǎng)的社會(huì)目標(biāo),成為繁榮的韌性提供者的過(guò)程。工業(yè)5.0的引入是基于工業(yè)4.0較少關(guān)注社會(huì)公平和可持續(xù)性的原則,而是更多地關(guān)注數(shù)字化和人工智能驅(qū)動(dòng)的技術(shù),以提高生產(chǎn)效率和靈活性。因此,工業(yè)5.0提供了不同的關(guān)注點(diǎn),并強(qiáng)調(diào)了研究和創(chuàng)新對(duì)于支持工業(yè)發(fā)展在地球的生產(chǎn)極限內(nèi)為人類提供長(zhǎng)期服務(wù)的重要性。
目前國(guó)際上有關(guān)工業(yè)5.0和智慧供應(yīng)鏈的相關(guān)議題仍較少,因此本文首先介紹工業(yè)4.0,其次介紹工業(yè)5.0并與工業(yè)4.0進(jìn)行比較,以及工業(yè)5.0與社會(huì)5.0在出發(fā)點(diǎn)、目標(biāo)、導(dǎo)向的相似之處;最后以智慧供應(yīng)鏈為結(jié)尾,并提出對(duì)企業(yè)的建議,作為產(chǎn)業(yè)界邁向工業(yè)5.0智慧供應(yīng)鏈時(shí)進(jìn)行策略規(guī)劃時(shí)的參考。
從工業(yè)1.0到技術(shù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)4.0
基于人類在工業(yè)的不同發(fā)展階段,可以分類如下:
第一次工業(yè)革命是18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期掀起的通過(guò)水力和蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)的工廠機(jī)械化(蒸汽機(jī)時(shí)代);
第二次工業(yè)革命是19世紀(jì)后半期至20世紀(jì)初的電力廣泛應(yīng)用(電氣化時(shí)代);
第三次工業(yè)革命是20世紀(jì)后半期出現(xiàn)的、基于可程序設(shè)計(jì)邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)的生產(chǎn)自動(dòng)化(信息化時(shí)代);
第四次工業(yè)革命則是利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代,也就是智慧化時(shí)代,即是以智慧制造為主導(dǎo)的革命。
這個(gè)概念最早出現(xiàn)在德國(guó),2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出,其核心目的是為了提高德國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,德國(guó)所謂的工業(yè)4.0是指利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)或稱之為虛實(shí)整合系統(tǒng)(Cyber Physical System, CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息資料化和智慧化,最后達(dá)到快速有效的個(gè)人化產(chǎn)品供應(yīng)。各個(gè)先進(jìn)國(guó)家都有類似的策略,試圖提升先進(jìn)制造能力以搶救失業(yè)和經(jīng)濟(jì)。
工業(yè)4.0的核心特征是互聯(lián),本質(zhì)就是通過(guò)資料流動(dòng)的自動(dòng)化技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低了產(chǎn)銷之間的信息不對(duì)稱,加速兩者之間的相互聯(lián)系和反饋,催生出以消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模式,真正能夠?qū)崿F(xiàn)C2B2C的商業(yè)模式。主要可分為三大主題,涵蓋智慧工廠﹑智慧生產(chǎn)﹑智慧物流等,而智慧物流即是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng),整合物流資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率,而需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配而得到物流支援。
工業(yè) 4.0 誕生以來(lái),強(qiáng)化了數(shù)字化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和互聯(lián)的工業(yè)所帶來(lái)的高度變革性影響。這些轉(zhuǎn)型也會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生變革性影響。對(duì)于工人來(lái)說(shuō),他們可能會(huì)看到自己的角色發(fā)生變化,甚至受到威脅,挑戰(zhàn)工人傳統(tǒng)的教育生命周期:培訓(xùn)、工作和退休。另外工業(yè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響也不容低估。全球化提高了全球繁榮,但也加劇了地方不平等,導(dǎo)致關(guān)鍵供應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略價(jià)值鏈更加脆弱,并加劇了對(duì)自然資源的過(guò)度使用和環(huán)境污染。此外COVID-19等黑天鵝事件凸顯了重新思考現(xiàn)有工作方法的必要性。它加劇了工業(yè)的脆弱性,如脆弱的戰(zhàn)略價(jià)值鏈,并強(qiáng)烈需要找到靈活而穩(wěn)健的創(chuàng)新來(lái)解決。
回顧工業(yè)4.0近十年的發(fā)展歷程中,較少關(guān)注社會(huì)公平和可持續(xù)性的原始原則,更多地關(guān)注數(shù)字化和人工智能驅(qū)動(dòng)的技術(shù),以提高生產(chǎn)效率和靈活性。沒(méi)有強(qiáng)調(diào)工業(yè)在全球范圍內(nèi)為人類提供長(zhǎng)期服務(wù)的重要性,也沒(méi)有很好解決如何利用技術(shù)創(chuàng)新來(lái)促進(jìn)工業(yè)與社會(huì)之間的協(xié)作和“雙贏”互動(dòng)等問(wèn)題。所以工業(yè)5.0的概念提供了一個(gè)不同的重點(diǎn),并強(qiáng)調(diào)了研究和創(chuàng)新的重要性,以支持工業(yè)在全球范圍內(nèi)為人類提供長(zhǎng)期服務(wù)。
工業(yè)5.0體現(xiàn)了以人為本的核心價(jià)值觀
工業(yè)要成為真正繁榮的提供者,其目的必須包括社會(huì)(考慮)和環(huán)境。這包括負(fù)責(zé)任的創(chuàng)新,不僅主要目的在于提高成本效率或利潤(rùn)最大化,還包括為所有相關(guān)方(投資者、工人、消費(fèi)者、社會(huì)和環(huán)境)增加繁榮。故純利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)的思維越來(lái)越站不住腳。在全球化的世界中,狹隘地關(guān)注利潤(rùn)無(wú)法正確地考慮環(huán)境和社會(huì)成本與收益,故歐盟在2021年1月為歐洲工業(yè)的未來(lái)提出了一致的愿景,稱之為“工業(yè)5.0”。工業(yè)5.0補(bǔ)充了現(xiàn)有的工業(yè)4.0模式,通過(guò)研究和創(chuàng)新推動(dòng)向以人為本、可持續(xù)和有韌性的工業(yè)發(fā)展。對(duì)于所有相關(guān)方而言,它將焦點(diǎn)從單純的股東價(jià)值轉(zhuǎn)移到了利益相關(guān)者價(jià)值??傮w而言,工業(yè)5.0與已有的四次工業(yè)革命在理念上有不同程度的提升,具體包括以人為本、可持續(xù)和有韌性。
工業(yè)5.0系統(tǒng)地提出將勞動(dòng)者作為工業(yè)生產(chǎn)的核心,從而實(shí)現(xiàn)就業(yè)和增長(zhǎng)之外的社會(huì)目標(biāo),穩(wěn)健地提供繁榮。工業(yè)中以人為中心的方法將人類的核心需求和利益置于生產(chǎn)過(guò)程的核心。與其問(wèn)我們能用新技術(shù)做些什么,不如問(wèn)新技術(shù)能為我們做些什么。希望利用新技術(shù)使生產(chǎn)過(guò)程來(lái)適應(yīng)工人的需要,例如:指導(dǎo)和培訓(xùn)工人,而不是要求行業(yè)工人調(diào)整其技能以適應(yīng)快速發(fā)展的技術(shù)需要。這還意味著確保新技術(shù)的使用不會(huì)侵犯工人的基本權(quán)利,如隱私權(quán)、自主權(quán)和尊嚴(yán)。
工業(yè)要尊重地球的生產(chǎn)極限,就必須是可持續(xù)的。它需要發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),重新利用、再利用和回收自然資源,減少?gòu)U物和環(huán)境影響。可持續(xù)意味著減少能源消耗和溫室氣體排放,避免自然資源的枯竭和退化,確保當(dāng)代人的需求,同時(shí)又不損害后代人的需求。人工智能和加法制造等技術(shù)可以通過(guò)優(yōu)化資源效率和減少浪費(fèi)在這方面發(fā)揮重要作用。
指需要在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)展更高程度的穩(wěn)健性,更好地抵御風(fēng)險(xiǎn)干擾,并確保在危機(jī)時(shí)期能夠提供和支持關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。COVID-19的地理政治變化和自然危機(jī)凸顯了當(dāng)前全球化生產(chǎn)方式的脆弱性。它應(yīng)該通過(guò)發(fā)展具有足夠韌性的戰(zhàn)略價(jià)值鏈、適應(yīng)性強(qiáng)的生產(chǎn)能力和靈活的業(yè)務(wù)流程來(lái)實(shí)現(xiàn)平衡,特別是在價(jià)值鏈服務(wù)于基本人類需求(如醫(yī)療或安全)的情況下。本文所整理的工業(yè) 4.0和工業(yè) 5.0的比較如表1所示。?
在各地類似的戰(zhàn)略舉措中,日本于2016年所提出的社會(huì)5.0(Society 5.0)和工業(yè)5.0的概念是相關(guān)的,因?yàn)檫@兩個(gè)都是指社會(huì)和經(jīng)濟(jì)向新范式的根本轉(zhuǎn)變。在“社會(huì)”概念中,人們確保生計(jì)的方式與他們建設(shè)社會(huì)的方式直接相關(guān)。社會(huì)5.0試圖平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與解決社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題。它不局限于制造業(yè),而是基于物理實(shí)體和虛擬的整合來(lái)應(yīng)對(duì)更大的社會(huì)挑戰(zhàn)。社會(huì)5.0是一個(gè)將先進(jìn)IT技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、人工智能和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)積極應(yīng)用于日常生活、工業(yè)、醫(yī)療和其他活動(dòng)領(lǐng)域的社會(huì),主要目的不是為了經(jīng)濟(jì)利益,而是為了每個(gè)公民的利益和便利。
社會(huì)5.0與工業(yè)5.0兩者在出發(fā)點(diǎn)、目標(biāo)、導(dǎo)向等許多方面有相似之處,主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn):
工業(yè)5.0旨在突出人在工業(yè)中的主導(dǎo)地位,并解決與人相關(guān)的就業(yè)、隱私、技能培訓(xùn)、工作環(huán)境、生活環(huán)境等社會(huì)問(wèn)題;社會(huì)5.0則是一個(gè)“以人為中心”的社會(huì),其目標(biāo)就是要為人提供優(yōu)質(zhì)、高效、個(gè)性化的訂制服務(wù)。
目標(biāo)是追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)問(wèn)題的平衡
前四次工業(yè)革命都只注重工業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用,卻忽略了就業(yè)、環(huán)境污染、氣候變暖、資源短缺等社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題。工業(yè) 5.0 和社會(huì) 5.0 則不局限于制造業(yè),而是要在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與解決社會(huì)問(wèn)題之間取得平衡,并認(rèn)為未來(lái)的工業(yè)發(fā)展將能夠幫助應(yīng)對(duì)當(dāng)前存在的各類社會(huì)問(wèn)題和疫情等未知風(fēng)險(xiǎn)。
以解決社會(huì)問(wèn)題為導(dǎo)向
社會(huì)5.0是日本為解決人口老齡化、少子化、資源能源相對(duì)匱乏等社會(huì)問(wèn)題而推出的工業(yè)和社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略,目的在通過(guò)整合物理空間和虛擬空間,來(lái)應(yīng)對(duì)更大的社會(huì)挑戰(zhàn)。歐盟推出工業(yè)5.0 也是期待未來(lái)歐洲工業(yè)的發(fā)展能夠符合綠色要求,并解決人的就業(yè)、隱私、技能培訓(xùn)、疫情等一系列社會(huì)問(wèn)題,從而穩(wěn)健地提供繁榮。
工業(yè) 4.0 需要工業(yè) 5.0 提醒作為最終目標(biāo)的基本社會(huì)需求、價(jià)值和責(zé)任;工業(yè) 5.0 需要工業(yè) 4.0 進(jìn)行技術(shù)推動(dòng)和解決方案。工業(yè)4.0的主題之一為打造智慧物流,即可視為是建構(gòu)智慧供應(yīng)鏈。傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈?zhǔn)且幌盗须x散的、獨(dú)立的步驟,包括營(yíng)銷、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造和分銷給客戶,工業(yè)4.0可以打破這些步驟中的障礙,形成一個(gè)智能型網(wǎng)絡(luò),使整個(gè)價(jià)值鏈在制造中整合,使供應(yīng)、制造、營(yíng)運(yùn)、物流、營(yíng)銷和銷售之間的信息共享,在產(chǎn)品訂制和高級(jí)協(xié)作生產(chǎn)中創(chuàng)造高度的靈活性,使供應(yīng)鏈成為一個(gè)對(duì)所有參與者完全透明的完整生態(tài)系統(tǒng)。所以打造智慧供應(yīng)鏈也是工業(yè) 5.0的目標(biāo)與成果之一。
智慧供應(yīng)鏈?zhǔn)菍鹘y(tǒng)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字供應(yīng)鏈,通過(guò)重新塑造各種流程,并將智慧技術(shù)注入其中。它把人與流程和事物連接起來(lái),將構(gòu)成供應(yīng)鏈的所有實(shí)物資產(chǎn)連接到數(shù)字模型,以實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展可見(jiàn)性(Visibility)、溝通(Communication)、規(guī)劃(Planning)、分析(Analysis)和模擬(Simulations)和執(zhí)行(Execution),以優(yōu)化不確定性下的決策。這些流程,是根據(jù)來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)連接資產(chǎn)和產(chǎn)品所得到的實(shí)時(shí)輸入和需求,在不同功能之間進(jìn)行和諧地結(jié)合在一起。
工業(yè)4.0并不是一無(wú)是處,在德國(guó)當(dāng)年的定義中也考慮了人性因素(人因工程)的存在,而在目前全世界的科技文獻(xiàn)中,研究結(jié)果也多肯定工業(yè)4.0對(duì)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn),而工業(yè)4.0與韌性的相關(guān)研究也有很多。所以,不應(yīng)該全盤否決工業(yè)4.0的初衷與現(xiàn)今成果,而是應(yīng)該以工業(yè)5.0的補(bǔ)充說(shuō)明來(lái)提醒我們?nèi)魏喂I(yè)的發(fā)展(包含工業(yè)4.0)都需要以造福人類福祉為最終目的。
縱觀以上介紹,相信讀者會(huì)被這些新名詞弄得眼花撩亂。然而,需要注意的是,在不久的將來(lái),諸如工業(yè)6.0和工業(yè)7.0之類的流行語(yǔ)可能會(huì)出現(xiàn)在我們面前,這些流行語(yǔ)可能將不利于企業(yè)做出商業(yè)決策并使其面臨新技術(shù)挑戰(zhàn)。為此,我們建議企業(yè)管理者需要冷靜和睿智的頭腦來(lái)思考企業(yè)本身的需求,來(lái)做最合適的.資源配置。建議可以先認(rèn)清楚自己企業(yè)的位置,再以工業(yè)4.0為發(fā)展愿景,并時(shí)時(shí)懷抱工業(yè)5.0以人為本、可持續(xù)性和有韌性的價(jià)值觀。
目前中國(guó)大陸制造業(yè)整體尚處于由工業(yè)2.0向工業(yè)3.0過(guò)渡的階段,不同行業(yè)、地區(qū)和企業(yè)間的自動(dòng)化程度和信息化能力仍存在巨大差異。另一方面,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有98%是中小企業(yè),中小企業(yè)要追求工業(yè)4.0或是工業(yè)5.0的目標(biāo)很難一蹴可及,清華大學(xué)工業(yè)工程與工程管理系簡(jiǎn)禎富教授主張,如果企業(yè)不能馬上跨入工業(yè)4.0,不妨先做工業(yè)3.5,可以先站在既有基礎(chǔ)之上,盤點(diǎn)自身?yè)碛械馁Y源和長(zhǎng)短處,建立自身專屬的數(shù)字轉(zhuǎn)型策略和智慧制造技術(shù)藍(lán)圖,一方面強(qiáng)化自身的數(shù)字能力,拉開(kāi)與新興國(guó)家與地區(qū)的差距,另一方面先進(jìn)入工業(yè)4.0之前的過(guò)渡階段,先從市場(chǎng)上收割部分產(chǎn)業(yè)升級(jí)的好處。厚植實(shí)力后,再進(jìn)入工業(yè)4.0,成功機(jī)率就會(huì)大幅提升。當(dāng)然,在企業(yè)管理者努力達(dá)到工業(yè)4.0的目標(biāo)時(shí),也要持續(xù)懷抱以人為本、可持續(xù)性和有韌性的價(jià)值導(dǎo)向,方能打造邁向工業(yè)5.0具有以人為本、可持續(xù)性和有韌性的智慧供應(yīng)鏈。
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