尹峰

隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，世界主要工業(yè)發(fā)達國家為重構(gòu)制造業(yè)全球競爭新優(yōu)勢，紛紛提出各自的發(fā)展戰(zhàn)略，如德國“工業(yè)4.0”、美國“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，并不約而同地將智能制造作為主攻方向。而從日本的角度來看，其主要面臨三方面挑戰(zhàn)：一是國內(nèi)老齡化、少子化問題嚴重，導(dǎo)致勞動力供給不足;二是中國等新興經(jīng)濟體快速崛起，日本制造業(yè)面臨巨大的競爭壓力;三是日本國內(nèi)從政府到企業(yè)雖然也高度關(guān)注5G、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，但這些新技術(shù)的應(yīng)用“稍慢半拍”，且缺乏國際引領(lǐng)性的龍頭企業(yè)。

在上述背景下，日本試圖將解決一系列社會問題作為突破口，在發(fā)揮機器人等智能裝備產(chǎn)業(yè)以及制造能力等優(yōu)勢的同時，在社會生產(chǎn)生活的各個方面積極導(dǎo)入ICT技術(shù)，通過不斷探索確立日本的戰(zhàn)略模式。2016年1月，日本政府發(fā)布《第五期科學(xué)技術(shù)基本計劃》，首次提出“社會5.0”的概念。2017年3月，日本首相安倍晉三在德國漢諾威工博會上再次強調(diào)了日本將實施“社會5.0”戰(zhàn)略，具體到工業(yè)領(lǐng)域即為“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略。與其他國家的企業(yè)聚焦于內(nèi)部的互聯(lián)互通不同，日本產(chǎn)業(yè)界另辟蹊徑，重點關(guān)注企業(yè)之間的連接，試圖構(gòu)建能讓所有企業(yè)都受益的互聯(lián)工業(yè)體系。

互聯(lián)工業(yè)體系的主要內(nèi)容

（一）三大核心理念

所謂“互聯(lián)工業(yè)”就是以采集海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將人、設(shè)備、系統(tǒng)、技術(shù)等相互連接起來，從而創(chuàng)造新的附加值和解決相關(guān)的社會問題。它具有三大核心理念：一是人與設(shè)備、系統(tǒng)之間并不是對立關(guān)系，而是合力實現(xiàn)新型數(shù)字社會;二是通過企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)之間以及國與國之間的緊密協(xié)作解決復(fù)雜問題;三是貫徹以人為本理念，積極推進與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合的人才培養(yǎng)。

（二）四大關(guān)鍵領(lǐng)域

一是智能生產(chǎn)領(lǐng)域，主要是應(yīng)對勞動力短缺，滿足多樣化的市場需求。面對日益增長的多樣化市場需求，通過廣泛應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，將設(shè)備、人、部門、工廠、企業(yè)等連接起來，增強各個環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系、企業(yè)內(nèi)外部之間的協(xié)作水平，迅速應(yīng)對高標準、多樣化的市場需求。針對由于人口老齡化導(dǎo)致的勞動力短缺問題，通過數(shù)字化技術(shù)將生產(chǎn)工藝、技術(shù)know-how等知識和經(jīng)驗固化為軟件，作為集體的知識靈活使用，解決勞動力尤其是技術(shù)人才短缺的問題。

二是智能交通領(lǐng)域，主要是提升服務(wù)體驗，降低交通成本。在公共交通中，消費者使用多種交通工具時不僅麻煩而且成本較高，因此通過發(fā)展互聯(lián)工業(yè)連接各企業(yè)之間的數(shù)據(jù)，為消費者提供無縫銜接的服務(wù)體驗，并將用戶出行的成本最小化。而當個人駕駛汽車時，又面臨“事故多、維修費用高、駕駛耗時長”的問題，因此通過自動駕駛技術(shù)實現(xiàn)從“自我駕駛”到“享受車內(nèi)環(huán)境”轉(zhuǎn)變，由“擁有汽車”向“共享汽車”轉(zhuǎn)變。

三是智能醫(yī)療領(lǐng)域，主要是提供個性化、高效的醫(yī)療保健服務(wù)。為應(yīng)對嬰兒潮一代帶來的老齡化問題，通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，采集患者發(fā)病前、治療后的相關(guān)數(shù)據(jù)并進行分析，為患者提供個性化、高效的醫(yī)療服務(wù)。醫(yī)藥和醫(yī)療器械制造企業(yè)也開始向包括預(yù)防、監(jiān)測在內(nèi)的醫(yī)療保健模式發(fā)展，并積極引入人工智能等技術(shù)進行輔助診斷。

四是智能家居領(lǐng)域，主要是提高生活質(zhì)量，增進人們之間的聯(lián)系。發(fā)展互聯(lián)工業(yè)，提高數(shù)據(jù)利用水平，可提高生活質(zhì)量、減少生活壓力，減輕家務(wù)勞動強度，加強老齡化社會中人們之間的聯(lián)系。通過從用戶的各種設(shè)備中采集日常數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)為客戶提供新的服務(wù)，從而建立能夠解決各種社會難題的智能社會。

2019年1月18日，第三屆日本機器人開發(fā)應(yīng)用展上的能與人類配合協(xié)作的檢測機器人。圖/ 新華

（三）四大實施措施

一是組建實施平臺。為了落實“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略，日本經(jīng)產(chǎn)省支持日本機械工程學(xué)會等成立了工業(yè)價值鏈促進會IVI，由日本法政大學(xué)西岡靖之教授任秘書長。IVI目前共有738名成員，涵蓋了三菱、東芝、富士通、日立、豐田等日本制造業(yè)骨干企業(yè)。IVI的目標是解決不同制造業(yè)企業(yè)之間的“互聯(lián)制造”問題，讓不同的企業(yè)通過基于“寬松標準”的接口實現(xiàn)互聯(lián)互通，打造“互聯(lián)工廠”的生態(tài)格局。其中，“寬松標準”是指企業(yè)之間的互聯(lián)互通不需要共享關(guān)乎其核心競爭力的數(shù)據(jù)，而是從局部逐步更改互聯(lián)互通規(guī)則，在實現(xiàn)企業(yè)間互聯(lián)互通的同時保證各家企業(yè)的競爭優(yōu)勢不受影響;“互聯(lián)工廠”是指通過連接電子數(shù)據(jù)，消除企業(yè)之間開展業(yè)務(wù)協(xié)作時的超負荷、不均衡和浪費，通過自動化和靈活運用人的能力來創(chuàng)建智能價值鏈。

二是發(fā)布參考架構(gòu)。2016年12月，IVI基于日本制造業(yè)的基礎(chǔ)提出了工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)IVRA，定義其基本單元為智能制造單元SMU，即一個企業(yè)、車間或產(chǎn)線，但SMU必須有人管理，具備自主決策的能力。2018年3月，IVI發(fā)布了《日本互聯(lián)工業(yè)價值鏈戰(zhàn)略實施框架》，提出新一代工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)IVRA-Next。與IVRA相比，IVRA-Next一是提出了SMU的自我進化模型，包括發(fā)現(xiàn)問題、共享問題、確立課題和解決問題四個環(huán)節(jié);二是將平臺定義為“不同工作和系統(tǒng)之間互用數(shù)據(jù)的機制”，是工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)部分;三是提出互聯(lián)工業(yè)的運行框架，包括保護數(shù)據(jù)主權(quán)、基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)交換證明、基于寬松標準的數(shù)據(jù)詞典管理等。

三是推動數(shù)據(jù)交易。所謂“數(shù)據(jù)交易”，即制造業(yè)企業(yè)將產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，提供給可信賴的第三方，以吸收對方的知識和加深業(yè)務(wù)協(xié)作，并可以根據(jù)事先定好的合約，分享因相互連接而產(chǎn)生新的附加價值。為推動實現(xiàn)“制造業(yè)數(shù)據(jù)交易”，IVI開發(fā)了基于“寬松標準”的工業(yè)數(shù)據(jù)詞典，并組織東芝、DMG森精機、富士通、發(fā)那科、NEC與三菱電機六家企業(yè)進行數(shù)據(jù)交易的試驗驗證。

四是加強對中小企業(yè)的支持。在應(yīng)用機器人、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)改進生產(chǎn)效率時，大部分中小企業(yè)都面臨著知識缺乏、人才不足等問題。為此，日本經(jīng)產(chǎn)省組織實施了中小企業(yè)智能制造支持行動，依托相關(guān)機構(gòu)在全日本設(shè)立了31個中小企業(yè)智能制造支持中心，為中小企業(yè)提供技術(shù)支持、專家輔導(dǎo)等服務(wù)。同時，專家被派往中小企業(yè)之前，需對其進行一系列的培訓(xùn)。

主要特點

（一）基于寬松標準構(gòu)建互聯(lián)工業(yè)體系

互聯(lián)工業(yè)戰(zhàn)略提出在未來的制造環(huán)境中，制造企業(yè)需要與客戶、消費者、供應(yīng)商等價值鏈上利益相關(guān)者之間實現(xiàn)互聯(lián)互通，即構(gòu)建互聯(lián)工業(yè)體系。但從現(xiàn)實的角度看，由于企業(yè)對關(guān)乎其核心競爭力的內(nèi)容會嚴格保密，很難直接實現(xiàn)高度的互聯(lián)互通。鑒于此，日本十分務(wù)實地提出了“寬松標準”的概念，建立企業(yè)間易于互聯(lián)互通的寬松接口，在實現(xiàn)企業(yè)間互聯(lián)互通的同時保證各家企業(yè)的競爭優(yōu)勢不受影響，以當下可行的方法推動互聯(lián)工業(yè)的發(fā)展。

（二）突出平臺在數(shù)字世界的核心作用

互聯(lián)工業(yè)戰(zhàn)略將平臺看作是網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字世界的核心。首先，平臺定義了一系列的規(guī)則和條件，集成了相關(guān)的軟件和硬件設(shè)施，并通過軟件為制造業(yè)企業(yè)提供服務(wù)。其次，平臺利用數(shù)字技術(shù)將生產(chǎn)現(xiàn)場的各種活動轉(zhuǎn)換到網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字世界中，并通過對數(shù)據(jù)的加工處理形成新的知識和技術(shù)。最后，不同的平臺需基于寬松標準連接起來，形成分布式的平臺生態(tài)系統(tǒng)。

（三）強調(diào)通過持續(xù)改進實現(xiàn)智能制造

互聯(lián)工業(yè)強調(diào)通過持續(xù)實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場、組織架構(gòu)、工作流程等方面的改進，通過一系列的循環(huán)往復(fù)、迭代升級最終實現(xiàn)智能制造。例如，SMU的活動維度將生產(chǎn)現(xiàn)場的所有活動歸為四類：計劃、執(zhí)行、檢查和行動，即PDCA循環(huán)。通過周而復(fù)始地運轉(zhuǎn)，不斷發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)現(xiàn)場的“小問題”，實現(xiàn)持續(xù)改進。對于組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作流程調(diào)整等“大問題”，IVRA-Next提出通過發(fā)現(xiàn)問題、共享問題、確立課題、解決問題的迭代循環(huán)，實現(xiàn)SMU的自主進化。

（四）高度重視人員和知識的價值

與德國工業(yè)4.0參考架構(gòu)、中國智能制造系統(tǒng)架構(gòu)等不同，日本在“互聯(lián)工業(yè)”中提到了“數(shù)字化三胞胎”的概念，即信息世界、物理世界以及人的世界，將人作為制造系統(tǒng)的重要組成部分。同時，IVRA-Next也高度重視人的價值。例如，IVRA-Next將其基本單元SMU定義為必須是有人管理、能根據(jù)需要調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)、具有自主決策能力的機構(gòu)。同時，SMU的資產(chǎn)維度包括人員、工廠、產(chǎn)品和工藝（知識）四種資產(chǎn)，并且認為在生產(chǎn)現(xiàn)場的工作人員，以及生產(chǎn)工藝、方法、專有技術(shù)等知識都是十分寶貴的資產(chǎn)。

對中國的啟示和建議

（一）發(fā)揮好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的作用

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過跨部門、跨企業(yè)、跨區(qū)域的互聯(lián)互通，在智能制造中扮演著類似“神經(jīng)中樞”的角色。IVRA-Next認為平臺是數(shù)字世界的核心，負責(zé)將物理世界的各類活動轉(zhuǎn)化到數(shù)字世界中，并將這些活動連接起來，是構(gòu)建互聯(lián)工業(yè)體系的關(guān)鍵。建議發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在智能制造發(fā)展中的重要作用，進一步加強智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策、專項、標準等的統(tǒng)籌，建立健全協(xié)同推進機制，形成政策合力，重點在技術(shù)研發(fā)、試點示范、應(yīng)用推廣等方面加強協(xié)調(diào)對接。

（二）“求同存異”制定智能制造標準

不同企業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)、產(chǎn)品特征、工藝技術(shù)、商業(yè)模式等存在顯著差異，而且企業(yè)會對涉及核心競爭力的相關(guān)內(nèi)容嚴格保密。因此，建議在制定智能制造標準，尤其是涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等方面的標準時，可借鑒日本的做法，采取寬松的標準實現(xiàn)企業(yè)之間的互聯(lián)互通，促進企業(yè)開放共享的同時保留各自的特色優(yōu)勢。

（三）加大對中小企業(yè)的支持力度

在現(xiàn)代社會化生產(chǎn)的分工協(xié)作體系中，制造業(yè)企業(yè)的成功是產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作的結(jié)果，高水平的供應(yīng)鏈是高品質(zhì)、高質(zhì)量產(chǎn)品的重要保障。因此，日本在實施互聯(lián)工業(yè)時高度重視對供應(yīng)鏈上下游中小企業(yè)的改造，針對中小企業(yè)缺乏足夠的知識和人才的問題，設(shè)立了31個智能制造支持中心，專門幫助中小企業(yè)應(yīng)用機器人、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。而我國前期實施的智能制造試點示范項目、綜合標準化與新模式應(yīng)用項目，大多由大型企業(yè)承擔(dān)，雖有效激發(fā)了大型企業(yè)的內(nèi)生動力，但對中小企業(yè)的支持還不夠。下一步，建議搭建一批中小企業(yè)智能制造公共服務(wù)平臺，為其提供相關(guān)的試驗驗證、咨詢診斷、系統(tǒng)集成、供需對接、信貸金融、人才培訓(xùn)等服務(wù)，進一步降低中小企業(yè)發(fā)展智能制造的門檻和成本;同時，實施產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平提升專項行動，支持龍頭企業(yè)帶動上下游中小企業(yè)進行智能化改造，提升產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。

（四）重視人在制造系統(tǒng)中的價值

我國部分企業(yè)在實施智能制造時，片面追求“機器換人”，甚至將智能制造簡單地理解為“就是上設(shè)備、上系統(tǒng)”。智能制造不排斥人工，INRA-Next也認同人是企業(yè)最寶貴的資產(chǎn)。建議最大化發(fā)揮人在智能制造中的價值。一是開展宣傳教育，破除企業(yè)對智能制造片面化、簡單化的認識;二是實施智能制造人才培訓(xùn)專項行動，建設(shè)一批智能制造實訓(xùn)基地，幫助生產(chǎn)工人、管理人員等掌握相關(guān)的知識和技術(shù)。

（編輯：張燕冬）