德国在《保障德国制造业的未来,关于实施工业4.0战略的建议》中,将随着信息技术与工业技术高度融合,在制造领域形成的资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络与实体物理系统”定义为工业4.0。它描绘了制造业未来愿景,提出了继蒸汽机的应用、规模化电气化生产和电子信息技术自动化生产等三次工业革命后,人类将迎来以信息物理融合系统为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的智能化生产第四次工业革命。我们可以从生产技术沿革中大致了解每次工业革命所带来的变化。
工业革命这个概念最早在18世纪中期开始使用,用以描述在经济和社会环境、劳动和生活状况上发生的深刻而持久的变革,人类由此从农业社会进入工业社会。1784年,第一架机械纺织机出现,以蒸汽机为动力的机械生产设备导致了第一次工业革命,它结束于18世纪末。
社会学家和经济史专家用第二次工业革命来描述20世纪初经济、生活和劳动上的转变,促成这一转变的是密集的机械化、电的广泛使用以及商品大宗生产的出现(泰勒制和福特制)。1870年,辛辛那提屠宰场第一条生产线出现,基于劳动分工的以电为动力的大规模生产带来了第二次工业革命。
20世纪70年代中期,因为可编程逻辑控制器的使用和生产自动化产生了巨大进步,此即第三次工业革命。1969年,第一个可编程逻辑控制器Modicon 084出现,第三次工业革命使用电子和信息技术使自动化程度更高。
现在是第四次工业革命,软件不再仅仅是为了控制仪器或者执行某步具体的工作程序而编写,也不再仅仅被嵌入产品和生产系统里,产品和服务借助于互联网和其他网络服务,通过软件、电子及环境的结合,生产出全新的产品和服务。越来越多的产品功能无需操作人员介入,也就是说它们可能是自主的。传统产品被智能化的技术系统所替代,未来互联网和其他服务联网的系统将使所有行业实现智能化,并取代传统的机械和机电一体化产品。
工业革命的发展过程,也是生产管理同步发展与完善的过程。生产管理就是社会组织将生产要素投入生产过程(转换过程),产出有形产品或无形服务,并实现增值的过程。生产管理理论与实践也是伴随工业化的发展而不断演变并适应实际需要的。因此,要找到适合工业4.0的生产管理4.0就必须梳理一下与之相应的生产管理发展过程。
在第一次工业革命时期,人类逐渐进入工业社会,生产方式仍以手工生产为主,社会仍处于物资匮乏时代,商品交换以生产为导向,劳动者是全能技工,体力、脑力劳动者还不区分,生产的产品为多样化、个性化,尚未形成严格意义上的现代生产管理理论,生产管理处于非系统、经验式管理状态。
进入第二次工业革命,开始有了分工,形成了流水线作业,并进行时间研究和动作研究,产生了以泰勒、福特等管理学家和实业家为代表的管理模式,对生产效率提升起到极大的促进作用。此时的生产方式为大量生产,并通过大量生产降低生产成本,体力劳动者技能变得相对次要,脑力劳动者具有专业知识。由于大量采用机器系统构成的流水线,人的工作变得重复单调,因此出现了工作动机研究的霍桑实验和排队理论研究的运筹学。这时,产生了真正意义上的管理学,我们把它理解为生产管理2.0。
到了上世纪70年代,自动化生产为产品质量提升和满足市场需求打下了物质基础。出现了车间计划、库存预测和控制等理论(如MRP),生产方式也过渡到精益生产、敏捷制造,生产管理的目的从降低成本上升到提高质量和满足市场不断变化的需求的层面,产生了全面质量管理(TQM)、准时化生产(JIT)等观念,并采用瓶颈分析和约束的优化理论,实现同步制造,从而增加对市场的反应速度和适应能力。这是生产管理理论与实践发展最快、最完善的时期,对制造业管理水平提升起到了极大的促进作用,这就是生产管理3.0时代。
随着工业4.0的到来,新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。在工业4.0时代,变革将发生在从生产到销售的每个环节,将带来企业生产、经营、管理模式的全面变革。工业4.0将更趋向于生产的分散化,目标是建立高度个性化和数字化的产品与服务新模式。基于信息物理系统的智能装备、智能工厂、大规模个性化定制,生产管理4.0应从管理3.0基础上延伸为精准式供应链管理,以提高核心竞争力和自主创新能力。也就是说,以最终消费者为满足对象,之前所有活动均为供应链,都是为消费者理性需求而存在的,因此生产管理理论应涵盖全供应链的管理。以质量为先,坚持把质量作为制造的生命线,强化企业质量主体责任,加强质量技术攻关、自主品牌培育,走以质取胜的发展道路。以人才为本,坚持把人才作为提升制造技术的根本,建立健全科学合理的选人、用人、育人机制,加快培养制造业发展急需的专业技术人才、经营管理人才、技能人才,走人才引领的发展道路。