時間：2022-09-18 11:16:20
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在“中國制造2025”出臺以前，智能制造在國際已經有多種版本，其中最主要的是歐美三國的版本，即德國的“工業4.0”、英國的“高值制造”、美國的“先進制造”。
德國的“工業4.0”?！肮I4.0”是德國面向2020年的高技術戰略，核心內容是智能化生產系統，即在系統或產品的生命周期內，相關信息通過網絡化實時傳給產業鏈的各個環節，隨時通過數據優化價值創造流。
根據《產品生命周期管理概論》作者烏爾里希·森德勒的觀點，理解“工業4.0”有四個要點，即第四次產業革命、信息物理融合系統(CPS)、物與服務聯網(IOTS)、機器對機器的通信(M2M)。
“工業4.0”是第四次工業革命。第一次工業革命被稱為“工業1.0”，其標志是蒸汽機和機械生產設備；第二次工業革命被稱為“工業2.0”，其標志是電動機和大規模生產線；第三次工業革命被稱為“工業3.0”，其標志是電子、信息技術和高度自動化生產；第四次工業革命被稱為“工業4.0”，其標志是信息物理融合系統(CPS)和智能化生產。簡而言之，“工業1.0”是機械化時代，“工業2.0”是電氣化時代，“工業3.0”是信息化時代，“工業4.0”是智能化時代。
信息物理融合系統是互聯網發展的新階段。信息物理融合系統也稱之為智能技術系統，它不是獨立設備的集合，也不是單純的互聯網，而是由具備物理輸入輸出功能且可相互作用的元件組成的網絡。互聯網原來只限于傳統意義上的計算機，現在則是具備萬維網接口的任意設備。信息物理融合系統的基礎是數字通信技術，主要包括傳感器、執行器以及網絡化的智能組件技術。智能工廠就是把若干信息物理融合系統整合起來，形成更大的系統。
物與服務聯網是物聯網發展的新階段。物與服務聯網，就是所有的產品和服務都配備一個IP地址，通過標準協議彼此聯網，同時也和人聯網。物與服務的聯網，實質是基于數字技術的智能化服務。
機器對機器通信是指終端設備之間的數據交換。機器與機器之間的通信在電纜和傳統電器中早就存在，在“工業4.0”中，主要是增加了由無線服務和標準協議所建立的網絡。
根據德國《“工業4.0”白皮書》，實現上述內容需要解決五個方面的問題：價值創造網的水平整合，全生命周期內工程學的一致性，垂直整合和網絡化的生產體系，新的工作基礎設施，跨領域技術。①
英國的“高值制造”。英國政府面向未來的戰略是“高值制造”?！案咧怠笔菑膬r值形態上說的，“高值制造”就是高附加值的制造?！案咧抵圃臁笔且粓鲋圃鞓I的革命，它的產業形態是按需制造、分布式制造和產品服務化，它的技術形態是新興技術群、數據網和智能基礎設施。根據英國政府科學辦公室前瞻水平掃描中心的定義：“這場革命由新技術、新方法和新材料驅動，同時伴之以基于三維打印技術的本地化定制生產，走向產品加服務的商業模式——‘產品服務化’?！雹?/p>
“高值制造”戰略的主題是資源效率、制造工藝、材料集成、制造系統、企業模式。在主題之下，又分為若干新興技術群和產業領域。新技術、新工具、新方法、新材料使制造形態和商業模式發生變革。
數據網是第二次互聯網革命的主要內容。互聯網是第一步，數據網是第二步。數據網為數據和網絡文本添加結構和意義，基于通用互聯網協議實現各種數據、物體的互聯，同時把互聯網分成專屬的“網絡分區”，從而改變網絡的價值。
智能基礎設施與互聯網革命密切相關。互聯網是在現有的基礎設施特別是固定電話網絡的基礎上發展起來的，而互聯網的革命將深刻改變基礎設施，不僅是數據傳輸基礎設施，還包括數據處理、數據儲存和電力供應，主要是智能電網、傳感器網絡的推廣和應用，以及對現有基礎設施的“拆拼再利用”。
美國的“先進制造”。美國面向未來的戰略是高端制造。根據美國科技顧問委員會的定義，“先進制造系指一組活動，它們依賴于信息、自動化、計算、軟件、傳感和網絡等的采用與協調，并運用物理學和生物學開發的前沿材料和新興能力，例如納米技術、化學和生物學。它既包括以新穎方式來生產已經有的產品，也包括制造基于新興前沿技術的新產品”。③簡言之，“先進制造”是指采用信息技術和網絡技術，并利用新材料等新興技術生產新產品的系列活動。
“先進制造”與數字革命相聯系。美國工程院認為當前正在發生的數字革命有三個特征：計算能力的持續增長，通信和分析能力快速提高，機器人技術和控制系統的進步。數字革命使高速計算機、先進傳感技術和先進材料不斷進入生產過程，這必將變革價值創造方式和就業格局，極大地提高生產率。美國信息技術與創新基金會建議支持“數字驅動型創新”，包括數據收集、存儲、處理、分析、使用和傳播等技術研發。
據中國專家的實地調研，美國正在進入“新硬件”時代?！靶掠布r代，是以美國強大的軟件技術、互聯網和大數據技術為基礎，由極客和創客為主要參與群體，以硬件為表現形式的一種新產業形態。這里說的新硬件，不是主板、顯示器、鍵盤這些計算機硬件，而是指一切物理上存在的，在過去的生產和生活中聞所未聞、見所未見的人造事物。”
上述智能制造的三種版本，“工業4.0”最優。各個版本雖然表述、重點有所不同，但我們由此可以得出三點基本結論：
第一，人類正在發生產業革命，這場革命不是把互聯網簡單應用到傳統產業領域，而是互聯網、物聯網、傳統產業三位一體的革命，智能制造是這場革命的典型表現。
第二，此次產業革命的根本特征是智能化，即原子世界與比特世界全面融合，人與人、人與物、人與服務、物與物、物與服務全面鏈接，基礎設施、生產過程和價值構成重新整合。
第三，數字技術是智能化的使能技術(或關鍵技術)。數字技術使云計算、大數據、互聯網新應用、智能工廠、機器人、增材制造和軟件設計等眾多新技術成為可能，而眾多新技術的突破又反過來為進一步數字化提供物理和生物基礎。
智能制造與新產業革命
一段時間以來，智能制造成為熱詞，但同時也在很大程度上被簡單化。很多人以為只要把互聯網引入傳統產業，智能制造就實現了。這是從傳統發展方式理解的智能制造，而不是從新產業革命的意義上理解的智能制造。作為新產業革命的主要部分，智能制造不是偶然的、孤立的，而是與新產業革命的三個要件不可分割的。這三個要件，也可以說是智能制造的三大支柱，就是勞動力知識密集化、勞動工具數字化、勞動對象服務化。
勞動力知識密集化。所謂勞動力知識密集化，是指勞動力不僅接受過專業教育，而且還具有即時學習的能力，從而使專業知識交叉融合、知識與操作交叉融合。
在傳統工業化的發展方式中，研發、設計、銷售、服務等知識密集環節與制造環節相對分離，學科之間、理論與實操之間線性接續，互不交叉，因而需要的是專業型的員工。智能制造產業鏈是非線性的、矩陣式的，各個環節平行運行、交互作用、協同優化，生產系統的復雜性增強；由于分布式制造和產品服務化，產業鏈已不僅限于企業內部，而是跨企業、跨地域的。這就要求勞動力既要具有專業知識，同時又要有跨學科知識；既要有理論知識，又要有實際操作能力?？鐚W科、跨專業、跨領域的復合型、主動型人才成為主要需求。這種新型的勞動力既是設計者、研發者，又是協調者、操作者；既懂軟件和硬件技術，又懂機械和制造技術。與自動化相適應的是專業化的人才，與智能化相適應的是復合型人才和能力型人才。
需要說明的是，智能制造并不取消專業性，而是在專業性的基礎上要求全面性，能夠融會貫通，理解全局。這種全面性之所以可能，是由于互聯網使海量知識資源能夠即時共享，只要愿意，人們可以在任何時間、任何地點獲取所需的知識。E學習、APP學習、微信學習、游戲學習等新型學習、教育方式，為勞動力知識密集化提供了新的途徑和機遇，據《歐洲產業和企業數字轉型》報告，E學習市場在未來十年間將增加15倍，占全部教育市場的30%。
勞動力知識密集化在就業結構上體現明顯。據美國布魯金斯學會的一份報告，美國高端產業雇傭了全美80%的工程師。美國由“從事科學和工程學、建筑與設計、教育、藝術、音樂和娛樂的人們”構成的“創意階層人士”，2000年已經占到就業人口的近1/3，歐洲平均也在25%～30%。美國創意產業的薪酬占到全美所有產業薪酬的將近一半，相當于制造業和服務薪酬的總和。⑤2011年，勞動年齡人口受過高等教育的人口比例，美國為61%，俄羅斯為54%，日本為41%。可以說，科學家、工程師等專業人員在就業結構中已經居于主導地位。
生產工具數字化。所謂生產工具的數字化，是指數字程序控制的生產工具和生產工具的虛擬化，以及生產工具與虛擬生產工具之間的交互結構。例如，數控機床就是生產工具由數字程序控制；計算機輔助設計系統(CAD)就是生產工具的虛擬化。
工業文明的生產工具是大機器，而且是自動化的機器，生產裝置在無人干預的情況下自動運行，從而把人從繁重的體力勞動和有害的環境中解放出來。
這種情況在新產業革命中改變了。按照IBM工業研究院哈德·鮑姆的觀點，智能制造或第四次工業革命的基礎是五種技術創新，即移動計算技術、社會化媒體技術、物聯網技術、大數據技術、分析和優化技術。它們相互影響，從根本上改變了增值、商業模式和產業形態，也改變了生產工具的形態。機器裝備等勞動工具普遍使用信息技術、通訊技術和網絡技術，形成信息物理融合系統，包括高端數控機床、工業機器人、柔性制造系統等。數字化工具在生產的每一個環節和生活的全部過程，實時感知、分析、處理和控制，相互交流并與周圍環境交流，自動更改配置并存儲信息，分布式地自我組織，提供和執行全流程最優化方案。
生產工具的數字化使軟件具有了戰略意義，軟件的研發成本也占據了重要份額。西門子公司軟件研發的支出占了整個集團研發預算的大約40%，達到了40億歐元。據國外專家估計，當前純工業軟件的世界市場份額已達180億歐元，預測未來每年還將上升8%；工業型軟件在有關物流、安全和能源管理領域的額度已超過1000億歐元。⑥
生產工具的數字化也使生態文明成為可能。數字化使技術體系能夠通過提高單位資源效率的方法來增加產品總量，在生產、分配、交換和消費等全部經濟、社會過程中減少資源消耗和廢物產生，對廢物進行資源化和再利用，把物質消耗和環境污染維持在自然界自我修復能力的范圍以內。
勞動對象服務化。所謂勞動對象的服務化，是指勞動對象特別是勞動產品從物質單體變成從物質單體誕生直至回收的系統，而服務是該系統的主要部分。
工業化發展方式中的勞動對象，從動力上看，是大規模的化石能源特別是石油、天然氣和煤炭；從原材料上看，是大規模的鋼鐵、水泥等礦物質材料；從最終產品上看，是大規模的實物商品，所有產品都是物質實體，從研發、設計開始，在制造終端完成。
而在新產業革命中，產品變成與服務一體化的系統，這個系統包括實體產品，以及圍繞實體產品的服務。據陜汽公司提供的數據，目前平均一輛卡車的售價為30萬元人民幣，但卡車使用以后產生的成本是500萬，在卡車整個生命周期內，服務的價值占絕大部分。所謂整個產品生命周期，是指產品系統從產品設計、研發開始，經過制造、售后，直至回收再制造的全過程。
產品系統中的服務，主要包括單體產品服務——產前、產中、產后服務等，以及單體產品衍生服務——服務是主體，單體產品是載體或工具，還包括無產品服務——與單體產品無關、但經濟上有關的結構。其中單體產品服務是最核心的服務，產前服務是指產品的研發和設計，這是一個以產品為核心，制造商、供應商、用戶、創新者、投資者等利益相關者參加的設計、研發圈；產中服務主要是廠內和社會的相關生產；產后服務則是從產品誕生直到實體產品消失為止的服務“長尾”。據麥肯錫全球研究院的一份報告，發達經濟體制造業服務類投入占到制造業產出的20%～25%，制造業崗位中30%～55%具有服務性職能，若加上外包服務，美國制造業服務類崗位已超過生產類崗位。據筆者實地調研，2014年，中國智能制造走在前列的陜西汽車股份公司，利潤的44%來自于產品服務。2005年世界著名傳統制造公司利潤的50%以上來源于服務活動，全球500強企業中56%的公司從事服務業。而且制造業企業的生產，越來越依靠金融、電信、物流等服務性企業，據美國布魯金斯學會的一份研究報告，美國高端產業每個工人每年從其他商業服務中采購23.6萬美元的商品和服務，而其他產業的采購僅為6.7萬美元。
智能制造與中國機會
以智能制造為重要內容的產業革命，向包括中國在內的所有國家都敞開了窗口。同時，向中國敞開的還有另外兩個窗口，一個是巨大的經濟存量的轉型，另一個是工業化和城市化中后期帶來的經濟增量。如果說經濟增長速度換擋期、結構調整陣痛期與前期刺激性政策消化期在同一時間重合出現，是老的三期疊加，那么，新產業革命的發生期、新發展方式的形成期、全面小康社會的建成期同時重合出現，則是新的三期疊加。如果說老三期疊加困難不少，那么新三期疊加則是機遇大于挑戰。
新發展方式形成期提供的第二窗口。新發展方式形成期的機遇首先是大規模實體經濟提供的載體空間。我國具有世界最大規模的實體經濟，面臨轉變發展方式。物質消耗和環境容量已經走到臨界區域；低端外部需求已經接近極限；單純以廉價勞動力、廉價商品和薄利多銷為內容的向下競爭，已經走到盡頭，加速形成新的發展方式上升為剛性需求。巨大的經濟存量要求經濟發展方式必須從以物質資源投入為主轉變為以人力和知識資源投入為主，即用無形資本替代有形資本，真正轉型為一個知識型、創新型、服務型的經濟體，實現智能型增長。
其次是大規模城市化提供的增量空間。2014年我國城市化率已經超過54%。如果按照每年轉移1000萬農村勞動力的速度計算，10年后還會有1億人口城市化。城市化必然引起經濟結構的轉型升級和經濟總量的巨大增長，也必然引起我國消費規模的巨大增長和消費水平的大規模升級，相應地也將對智能制造產生巨大需求。我國的城市化是在發達國家城市化完成以后開始的，又是人類歷史上最大規模的城市化，有條件不重復、也不應該重復先發國家傳統城市化的老路，即先污染后治理、先粗放后集約、先發展后轉移的道路，而必須一開始就以智能制造、生態經濟支撐。
全面小康社會建成期提供的第三窗口。我國已經度過了溫飽階段，實現了整體小康，正在建設全面小康。2012年的統計公報反映，城鎮居民和農村居民消費的恩格爾系數都在下降，而且兩個數值越來越接近。從經濟規律來看，在溫飽問題尚未解決的階段，人們的需求主要集中在生活資料領域，生產和消費水平比較粗放；而在溫飽問題解決以后，人們的物質消費不僅有較大的增長，而且會出現重大的升級，同時人們的非物質性消費也大幅度增長、升級。這就為智能制造、高端服務開辟了新的領先市場。
新三期疊加放大了智能制造的機會窗口。有一種觀點，認為我國制造業整體水平處于中低端，發展很不平衡，存在大量“工業2.0”產業，因此，中國智能制造只能分兩路走。一路是大多數弱勢產業，必須循序漸進，從“工業2.0”上升到“工業3.0”，然后到“工業4.0”；另一路，是少數優勢產業，有可能直接從“工業3.0”進入“工業4.0”。
除了上述兩路大軍以外，還有一路大軍，他們已經處于智能制造階段，雖然水平不一定是世界最高的。如華為、中興、陜汽、海爾，等等，他們是我國智能制造的第一方陣。
處于“工業2.0”階段的產業，以及城市化形成的增量產業，不一定按部就班地從“工業2.0”到“工業3.0”再到“工業4.0”，雖然也有這種可能性。由于新三期疊加，放大了智能制造的機會窗口，出現了“畢其功于一役”的現實可能性，即三路大軍幾乎同時進入智能制造階段。我們既要看到老的三期疊加，同時又要看到新的三期疊加，而且我國經過30多年的高速發展，已經處于新的歷史起點：整體上已經渡過溫飽階段，進入工業化和城市化的中后期，科教興國和人才強國戰略帶來的科技人力資源紅利正在顯現，只要戰略選擇得當，經過扎實工作，三路大軍完全可以平行實現智能制造。
智能制造的中國戰略
新三期疊加的窗口已經打開，必須采取必要的戰略，為智能制造準備充分而必要的條件，否則也可能喪失機遇。
人力資源超增長戰略。人力資源超增長戰略，就是在從2016年到2025年10年左右的時間內，通過投入和優化結構，急速使我國新增勞動人口普及高中階段教育，55%達到大專及大專以上文化程度。
如果持續使新增勞動人口的55%達到大專及以上文化程度，就要求高等教育入學率，即在校大學生占該年齡段人口的比例，必須達到55%。國際上通常認為，高等教育大眾化階段的毛入學率在15%～50%，普及化階段的毛入學率在50%以上。高等教育毛入學率超過50%的國家，全球有54個；⑦經合組織國家高等教育毛入學率為55%。
人力資源超增長戰略具有現實可能性。一是由于新增勞動人口的減少，中國勞動適齡人口已經處于一個加速減少的時期。據專家預測，中國勞動適齡人口在2015年達到峰值，此后將開始減少，2020年后減少甚至會加速。實際上，從2012年開始，我國勞動適齡人口已經連續3年減少，分別減少了345萬、244萬、371萬。新增勞動人口的減少是個劣勢，但又是個優勢，即縮小了受教育人口的基數。二是我國具有適當擴大教育規模的公共財力和社會資本。新增勞動人口的減少和教育規模的適度擴大，使較大幅度提升入學率成為可能。
2013年我國高中階段教育毛入學率為86.0%。十一五期間，高中階段教育毛入學率平均每年增加近6個百分點，十二五前三年增速放緩，每年增加1個百分點強。根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010～2020年)》，2020年高中階段教育毛入學率達到90%，在此基礎上，經過努力工作，每年增加2個百分點，到2025年普及高中階段教育是可以做到的。
2013年，中國高等教育毛入學率達到34.5%，與全球平均水平(2012年為32%)⑧相當。從2014年開始，全國本?？普猩傄幠Ｒ堰_到當年年滿18歲人口的46%。如果全國本專科招生人數每年保持在700萬，那么到2020年，全國本?？普猩傄幠Ｕ籍斈昴隄M18歲人口的比例將超過55%，當年的高等教育毛入學率也將超過50%。十二五前三年高等教育毛入學率平均每年增加近3個百分點。2020年以后，若使高等教育毛入學率每年增加1個百分點，到2025年中國高等教育毛入學率可以達到55%。
人力資源超增長具有重大戰略意義，不僅可以使我國獲得自主創新所需的人力和社會基礎，而且還能夠使這種基礎從此長期延續。當新增勞動力資源50%受到大專以上教育以后，即使全社會勞動力走出減少期、再度進入增長期，新增勞動力受教育水平仍將保持在50%以上的高位水平，不會降低。這種社會遺傳機制，是人類文明進步規律之一。
實施人力資源超增長戰略的主要政策包括：
第一，實行中等專業學校義務教育。凡中等專業學校教育一律免費，爭取在較短的時間內，實行12年義務教育。
第二，發展多層次應用型大學。除211等高校按研究型大學重點支持外，其他普通高校和大量高職高專院校都應向應用型大學轉變。吸引社會資金特別是企業參加興辦多種所有制的高等職業和高等專業技術學校。應用型大學對人才的培養和科研活動經費少部分來自財政撥款，絕大部分是市場化的，根據企業訂單培養人才，根據企業合同開展設計、研發等創新服務。
第三，建立全民即時學習平臺。依托國家開放大學(中央廣播電視大學)，整合大學、中學、小學和職業教育優質資源，建立全民素質教育平臺，普遍開展學歷和非學歷的自學教育，隨時隨地向全體公民開放，三網融合，免費學習，知識共享，最大限度增強科學文化的正外部性，使一切有學習意愿的人，特別是廣大農民、工人、戰士、老少邊窮地區人民、低收入人群能夠與條件優越的人群一樣擁有優質教育機會。
第四，建立復合型人才教育模式。中學教育廢除文理分科，大學教育、科研、實習采取矩陣模式，學生可以跨專業、跨學科選課，也可以跨院系參加科研項目，跨領域參加生產實習，培養學生發現問題和綜合解決問題的能力。鼓勵大學依托企業建立教學、科研、實習基地，企業依托大學建立人才培養基地。社會教育、職業教育學用結合，以用為主，為制造業源源不斷地輸送適用人才。
輕資產優先增長戰略。輕資產優先增長戰略，就是把知識性、技術性資產置于經濟發展的首位，優先投資，優先形成生產能力，優先市場準入，使創新型企業在設計、研發、專利、版權、標準、品牌、培訓、服務等方面的輕資產投資超過設備、材料等重資產投資。
輕資產優先增長，是國際經濟轉型的基本趨勢。在制造業產業鏈中，重資產已經下沉到低端，而輕資產則上升到高端，而且以輕資產為核心的無形資產投資占比超過有形資產。據美國《科學與工程指標2014》顯示，知識與技術密集型產業占GDP的比例，美國高達40%，歐盟、加拿大、日本和韓國等主要發達經濟體為30%左右，而我國僅為20%左右。據英國學者的一份研究報告，2007年，英國私營部門無形資本投資為1330億英鎊，而有形資本投資為950億英鎊，無形資本投資占比58%，物質資本投資占比42%，前者高出16個百分點。2000年至2007年，英國私人部門生產率增長的2/3來源于無形資本投入。
我國具有輕資產優先增長的知識和技術資源。科技人力資源總量已經超過7000萬，世界第一；年研究與試驗發展(R&D)經費支出超過13000億人民幣，居世界第二；高等學校2500多個，科研機構3600多個，規模以上工業企業研發機構30000多個；2014年受理發明專利申請92.8件，連續4年位居世界首位；PCT專利申請量增長強勁，位居世界第三，占全球總量的11.9%；2004年至2014年(截至2014年9月)我國科技人員共發表國際論文136.98萬篇，位居世界第2位。
我國已經具有充裕的公共財力和社會資本。經濟總量位居世界第二，2014年財政收入11140億元，外匯儲備38430億美元；24個省市的地方總產值過萬億。此外，還有龐大的民間資本。
實施輕資產優先增長戰略的主要政策包括：
第一，發展技術密集型、知識密集型的制造業。圍繞新產業革命開展國家計劃項目、地方計劃項目布局，特別是開展科研體系、科技人才和基礎設施的布局，引導企業、大學、科研機構和其他社會力量，積極投入輕資產，把科技要素轉化為生產性、創新性資產。
在保證研發投入穩定增長的同時，大力激發全社會非研發的創新投入，包括創意設計、技術轉移、技術改造、知識服務、人員培訓、品牌開發、市場營銷等方面的投入。特別是鼓勵制造與服務的融合，支持按需制造、分布式制造、產品服務化等方面的技術創新，支持基于知識的管理模式、商業模式創新。
第二，發展知識密集型服務業特別是創新服務業。所謂知識密集型服務業，就是通過服務的科技化和科技的服務化而形成的服務業，包括金融服務業、信息服務業、電子商務服務業等。其中創新服務業是知識最為密集的服務業，包括設計研發服務業、技術轉移服務(轉移、轉化、孵化)業、技術改造服務(節能、環保、信息化等)業、知識服務(云計算、檢驗檢測、質量認證、戰略咨詢等)業等。
創新服務業無論是內資外資、國有民營，都是低投入、低消耗、低排放和高技術、高效益的行業，可以吸收大量的科技人力資源就業，具有強大的輻射帶動作用。大量的傳統產業、中小企業、本土企業以及落后地區的產業，技術落后、生產粗放，是轉變生產方式的短板，而且在這些領域市場往往失靈，特別需要創新服務業提供支持。
第三，以知識和技術密集產業帶動城市化。城市化必須注意轉變發展方式，避免走產業外延擴張、城市集中建設的老路。城市化每走一步，綠色產業、新興產業就擴大一步，步步為營，扎實推進。發展以生物資源為原料、生態化生產為特征的綠色產業，包括生態農業、農產品加工業、生物質產業；發展新興產業，包括生產質能、太陽能產業、節能環保產業、生物產業、新材料產業等；發展循環經濟，在企業內部各生產單元之間、上下游企業之間、園區關聯產業之間建立循環經濟產業鏈；推廣使用新能源交通工具，興建新能源和節能環保住宅，推行垃圾分類回收和低碳消費模式，建設綠色社區。大力發展商業、旅游、養老等第三產業，形成持續的人流、物流、資金流和信息流。
政企合作的創新戰略。政企合作的創新戰略，或公私合作(PPP)創新戰略，就是以企業為主體，發揮政府與企業兩個積極性，項目來源于企業用戶的有效需求，公開征集、公開招標；招標成功后立項，政府與企業根據項目合同共同投資、共擔風險、共享收益，共同完成國家也即企業的具體創新目標。
政企合作之所以是重大創新戰略，是由我國的特殊國情決定的。我國的優勢是政府動員能力、組織能力、執行能力強大，能夠集中力量辦大事，這是其他國家無法做到的；劣勢是企業主體能力不強，科技與經濟脫節，很多科技成果不能應用。政企合作能夠揚長避短，放大我國的優勢，克服我國的劣勢。在未來的發展中，要反對把政府與市場對立起來的機械論觀點，堅持以企業為主體，政府與企業協同創新。
政企合作模式在發達國家的實踐已經取得了成功經驗。由于政企合作模式提高了公共資金使用效率，有效化解和分散了創新風險，增加了社會對創新的投資，既實現了社會效益最大化，又保證了企業和社會資本有利可圖，許多國家稱之為公共項目管理的最佳模式。
傳統科技計劃項目的目標是單維的技術目標，而政企合作項目的目標則是三維的工程目標，涵蓋研發、生產、經營整個創新過程，既包括技術目標，也包括產品性能、市場占有和行業能力等經濟目標，以及綜合目標和總體解決方案。傳統的科技計劃項目往往是科研導向，而政企合作項目則是企業用戶導向，項目則來源于企業用戶的具體需求，一開始就在需求中研發，研發完成之日就是技術應用之時，也是國家目標實現之時。傳統科技計劃項目是政府投入、企業配套，而政企合作項目則是企業投入、政府配套，還有大量社會資本進入，投入結構多元化。傳統科技計劃項目重立項、輕結果，而政企合作項目則重視商業成功，共同投資、共擔風險、共享收益。
實施政企合作創新戰略的主要政策包括：
第一，在科技創新類計劃項目中實施。除基礎研究計劃項目外，在重大專項、重點研發計劃、技術創新引導專項(基金)、基地和人才專項等各類技術創新計劃中，如果項目數額較大，均應采取政企合作模式。
第二，探索多種政企合作創新形式。對于競爭前技術(戰略前沿技術)，政府與大中型企業合作。由政府根據國家需要征集技術創新項目，在此基礎上通過招標、邀標等方式，與某個大型企業，或分別與一些大型企業簽訂創新項目合同。對于關鍵共性技術，政府與企業伙伴合作。先由若干企業用戶按照共同需求，簽定協同創新合同，結成創新伙伴關系。政府根據國家需求向企業伙伴征集技術創新項目，在此基礎上通過招標、邀標等方式與這些企業伙伴總體簽訂項目合同。對于技術轉移，政府與轉移伙伴合作，先由中小企業與大學或研究機構簽定研發、設計、許可等技術轉移合同，然后政府向轉移伙伴征集技術創新項目，通過入門遴選等方式與轉移伙伴簽訂項目合同。
概述制造業是國家的經濟命脈，而汽車制造又是戰略性支柱產業，它包括了整車、各種零配件廠等生產商，也包括了各地經銷企業和銷售企業。近年來，我國汽車行業面臨著前所未有的挑戰，原材料、生產、物流成本上漲、利潤下降，以及國際經濟形勢的影響。因此，汽車企業可以運用具有智能分析功能的商務智能系統，通過分析歷史數據快捷、及時地輸出各類報告，預測未來的客戶需求和銷售趨勢，在宏觀上為企業管理人員提供決策依據。計算機人工智能技術發展到了今天，已經開始使用龐大的知識庫來有效地取代人類器官或機構的記憶方法，近些年來很多的專家決策系統在考慮一定規則的基礎上對人類的診斷和經驗上的分析都能夠做出很好的判斷，甚至處于主導地位。這個系統可以很好地利用知識庫，并從中挖掘出我們想要的問題答案、成功地尋找到其中的關聯性，并提取相應的模式等。而實際上，這樣的專家系統已經在很多領域都有了非常不錯的應用，幫助很多企業在很短的時間內就做出相應的生產計劃、調度計劃、運輸計劃等，非常有效率，而且可以大大地增加收益，并很好地控制企業的人力成本。我國工業機器人是從20世紀80年代開始起步。經過二十年余年的努力已經形成了一些具有競爭力的工業機器人研究機構和企業。先后研發出弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人。近幾年，我國工業機器人及含工業機器人的自動化生產線相關產品的年產銷額已突破十億元。目前國內市場年需求量在3000臺左右，年銷售額在20億元以上。統計數據顯示中國市場上工業機器人總共擁有量近萬臺，占全球總量的0.56%，其中完全國產工業機器人行業內規模比較大的前三家工業機器人企業，行業集中度占30%左右。其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進的。國產工業機器人目前主要以國內市場應用為主，年出口量為100臺左右，年出口額為0.2億以上。多年來我國汽車零部件生產一直是手工焊、專機焊占據焊接生產的主導地位、勞動強度大、作業環境惡劣、焊接質量不易保證，而且生產的柔性也很差，無法適應現代汽車生產的需要。
1.1搬運機器人在汽車制造業中應用
汽車橋箱類零件具有精度高、加工工序多、形狀復雜、重量重的特點。為提高其加工精度及生產效率，各重型汽車生產廠家紛紛采用數控加工中心來加工此類零部件。而在使用數控加工中心加工工件時，要求工件在工作臺上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類的工件具有勞動強度高、上料精度不好控制等缺點現在正逐步被工業機器人或專機進行上下料所取代。工業機器人具有重復定位精度高、可靠性高、生產柔性化、自動化程度高等、突出的優勢，與人工相比，能夠大幅度提高生產效率和產品質量，與專機相比具有可實現生產的柔性化、投資規模小等特點。機器人智能化自動搬運系統作為減速器殼體加工的重要生產環節，雖然已經在國內重型汽車廠內取得成功的應用，但依然尚未普及。在國家經濟建設飛速發展的進程中，重型載重汽車的生產能力及生產力水平亟待有一個質的飛躍，而工業機器人即是提升生產力水平的強力推進器。
1.2焊接機器人在汽車制造業中的應用
汽車行業的發展水平，代表了一個國家的綜合技術水平，汽車工業的發展將會帶動其他行業的發展。各廠商為了在日漸激烈的競爭中立于不敗之地，必須率先實現焊接自動化。因此，今后除了如汽車、摩托車這樣的大批量生產行業。一些產品多樣化的企業，為了提高焊接質量，也將會考慮使用焊接機器人，如鋼結構等行業，與此同時，對焊接機器人的要求也必然會逐步提高，如說對焊道的自動跟蹤系統的需求會逐步加大等。作為焊接機器人和焊接機的專業生產廠家，OTC公司將繼續為提高中國的高速、高效、自動化焊機做出自己的貢獻。對于在汽車工業中的點焊應用來說，目前已廣泛采用電驅動的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術作為標準來裝備其日本國內和海外的所有點焊機器人。
1.3裝配機器人在汽車制造業中的應用
在國內外各大汽車公司裝配生產線上被廣泛采用的裝配機器人。一方面使汽車裝配自動化水平大大提高，目前，國外某些大批量生產的轎車的裝配自動化程度已達50%~65%。另一方面，有效地減輕了工人的勞動強度，提高了裝配質量并明顯地提高了生產率。在汽車整車裝配中，機器人不僅用于擋風玻璃的密封濟涂覆、安裝和車輪備胎、儀表盤總成、后懸梁、車門、蓄電池等部件的安裝。
1.4噴涂機器人在汽車制造業中的應用
噴涂機器人在汽車制造業中可噴涂形態復雜的汽車工件而且生產效率和很高。多用于汽車車體的噴涂作業，如噴漆、噴釉等。除了上述機器人以外，汽車制造業中應用的機器人還有用于特殊加工的激光加工機器人用于部件形狀測量、裝配檢查和產品缺陷檢查的檢測機器人，抑制塵埃粒子大小及數量的水切割機器人和凈化機器人等。
2人工智能在汽車制造業中的進展分析
隨著中國汽車工業的迅猛發展，機器人在先進汽車制造中的重要性也越來越凸顯。機器人的產品應用廣泛，覆蓋焊接、物料搬運、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機械管理等領域。在汽車行業的應用主要分為以下五大部分。車身系統中，采用虛擬仿真等手段，主要針對車身覆蓋件不斷開發出新的標準化、模塊化解決方案，動力總成系統中，提供了涵蓋汽車傳動系統核心部件，發動機、變速箱和傳動軸的全套裝配測試系統。在沖壓自動化系統方面從卷材與堆垛到零件的碼垛，從提供控制系統到企業ERP，從設計到生產支持與效率優化，擁有全面的工程能力，涂裝自動化系統方面，以高柔性高精度的噴涂機器人來幫助客戶提升涂裝質量，減少生產廢料，而在焊接自動化系統中，機器人比較典型的應用是電阻點焊、電弧焊，其最新一代機器人配套提供一系列高度人性化的軟件工具。汽車工業的最大特點是產量大，生產節拍快，產品一致化程度高。消費者對汽車質量要求越來越高，是促使機器人應用越來越普遍的一個重要原因。機器人本身只是集裝箱里的一個貨物，隨機器人的設備功能越來越精細，客戶的思維在這時候逐漸走向成熟，在采購時不再單單考慮某生產工位的瓶頸，而更多地考慮到長期戰略因素，如維護成本加入的高低，長期投資回報是否劃算，服務涵蓋地域是否廣泛，響應是否及時，全球技術支持能力有多強，中期后期不同階段解決問題的能力有多大等等。這時，產品本身的價格和意義相對弱化而長期的價值越發凸顯。
3結束語
智能化是制造自動化的發展方向，很多專業性機械制造智能技術已經發展到相當水平，而在農業制造領域，還在起步階段。農業機械制造智能技術是專門研究產品的設計、生產、加工、銷售、售后乃至維護維修的整個技術過程，并將提高產品質量、效益、競爭力作為最終的目標。農業機械制造智能技術包含了生產對象、生產資料、能源、人力資源、生產和質量信息等內容。其中，生產對象、生產資料與能源屬于硬件范疇，生產和質量信息則是軟件范疇，而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產要素之中，人的要素處于主要地位。
2兵團農業機械制造智能技術現狀及其與內地的差距
2.1兵團農業機械制造智能技術現狀
近年來，雖然很多企業在農業制造業方面不斷采用先進的制造技術，像北疆的科神數控設備已占企業機加工設備的30%以上，且已經引進了CNC加工中心，企業的機加工能力得到了很大提升。公司已經啟用了企業資源計劃系統（ERP），以系統化的管理思想，為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務。南疆的天誠對企業設備也進行了較大投資，且已經在某些焊接生產線采用了焊接機器人，大大提高了產品的焊接質量和工作效率。但是這些進步與內地專業化農業及機械制造業相比，仍在許多方面存在著較大的差距。
2.2兵團與內地在農業機械制造智能技術上的差距
2.2.1管理
內地優秀的農業機械制造業廣泛采用計算機進行管理，對于組織和管理制度的更新與發展都較為重視，并對生產模式加以完善，力求達到準時、快速、高效的生產制造。比如采用MES（制造執行系統），該系統包括計劃排產、過程糾偏、質量控制、資源優化、數據采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統依據ERP或手工輸入的生產任務，通過精細排產，得到可執行的工序級生產排程，并通過對生產執行過程的詳細進度、用料、用時及質量等信息實時跟蹤統計，以數字化的方式、智能化的形式直觀地展現生產全過程。而兵團農業機械制造業采用計算機管理的水平還正處于起步階段，大多數的企業仍然處于陳舊的經驗管理階段，是兵團農業機械的制造業發展步伐緩慢的原因之一。
2.2.2技術設計
內地優秀的農業機械專業化廠家對設計方面要求嚴格，且更新速度較快。由于大量采用計算機輔助設計技術（CAD/CAM），部分大型企業甚至已經開始脫離圖紙進行設計和生產制造。而兵團農業機械制造企業，對于計算機輔助設計技術的使用尚比較局限，使用水平有待提高，兵團農業機械制造業技術發展推動力不足。
2.2.3制造工藝
內地農業機械專業廠家比較廣泛的使用數控加工，許多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、復合加工技術等也得到廣泛應用。然而這些新型技術在兵團農機制造企業基本沒有應用，有的甚至還在企業議程之中，使得兵團農機機械制造技術仍然處于低水平狀態。
3發展建議
3.1系統優化
農業機械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統的同時又改善了機床的特性，使得機床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機械本身，還有群控系統的柔性，數控系統的本身就是采用模塊管理的方式進行管理，裁剪與組合性比較強，能夠滿足用戶的不同設計和需求；群控系統則是根據制作流程的要求不同自動進行修正和調整，使得群控系統的效能充分發揮出來。為了適應快速變化的社會市場環境，僅有柔性化是不夠的，機械制造智能化也需要不斷升級改造以適應當今科學技術的不斷發展和提高，只有具備了智能化才能應對更加復雜的市場發展環境。
3.2多媒體技術的應用
在智能化的數控系統中要做到用戶界面的圖形化、科學計算的可視化與多媒體的結合和應用。用戶界面是系統與使用人員之間的橋梁與窗口，由于使用人員的要求不同和專業性差異，給計算機軟件的開發與研制帶來了較大的難度，采用圖形化用戶界面后，使用者在使用時較為方便。科學計算的可視化可使可視信息直接使用，比如說圖像、動畫演示等?？梢暬夹g的應用與計算機的虛擬技術環境結合起來，使智能化領域又進一步得到拓寬。而計算機、聲像以及通信技術完整的結合便形成了多媒體技術，它使計算機擁有了綜合處理數據的能力。多媒體在智能化數控領域中可綜合化、智能化地處理信息，在現場監控系統中也有著重大的應用價值。
3.3體系結構的優化
在農業機械制造過程中，改善和發展體系結構較為重要。首先，企業數控機床占用比例應不低于50%，使智能制造系統應用效率達到基本要求。在此基礎上集成企業CPU資源系統來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規?？删幊碳呻娐稦PGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數控系統，并應用LED平板顯示器平臺，以實現超大尺寸的顯示傳導和發散信息。采用增強集成電路的密度來改進性能，使組件的尺寸減小，可靠性提高。其次，硬件的模塊化使數控系統的集成和標準化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設備、以及存儲器等最基本的模塊，都可成為獨立的載體，在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構成檔次和功能不一的數控系統。最后，通過系統中心樞紐對機床進行網絡化，通過機床聯網的手段，可以在任意一臺機床上進行多臺操作，使不同機床的畫面在同一臺機床的屏幕上出現，實現對機床的遠程控制或者是無人化操作。將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服系統、自適應控制動態數據管理及刀具補償、動態仿真等高新技術融為一體，形成嚴密的制造過程閉環控制體系，使產品制作過程靈活多變，以適應當前農機市場多品種、多批次的市場需求。
4小結
過去20年，互聯網是改變社會、改變商業最重要的技術；如今，物聯網的出現，讓許多物理實體具備了感知能力和數據傳輸的表達能力；未來，隨著移動互聯網、物聯網以及云計算和大數據技術的成熟，生產制造領域將具備收集、傳輸及處理大數據的高級能力，使制造業形成工業互聯網，帶動傳統制造業的顛覆與重構。
“工業互聯網”的概念最早是由美國通用電氣公司(GE)于2012年提出的，隨后聯合另外四家IT巨頭組建了工業互聯網聯盟(IIC)，將這一概念大力推廣開來?！肮I互聯網”主要含義是，在現實世界中，機器、設備和網絡能在更深層次與信息世界的大數據和分析連接在一起，帶動工業革命和網絡革命兩大革命性轉變。
工業互聯網聯盟的愿景是使各個制造業廠商的設備之間實現數據共享。這就至少要涉及到互聯網協議、數據存儲等技術。而工業互聯網聯盟的成立目的在于通過制定通用的工業互聯網標準，利用互聯網激活傳統的生產制造過程，促進物理世界和信息世界的融合。
工業互聯網基于互聯網技術，使制造業的數據流、硬件、軟件實現智能交互。未來的制造業中，由智能設備采集大數據之后，利用智能系統的大數據分析工具進行數據挖掘和可視化展現，形成“智能決策”，為生產管理提供實時判斷參考，反過來指導生產，優化制造工藝(圖1)。
智能設備可以在機器、設施、組織和網絡之間實現共享促進智能協作，并將產生的數據發送到智能系統。
智能系統包括部署在組織內的機器設備，也包括互聯網中廣泛互聯的軟件。隨著越來越多的機器設備加入工業互聯網，實現貫通整個組主和網絡的智能設備協同效應成為可能。深度學習是智能系統內機器聯網的一個升級。每臺機器的操作經驗可以聚合為一個信息系統，以使得整套機器設備能夠不斷地自行學習，掌握數據分析和判斷能力。以往，在單個的機器設備上，這種深度學習的方式是不可能實現的。例如，從飛機上收集的數據加上航空地理位置與飛行歷史記錄數據，便可以挖掘出大量有關各種環境下的飛機性能的信息。通過這些大數據的挖掘與應用，可以使整個系統更聰明，從而推動一個持續的知識積累過程。當越來越多的智能設備連接到一個智能系統之中，結果將是系統不斷增強并能自主深度學習，而且變得越來越智能化。
工業互聯網的關鍵是通過大數據實現智能決策。當從智能設備和智能系統采集到了足夠的大數據時，智能決策其實就已經發生了。在工業互聯網中，智能決策對于應對系統越來越復雜的機器的互聯、設備的互聯、組織的互聯和龐大的網絡來說，十分必要。智能決策就是為了解決系統的復雜性。
當工業互聯網的三大要素——智能設備、智能系統、智能決策，與機器、設施、組織和網絡融合到一起的時候，其全部潛能就會體現出來。生產率提高、成本降低和節能減排所帶來的效益將帶動整個制造業的轉型升級。
所以說，“工業互聯網”代表了消費互聯網向產業互聯網的升級，增強了制造業的軟實力，使未來制造業向效率更高、更精細化發展。
“工業4.0”中的智能制造
2009到2012年歐洲深陷債務危機，德國經濟卻一枝獨秀，依然堅挺。德國經濟增長的動力來自其基礎產業——制造業所維持的國際競爭力。對于德國而言，制造業是傳統的經濟增長動力，制造業的發展是德國工業增長不可或缺的因素，基于這一共識，德國政府傾力推動進一步的技術創新，其關鍵詞是“工業4.0”。
“工業4.0”中，互聯網技術發展正在對傳統制造業造成顛覆性、革命性的沖擊。網絡技術的廣泛應用，可以實時感知、監控生產過程中產生的海量數據，實現生產系統的智能分析和決策，使智能生產、網絡協同制造、大規模個性化制造成為生產方式變革的方向?！肮I4.0”所描繪的未來的制造業將建立在以互聯網和信息技術為基礎的互動平臺之上，將更多的生產要素更為科學地整合，變得更加自動化、網絡化、智能化，而生產制造個性化、定制化將成為新常態。
自動化只是單純的控制，智能化則是在控制的基礎上，通過物聯網傳感器采集海量生產數據，通過互聯網匯集到云計算數據中心，然后通過信息管理系統對大數據進行分析、挖掘，從而作出正確的決策。這些決策附加給自動化設備的是“智能”，從而提高生產靈活性和資源利用率，增強顧客與商業合作伙伴之間的緊密關聯度，并提升工業生產的商業價值(圖2)。
生產智能化。全球化分工使得各項生產要素加速流動，市場趨勢變化和產品個性化需求對工廠的生產響應時間和柔性化生產能力提出了更高的要求?！肮I4.0”時代，生產智能化通過基于信息化的機械、知識、管理和技能等多種要素的有機結合，從著手生產制造之前，就按照交貨期、生產數量、優先級、工廠現有資源(人員、設備、物料)的有限生產能力，自動制訂出科學的生產計劃。從而，提高生產效率，實現生產成本的大幅下降，同時實現產品多樣性、縮短新產品開發周期，最終實現工廠運營的全面優化變革。
傳統制造業時代，材料、能源和信息是工廠生產的三個要素(圖3)。傳統制造業發展的歷史，就是工廠利用材料、能源和信息進行物質生產的歷史。材料、能源和信息領域的任何技術革命，必然導致生產方式的革命和生產力的飛躍發展。但是，隨著移動互聯網和云計算、大數據技術的發展，計算機到智能手機等移動終端的演進，越來越多功能強大的智能設備以無線方式實現了與互聯網或設備之間的互聯。由此衍生出物聯網、服務互聯網和數據網，推動著物理世界和信息世界以信息物理系統(CPS)的方式相融合。也可以說，是這種技術進步使得制造業領域實現了資源、信息、物品、設備和人的互通互聯。
通過互通互聯，云計算、大數據這些新的互聯網技術，和以前的自動化的技術結合在一起，生產工序實現縱向系統上的融合，生產設備和設備之間，工人與設備之間的合作，把整個工廠內部的要素聯結起來，形成信息物理系統，互相之間可以合作、可以響應，能夠開展個性化的生產制造，可以調整產品的生產率，還可以調整利用資源的多少、大小，采用最節約資源的方式。
“工業4.0”時代，在智能工廠中，CRM(Customer Relationship Management，客戶關系管理)、PDM(Product Data Management，產品數據管理)、SCM(Supply chain management，供應鏈管理)等軟件管理系統可能都將互聯。屆時，接到顧客訂單后的一瞬間，工廠就會立即自動地向原材料供應商采購。原材料到貨后，將被賦予數據，“這是給某某客戶生產的某某產品的某某工藝中的原材料”，使“原材料”帶有信息。帶有信息的原材料也就意味著擁有自己的用途或目的地。在生產過程中，原材料一旦被錯誤配送到其他生產線，它就會通過與生產設備開展“對話”，返回屬于自己的正確的生產線；如果生產機器之間的原材料不夠用，生產機器也可以向訂單系統進行“交涉”，來增加原材料數量；最終，即便是原材料嵌入到產品內之后，由于它還保存著路徑流程信息，將會很容易實現追蹤溯源(圖4)。
設備智能化。在未來的智能工廠，每個生產環節清晰可見、高度透明，整個車間有序且高效地運轉?！肮I4.0”中，自動化設備在原有的控制功能基礎上，附加一定的新功能，就可以實現產品生命周期管理、安全性、可追蹤性與節能性等智能化要求。這些為生產設備添加的新功能是指通過為生產線配置眾多傳感器，讓設備具有感知能力，將所感知的信息通過無線網絡傳送到云計算數據中心，通過大數據分析決策進一步使得自動化設備具有自律管理的智能功能，從而實現設備智能化。
“工業4.0”中，在生產線、生產設備中配備的傳感器，能夠實時抓取數據，然后經過無線通信連接互聯網傳輸數據，對生產本身進行實時的監控。設備傳感和控制層的數據與企業信息系統融合形成了信息物理系統(CPS)，使得生產大數據傳到云計算數據中心進行存儲、分析，形成決策并反過來指導設備運轉。設備的智能化直接決定了“工業4.0”所要求的智能生產水平。
能源管理智能化。近年來，環境和節能減排已成為制造業最重視的課題之一。許多制造業企業都已經開始應用信息技術，對生產能耗進行管理，以最具經濟效益的方式，部署工業節能減排與綜合利用的智能化系統架構，從資源、原材料、研發設計、生產制造到廢棄物回收再利用處理，形成綠色產品生命周期管理的循環。
供應鏈管理智能化。在傳統的制造業生產模式中，無論是工廠還是供應商，都需要為制造業的零部件或原材料的庫存付出一定的成本支出，由于供應商和工廠之間的信息不對稱和非自動的信息交換，生產的模式只能采用按計劃或按庫存生產的模式，靈活性和效率受到了約束。
“工業4.0”時代，復雜的制造系統在一定程度上也加速了產業組織結構的轉型。傳統的大型企業集團掌控的供應鏈主導型將向產業生態型演變，平臺技術以及平臺型企業將在產業生態中的展現出更多的作用。因此，企業競爭戰略的重點將不再是做大規模，而將是智能化的供應鏈管理，在不斷變化的動態環境中獲得和保持動態的供需協調能力。
供應鏈管理智能化將統一工廠的零部件庫存和供應商的生產流程，從而保證工廠的零部件庫存的最小化，降低庫存帶來的風險，降低生產成本。供應鏈管理智能化要求企業間的信息采用基于事件驅動的方式交換信息，信息的交換是實時的，并且對方同樣可以做出實時的反應，供應鏈上不同企業的運作效率與在同一個企業中不同部門的運作一樣敏捷，具有滿足不斷變化的需求的適應性。供應鏈管理智能化將為供應鏈上的企業帶來更大的利益，供應鏈上各個企業的協同制造將為降低制造成本、物流成本，縮短制造周期，提供更好的服務和有力的保障。
實現上述四個智能化體現了“工業4.0”的宏大愿景。“工業4.0”認為實現上述四個智能化其實是一個簡單的概念：將大量的有關人、信息管理系統、自動化生產設備等物體融入到信息物理系統(CPS)中，在制造系統中，利用產生的數據為企業服務，協同企業的生產和運營。
智能制造的內涵
無論是德國的“工業4.0”，還是美國的“工業互聯網”，其實質與我國工業和信息化部推廣的“兩化融合”戰略大同小異。某種程度上說，以智能制造為代表的新一輪工業革命或許對于我國制造業是一個很好的機會，也可能是我國制造業轉型升級的一個重要機遇。
工廠內實現“信息物理系統”。德國“工業4.0”其實就是基于信息物理系統(CPS)實現智能工廠，最終實現的是制造模式的變革。CPS概念最早是由美國國家基金委員會在2006年提出，被認為有望成為繼計算機、互聯網之后世界信息技術的第三次浪潮。
CSP是融合技術，包括計算、通信以及控制(傳感器、執行器等)。中國科學院何積豐院士指出：“CPS，從廣義上理解，就是一個在環境感知的基礎上，深度融合了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展的網絡化物理設備系統，它通過計算進程和物理進程相互影響的反饋循環實現深度融合和實時交互來增加或擴展新的功能，以安全、可靠、高效和實時的方式監測或者控制一個物理實體。CPS的最終目標是實現信息世界和物理世界的完全融合，構建一個可控、可信、可擴展并且安全高效的CPS網絡，并最終從根本上改變人類構建工程物理系統的方式?！?/p>
目前所說的制造業信息化，首先強調的是CAD(Computer Aided Design，計算機輔助設計)、CAM(Computer Aided Manufacturing，計算機輔助制造)等工業軟件和PPS(生產計劃控制系統)、PLM(產品生命周期管理)等信息化管理系統。主要應用于由上而下的集中式中央控制系統。
而信息物理系統(CPS)則通過物體、數據以及服務等的無縫連接，實現了生產工藝與信息系統融合，形成了智能工廠。物聯網和服務互聯網分別位于智能工廠的三層信息技術基礎架構的底層和頂層。最頂層中，與生產計劃、物流、能耗和經營管理相關的ERP、SCM、CRM等，和產品設計、技術相關的PLM處在最上層，與服務互聯網緊緊相連。中間一層，通過CPS物理信息系統實現生產設備和生產線控制、調度等相關功能，從智能物料供應，到智能產品的產出，貫通整個產品生命周期管理。最底層則通過物聯網技術實現控制、執行、傳感，實現智能生產(圖5)。
智能工廠的產品、資源及處理過程因CPS的存在，將具有非常高水平的實時性，同時在資源、成本節約中也頗具優勢。智能工廠將按照重視可持續性的服務中心的業務來設計。因此，靈活性、自適應以及機械學習能力等特征，甚至風險管理都是其中不可或缺的要素。智能工廠的設備將實現高級自動化，主要是由基于自動觀察生產過程的CPS的生產系統的靈活網絡來實現的。通過可實時應對的靈活的生產系統，能夠實現生產工程的徹底優化。同時，生產優勢不僅僅是在特定生產條件下一次性體現，也可以實現多家工廠、多個生產單元所形成的世界級網絡的最優化。
工廠間實現“互聯制造”。隨著信息技術和互聯網、電子商務的普及，制造業市場競爭的新要求出現了變化。一方面，要求制造業企業能夠不斷地基于網絡獲取信息，及時對市場需求做出快速反應；另一方面，要求制造業企業能夠將各種資源集成與共享，合理利用各種資源。
互聯制造能夠快速響應市場變化，通過制造企業快速重組、動態協同來快速配置制造資源，在提高產品質量的同時，減少產品投放市場所需的時間，增加市場份額；能夠分擔基礎設施建設費用、設備投資費用等，減少經營風險。通過互聯網實現企業內部、外部的協同設計、協同制造和協同管理，實現商業的顛覆和重構。通過網絡協同制造，消費者、經銷商、工廠、供應鏈等各個環節可利用互聯網技術全流程參與。傳統制造業的模式是以產品為中心，而未來制造業通過與用戶互動，根據用戶的個性化需求，然后開始部署產品的設計與生產制造。
另外，作為一個未來的潮流，工廠將通過互聯網，實現內、外服務的網絡化，向著互聯工廠的趨勢發展。隨之而來，采集并分析生產車間的各種信息向消費者反饋，從工廠采集的信息作為大數據經過解析，能夠開拓更多的、新的商業機會。經由硬件從車間采集的海量數據如何處理，也將在很大程度上決定服務、解決方案的價值。
過去的制造業只是一個環節，但隨著互聯網進一步向制造業環節滲透，網絡協同制造已經開始出現。制造業的模式將隨之發生巨大變化，它會打破傳統工業生產的生命周期，從原材料的采購開始，到產品的設計、研發、生產制造、市場營銷、售后服務等各個環節構成了閉環，徹底改變制造業以往僅是一個環節的生產模式。在網絡協同制造的閉環中，用戶、設計師、供應商、分銷商等角色都會發生改變。與之相伴而生，傳統價值鏈也將不可避免的出現破碎與重構。
工廠外實現“數據制造”。滿足消費者個性化需求，一方面需要制造業企業能夠生產或提供符合消費者個性偏好的產品或服務，一方面需要互聯網提供消費者的個性化定制需求。由于消費者人數眾多，每個人的需求不同，導致需求的具體信息也不同，加上需求的不斷變化，就構成了產品需求的大數據。消費者與制造業企業之間的交互和交易行為也將產生大量數據，挖掘和分析這些消費者動態數據，能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計等創新活動中，為產品創新作出貢獻。
因此，大數據將構成制造業智能化的一個基礎。大數據在制造業大規模定制中的應用除了圍繞定制平臺這一核心之外，還包括數據采集、數據管理、訂單管理、智能化制造等。定制數據達到一定的數量級，就可以實現大數據應用，通過對大數據的挖掘，實現流行預測、精準匹配、時尚管理、社交應用、營銷推送等更多的應用(圖6)。同時，大數據能夠幫助制造業企業提升營銷的針對性，降低物流和庫存的成本，減少生產資源投入的風險。
“數據制造”時代，互聯網技術將全面嵌入到工業體系之中，將打破傳統的生產流程、生產模式和管理方式。生產制造過程與業務管理系統的深度集成，將實現對生產要素的高度靈活配置，實現大規模定制生產。從而，將有力推動傳統制造業加快轉型升級的步伐。毫無疑問，“數據制造”將會改變制造業思維，給制造業帶來更多的靈活性和想象空間，也或將顛覆制造業的游戲規則。
對我國的啟示
沒有強大的制造業，一個國家將無法實現經濟快速、健康、穩定的發展，勞動就業問題將日趨突顯，人民生活難以普遍提高，國家穩定和安全將受到威脅，信息化、現代化將失去堅實基礎。改革開放以來的30多年中，中國經濟經歷了接近10%的高速增長階段，而制造業是我國經濟高速增長的引擎。目前，我國尚處于工業化進程的中后期，制造業創造了GDP總量的三分之一，貢獻了出口總額的90%，未來幾十年制造業仍將是我國經濟的支柱產業。
重新定義“智能制造”的關鍵詞。進入21世紀以來，制造業面臨著全球產業結構調整帶來的機遇和挑戰。特別是2008年金融危機之后，世界各國為了尋找促進經濟增長的新出路，開始重新重視制造業，歐盟整體上開始加大制造業科技創新扶持力度；美國于2011年提出“先進制造業伙伴計劃”，旨在增加就業機會，實現美國經濟的持續強勁增長。美國國家科學技術委員會于2012年2月正式了《先進制造業國家戰略計劃》，德國于2013年4月推出《工業4.0戰略》。我們應該通過比較研究《美國先進制造業國家戰略計劃》《德國工業4.0戰略》等資料中的先進制造業關鍵詞，進而來定義未來制造業的發展方向(圖7)。
一是軟性制造。大規模制造時代，傳統的制造環節利潤空間越來越受到擠壓。所以，從發達國家發展先進制造業的戰略規劃中均可以看到，制造業的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務、解決方案等無形資產轉移。相對于傳統制造業，如今的制造業是軟件帶給硬件功能、控制硬件、對硬件造成極大影響。同時，與以往的硬件商品所不同，目前的制造業中，對商品附屬的服務或者基于商品上面的解決方案的需求正在快速增加。
所謂軟性制造，就是增加產品附加價值、拓展更多、更豐富的服務與解決方案。因為相對于硬件，產品內置的軟件、附帶的服務或者解決方案通常是軟性和無形的，都是“看不見”的事物，所以稱之為軟性制造。
軟性制造不再將“硬件”生產視為制造業，而認為“軟件”在制造業中不斷發揮主導作用，商品產生的服務或解決方案將對制造業的價值產生巨大影響。所以，未來的制造業需要放棄傳統的“硬件式”的思維模式，而要從軟件、服務產生附加值的角度去發展制造業。軟件、服務在整個制造業價值鏈中所占的比重將越來越大，呈現顯著的增長趨勢。未來制造業企業向顧客提供的不再是單純的產品，而是各種應用軟件與服務形態集成于一體的整體解決方案。
二是從“物理”到“信息”的趨勢。以往，每當提及制造業，恐怕都認為是各種零部件構成硬件產品的核心。隨著封裝化、數字化的發展，零部件生產加工技術加速向新興市場國家轉移，這樣，零部件本身的利潤就難以維系。因此，發達國家制造業開始更加注重通過組裝零部件進行封裝化，將部分功能模塊化，將系列功能系統化，來提升附加價值。
模塊化是將標準化的零部件進行組裝，以此來設計產品。從而能夠快速響應市場的多樣化需求，滿足消費者的各項差異化需求。以往，在產品生產過程中，需要付出很多時間和成本，如果將復雜化的產品通過幾個模塊進行組裝，就能夠同時解決多樣化和效率化的問題。
但是，模塊化本身不過是產品的一項功能，未來制造業將更加重視在通過模塊化和封裝化的基礎上進行系統化，拓展新的應用與服務。如果以系統化為主導，就能相對于“物理”意義上的零部件，獲取更多的帶有“信息”功能的附加價值。相反，如果不掌控系統的主導權，無論研發出的零部件的質量和功能多么好，也難以成為市場價格的主導者。
三是從“群體”到“個體”的趨勢。在發達國家，以規?；癁閷ο蟮牧慨a制造業將生產基地轉移至新興市場國家，以定制化為重點的多種類小批量制造業漸漸成為主流。同時，消費者本身也將有能力將自己的需求付諸生產制造。也就是說，“大規模定制”隨著以3D打印為代表的數字化和信息技術的普及帶來的技術革新，將制造業的進入門檻降至最低，不具備工廠與生產設備的個人也能很容易地參與到制造業之中。制造業進入門檻的降低，也意味著一些意想不到的企業或個人將參與到制造業，從而有可能帶來商業模式的巨大變化。
“個性化”首先是美國大力推進的。在美國的文化背景下，個性要比組織色彩強烈。制造業的“個性化”趨勢不僅僅是美國制造業回歸，還將帶動舊金山等大城市制造業的興盛，一些專注于通過信息技術使得生產工程高效化、專業性的小規模手工制作的制造業將在市區內盛行，它們根據消費者的需求進行柔性的定制化服務，憑借獨特的設計，與大量生產形成差異化競爭。
四是互聯制造。隨著信息技術和互聯網、電子商務的普及，制造業市場競爭的新要求出現了變化。一方面，要求制造業企業能夠不斷地基于網絡獲取信息，及時對市場需求做出快速反應；另一方面，要求制造業企業能夠將各種資源集成與共享，合理利用各種資源。
互聯制造能夠快速響應市場變化，通過制造企業快速重組、動態協同來快速配置制造資源，提高產品質量，減少產品投放市場所需的時間，增加市場份額。另外，作為一個未來的潮流，工廠將通過互聯網，實現內、外服務的網絡化，向著互聯工廠的趨勢發展。
美國因為有Google、Apple、IBM等IT巨頭和無數的IT企業，所以在大數據應用上較為積極，非常重視對社會帶來新的價值。Google不斷將制造業企業收購至麾下，就是希望掌握主導權。同時，作為美國大型制造業企業的一個代表，GE公司也開始加強數據分析和軟件開發，從車間采集數據，進行解析，提供解決方案，開拓新的商業機會。德國將“工業4.0”視為國家戰略，將工廠智能化視為國家方針。通過信息技術，最大限度的發揮工廠本身的能力(表1)。
把“兩化”深度融合作為主要著力點。工業和信息化部成立以來，一直致力于推進“兩化融合”工作，通過信息化的融合與滲透，對傳統制造業產生革命性影響?！肮I4.0”本質上是由信息技術引發的，與我國的“兩化融合”有異曲同工之處。在未來制造業中，我們應該將“兩化深度融合”作為主要著力點，進一步繼續加快推進信息化、自動化和智能化。
首先，研究部署信息物理系統(CPS)平臺，實現“智能工廠”的“智能制造”。智能制造已成為全球制造業發展的新趨勢，智能設備和生產手段在未來必將廣泛替代傳統的生產方式。而信息物理系統(CPS)將改變人類與物理世界的交互方式，使得未來制造業中的物質生產力與能源、材料和信息三種資源高度融合，為實現“智能工廠”和“智能制造”提供有效的保障。美國、德國等世界工業強國都高度重視信息物理系統的構建，加強戰略性、前瞻性的部署，并已然取得了積極的研究進展。而我國目前的制造業發展仍然以簡單地擴大再生產為主要途徑，迫切需要通過智能生產、智能設備和“工業4.0”理念來改造和提升傳統制造業。
其次，推動制造業向智能化發展轉型的同時，同步推動制造業的模式和業態的革新。主要體現在，從大規模批量生產向大規模定制生產的革新、從生產型制造向服務型制造的革新、從集團式全能型生產向網絡式協同制造的革新、從兩化融合向工業互聯網的革新。
1.1PLC、壓力傳感器與溫度傳感器的選型基于生產成本和功能等因素的考究，決定采用晶體管型西門子PLC，型號為西門子S7-200CPU224XPDC/DC/DC的繼電器輸出型，滿足本文低壓鑄造控制系統設計的轉換精度要求[4]。由于PLC模型選用的是晶體管型PLC，出于高溫測量穩定性和安全性因素考慮，決定采用西門子壓力傳感器QBE9000-P16。考慮低壓鑄造的實際生產狀況和測量精度的要求，溫度傳感器決定采用PT100鉑熱電阻溫度傳感器[5]。
1.2電磁閥、比例閥與觸摸屏的選型查閱電磁閥相關資料，決定采用廣泛用于鋼鐵冶金，石油化工，礦山電力機械等各種氣動系統中的HOPE77系列氣動換向電磁閥。該系統比例閥要求調節和切斷雙重功能，本文采用可靠性高和噪聲小的萬訊QSTP智能電動引進單座高性能調節閥，是一種可以顯示連續控制的氣動調節閥，兼具智能控制和PID的相關功能。觸摸屏選擇靈敏度高、穩定的、無漂移操作、串口觸摸接口和內部電源取電的ETWOTOUCH19英寸開放式觸摸屏顯示器。
2控制系統軟件設計
2.1實時智能專家系統本文采用G2實時專家系統作為低壓鑄造生產的智能決策系統，圖2為基于G2實時智能專家系統的低壓鑄造系統結構。首先將低壓鑄造生產工藝規范與質量標準輸入到G2實時專家系統數據庫，通過G2專家系統的NeurOn-Line，快速構建和部署關于低壓鑄造生產過程中的鑄造工藝歷史數據和規范的神經網絡模型，并進行訓練，獲取到鑄造產品質量與鑄造工藝生產條件之間的某種關聯關系，及時的根據實時反饋的鑄造生產數據，對生產條件進行智能改善和控制，以改進并完善原有的鑄造工藝方案，幫助鑄造工藝設計人員更好的預測、控制和優化低壓鑄造復雜的工藝過程。應用智能專家系統于低壓鑄造生產的優點在于：①通過連續的、即時的虛擬鑄造產品質量，測量獲得質量一致性的鑄造產品；②通過精細鑄造生產產品等級來調節鑄造生產嚴格遵守生產規范，減小產品偏離生產工藝與質量規范而造成產品報廢；③在加工能力和能源消耗等約束條件下，優化生產經濟，并且不會影響產品質量；④自動診斷和解決那些費時費力和需要推理的網絡問題，迅速斷定問題的根源[6]。
2.2PLC控制系統設計根據低壓鑄造模擬電壓輸入模擬量U-T工藝過程輸出曲線編制PLC控制模塊程序。圖3是模擬電壓U-t曲線，包括充型，結殼，增壓，保壓和降壓等幾個鑄造工藝過程。PLC模塊利用224XP模擬輸入輸出接口，需要通過編制相對應的程序調節電源電流來控制比例調節閥流量，從而使鑄造過程依據該曲線進行響應的動作。根據低壓鑄造模擬電壓U-t工藝歷程曲線，設計如圖4所示的低壓鑄造PLC控制模塊程序設計，在step7軟件上編寫PLC梯形圖，程序如圖5所示。在通訊連接中，將串口連接到拓撲結構窗口，建立HMI與PLC模塊間的通訊參數?？梢酝ㄟ^觸摸屏對低壓鑄造智能專家系統鑄造參數的預設值進行設定，詳見圖6。點擊開始按鈕觸發跟蹤預設，得到實時跟蹤過程仿真截圖，每一次取樣周期結束時，新的結果數據會從PLC讀出來，并在趨勢圖上進行顯示，這樣顯示結果具有實時性，如圖7所示的模擬結果顯示所設計的基于智能控制策略的低壓鑄造控制系統具有很好的實時性、準確性和可靠性。
3小結
(1)施工作業面大。工程面積廣、工作量大、交叉作業多，施工難度較大給施工進度帶來較大影響。(2)設備技術先進、質量要求高，施工方必須精心施工。(3)不同供貨商的設備之間均存在大量線路接口，相對更難的是軟件和通訊協議的對接問題，每個廠家的通訊協議和軟件都不通用，需要施工方有較強的系統集成能力施工時必須嚴格管理、認真檢查(4)施工中會與土建專業、管道專業、消防專業、強電專業、裝修專業形成立體交叉施工態勢，將對施工安全構成安全隱患。
2工程實例
2．1工程概況
本文以某度假村智能化工程為例。本工程需要完成的主要內容包括:視頻監控系統、入侵報警和周界保護系統、電子巡更系統、一卡通系統、綜合布線以及計算機網絡系統、有線電視系統、數字無線對講系統、樓宇控制及智能照明系統、能量計量及分析系統、多媒體會議系統、背景音樂與緊急廣播系統、多媒體信息及LED顯示系統、客房控制系統、溫泉泡池控制系統等弱電工程深化設計及施工，設備材料供應、安裝、現場指導、技術服務、調試、開通、驗收、試運行、培訓及施工管理等所有工作內容，使各系統滿足設計和施工規范的要求，并能使各系統及整個綜合系統工程正常運行。
2．2設計深化階段工作內容
2．2.1總體設計深化根據設計院提供的圖紙、運營公司提出的設計指引，編制完善的總體設計方案。方案內容包括對整個弱電系統的總體功能、系統組成，所達到的目的進行闡述;完善各子系統之間的通信協議、各子系統功能、設備選型、技術參數、系統圖等。2．2.2施工圖深化設計在總體設計的基礎上，根據原有設計圖進行施工圖深化設計，包括圖紙目錄、施工與安裝說明、系統電氣原理圖、系統圖、弱電系統的橋架管線圖、各樓層的設備安裝平面圖、弱電機房和弱電間的設備布置圖、機柜安裝圖、設備安裝詳圖等。2．2.3施工圖的審查總包單位負責組織相關的單位對施工圖審核，組織原設計單位、業主、第三方的審圖機構，以及相關的國家主管部門對施工圖進行審核、審查。
2．3施工階段工作內容
(1)弱電系統設備、材料的采購和供貨。(2)與其他相關施工單位的協調，明確弱電子系統之間的工作界面和接口方式，與其他各個相關的施工單位協調。(3)與設計院、監理、土建、機電安裝、裝修單位的協調。還有很多單位如:空調暖通、園林綠化、消防等基本上復雜的項目和所有專業都有要協調和處理的，另外與外部單位還有常見的:電信、廣電、技防辦等很多單位。(4)制定詳細的施工計劃，督促并檢查各子系統的施工進度。(5)對弱電各系統的施工質量進行檢查、評定，并統一報送監理進行階段驗收;定期進行安全教育，督促檢查本單位的安全施工情況。(6)有關協調會議、施工過程的設計更改、施工質檢的整改。(7)各系統的調試、系統聯調、系統開通試運行等工作，編寫系統調試大綱。
3智能化工程的造價控制
3．1加強施工前計劃
(1)施工前，應充分召集各相關人員對現場進行徹底摸清勘察，深化設計，只有具備非常強的深化設計能力才能做好工程量的核實工作，能提前做相應的技術變更，在設備采購前就能弄準確設備清單。(2)對相關工程量進行科學評估，明確記錄在案，避免開工后出現不必要的施工浪費，而對于部分工程變更需要花費數額大的，須有設計單位、業主代表、監理、施工單位等多方共同確認。科學預估可能花費較高的工程環節，將其列為重點造價控制對象，努力將控制關口前移，做好事前控制與事后控制。造價工程師在項目實施各個環節應保持全程監控和跟進，精密核算，嚴格管理。
3．2控制設備、材料的費用
工程施工階段需要耗費大量的設備和材料，這一項的費用支出甚至可以占到工程預算總費用的七成以上，因此務必要做好設備材料的物料耗用和采購價格管控，在物料領用上要嚴格登記，嚴把領料關，對于采購價格，應以招投標的形式完成，同規格型號低價中標。
3．3實施合同全過程管理
正常情況下，按照事先預定進行工程的各項施工，能夠在保證工期的情況下合理安排調配各項資源，能夠真實反映費用的合理性并盡量節約資金，避免不必要的趕工期、加班費。通常，如果能夠建立完善的合同，對各種逾期現象作出限定和制約，就能很好地避免此類現象，控制費用增加［3］。而對于一些材料、施工設備，如果合同條款、協議中未對此加以明晰化的規定和管理，就很容易被施工單位鉆孔子，以次充好、以假亂真，不僅大大增加了費用支出，而且還可能給工程質量和壽命帶來不良影響。
3．4工程變更管理
(1)一旦完成智能化工程施工圖，就必須嚴格執行，嚴禁私自加以調整，尤其是調高施工標準，如果確實有必要進行增加造價，就必須經由設計單位、業主代表、監理、施工單位等多方共同碰頭開會確認，從項目的經濟型、技術適用性、工程可靠性等方面進行綜合論證通過后方可實施。(2)非經審批通過不得隨意變更程序。設計變更主要是設計院簽字蓋章認可，業主方及監理方往往是抄送單位。如施工方發現現場情況和圖紙不符合或者圖紙本身出現了遺漏或者業主方的需求發生變化的情況下由施工單位發出的。而對于費用可能較大的變更，首先要明確預算費用，報主管領導審批后方可實施。(3)強化工程量審核。變更過程中出現的各類工程量增加，應由多方共同確認審核，查明核實無誤后簽字認可予以執行。
3．5竣工階段的工程造價管理
(1)健全各類招標文件、合同、預算概算計劃書、工程施工進度表等文件資料的管理，期間保持對施工工程和施工費用的考核管理，明確各項工作是否按照既定文件規劃嚴格執行。(2)工程竣工決算的最主要依據是竣工圖，設計變更單，技術核定單，隱蔽工程驗收單，檢驗批驗收及竣工驗收合格證明等工程施工工程中的證明資料，特別是開口合同及沒有工程量清單的這類合同至關重要。
4結語
論文關鍵詞：企業；組織結構；職能制；業務流程再造
組織結構再造是業務流程再造的核心之一。業務流程再造就是要通過組織和管理模式上的變革將被職能割裂的流程重新連接起來，使其成為一個連續的流程，通過對流程的整合與優化，實現對顧客服務、企業運行成本和效率的全面優化。業務流程再造突破了傳統的勞動分工理論，強調以“流程導向”取代原有的“職能導向”，重新構建企業組織結構和管理模式。運用業務流程再造理論對職能制組織結構模式進行徹底改造，是實現流程優化的基礎，也是企業實現戰略目標和構造核心競爭力的載體。
一、職能制組織結構存在的問題
現行企業組織結構大多數是以18世紀亞當·斯密的“勞動分工原理”和19世紀泰勒的“制度化管理”為理論依據的，將企業管理劃分成許多細致的職能部門。
為了能保持對專業化分工后的職能部門進行有效管理、協調和控制，企業組織實行等級制結構?！拊诠I化初期，市場環境比較穩定，產品供不應求，員工素質不高，企業能夠以規模經濟取勝的情況下，職能制組織借助于分工所帶來的專業化優勢來贏得整個部門的效率，因此是有效的。但隨著信息時代的到來，職能制組織結構顯得越來越僵硬，越來越不適應，主要表現在以下幾個方面：
分工過細，內部交易成本較高。在金字塔組織結構中，部門或工序是按照職能劃分的。企業的一個完整的業務活動要經過若干個部門或工序才能完成，運作時間長。在每個部門或工序內部，我們且認為其活動都是“增值”的，但部門或工序之間對業務活動信息溝通、傳遞、核查、等待、質疑是“非增值的”，甚至是“減值的”。從經濟學的角度來看，企業分工越細，業務活動流經的部門或工序就越多，運作時間就越長，其內部交易成本就越高。
分工過細，還造成組織機構臃腫、人浮于事和相互推諉現象，這也會造成經營流程運作成本較高。
缺乏專一部門負責整個業務增值活動，無人負責整個經營流程。各部門按專業職能劃分，每個部門猶如“鐵路警察”，各管一段，結果是各部門只關心本部門的工作?！邦櫩途褪巧系邸敝皇菭I銷人員的信條，企業的其它員工并不管新生產的產品或提供的服務是否能真正滿足顧客的需求。對于戰略性的工作任務，往往易犯“只見樹木不見林”的錯誤，過分注重本部門業績，而忽視從全局的角度來考慮問題。即使每個部門的活動從局部上看是有意義的，但從企業價值鏈整體上看卻不見得都是有意義的。
信息傳遞渠道較長。在金字塔型組織結構中，其縱向層次眾多，橫向部門林立，使得命令鏈和信息渠道太長。這種狀況造成三個不良后果：一是信息傳遞速度慢，并且容易失真，使得高層的決策難以得以快速、切實執行；二是在快速多變的市場競爭環境中，難以對客戶的需求做出及時、準確的反應；三是一線員工的創造力得不到及時和充分的認可和激勵。企業經營活動的這種遲緩的運作狀態最終將導致企業競爭力的下降。
對外部環境反應遲鈍。由于企業內部分工過細，業務流程趨于復雜，高級管理層被排除在業務流程的第一線之外。當企業需要變革時，往往沒有人能洞察先機，即使有人先知先覺，也會因其職權范圍的限制而放棄變革。這樣，原有業務流程和組織結構的彈性極為有限，使企業逐漸失去對環境變化(特別是對顧客需求變化)反應的靈敏性。
不利于員工積極性的調動。傳統的組織結構不利于員工進行職業生涯設計和發展，主要表現在兩個方面：一是精細的分工使得員工長期從事某一單一操作，對其他崗位的知識和技能一無所知，不符合員工知識技能增加的需求。也會使員工因工作單調而缺乏積極性、主動性、責任感，致使工作和服務質量下降。二是金字塔型組織結構中的層級制會大大束縛員工的創造性和主動性，不利于學習型組織、工作團隊的形成。
二、職能制組織結構再造的主要措施
堅持以顧客需求為導向，構建新的組織結構。顧客的需要對于企業生存與發展的決定作用是不言而喻的，并已引起了絕大多數企業的關注。由于我國經濟的市場化時間尚短，顧客導向雖然在絕大多數企業獲得了共識，但尚未滲透、固化到企業的所有業務流程當中。在組織結構上，傳統的職能制組織結構由不同的職能部門組成，人們被招聘到這些專業化的職能部門工作，每個部門只負責完成整體工作的一部分，然后移交給流程鏈條上的下一部門繼續處理。這種按職能分工的業務組織方式，極易產生組織的等級結構，從而導致了縱向的業務流程、使得組織關注的中心被導向“上級”和“老板”，而不是顧客，而對于橫向的流程缺乏統一的控制和協調。因此，企業在進行業務流程再造時，一定要注意堅持以顧客需求為導向，從根本上改變傳統的職能制思維方法，以顧客為中心來設計組織結構。
充分利用信息技術，改造組織結構。業務流程再造的技術基礎是信息技術，失去了信息技術的保證，業務流程再造無疑就成了“空中樓閣”。企業在進行業務流程再造時，一定要注意充分利用信息技術，以其為依托，進行組織創新。現在，我國一些企業已經或正在引入現代信息技術，但從實踐上看，許多企業只是將技術用在了原來的業務流程上，而不是利用信息技術來輔助進行組織創新，重組業務流程。許多企業大量購置先進的計算機設備，結果不是因為缺乏人才而不能物盡其用，就是用來自動化處理原有的工作任務，而沒有用來改變公司的業務流程。結果。局部的效率確實提高了，企業整體效率并未有多大改善，甚至帶來了高昂的成本。因此，企業在進行業務流程再造時，要結合組織變革，充分利用信息技術，達到降低成本的目的。轉以流程團隊為基本構成單元，改造組織結構。以流程為中心的流程團隊制為主的企業組織結構由不同的流程構成，流程團隊具有以下特征：一是流程團隊獨立性強。流程團隊的獨立性，一方面表現在流程團隊具有自我管理、自我決策、自我構造的權力，另一方面表現在它所實現的功能比較完整。二是流程團隊的凝聚力高。具體表現在：群體成員歸宿感強；愿意主動承擔群體工作中的相關責任，注重維護群體和榮譽；成員之間信息溝通快，互相了解比較深刻，關系和諧；群體內具有民主氣氛，群體成員具有協作精神，群體士氣高。三是流程團隊具有持續學習的精神。流程團隊的持續學習，能保證團隊成員的結構優化和團隊本身的自我整合能力。流程團隊能為員工的持續學習提供良好的氛圍。流程團隊的以上特征完全符合企業進行業務流程再造的需要，從而能夠有效地保障業務流程再造取得預期的成果。
三、職能制組織結構的發展趨勢
扁平化趨勢。企業組織變革的扁平化趨勢是指企業組織形態隨著管理層次的削減、管理幅度的增大，從金字塔形向圓筒形轉變的傾向。傳統的企業組織通常是在直線結構基礎上建立起來的，強調統一指揮、統一管理的重要性，所以，其通常會形成并建立一套等級森嚴的層級組織體系。尤其是當企業規模不斷擴大時，層級體系中的中間管理層就會發生幾何級數般的連續擴充，從而形成臃腫的企業管理形態，這一點也是傳統企業最顯著的特征之一。而組織結構扁平化強調的則是通過對管理人員管理幅度的增加來盡可能削減企業的中間管理層，從而確保各種信息在企業內部快速而準確的傳遞。
