环球市场/理论探讨
基于工业4.0架构下的家具产业智能化“星型拓扑”集发展研究
——以江西省赣州市为例
谢宇飞 钟东波 刘 玥
江西应用技术职业学院
摘要：“工业4.0”概念是以智能制造为主导的第四次工业革命，旨在通过充分利用信息通讯技术和网络物理系统等手段，将制造业向智能化转型。在我国家具产业集发展过程中，借鉴德国工业4.0架构，是“中国制造2025”的既定方略，也是“互联网+制造业”转型升级的有效途径。本文以江西省赣州市家具产业发展中，当前的状态、存在的问题为切入点，探索我国家具产业发展的创新路径，提出基于工业4.0架构下的家具产业智能化“星型拓扑”集发展模式。
关键词：工业4.0  家具产业  星型拓扑
1 引言
2010年德国联邦政府制定的《高技术战略2020》提出工业4.0战略。2013年6月举行的德国汉诺威国际工业博览会的主题是整合型工业，展出了工业4.0的样板，并在同年由多领域专家组成的德国工业4.0工作组发布了专门报告--《保障德国制造业的未来：关于实施"工业4.0"战略的建议》。该报告把工业4.0称之为第四次工业革命。报告认为，在由信息技术的发明所推动的工业自动化为代表的第三次工业革命，正在向第四次工业革命转变。第四次工业革命已经来临，它将以全方位的网络化、智能化、绿化代表的新工业革命，这也是继机械化、电气化、信息化之后第四次工业革命。
2014年11月李克强总理访问德国期间，中德双方发表了《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展工业4.0合作，该领域的合作成为了中德未来产业合作的新方向。而借鉴德国工业4.0计划，是“中国制造2025”的既定方略，也是“互联网+制造业”转型升级的有效途径。
2 工业4.0架构的基本内容
德国在制造业发展过程中十分重视制造技术的研发及应用，同时强调高度专业化管理在复杂工业生产系统中的应用，沃道里斯等(Voudouris et al.，2012)指出，在新一轮产业革命和信息技术得到迅速发展及广泛应用的新条件下，德国积极将先进适用的信息技术应用于机械和装备制造业，在嵌入式系统和自动化工程领域获得了显著成效。伴随着新一代信息网络技术和数字化、智能化技术的发展及应用，德国基于其制造业的独特优势和发展基础，提出了“工业4.0”这一新的制造业发展战略，以求实现制造业新的转型升级和国际竞争力不断提升，继续保持德国作为世界制造业强国的地位。
德国学术界和产业界普遍认为，“工业4.0”概念是以智能制造为主导的第四次工业革命，或者说革命性的生产方法，旨在通过充分利用信息通讯技术和网络物理系统等手段，将制造业向智能化转型。拉西等(Lasiet al.)指出该战略是在德国学术界和产业界的积极建议和共同推动下形成的，为政府接受并迅速上升为国家战略。格鲁伯(Gruber)指出工业4.0是工业生产方式的新一轮革新，是继第一个自动纺织机、第一条流水线和第一个可编程逻辑控制器(PLC)诞生之后，互联网、大数据、云计算、物联网等新技术给工业生产带来的革命性变化。学界将前几次重大发明依次定义为工业1.0、工业2.0、工业3.0，那么这次重大工业变革即为工业4.0。
3 家具产业发展现状——以江西省赣州市为例
近年来，家具产业一直是我国轻工业转型发展的重点领域，新技术、新工艺层出不穷，市场越做越大。江西省赣州市被中国家具协会评为“全国优秀家具产业集”，授予“中国中部家具产业基地”，被国家质监总局授予“全国实木家具产业知名品牌示范区”，是我国家具产业集发展的典型案例。2016年2月，赣州市四届人大七次会议上介绍，赣州家具产业成为继稀土钨之后第二个主管业务收入过千亿元的产业集，赣州家具产业集发展态势可谓一片大好，并出台了《赣州市家具产业发展规划(2016—2020年)》。特别是赣州市南康区，据新闻公开数据，截至2016年9月30日，家具企业7500多家，产品销售网点达6000余家，开设家具专卖店4800多家，从业人员达到30余万人，主营业务收入突破1000亿元，已成为全国最大的实木为主的家居产业基地。
通过走访不同规模、不同类型的家具企业，也反映出赣州家具产业集发展刚完成大规模的量变，在产业集整体质量上还存在着以下问题需要解决，才能进一步深入发展。一是，家具企业间的合作还停留于初级水平，订单分包、产品代工还是主要合作模式，没有形成系统化、模块化的合作模式；二是，同质化竞争较为严重，不同体量企业之间均有交叉竞争的情况，没有形成完整的上下游产业链；三是，家具设计、品牌经营还处于较为初级的阶段，很多中小型企业很难形成自己的品牌，没有形成产业附加值整体提升的集效应。
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可以预见的是，工业4.0通过网络信息通讯技术与物理系统相结合，让冰冷的机械具备“超人”般的能力，在未来的商业环境下，将虚拟网络世界与实体产业相互融合，使人们的需求不受约束，最终实现消费个性化、工厂智能化。在家具行业，客户在颜、形状、触觉感知与材质方面的要求变得越来越个性化，必须有竞争力地满足日益增长的产品多样性、小批量生产以及更短的交付时间，以大规模生产的成本和快速可供货能力，重点就在于优化整个家具产业集的资源调配和能效提升。在未来的家具制造业市场上，传统的行业界限将消失，市场价值产生的过程将发生变革，产业链分工将被重组，而涌现出各种新的活动领域和合作形式。
“星型拓扑”是计算机通讯中的理论模型，在星型拓扑结构中，网络中的各节点通过点到点的方式连接到
一个中央节点上，中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，负担比各节点重得多。以此为家具产业集发展模型来解释就是，在高度灵活数字化和个性化的产品与服务的生产模式中，以高产能、高工艺的大企业为生产平台和中心节点，具有市场敏感度和创新能力的中小型企业及其联合体为支点，将成为未来制造业的生力军和市场主体，形成核心制造平台为依托、大量多元企业互联合作的“星型拓扑”产业结构，这就是家具产业集发展的创新模式。
4 工业4.0架构下的“星型拓扑”产业集模型
“星型拓扑”是计算机通讯中的理论模型，在星型拓扑结构中，网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点上，中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，负担比各节点重得多。以此为家具产业集发展模型来解释就是，在高度灵活数字化和个性化的产品与服务的生产模式中，以高产能、高工艺的大企业为生产平台和中心节点，具有市场敏感度和创新能力的中小型企业及其联合体为支点，将成为未来制造业的生力军和市场主体，形成核心制造平台为依托、大量多元企业互联合作的“星型拓扑”产业结构，这就是家具产业集发展的创新模式。
4.1 从个性化产品定制到大规模工业化生产
个性化与标准化本是天然相伴的固有矛盾。个性化是站在消费者这一边，标准化是站在工业企业这一端的，消费者希望满足自我，而企业又必须控制成本、提高效率，二者很难融为一体。直到“工业4.0”理念
的出现，这种契合的可能性才被到。“工业4.0”的目的归根结底是为了适应互联网的大环境，在保障工业生产及管理的秩序性前提下，最大程度地满足消费者对产品及服务的更高期许。也就是说，在未来的“工业4.0”时代，个性化产品将以高效率的自动化、全流程信息化的生产方式来实现。
以定制家具为例，在工业4.0架构下，顾客需求、网络设计、智能制作、联网物流等新经营模式，以烽火燎原之势，从城市推向农村，从衣柜到橱柜，从民用到办公，从酒店到户外，正快速席卷着按照传统经营模式存在的企业。通过电子商务等信息化商业模式，使用世界先进的家具生产装备和技术，以及移动互联网，大数据等最先进的现代工具，可以及时方便地点对点地为客户服务，不仅抓住了顾客的眼球，也抓住了他们的需求，这种经营方式逐步会为家具市场的主导模式。
4.2 工业4.0构架下的家具产业新的集模式
在产业核心平台端，产品构件之间彼此关联，以固定标准构件的不变适应定制产品的千变万化，形成了系统元数据，在产业链整合、企业流程管理方面，与互联网时代的信息化、大数据环境相契合，通过采集、统计网络数据对产品实行数字化全生命周期(从产品设计、生产制造、物流管理、售后服务等)管理，形成家具行业一种全新的产业生态。消费者在电子商务平台上可以自主进行家具定制设计也可以在付费请中小企业协助设计，平台通过数据管理纵向整合生产制造供应体系，在局部区域市场建立线下体验及配送服务网络，以信息化订单驱动全业务流程，实现产业链各环节无缝链接。电子商务平台通过第
三方实现网上支付，掌握供应、生产、销售及服务环节的全部营业收入，并按比例对各环节自动划拨分配。在全新产业生态模式下，基于标准构件的产品订单信息纵向一体化贯通包括材料供应、生产加工、市场销售、配送安装、售后服务在内的完整产业链，在产业链上各企业及企业内部各流程上实现了完全彻底的信息化，可称之为Customer to Industry Chain，即从消费者到产业链，缩写为C2I(C)。
参考文献：
[1]杜传忠， 杨志坤. 德国工业4.0战略对中国制造业转型升级的借鉴[J]. 经济与管理研究， 2015(7)：82-87.
[2]VOUDOURIS I，LIOUKAS S，IATRELLI M. Effectiveness of technology investment：impact of internal technological capability，networking and investment’s strategic importance[J]. Technovation，2012，322( 6) ： 400 -414.
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[5]陈智呈，郑松. 工业4.0与智能联动战略[J]. 信息技术与信息化，2014(6)：76-78.
模块化设计家具
[6]佚名.工业4.0：虚拟网络下的实体生产[J].现代班组，2014(7)：16-17.作者简介：
谢宇飞，江西应用技术职业学院讲师、硕士，赣州市，341000；钟东波，刘玥，江西应用技术职业学院助教。
基金项目：2016年度赣州市社会科学研究课题“基于工业4.0架构下的赣州家具智能化‘星型拓扑’产业集发展研究”，项目编号16059。

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