工业4.0时代助力家具业实现可持续发展

可持续发展是建立合理经济市场的主要因素之一,同时也是许多经济分行面临的挑战。工业4.0可以帮助家具业实现可持续发展—AnnaWiśniewska-Sałek,琴希托霍瓦工业大学

Sustainable development, as an integral part of building an economically rational market, is a challenge which is faced by many branches of the economy. Industry 4.0 can help the furniture industry achieves sustainable development. By Anna Wiśniewska-Sałek, Czestochowa University of Technology

 

随着全球经济的发展,各个行业应该在迅速回应市场需求的同时,也在力求达成高质量标准。经济标准清楚地描述了技术,员工和资源应该适应的模式。

经济领导者(无论他们是谁)所要求的能适应动态变化的生产过程应该是最具创新性的、最符合自动化模式的。希望能参与变革过程的一部分人必须既是一名“终身学习者”,同时具有“跨学科经验”。

环境应该“产生”无限量的资源,并且帮助(可考虑清洁空气的方式)人类生存。可持续发展的理念应当保持现有标准之间的相对平衡。

经济,特别是经济的发展在很大程度上取决于生产能力。自动化和数字化的过程让现有的工厂转变为“智能工厂”,从而创建智能价值链。

以智能化方式运作的行业可以用“工业4.0”这个术语来描述,它指的是目前正在发生的“第四次工业革命”。通过革命可以了解人类社会经济发展的前几个阶段,其中可能包括:第一次工业革命(革命0.1):使用水和蒸汽驱动机器的机械化生产方式;第二次工业革命(革命2.0):基于劳动分工和机械设备电气化进行的大规模生产;第三次工业革命(革命3.0):利用电子和信息技术实现生产自动化。

 “工业4.0”这一术语起源于德意志联邦共和国政府,2011年“工业4.0”的倡议组织(商业,政治和科学界代表)开始使用并确认了这个术语,力求提高德国经济竞争力。

与此同时,政府在提供支持时也承认“工业4.0”的概念将成为德国发展计划的一个组成部分。该计划的主要目标是在全球范围内的创新技术领域中发挥领导作用。

 “工业4.0”的本质是基于社会技术系统创建智能价值链,系统是动态的、自组织的、已做优化的,被视为智能工厂。

而这样的系统是由自发兴起的三大虚拟网络所创建:分别是互联网服务,物联网,包含员工、机器和设备的云计算,其作用是增强现实,创建人工智能人机界面并支持IT系统。IT系统包括了机器人技术、智能生产、数字化转型以及网络物理系统。

这些价值链在某种程度上是一个以统一的合作对象为中心的动态网络。该网络需要根据当前的目标和条件,不断地重新进行配置,确保生产过程的高度灵活性和效率。

这套解决方案让现代工业按照“工业4.0”的概念运作,能够使互联网成为企业运营的推动力。

 

可持续性的发展

根据“波兰环境保护法”,可持续发展的概念可以理解为“......随着社会经济发展,发生的整合政治、经济和社会活动的过程,能够保持基本自然过程的自然平衡和持久性,从而尽可能保证满足现代和未来群体或公民的基本需求。“

可持续发展的定义与联合国有关,基于世界环境与发展委员会机构安排的工作,联合国组织于1987年首次将该定义记录在《我们共同的未来》一文(联合国发表的关于可持续发展的文章)。

满足可持续发展的每个关键因素的需求是一个非常困难的过程,而且各个因素之间还是互相关联的。

 “第四次工业革命”是世界全球化经济发展进程的一个组成部分,在这一过程中平衡所有参与者的需求也是一项挑战。

对于组织机构而言,保持创新和可持续发展实践活动之间的平衡是非常重要的,创新程度可以衡量组织机构的效率,可持续发展活动的目标也是提升其效率,逐步提高改善每一个过程。

需要持续推动经济的增长!正是这个理念形成了每个国家的经济环境,但一提到经济的发展,人们往往马上联想到不断上升的消费量和有限的自然资源,因为原料的可耗尽性与可再生性之间缺乏综合的关联性,导致了许多环境和社会问题的出现。

可持续发展的观念已被实践多年,也遇到了许多经济、政治和文化障碍,导致其跨越了自然容忍度的极限。

依赖可再生自然资源的行业是家具生产业。根据波兰发展基金(PDF)的报告称,家具行业(这里指家具制造业)在该国净出口价值方面排名第二,同时也是波兰经济的重要组成部分。

2016年,根据CN 94 2016年版的海关编码 - 第94章描述所示:家具;床上用品、床垫、床垫支架、靠垫和类似于羽毛的填充家具;灯具和照明配件;照明广告,照明标志等;装配式建筑的出口额超过了480亿兹罗提(PLN)。

该行业的销售份额(根据PKD  - 波兰分类活动2007年版,第31章)占国内生产总值中的比例仍保持在约2%的水平,其中每个家具生产商拥有的员工数量都在49个以上,超过13万人在该行业就业。

 

工业——自动化方面

随着家具业的持续发展,也使得它开始面临一些限制,分布全球化或人力资本资源问题是最起码的影响因素。

努力推进生产自动化和机器人技术,就能够通过规模经济获得竞争优势:增加投资金额,用于在自动化互操作运输领域中使用最新的生成解决方案;此外,实施精益原则(例如精益生产理念)的运营方法,使用自动化与协作机器人,以及在后续相关的生产阶段中运用所有可用的IT资源。

 “工业4.0”的概念与IT领域密切相关。其主要内容包括:1.工业物联网(IIoT),源于物联网(IoT),由Kevin Ashton于1999年制定,它包括利用RFID的无线电识别,通过互联网络进行数据传输来管理价值链。

2.智能工厂:构成工业4.0概念的关键点。假设工厂已经得到了全面的管理,这样可以排除干扰因素。在这种情况下,智能工厂能够更有效地生产,人类、机器和资源可以遵循社交网络的原则相互通信。

信息物理系统(CPS):包括计算层和物理过程的组合。其制造过程的审查系统在反馈环中起到了作用。其物理过程被识别为用于计算所选执行对象信号控制的数据源。

 

社会——教育方面

波兰经济的快速增长带动了企业对员工的需求量。随着行业的销售额占国内生产总值(GDP)的比例上升,生产量会跟着增长,这一点对于家具行业而言也是一样的。

中央统计局统计的数据显示,2017年波兰有1,081,746名失业人员,其教育背景情况如下所示:受过高等教育的有149,491人;受过高等教育(18岁以上接受教育的)和高等职业教育的有234,599人;受过普通中等教育的有 117,266人;受过职业教育的有281,679人;初中及以下学历的有298,711人。

失业人数在稳步下降。反过来看,Wiśniewska-Sałek和Ulewicz对高等教育市场的分析表明,在工业部门中具有特殊意义的工科毕业生数量发生了变化。

其他类型的研究报告显示,近期对工程研究感兴趣的学生数量有一点下降,而在14 / 15-13 / 14学年曾大幅度增加。

显然,年轻人口下降的情况造成了这种低迷的现象。

管理技能比较自由灵活,能够以智能的方式与通信技术齐肩并进,现在也变得很重要。

除去实际运用知识这一方面,在掌握管理技能的同时还有能力使用“计算机技术”的一类人,可以成为“高级管理员”。

再从社会角度来看,社会产品开发(SPD)是“工业4.0”的要素之一。这个想法没有明确的定义,可以通过团队(包括来自公司内部或外部的合格人员组)使用技术、社交工具和媒体参与产品开发来确定这个概念。

用户对产品生命周期(设计的后续阶段)产生的影响需要考虑在内,这是因为推向市场的新产品的开发时间较短,同时基于经济压力投资金额也比较少。

所以回到家具行业的角度,由于该行业在国民经济中所占的比重很大,但是只有三所大学提供了植树业专业教育,还有四所大学提供了关于林业的专业教育,这种现状有点悲观,不利于家具业今后的发展。

 

环境里重要的自然资源(木材)

木工行业,与可再生天然原材料密切相关,是可持续发展的关键,也是最难实现可持续的行业之一。

木业的可持续取决于林分所需要“恢复”的时间,以及林木在净化空气方面的作用。另一方面,木工行业的快速发展表明木质原材料的需求增加。

根据中央统计局公布的统计数据,近六年(2010-2016)波兰林地面积平均增加0.19%,木质增加0.2%,占该国土地面积的比例少于30%。

根据环境部长的规定,个别物种的最低采伐年龄为30岁,像杨树、橡木和白蜡木的可采伐年龄高达120岁,这与材种的可持续性问题有关。

根据中央统计局的数据,可以看出,在2010至 2016年,波兰林地恢复的变化动态(链指数)如下:8.7%;2.1%;-3.8%;;2.2%;3.4%;-1.0%。

与此同时,在研究期间还得到了关于大型木材可变性的动态数据:分别是3.90%;0.29%; 2.34%;5,21%;1.77%;2010年木材收购量有33,568,291 立方米,木材的可变性达到了2.09%,与2016年39,129,329 立方米的木材收购量不相上下。

林地的恢复可以通过自然或人为的方式进行。与2015年相比,2016年大型木材的收购量大幅增加,人工恢复的林地面积仅增加了1.4%,没有自然恢复的林地面积甚至增长了(也就是说自然恢复的林地面积减少了13.4%)。由此可见,木材的需求量有所上升,但是木材的产量渐渐变得有限,这种供不应求的现象阻碍了林业和家具业的可持续发展。

 

工业4.0概念发挥的作用

 “工业4.0”概念的假设并没有直接转化到现实环境,而是间接地通过更有效的方式,利用材料进行生产,从而减少生产浪费,或者采用更合适的技术发挥原材料的重要价值。

工业4.0非常明确、清晰地概述了经济和社会期望之间的桥梁。

一方面,它为技术创新的发展创造了基础,另一方面也表明了人类在整个发展过程中的重要性。

此外,这个概念促进了经济发展,通过自动化满足员工短缺;它简化并优化了生产时间,能够将危险和繁重的任务从人类转移到机器,既增加了生产的安全性,还提高了生产效率。

它还能激发人类的精神潜能而不是破坏。所有这些活动都可能让可持续发展与“第四次工业革命”之间出现协整关系。

项目MSIE4.0是在现实环境中执行“工业4.0”假设概念的典型案例,它参考了可持续发展的社会维度。

该项目假设泰国的大学就业机会增加,且教学能力有所上升(把欧洲国家的教学经验作为基础),这样能提供关于工业工程硕士课程的高质量教学大纲,从而推进泰国的可持续智能工业(工业4.0),力求学校的毕业生水平可以符合欧盟职能标准架构。

 

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