Markus+Lorenz、Michael+Rüβmann+等

從現(xiàn)在到2025年，工業(yè)4.0將推動現(xiàn)有的工業(yè)勞動力結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變。數(shù)字化工業(yè)技術(shù)將會削減一定數(shù)量的工作崗位，但同時也將帶來更多的就業(yè)機會，此外，對勞動者的技能要求與過去相比將會有極大的差別。想要順利過渡到工業(yè)4.0，企業(yè)需要對員工進行再培訓，改進組織架構(gòu)，并制定戰(zhàn)略性的人才計劃。

19世紀的蒸汽機、20世紀初期的電力、20世紀70年代的自動化技術(shù)都為工業(yè)生產(chǎn)帶來了翻天覆地的變化。然而，每次技術(shù)革命的大潮并沒有減少總體的就業(yè)機會。盡管制造類崗位的數(shù)量會有所減少，但新的工作崗位不斷涌現(xiàn)，隨之而來的是對新技能的需求。如今，制造業(yè)正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命——新型數(shù)字化工業(yè)技術(shù)的崛起被稱為“工業(yè)4.0”，新一輪的勞動力轉(zhuǎn)型已近在眼前。

新一輪的工業(yè)革命將如何展開？它會創(chuàng)造就業(yè)機會，還是會摧毀工作崗位？職位要求將如何發(fā)展變化？哪些工作技能將備受青睞？企業(yè)領(lǐng)導者和政策制定者有必要了解這些問題的答案，這將有助于他們通過合理安排具有合適技能的員工來充分把握工業(yè)4.0所帶來的機遇。

為了更好地了解勞動力結(jié)構(gòu)在工業(yè)4.0時代的發(fā)展變化，我們分析了多項新技術(shù)對全球領(lǐng)先的德國制造業(yè)布局產(chǎn)生的影響。我們發(fā)現(xiàn)，工業(yè)4.0可以幫助制造型企業(yè)提升競爭力，在提高生產(chǎn)力的同時擴大勞動力隊伍。由于生產(chǎn)制造日益向資本密集型發(fā)展，勞動力成本較低的傳統(tǒng)地區(qū)將逐漸喪失其優(yōu)勢，制造型企業(yè)會更愿意將之前外包的生產(chǎn)工作再度轉(zhuǎn)回國內(nèi)。工業(yè)4.0還有助于制造型企業(yè)創(chuàng)造新的工作崗位，以滿足因現(xiàn)有市場的發(fā)展以及新產(chǎn)品、新服務的推出而產(chǎn)生的更大需求。與此形成鮮明對比的是，在此前每一次技術(shù)革命爆發(fā)時，盡管產(chǎn)量都會大幅提升，生產(chǎn)制造類的崗位都會有所縮減。比如，從1997年到2003年，自動化和離岸外包使德國制造業(yè)減少了18%的工作崗位，但同時產(chǎn)量卻保持上漲。

在此文中，我們探討了從現(xiàn)在起到2025年工業(yè)4.0將如何改變生產(chǎn)制造類工作的格局，展示了勞動力市場演變的定量建模成果，以及通過專家訪談獲得的定性見解?；谶@些發(fā)現(xiàn)，我們?yōu)樯探?、教育界和政界的領(lǐng)導人提供建議，讓他們能夠迎接工業(yè)4.0時代，從而不斷提升勞動力隊伍的生產(chǎn)力水平，同時幫助勞動力隊伍取得進步和發(fā)展。

有關(guān)工業(yè)4.0影響的使用場景分析

科技進步為工業(yè)4.0奠定了基礎(chǔ)。在接下來的10至15年間，科技創(chuàng)新將重塑商業(yè)和經(jīng)濟格局。為了量化分析技術(shù)對工業(yè)勞動力的影響，我們研究了十個最具影響力的使用場景，揭示了技術(shù)對德國23個行業(yè)40類工作的影響（參閱圖1）。對同一類型的工作來說，不同崗位對勞動力技能的要求雖然具有關(guān)聯(lián)性，但在一定程度上也有所不同。

為了確定每個使用場景對不同類型工作就業(yè)人數(shù)的具體影響，我們與20位行業(yè)專家攜手合作，共同分析每個使用場景如何提升現(xiàn)有崗位的生產(chǎn)力水平或是如何創(chuàng)造新的就業(yè)機會。我們先從具體部門入手，然后將研究成果外推到企業(yè)、行業(yè)以及相關(guān)行業(yè)的層面，最終提升到德國整體制造業(yè)的層面。

需要強調(diào)的是，我們的分析聚焦于工業(yè)4.0對就業(yè)增長的帶動作用，并不是對研究期間總體就業(yè)狀況的變化進行預測。我們的數(shù)據(jù)并不能說明市場整體發(fā)展或生產(chǎn)率提高的原因，而且不同行業(yè)之間也會存在巨大差異。

我們挑選這10個使用場景所依據(jù)的標準是：對勞動力產(chǎn)生的總體影響，以及為了完成相關(guān)工作是否要求員工具備新技能。下面的幾個例子表明了多種技術(shù)應用對勞動力隊伍的影響。

大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的質(zhì)量管理：一家半導體制造企業(yè)采用算法來分析質(zhì)量管理的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，識別質(zhì)量問題及其原因，并準確地找到方法來最大限度地減少產(chǎn)品缺陷和浪費。將大數(shù)據(jù)運用于制造業(yè)將會減少專門從事質(zhì)量管理的人員數(shù)量，同時也會增加對工業(yè)數(shù)據(jù)科學家的需求。

機器人輔助生產(chǎn)：一家塑料制造企業(yè)利用與人類高度相近且具有類似手部功能的機器人為其工作。這些機器人很容易接受新的任務。內(nèi)置的安全感應器和攝像頭讓機器人可以與周圍的環(huán)境進行互動。機器人所代表的科技進步將大幅削減生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的人工崗位，比如組裝和包裝環(huán)節(jié)中的人工崗位，但同時也將創(chuàng)造出新的工作崗位，也就是機器人協(xié)調(diào)員（我們將在后文中對此有詳細描述）。

無人駕駛物流工具：一家食品飲料制造企業(yè)采用了自動化運輸系統(tǒng)，該智能系統(tǒng)可以在工廠中獨立運作，從而減少了對物流人員的需求。

生產(chǎn)線模擬仿真：一家消費品制造企業(yè)利用創(chuàng)新軟件，在安裝生產(chǎn)線之前先進行模擬，然后將模擬結(jié)果用于優(yōu)化運營。此類技術(shù)的應用將增加對工業(yè)工程師和模擬專家的需求。

智能供應網(wǎng)絡(luò)：一家國際消費品企業(yè)采用先進技術(shù)來操控整個供應網(wǎng)絡(luò)，從而優(yōu)化了供應決策。技術(shù)的應用將減少從事運營規(guī)劃的崗位數(shù)量，同時創(chuàng)造了對供應鏈協(xié)調(diào)崗位的需求，以便更好地處理小批量的交付需求。

預測型維護：一家風力渦輪機制造企業(yè)為其客戶提供對設(shè)備的實時遠程監(jiān)控以及全天候的診斷中心服務。如果渦輪機中的一個振動監(jiān)控感應器探測到異常，就會立即自動發(fā)出警報。監(jiān)控和傳感器技術(shù)使制造商能夠在設(shè)備發(fā)生故障前就進行維護，進而將促進與系統(tǒng)設(shè)計、IT、數(shù)據(jù)科學相關(guān)的職位大幅增長。這樣的技術(shù)進步還會催生出一個新的崗位，也就是擁有數(shù)字化輔助手段的現(xiàn)場服務工程師，但同時也將導致對傳統(tǒng)技工的需求下降。

機器即服務：一家德國壓縮機制造企業(yè)并不直接銷售機器，而是將壓縮空氣當作一種服務來進行銷售。企業(yè)為用戶安裝壓縮機，并且按需對設(shè)備進行維護和升級。這樣的商業(yè)模式不僅有助于增加生產(chǎn)和服務類工作崗位，而且還要求制造商擴大自身的銷售隊伍。

自組織生產(chǎn)：一家齒輪制造企業(yè)對產(chǎn)品線進行了專門設(shè)計，使之可自動協(xié)調(diào)和優(yōu)化每一環(huán)節(jié)的利用率。盡管這樣的自動化設(shè)計將會減少對從事生產(chǎn)規(guī)劃的人員需求，但同時將提高對數(shù)據(jù)建模和分析專家的需求。

增材制造精密零件：諸如選擇性激光燒結(jié)和3D打印等技術(shù)可令制造商一站式打造復雜的零件，消除對零件進行組裝和設(shè)置庫存的需要。在研發(fā)中心和工程學領(lǐng)域，與3D計算機輔助設(shè)計和3D建模相關(guān)的新工作崗位正在出現(xiàn)，而與此同時，從事零件組裝的工作崗位正在不斷減少。

在增強現(xiàn)實技術(shù)的輔助下開展工作、維護和服務：一家德國物流企業(yè)的員工使用具有增強現(xiàn)實功能的眼鏡來查看派件信息和位置信息，包括精準識別貨物在貨架上的位置，同時還能自動掃碼。這一系統(tǒng)還能遠程輔助基本的維護任務，并提供針對具體客戶的貨物包裝指導。采用增強現(xiàn)實技術(shù)大大提高了維修技術(shù)人員的處理效率，同時要求企業(yè)在研發(fā)、IT和數(shù)據(jù)輔助系統(tǒng)等領(lǐng)域建立起廣泛的新能力。

工業(yè)崗位將如何發(fā)展變化

工業(yè)4.0將為工業(yè)勞動力的工作方式帶來重大的變化，并且在削減部分工作崗位的同時催生出全新的就業(yè)機會。盡管工業(yè)4.0（特別是機器人）將在何種程度上取代人力仍是專家爭論的焦點，但我們發(fā)現(xiàn)得到一致認同的觀點是：制造型企業(yè)將越來越多地使用機器人和其他先進技術(shù)成果來為工人提供協(xié)助。部分專家并不認同所有與制造相關(guān)的工作都能實現(xiàn)自動化。德國聯(lián)邦教育與研究部IT系統(tǒng)特別顧問Ingo Ruhmann表示：“完全實現(xiàn)自動化是不現(xiàn)實的。技術(shù)主要是通過物理和數(shù)碼輔助系統(tǒng)來提高生產(chǎn)力，而不是取代人力?！陛o助系統(tǒng)的更多應用意味著工業(yè)4.0所帶來的質(zhì)變對于勞動力而言將會起到積極的影響。對體力有要求的工作或是簡單重復的常規(guī)工作將逐漸減少，而那些需要靈活反應、解決問題以及具備定制化能力的工作將會增多。

為了在工業(yè)4.0時代更加高效地開展工作，工人需要掌握多種“硬”技能。他們必須把有關(guān)具體工作或流程的專門知識（如操作機器人或更換工具）與IT技能（從最基礎(chǔ)的電子表格使用和界面訪問到高級的編程和數(shù)據(jù)分析）結(jié)合在一起。對多種“硬”技能的需求以及在生產(chǎn)車間發(fā)生的空前改變——所有這一切意味著“軟”技能要比以往任何時候都更加重要。員工必須對變革持更加開放的態(tài)度，提高自身的靈活度以適應新的角色和新的工作環(huán)境，并且持續(xù)不斷地進行跨領(lǐng)域的學習。

以下幾個例子詮釋了工業(yè)4.0為工作性質(zhì)帶來的改變。

汽車裝配流水線工人：對老齡化問題日漸凸顯的部分發(fā)達國家來說，利用自動化裝置來協(xié)助工人完成手工作業(yè)尤為重要。例如，一些汽車流水線的工作需要提舉重物，或是要求工人保持難受的姿勢，而運用機器人設(shè)備就能幫助流水線工人解決上述問題。比如，機器人可以舉起內(nèi)頂板等車內(nèi)裝飾，在工人手動對準內(nèi)頂板后，機器人可以自動將內(nèi)頂板固定在車架上（參閱圖2）。

流動維修技術(shù)人員：工業(yè)4.0還將極大提升在一線工作的維修技術(shù)人員的生產(chǎn)效率（參閱圖3）。目前技術(shù)維修人員每天可能僅花費幾個小時在一個地點從事增值型工作，他們的大部分時間都花費在去現(xiàn)場的路上以及與其他專家或提供二級支持的同事探討技術(shù)問題和解決方案，端到端流程各環(huán)節(jié)的人工作業(yè)帶來嚴重的延誤和停工。相比之下，工業(yè)4.0將使技術(shù)輔助下的預測型維護成為可能。通過遠程監(jiān)控設(shè)備運行的實時數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以在到達現(xiàn)場前就能自主識別問題所在并訂購零部件。一旦到達現(xiàn)場，技術(shù)人員就可以在增強現(xiàn)實技術(shù)的輔助下開展維修工作，并且還能夠接受專家的遠程指導，同時，維護工作將會被自動記錄。生產(chǎn)效率的提高使設(shè)備的停機時間從一天縮短到兩個小時，為用戶帶來極大的便利，并且讓技術(shù)人員能在一天中去往多個地點開展維修保養(yǎng)。

機器操作員：目前的情況是，一名機器操作員負責在一臺設(shè)備上處理半成品、監(jiān)控設(shè)備運行和產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)4.0的技術(shù)進步可以令一名操作員同時負責幾臺機器。各種任務的標準化操作步驟都會顯示在屏幕或眼鏡上。對設(shè)備運行和產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控可以通過自動系統(tǒng)進行查詢。這樣，操作員將不再需要接受太多有關(guān)具體設(shè)備和產(chǎn)品的培訓，而是需要增強對數(shù)字化設(shè)備和軟件的使用能力，并且需要有能力使用數(shù)字化知識庫。

以下兩個例子詮釋了工業(yè)4.0催生出的新型工作崗位。

工業(yè)數(shù)據(jù)科學家：制造型企業(yè)需要創(chuàng)造出工業(yè)數(shù)據(jù)科學家這一新的工作崗位。這些專家將負責提煉和準備數(shù)據(jù)，開展先進分析，并將結(jié)論應用于完善產(chǎn)品或生產(chǎn)。工業(yè)數(shù)據(jù)科學家必須對制造流程和IT系統(tǒng)有著深刻的了解，也要具備很強的根本原因分析能力，能夠發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)并得出結(jié)論。工業(yè)數(shù)據(jù)科學家必須具備編程技能，掌握R等統(tǒng)計編程語言以及Python等通用編程語言。工業(yè)數(shù)據(jù)科學家既要有持續(xù)解決問題的能力，又要有應對具體需求的能力。他們既能在一線工作，又可以遠程辦公。

機器人協(xié)調(diào)員：這一職位的誕生是為了監(jiān)督生產(chǎn)車間的機器人工作并及時應對機器人的功能異常和錯誤信號。機器人協(xié)調(diào)員需要負責常規(guī)維護和緊急維修任務，必要時也需要得到其他專家的協(xié)助。如果一臺機器人需要停止使用，協(xié)調(diào)員必須找到替代的機器人，以便縮短停工時間。在許多情況下，制造商將會對原有的機器操作員進行再培訓，而不是另行招聘。

值得一提的是，工業(yè)4.0對工作性質(zhì)的改變以及新崗位的出現(xiàn)將使許多就業(yè)前景堪憂的工人從中受益。比如，機器人輔助系統(tǒng)將幫助工人從事對體力要求高的工作，還能為工人提供關(guān)于如何使用新設(shè)備的詳細指導，這樣年長的工人就有可能延長工作年限。這樣的環(huán)境也將使那些因技術(shù)和經(jīng)驗過時而失去工作的人有機會重返勞動力市場，登上全新的工作崗位。

企業(yè)應如何應對

企業(yè)需要重新培訓現(xiàn)有員工，采取新的工作和組織模式，為工業(yè)4.0招兵買馬，并且有策略地制定人才戰(zhàn)略計劃。

重新培訓現(xiàn)有員工。德國等國的企業(yè)擁有強大的工業(yè)勞動力根基，這些企業(yè)應做好準備，時常對其員工重新培訓，以便跟上技術(shù)進步的步伐。德國金屬工業(yè)工會專門研究工業(yè)4.0的顧問Constanze Kurz表示：“我們預測，德國大約65%的員工能夠?qū)崿F(xiàn)技能提升，以滿足工業(yè)4.0的新要求?！北M管許多企業(yè)已經(jīng)落實了幫助員工重新充電的培訓項目，但企業(yè)還需要對此繼續(xù)加大力度并不斷進行完善。針對特定工作技能的有效培訓項目應該包括在職指導（比如通過運用增強現(xiàn)實技術(shù)，或通過觀察有經(jīng)驗的員工如何完成任務）以及課堂教學。考慮到再培訓的范圍和規(guī)模以及時間安排上的靈活性，企業(yè)必須為員工提供以能力為基礎(chǔ)的在線學習項目。企業(yè)通常需要安排多種技能培訓，因為許多員工將需要完成多樣化的任務。此外，企業(yè)還有必要培養(yǎng)員工對變革的積極態(tài)度，這將有助于他們更好地適應新的工作流程和挑戰(zhàn)。

采用新的工作和組織結(jié)構(gòu)。工業(yè)4.0創(chuàng)造了人與機器之間的新型互動，這種互動將對工作性質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常重大的影響。為了適應日益多變的生產(chǎn)規(guī)劃，企業(yè)應考慮采用新的工作模式，比如柔性生產(chǎn)計劃，類似于辦公室環(huán)境下的靈活辦公模式。正如德國弗勞恩霍夫協(xié)會工業(yè)工程研究所（Fraunhofer Institute for Industrial Engineering IAO）的研究員Stefan Gerlach所說：“移動輔助系統(tǒng)和智能機器為靈活的工作安排奠定了基礎(chǔ)。輪班生產(chǎn)讓每位工人能夠有不同的開工時間。今后，機器操作員甚至能在一個星期的不同時間段為不同企業(yè)工作，從而幫助他們維持全職工作?！?/p>

企業(yè)還需要重新考慮決策權(quán)。比如，機器人協(xié)調(diào)員應該不需要等待上級的指示就可以讓機器人啟動對生產(chǎn)設(shè)備的緊急維修。在許多情況下，企業(yè)將會受益于更扁平的組織結(jié)構(gòu)，以便更好地管理、使用和控制數(shù)據(jù)。工業(yè)4.0還會要求企業(yè)的IT部門與其他運營部門進行更緊密的合作，這樣軟件開發(fā)人員才能充分了解其解決方案在生產(chǎn)中的應用，而運營人員才能明白這些解決方案對生產(chǎn)線會產(chǎn)生怎樣的影響。比如，軟件開發(fā)人員需要獲得車間運營者的同意來為靈活的流水線重新配置軟件。因此，開發(fā)人員和運營人員之間的互動必須確保實現(xiàn)無縫銜接，以便更好地處理復雜的IT任務。企業(yè)也必須確保由人來繼續(xù)負責創(chuàng)新工作以及整體流程的協(xié)調(diào)工作，而不是試圖將這些重要的能力完全交付給機器。

為工業(yè)4.0招兵買馬。要想在工業(yè)4.0時代取得成功，企業(yè)應考慮采用新的招聘方式，更加注重人才能力，而非按學歷和職位劃分的所謂資歷。由于員工將完成多種與自己所受的核心教育無關(guān)的任務，因此招聘人員常常需要把注意力從正規(guī)學歷上轉(zhuǎn)移開來，為具體職位發(fā)掘那些具有相關(guān)技能的員工。

勞動力研究所（the Institute for the Study of Labor）的德國勞動力政策負責人Alexander Spermann指出：“我們需要通過截然不同的思路和平臺來關(guān)注能力而不是資歷——這種新的方法類似于使用一款名為‘Tinder的約會軟件?！睋Q言之，制造型企業(yè)應在職位要求中強調(diào)與該職位相關(guān)的特質(zhì)和能力，正規(guī)學歷和培訓將不再那么重要。比如，制造商尋找的應該是對變革持開放態(tài)度、有在生產(chǎn)中維修機器的專業(yè)技能、有操作特定品牌機器的經(jīng)驗，以及使用過特定IT界面的技工，而不是有特定維修證書的技工。

為了準備好迎接工業(yè)4.0對工作崗位的要求變化，企業(yè)應與政府就業(yè)機構(gòu)合作，為每種崗位制定具體的能力要求，并根據(jù)這些要求來評估人員能力。由于工業(yè)4.0型崗位的人才儲備并不只限于應屆畢業(yè)生，因此企業(yè)必須認清哪些現(xiàn)有員工或外部人員有能力從事哪些具體工作。招聘部門的員工需要在新環(huán)境下更新其技能，以提高工作效率。

有策略地制定人員規(guī)劃。工業(yè)4.0不僅帶來了一線工業(yè)員工的轉(zhuǎn)型，而且還推動了對新型領(lǐng)導力的需求，并且加劇了許多國家中的人才之爭。為了應對未來的多種挑戰(zhàn)，企業(yè)需要特別注意有策略地制定人員規(guī)劃。首先，企業(yè)需要系統(tǒng)收集與全體員工相關(guān)的基準信息，將不同員工按工作類型進行分類。企業(yè)可以使用定量建模來收集有關(guān)員工離職和退休的信息（人員供應），并基于企業(yè)對工業(yè)4.0普及率、生產(chǎn)力提升和收入增長的預測來模擬人員需求。通過結(jié)合供求模型，企業(yè)可以對人員缺口進行綜合分析，以便了解有必要制定哪些措施，比如人員培養(yǎng)、轉(zhuǎn)移、內(nèi)包或外包，以及建立新的招聘目標。每年，企業(yè)都應重復這樣的規(guī)劃流程。

工業(yè)4.0將為制造業(yè)和國家經(jīng)濟創(chuàng)造巨大的機遇。盡管某些類型的工作（如組裝和生產(chǎn)計劃）會失去許多崗位，但同時在其他領(lǐng)域（尤其是IT和分析領(lǐng)域）將涌現(xiàn)大量新的工作機會。工業(yè)4.0能在多大程度上促進就業(yè)機會，則將取決于企業(yè)如何利用這些先進的技術(shù)成果來開發(fā)新產(chǎn)品、新服務以及新的商業(yè)模式。為了實現(xiàn)工業(yè)4.0的全部潛力，企業(yè)需要對現(xiàn)有勞動力進行再培訓，教育系統(tǒng)需要彌合在IT技能方面的人才缺口，政府需要提供更強有力的支持。要想取得成功，就必須深入了解科技的發(fā)展，并從“量”和“質(zhì)”的角度了解其對不同類型工作的影響。獲得并有效運用這些知識將獲得巨大的回報：國家經(jīng)濟將繁榮發(fā)展，勞動力隊伍將變得更加強大高效，員工將全身心地投入到工作之中。