從工業(yè)4.0到質(zhì)量4.0
——影響與挑戰(zhàn)（上）

◆郭 政/ 文

工業(yè)4.0旨在充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)-信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)進(jìn)行數(shù)字化、信息化、智能化升級(jí)。這一概念已經(jīng)超出了最初的工業(yè)范疇，成為生產(chǎn)生活方式根本轉(zhuǎn)變的標(biāo)識(shí)。工業(yè)4.0將帶來(lái)全面的、深刻的、顛覆性影響，人類第一次從傳統(tǒng)的“體力替代型”社會(huì)，向“腦力替代型”社會(huì)進(jìn)化。要完成這一進(jìn)化，需要大量的模型、算法去模擬人腦的思維方式，并對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效分析處理，形成自動(dòng)決策機(jī)制，大幅提升資源配置與制造消費(fèi)的效率。

技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)走在了質(zhì)量管理的前面，現(xiàn)有的質(zhì)量管理理論與實(shí)踐面臨許多新問(wèn)題。大量錯(cuò)綜復(fù)雜的不確定性和非線性行為使傳統(tǒng)質(zhì)量方法難以為繼。比如在個(gè)性化消費(fèi)與定制的時(shí)代，朱蘭所說(shuō)的“適用性”正在成為面向每個(gè)人具體需要的適用，原有的符合性質(zhì)量概念很有可能被徹底放棄。

技術(shù)帶來(lái)挑戰(zhàn)的同時(shí)，也帶來(lái)了新的解決方案，一些不可能完成的任務(wù)變成可能。人類能夠獲得的數(shù)據(jù)的廣度、深度以及計(jì)算機(jī)算力前所未有。戴明說(shuō)過(guò)：“除了上帝，任何人都必須用數(shù)據(jù)說(shuō)話。”作為一門注重?cái)?shù)據(jù)分析的學(xué)科，質(zhì)量管理很有可能重返管理科學(xué)的舞臺(tái)中心，前提是對(duì)質(zhì)量管理進(jìn)行深刻的變革。

本文審視了歷次工業(yè)革命中質(zhì)量管理的變化，對(duì)新的質(zhì)量管理——質(zhì)量4.0的趨勢(shì)、內(nèi)涵、特征進(jìn)行了分析，并探討應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的可能的政策選項(xiàng)。

一、歷次工業(yè)革命中的質(zhì)量管理發(fā)展

（一）早期至第一次工業(yè)革命

人類的進(jìn)步發(fā)展史是一部質(zhì)量提升改善的創(chuàng)新史。多項(xiàng)考古發(fā)現(xiàn)證明，即使在原始社會(huì)，質(zhì)量也推動(dòng)了人類文明的繁榮。3000年前，已經(jīng)出現(xiàn)了各種質(zhì)量保證的技術(shù)與制度，成為沿用至今的許多基本制度的雛形。在之后的漫長(zhǎng)演進(jìn)中，許多國(guó)家都發(fā)展出一套適應(yīng)于本國(guó)特點(diǎn)的質(zhì)量管理的制度體系，其中共性的包括：（1）質(zhì)量技術(shù)開(kāi)發(fā)；（2）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；（3）質(zhì)量監(jiān)管制度等。

朱蘭（1995）指出，中世紀(jì)的歐洲，封建領(lǐng)主和專業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)在織物上加上一定的標(biāo)記，用來(lái)表示織物的質(zhì)量。質(zhì)量控制活動(dòng)生成的數(shù)據(jù)被匯總到分類賬中，用于會(huì)計(jì)和計(jì)劃目的。隨著工業(yè)革命的到來(lái)，批量化生產(chǎn)逐漸興起，人們開(kāi)始有了標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)化的概念，并且由于商品的大量交換活動(dòng)，逐漸開(kāi)始檢驗(yàn)與驗(yàn)證方面的工作。需要重點(diǎn)指出的是，零件的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于生產(chǎn)和質(zhì)量的貢獻(xiàn)。在許多文獻(xiàn)中，這一重要成就歸功于美國(guó)機(jī)械工程師伊萊?惠特尼。事實(shí)上，標(biāo)準(zhǔn)化是大量實(shí)踐基礎(chǔ)上的群眾智慧，很難說(shuō)是由誰(shuí)完全提出的，惠特尼只是早期采用這一思想最成功且最知名者，他明確提出可互換零件的批量生產(chǎn)概念。按照標(biāo)準(zhǔn)化和互換化的要求，大幅提高了生產(chǎn)效率，降低了缺陷率，且更容易維護(hù)保養(yǎng)，因而大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。

（二）第二次工業(yè)革命

20世紀(jì)初期，泰勒、法約爾等學(xué)者的研究使管理真正成為一門科學(xué)。隨著工廠規(guī)模和產(chǎn)品產(chǎn)量提升，質(zhì)量成為競(jìng)爭(zhēng)力的主要維度，質(zhì)量管理被明確提出。統(tǒng)計(jì)學(xué)家沃特?休哈特提出的統(tǒng)計(jì)工具和控制圖具有里程碑意義。休哈特的創(chuàng)舉標(biāo)志著質(zhì)量檢驗(yàn)從事后控制轉(zhuǎn)移到過(guò)程控制。稍后些，戴明和朱蘭——尤其是朱蘭——認(rèn)為質(zhì)量的改進(jìn)不單單是統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，還應(yīng)是一系列管理的結(jié)果。他們?yōu)橘|(zhì)量管理增添了組織方面的內(nèi)容，最終形成了以科學(xué)管理、工業(yè)民主和工業(yè)統(tǒng)計(jì)等為基礎(chǔ)的現(xiàn)代質(zhì)量管理學(xué)科。戴明集成了休哈特的統(tǒng)計(jì)思維，更偏重工程知識(shí)。朱蘭則研究出一套綜合管理系統(tǒng)，根據(jù)在美國(guó)西電公司獲得的經(jīng)驗(yàn)，撰寫(xiě)了知名的質(zhì)量三部曲，即質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量改進(jìn)和質(zhì)量控制。該理論能夠通用于各類組織，并獨(dú)立于其他學(xué)科，標(biāo)志著質(zhì)量管理正式成為一門管理學(xué)科。此后，在戴明和朱蘭等人開(kāi)辟的道路上，又不斷加入工業(yè)工程、運(yùn)營(yíng)管理、供應(yīng)鏈管理等理論成果，使質(zhì)量管理成為重要的管理學(xué)科之一。尤其是到了20世紀(jì)70年代后期，在日本因其杰出的質(zhì)量表現(xiàn)而獲得顯著的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)后，質(zhì)量管理幾乎成為科學(xué)管理的代名詞。

這一階段，對(duì)質(zhì)量的關(guān)注已經(jīng)從檢測(cè)和過(guò)程控制轉(zhuǎn)移到對(duì)改進(jìn)提升的研究中去。值得指出的是，對(duì)數(shù)據(jù)處理分析的重視是質(zhì)量管理與其他管理學(xué)科——如戰(zhàn)略、人力資源、組織等——的重要區(qū)別，許多致力于質(zhì)量管理的人常為學(xué)習(xí)概率論和各種統(tǒng)計(jì)模型而苦惱。

（三）第三次工業(yè)革命

第三次工業(yè)革命源于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。從設(shè)計(jì)開(kāi)始，物料采購(gòu)、生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流等都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助，將大型連續(xù)流生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模與車間的靈活性結(jié)合在一起，使得“大規(guī)模定制”成為可能。在這個(gè)階段，質(zhì)量學(xué)科向兩個(gè)方向開(kāi)始了分叉：一個(gè)分支是注重從組織管理的角度看待質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制、反饋等管理手段，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，落實(shí)質(zhì)量責(zé)任，從而加強(qiáng)企業(yè)的質(zhì)量績(jī)效，典型代表是全面質(zhì)量管理的不斷升華；而另一個(gè)分支則從工程角度出發(fā)，沿著費(fèi)舍爾開(kāi)創(chuàng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)道路，解決具體的工程實(shí)踐問(wèn)題，典型代表之一是田口玄一的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)。該方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)產(chǎn)品和流程的穩(wěn)健性，同時(shí)極大提高產(chǎn)品精度，降低誤差和成本。這兩個(gè)分支都不可避免地與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生了應(yīng)用廣泛的管理軟件，如QMS、SPC、CRM、MIS、ERP等。

（四）第四次工業(yè)革命

來(lái)自傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)助推了第四次工業(yè)革命，而計(jì)算機(jī)算力的提高則為其提供了動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)連接到物理設(shè)備和日常對(duì)象的擴(kuò)展，將電子器件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或其他形式的硬件嵌入機(jī)器和產(chǎn)品中，可以實(shí)現(xiàn)終端通信和交互，并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。信息技術(shù)和制造業(yè)正在不斷融合，生產(chǎn)也變得越來(lái)越自主。這一切發(fā)展對(duì)于數(shù)據(jù)科學(xué)家來(lái)說(shuō)也蘊(yùn)含更多的意義。工業(yè)4.0涉及的技術(shù)變革很多，已經(jīng)得到快速發(fā)展和應(yīng)用的主要包括：（1）大數(shù)據(jù)技術(shù)；（2）人工智能；（3）智能制造；（4）區(qū)塊鏈技術(shù)。這些技術(shù)將對(duì)質(zhì)量管理現(xiàn)有的基本框架發(fā)起全面挑戰(zhàn)。

二、質(zhì)量管理發(fā)展新趨勢(shì)

工業(yè)4.0將在質(zhì)量管理內(nèi)涵、質(zhì)量供給、質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施、質(zhì)量監(jiān)管等領(lǐng)域產(chǎn)生深刻影響，推動(dòng)質(zhì)量管理理論和實(shí)踐各層面、各維度的發(fā)展，主要包括5個(gè)方面13項(xiàng)主要變革。

（一）質(zhì)量和質(zhì)量管理的范疇

1．質(zhì)量管理對(duì)象大幅擴(kuò)展。在傳統(tǒng)對(duì)象如產(chǎn)品、服務(wù)、過(guò)程之外，數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)平臺(tái)等成為質(zhì)量管理的新對(duì)象。

2. 產(chǎn)品服務(wù)的質(zhì)量維度增加數(shù)據(jù)特性。虛擬物理空間、數(shù)字孿生等技術(shù)，使得實(shí)體之外相應(yīng)存在一個(gè)數(shù)字虛擬投射，對(duì)它的刻畫(huà)將成為今后判定產(chǎn)品服務(wù)的重要標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品逐步呈現(xiàn)出“軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、平臺(tái)支撐、服務(wù)增值、智能主導(dǎo)”的新特征，其質(zhì)量特性也隨之變化，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定義的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也需要隨之調(diào)整和變化。

（二）質(zhì)量供給

3. 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量大幅提升。大數(shù)據(jù)使市場(chǎng)和顧客的細(xì)分更加容易和清晰，也更能夠獲得各種明示或潛在的需求，觀察其變化，使質(zhì)量第一次能夠真正從設(shè)計(jì)起始端就做到“顧客導(dǎo)向”而非“產(chǎn)品導(dǎo)向”。

4.質(zhì)量控制更加精準(zhǔn)且智能，傳統(tǒng)方法需改進(jìn)。企業(yè)要轉(zhuǎn)型成新型智慧化制造、服務(wù)企業(yè)，必須從內(nèi)部調(diào)整自身的質(zhì)量管理體系，包含管理流程、軟硬件設(shè)施等多方面。傳統(tǒng)的基于小樣本統(tǒng)計(jì)的質(zhì)量控制與改進(jìn)將讓位于基于大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)，新的算法需要被研究和采用。

5. 質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，質(zhì)量創(chuàng)新更為迫切。數(shù)字化使得獲取質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)展質(zhì)量控制的成本進(jìn)一步下降，企業(yè)間在一般性質(zhì)量上的改進(jìn)不再成為獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件，競(jìng)爭(zhēng)的重心轉(zhuǎn)到對(duì)質(zhì)量創(chuàng)新上，即更好地洞察消費(fèi)者需要并迅速以突破式的方法予以滿足或超越，創(chuàng)造更加良好的效益。

（三）質(zhì)量需求

6. 消費(fèi)者權(quán)利大幅提升。消費(fèi)者獲取產(chǎn)品服務(wù)信息的能力大幅提高，使得其作出合理消費(fèi)決策的依據(jù)更加充分。供給側(cè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇也使得消費(fèi)者能夠獲得更多的讓利，但同時(shí)，應(yīng)警惕企業(yè)采用各種手段制造虛假信息，誘導(dǎo)欺騙消費(fèi)者。信息的甄別能力成為消費(fèi)者行使權(quán)利的重要前提，也成為質(zhì)量監(jiān)管的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（四）質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施

7. 標(biāo)準(zhǔn)理念和實(shí)踐發(fā)生變革。在制造業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)模塊化、數(shù)字化嵌入式標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品、組織和程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)、智能化服務(wù)，獲得更高質(zhì)量和效率。在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化結(jié)合形成標(biāo)準(zhǔn)云和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行存量標(biāo)準(zhǔn)的資源優(yōu)化，提高標(biāo)準(zhǔn)供給效率，并擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的有效范圍。

8. 檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展，檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)權(quán)威性下降。檢測(cè)設(shè)備智慧化程度大幅提升，檢測(cè)檢測(cè)越來(lái)越多地從事后抽檢變?yōu)樵诰€全檢，區(qū)塊鏈的去中心化、去權(quán)威化也將導(dǎo)致檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的公信力下降。質(zhì)量技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)的研發(fā)能力將成為其最重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。

9. 質(zhì)量管理方法面臨更新。數(shù)據(jù)獲取的便利將導(dǎo)致更加即時(shí)、可控、可追蹤的質(zhì)量數(shù)據(jù)管理。但同時(shí)，大數(shù)據(jù)在質(zhì)量創(chuàng)新的應(yīng)用中也面臨數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)場(chǎng)景、領(lǐng)域知識(shí)、數(shù)據(jù)隱私、樣本稀缺等方面的諸多挑戰(zhàn)，現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理方法不能應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，使得管理者從海量數(shù)據(jù)中得到有效決策支持的能力不足。

10. 質(zhì)量人才的技能結(jié)構(gòu)出現(xiàn)根本性變化。與質(zhì)量相關(guān)的工作職位、場(chǎng)所發(fā)生重大變化，從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價(jià)值并支撐決策將成為最重要的能力，對(duì)質(zhì)量人才的培養(yǎng)體系也將相應(yīng)變化。數(shù)據(jù)分析技能和專業(yè)技術(shù)能力的疊加復(fù)合成為今后質(zhì)量人才的新標(biāo)準(zhǔn)，也使得培養(yǎng)的難度進(jìn)一步增加，現(xiàn)有教育培訓(xùn)體系應(yīng)進(jìn)行變革。

（五）對(duì)質(zhì)量監(jiān)管的影響

11. 監(jiān)管內(nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)展。數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)字平臺(tái)質(zhì)量、數(shù)字能力供給質(zhì)量等伴隨數(shù)字化發(fā)展而來(lái)的新內(nèi)容都需要逐步納入監(jiān)管體系，所需的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及與之匹配的監(jiān)管能力建設(shè)都將深刻變化。

12. 社會(huì)共治的各方分工與協(xié)調(diào)需要重構(gòu)。消費(fèi)者參與監(jiān)管的意愿與能力大幅提高，當(dāng)前以行政及司法為主導(dǎo)的監(jiān)管體系應(yīng)更加柔性、更加包容，妥善及時(shí)處理消費(fèi)者在質(zhì)量領(lǐng)域中的訴求表達(dá)。

13. 國(guó)際監(jiān)管合作需要進(jìn)一步加強(qiáng)，主導(dǎo)權(quán)歸屬可能存在爭(zhēng)議。無(wú)論是數(shù)字產(chǎn)品/服務(wù)本身或者是數(shù)字驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品/服務(wù)制造與消費(fèi)系統(tǒng)都將在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)賦能下趨于高度國(guó)際化，監(jiān)管的國(guó)際化合作是必然的。各國(guó)將積極爭(zhēng)取主導(dǎo)權(quán)，將自身的規(guī)則納入國(guó)際體系中。

（未完待續(xù)）