緒論  遊戲，制造業的新玩法  1



章  危機即轉機  6

節 管理者的必修課  7

中國制造業人力資源管理  7

制造業生產的變革趨勢  10

第二節 智趣式解決之道  13

何為工作設計  13

用戶體驗設計  15

遊戲化設計  17

企業遊戲化設計  21

數控機床操作的工作設計  23

智趣化制造業的核心技術  27



第二章  智趣化的運作機制  30

節 智與趣亦可兼得  32

智趣體驗式工作設計的概念  32

第二節 心之所想 行之所至  34

基於自決理論的設計原理  34

基於目標設定理論的設計原理   36

基於遊戲化理論的設計原理  39

基於認同感的設計原理  46

基於工作特征模型的設計原理   47

第三節 智趣化的法則  50

智趣體驗式工作設計模型  50

智趣體驗式工作設計模型的特點  51



第三章  智趣化的設計方法  54

節 該設計師登場了  55

智趣體驗式工作設計框架與模型的關繫  55

第二節 智趣化設計框架  57

準備階段   57

智趣階段   58

評價階段   59

第三節 以數控機床操作為例  60

準備階段  60

智趣階段  65

評價階段  70

第四節 智趣化設計的優勢  72

遊戲化工作設計的動機驅動性  72

對制造業兩化融合的推動性  73

智趣體驗式工作設計的普適性   73



第四章  智趣化的應用設計  76

節 聽工廠訴需求  77

典型裝備制造企業組織架構  77

典型數控機床操作流程  79

數控機床操作流程中的管理問題及需求  81

第二節 為工廠建繫統  84

智趣式管理信息繫統總體架構  84

數控機床終端功能  85

上位機端功能  86

雲服務端功能  88

移動客戶端功能  89

第三節 給繫統做設計  91

機床終端設計  91

上位機端設計  94

雲服務端設計  94

移動客戶端設計  98

第四節 讓工廠試一試  113

繫統應用評價  113



第五章  智趣化在路上  115

節 制造業的智趣化  116

現有創新  116

第二節 智趣化的發展  124

通過遊戲學習知識和認知世界是人類本能、易接受、並且可能是為擅長的一種方式。“遊戲人間”，似乎也以一種充滿詩意的方式告知著我們，遊戲已被寫入我們的基因，無論你認為自己是一個多麼嚴肅、拒絕玩樂的人。一款好的遊戲，總會蘊藏著各種能夠激發人類不斷好奇、不斷發現、不斷解決問題、又不斷認識新的世界的邏輯思維，讓人欲罷不能。毫不誇張地說，掌握這類機制及邏輯的人，也就擁有了奇妙的力量，可以驅動他人完成某些被設定好的目標，甚至讓他們樂此不疲。

這也是近年來設計界的一個流行趨勢，即遊戲化設計，為一切人類不願意從事的事情賦予遊戲體驗，從而完成既定目標的“烏托邦”。如今，通過遊戲化改變世界已絕不是烏托邦，各個產業，特別是第三產業及一些新興產業，都逐漸感受到遊戲化所帶來的好處與利益。既然遊戲化充滿 “魔力”，為什麼不能將其應用在亟需轉型的制造業中，讓它發揮自己強大的激勵能力，從而改變制造業所面臨的與人相關的種種難題？這便是我撰寫本書的初衷與研究開始的地方。

在全球制造業都面臨革命性轉折的時期，中國制造業的高離職率、員工老齡化以及招工荒等問題成了急需解決的重要問題。制造生產枯燥的工作性質、惡劣的工作環境以及較低的薪資水平導致一線工人工作動機不足、工作滿意度降低。如果能夠對制造業一線操作工作進行工作再設計，結合先進的信息技術為其提供一種兼具智能感和激勵感的遊戲化工作體驗，從而達到既提升制造企業管理效率，又促進員工正面工作情緒及績效表現的雙贏目的，應該是整個行業都希望看到的結果。

因此，本書通過五章進行了分析與研究。章引出了中國制造業目前面臨的危機，然而這些危機也是轉機的開始。結合中國制造業人力資源管理現狀、制造生產的管理變革與趨勢、工作設計、用戶體驗設計、遊戲化設計、工作遊戲化設計以及數控機床操作的工作設計、智趣化制造業的核心技術等內容，闡述智趣化能夠為制造業帶來怎樣的轉機。第二章對智趣化進行了定義，並且通過多維理論對智趣化的運作機制和工作原理進行了描述，從而提出設計模型。第三章主要闡述了智趣化的設計方法與設計框架。第四章為智趣化的應用設計，面向數控機床操作提出了一套智趣體驗式信息管理繫統。第五章則總結了本書的主要工作以及主要創新之處，並闡述了未來工作的展望。本書所進行的研究及應用，不僅是一次在智能制造趨勢下對信息技術與制造業管理有機結合的設計探索，同時更為制造業人力資源的可持續性發展提供了一種新的解決策略。

撰寫本書的過程的確充滿艱辛。在此，需要特別感謝學術研究過程中對我進行過悉心指導的每一位恩師，在他們充滿建設性的建議和耐心的解答下，纔使得研究中的問題逐個攻破，迎刃而解。感謝在實驗過程中給予過我大力幫助的工程師們，特別是當我在傳統行業中進行創新性探索的過程中受到各種局限、瓶頸、舉步維艱時，他們的協助讓研究和實驗順利地進行下去，取得了突破性的進展。後我要真誠感謝我的父母在這求學道路上的傾力支持和無微不至的關懷，正是由於他們的理解和支持使我在交叉學科的領域裡初有所成，在學習的道路上克服困難，不斷求索。



北京信息科技大學 劉敏洋   

2020年1月