德國工業4.0:務實發展 并非一蹴而就
2013年,德國在國家層面率先推出了工業4.0戰略,并由總理默克爾出面背書。2014年,德國又建立了一個工業4.0平臺,現在是由德國經濟和能源部部長及研究教育部部長共同來主導。“工業4.0”由此迅速成為德國的一個標簽,并在全球范圍內引發了新一輪工業轉型競賽。
雖然工業4.0時代的序幕剛剛開啟,但各國已經達成共識:未來企業將變成數據的企業、創新的企業、集成的企業、不斷快速變化的企業。對于整個制造業來說,這是一個巨大的顛覆。
設想一下,如果有一天,你突然想要一輛汽車。然后,你拿出手機,點開APP,輸入你的定制化要求,你就只需坐等工廠安排生產、組裝和配送。
這種“科幻”的“萬物互聯”場景,是德國政府和企業界正在試圖實現的工業4.0。而且這樣的定制化智能生產,可能并不遙遠。在工業4.0時代,消費者可以按照自己的意志支配生產。但這遠非全貌,未來,物聯網的存在還將進一步改造人類的生活方式。
在上周召開的2015年夏季達沃斯論壇上,“工業4.0”成為與會各界關注的焦點。
在業內人士看來,“互聯網+制造”就是“工業4.0”。“工業4.0”是德國推出的概念,美國叫“工業互聯網”,中國叫“中國制造2025”,這三者本質有共通之處,就是智能制造,重視發展工業大數據和“信息物理系統”相關技術,并以此作為各自的工業4.0版本的創新驅動力。
德國制造的優勢
德國的制造業與美國不同。無論是質量還是技術,“德國制造”在全世界都是優秀的代名詞。德國70%左右的制造業產品用于出口。
在工業4.0的概念被提出后,北京華贏凱來資產管理有限公司董事長白志明一直予以關注,并對德國的制造業進行考察和研究。他在接受《中國貿易報》記者采訪時說:“德國的強項在于把工藝、設備、軟件組合起來,形成一個整體,擁有大量的科技創業企業。德國企業有一個明顯的特點,就是企業負責人并不追求上市,而是將企業獲得的收益投入研發,對技術精益求精。比如,德國施邁茨、Playmobil都是家族企業,他們特別注重做專做精,注重可持續發展,擁有很多知識產權,成為細分市場的隱形冠軍。”
德國聯邦外貿與投資署駐華代表韓佩德表示,德國現在的目標是把傳統制造業轉型成電子型制造業,并在制造業中加入新的服務,純粹是靠制造業推動。
工業4.0概念的提出者、德國工程院院長孔翰寧表示,工業4.0為德國提供了一個機會,進一步鞏固其作為生產制造基地、生產設備供應商和IT業務解決方案供應商的地位。
工業自動化是前提
毫無疑問,工業自動化是德國能夠啟動工業4.0的重要前提之一,主要是在機械制造和電氣工程領域。
德國聯邦貿易與投資署專家JeromeHull表示,工業4.0是運用智能去創建更靈活的生產程序、支持制造業的革新以及更好地服務消費者,它代表著集中生產模式的轉變。
目前,在德國和國際制造業中廣泛采用的“嵌入式系統”,正是將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內部,是一種特定應用設計的專用計算機系統。數據顯示,德國“嵌入式系統”在全球的市場巨大,每年獲得的市場效益高達200億歐元,而這個數字到2020年將提升至400億歐元。而工業4.0正是在嵌入式系統技術基礎上的革新,并逐步過度到智能生產。
在德國的企業戰略專家、羅蘭貝格戰略咨詢公司的創始人及監事會主席羅蘭·貝格看來,工業4.0通過技術革新來獲取競爭力。物聯網是工業4.0的一環,機器對話機器,機器對話生產部件,按照實現設定的程序自己完成生產全部過程,以此提升產品質量,解放人力。
他強調說,即使是“物聯網”,也要有“物”才能玩得轉,自動化設備是承載,也是根本。
核心:智能制造與互聯
工業4.0的核心是智能制造,這是共識。具體來說,即通過嵌入式的處理器、存儲器、傳感器和通信模塊,把設備、產品、原材料、軟件聯系在一起,使得產品和不同的生產設備能夠互聯互通并交換命令。
在數字化工廠的基礎上,智能工廠利用物聯網和設備監控技術,不僅能夠有效地加強信息管理和服務,清楚掌握產銷流程,還能提高生產過程的可控性,減少生產線上的人工干預,及時準確地采集生產線數據。它通過綠色智能手段和智能系統等新興技術,合理編排生產計劃與生產進度,構建出一個高效節能、綠色環保、環境舒適的人性化工廠。
在智能工廠制造出的產品,“懂得”自己如何被生產出來,又將被送去哪里。這就意味著,在智能工廠龐大的信息系統中,產銷信息能夠快速溝通整合。
除了產品和機器互聯,能夠進行“對話”與“交流”外,工業4.0還將在未來實現工廠、消費者、產品、信息數據的互聯,最終實現萬物互聯,從而重構整個社會的生產方式。
專家預計,不斷推廣的工業4.0將給德國的西門子、菲尼克斯電氣等企業帶來大量訂單。
處在實驗室階段
“目前,德國的智能工廠還在試點,還沒有整套的解決方案。”德國貿易與投資署高級經理曹弈在國際長途中告訴記者:“智能工廠正在與信息技術、機器人技術、激光感應技術相關企業合作,進行技術試驗。其中部分研究成果已開始在西門子、巴斯夫的個別產品生產流水線上進行嘗試性實施。”
白志明也認為,德國工業4.0是一個漸進性的逐漸推進的長期過程,不可能一蹴而就。德國企業對工業4.0的看法也非常務實,并沒有一哄而上。況且,德國工業4.0目前僅僅是一個理念和框架,剛剛提出兩年多,成功的案例也不多。
而對于西門子安貝格工生產管理負責人鄧波來說,他更關心的是如何保證產品的高質量,訂單能夠按時交付,而不是企業到底是3.8還是3.9。西門子安貝格電子工廠在過去25年來,通過不斷提高設備自動化,應用數字化技術,靈活調整設備布局,產能提高了8倍。通過近年來推進集成化MES(Manufacturing Execution System生產制造執行系統)的應用,西門子安貝格工廠的產品質量穩步提高,達到了零缺陷。
值得注意的是,在今年的漢諾威工業展上,有兩條專門的參觀路線,用不同顏色的地毯標出。一條是工業自動化,一條是工業4.0。這意味著工業4.0是德國工業界關注的一個熱點,但不是唯一的熱點。
精益管理策略先行
“德國制造”,大到汽車,小到螺絲刀,口碑極好。
一般而言,只要購買了德國公司生產的產品,售后服務都能得到保障。德國企業的口號是:“有任何問題都可以隨時找我們”。雖然德國產品在一定時間內都有隨時可以退貨的服務,但是退貨率極低。
德國產品到底好在哪?北京華贏凱來資產管理有限公司董事長白志明的答案是:精益求精成就了德國產品的質量。德國人嚴謹細致的作風讓德國企業非常重視數據管理基礎,提出了數字生產和數字工廠理念。在德國,企業追求的并非是財富的積累,而是科技和產品的實用性。在德國考察時,在大街上,幾乎看不到絢麗多彩的廣告牌,德國本土產品的外包裝也樸實環保,只有知名的全球化產品的外包裝才精美誘人。因此,在白志明看來,務實與精益管理是德國制造業提升效益的最佳出路。
分析人士認為,踐行工業4.0,一定不能跳過精益管理。中國企業很容易跳過這塊,看到有了信息化智能化,就以為可以節省人力成本,其實并沒有那么簡單。直接跳過精益管理是不可能完成工業4.0的。在精益管理觀念指引下,把工業4.0的概念和精益管理結合,效率和人才會被放置在生產過程中心。德國公司的經驗是把策略放在首位,然后輔助進行對服務、產品、工廠三方面的智能化。
西門子、寶馬等公司的實踐也證實,策略是最重要的。即便建成了智能工廠,創造了智能產品,但如果對用戶來說,產品是無用的,那么,這種智能產品無疑是失敗的。所以,策略為先尤為重要。
標準博弈誰是贏家
在德國工業4.0項目推行過程中,標準缺失是繞不過去的一個坎。對工業4.0標準的要求是:設備不僅必須會說話,而且必須講同一種語言。
很顯然,工業4.0涉及諸多不同企業、不同部門、不同領域,并以不同速度發展而漸行漸近,跨行業、跨部門的協作成為必然。但德國所面臨的挑戰也很嚴峻,比如,企業IT部門冗余,利益相關者不愿意改變等等。
可見,德國要成為工業4.0標準的制定者并非一帆風順。
但德國總理默克爾認為,德國能夠成為工業4.0標準的推動者,并在歐洲甚至全球推行這些標準。然而,德國官方并沒有透露這些標準的相關內容。據悉,標準的制定工作正在緊鑼密鼓地進行當中。
與此同時,美國、日本、英國等國也積極迎接挑戰,正在探索類似的標準。正所謂:誰制定標準,誰就是強者和贏家。
標準之爭,歷來是大國利益的訴求和博弈。在全球化的今天,誰掌握了標準,誰就贏得了市場主導權。這是各國之間一場沒有硝煙的戰爭。
“在我看來,只有一個解決方案,只有一個標準。”德國聯邦外貿與投資署駐華代表韓佩德表示,“我們都知道,很難將所有人的想法和諧統一在一個標準上。比如,大家用微軟的產品,但也有很多人不滿意它,所以其它產品就被發明了出來,作為另一種開放性的選擇。”
近日,工業4.0平臺剛剛發布了一個工業數據空間,訪問者可以通過該空間獲取世界上所有工業的信息。這個空間有著統一的“接口”標準,并且允許所有人對其進行訪問。但遺憾的是,工業4.0平臺目前只適合大型企業使用,這意味著德國工業4.0的玩家是大企業,中小企業暫時沒份。
這樣的“接口”標準,能否在全球推廣,還有待觀察。



