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工業(yè)連接

中德工業(yè)4.0對對碰

2025China.cn   2015年04月10日

  引言:雖然工業(yè)4.0是由德國提出來的,但是熱議程度卻風(fēng)靡全球,尤其是中國。工業(yè)4.0是一個仍在演變中的概念,中國與德國,一個是老牌制造業(yè)強(qiáng)國,一個是新興的制造業(yè)大國,在工業(yè)4.0的道路上,中德會碰撞出怎樣的火花呢?

 

  工業(yè)4.0原本是德國人在2011年提出的概念,但如果說現(xiàn)在有人比德國人更熱衷于談?wù)撍?,那就是中國企業(yè)。在2015年德國CeBIT(德國漢諾威消費(fèi)電子、信息及通信博覽會)上,中國是伙伴國,國務(wù)院總理李克強(qiáng)發(fā)來視頻,副總理馬凱現(xiàn)場致辭。工信部牽頭的中國館區(qū)域集中了包括華為、中興、阿里巴巴、浪潮、TCL、海爾和小米等的龐大參展團(tuán)。漢諾威從未見過如此多的中國人,城區(qū)主干道都拉上了中文的迎賓語。

  “我們在澳大利亞不談工業(yè)4.0,在美國大家談互聯(lián)網(wǎng)化,你們中國不也提‘互聯(lián)網(wǎng)+’?”一家全球資訊機(jī)構(gòu)的澳大利亞區(qū)負(fù)責(zé)人說。為什么中國和德國會被這個宏大愿景拉到一起?答案很簡單,這兩個國家,一個是新興的制造業(yè)基地,一個是老牌制造業(yè)強(qiáng)國。

  工業(yè)4.0是一個仍在演變中的概念。簡而言之,它是生產(chǎn)過程的一場變革,產(chǎn)品未來將不再是被簡單地批量制造,而是會“告訴”機(jī)器它應(yīng)如何被制造?!芭e例說,洗衣機(jī)會在電費(fèi)最低的時(shí)間自動洗衣,冰箱里的牛奶和黃油快用完時(shí),冰箱會自動向超市發(fā)送訂單。在未來的車間里,工業(yè)4.0意味著機(jī)器和各個零部件彼此‘交流’,并通過‘自我組織’方式使生產(chǎn)更有效率。”德國萊比錫商學(xué)院創(chuàng)新合作中心執(zhí)行總監(jiān)Claudia Lehmann說。

  而在德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的制定者之一卡格曼(Henning Kagermann)看來,工業(yè)4.0其實(shí)就兩件事:“一是萬物相聯(lián);二是物理世界與虛擬世界融合。這意味著每臺機(jī)器都有自己的數(shù)字化代表,每個人也會有。你可以在虛擬層面上模擬任何事情,虛擬層面發(fā)生的改變也會影響到物理層面?!笨ǜ衤F(xiàn)任德國國家科學(xué)和工程院院長、工業(yè)4.0工作集團(tuán)主席。

  以現(xiàn)階段應(yīng)用來看,這更多是愿景而非現(xiàn)實(shí)。但企業(yè),特別是制造業(yè)企業(yè)有更強(qiáng)的焦慮感要提前擁抱這個遲早要來的時(shí)代。當(dāng)海爾歐洲大區(qū)總經(jīng)理孫書寶被詰問“用戶需求是否真的存在”時(shí),他說:“趨勢已經(jīng)很明顯,當(dāng)需求真的到來時(shí),我們必須準(zhǔn)備好。”

  擁有強(qiáng)大工業(yè)基礎(chǔ)的德國希望在新時(shí)代里扮演更重要角色。按照德國國家科學(xué)和工程院剛剛發(fā)布的一份有關(guān)工業(yè)4.0的報(bào)告:接下來的兩三年里,德國希望“確保有足夠多德國生產(chǎn)的‘智能物品’安裝在世界各地并與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)接,以便產(chǎn)生足夠多的數(shù)據(jù),繼而產(chǎn)生‘智能服務(wù)’”。這個98頁的報(bào)告透露出工業(yè)強(qiáng)國的預(yù)見力和工業(yè)老國的危機(jī)感。在德國,制造業(yè)占比超過GDP 20%,雖經(jīng)年下降,仍為歐洲之冠。

  德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署高級經(jīng)理、工業(yè)4.0專家Asha-Maria Sharma對財(cái)新記者表示,“德國與美國不同,德國制造業(yè)很強(qiáng),我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。美國有強(qiáng)大的IT產(chǎn)業(yè),他們更多是面對消費(fèi)者的應(yīng)用。我們也在注意美國IT行業(yè)的新進(jìn)展?!?/FONT>

  而在中國,各種報(bào)告、會展、論壇上,學(xué)者、政府機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)行業(yè)談?wù)摴I(yè)4.0時(shí),給這個歐洲舶來的概念賦予了中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級新的目標(biāo)。很多企業(yè)甚至并不關(guān)心工業(yè)4.0到底指什么,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、ERP,都可以納入工業(yè)4.0概念之下。在中國,與此接近的概念還有國務(wù)院總理李克強(qiáng)提出的“制造業(yè)2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”。中國計(jì)劃用十年時(shí)間從中國制造轉(zhuǎn)型為中國創(chuàng)造,中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提了多年,但在中國整體工業(yè)能力尚未真正實(shí)現(xiàn)3.0時(shí),彎道超車直奔4.0的可能性在哪?

  差距仍是明顯的,無論從企業(yè)的能力還是政府、公共基礎(chǔ)設(shè)施的完善上。在德國,企業(yè)級互聯(lián)網(wǎng)或者解決方案的提供商已經(jīng)成熟,通訊網(wǎng)絡(luò)提供商/運(yùn)營商、ISV(軟件)、智能生產(chǎn)線生產(chǎn)商和傳統(tǒng)工業(yè)的合作由來已久。而在中國,除了華為、中興這樣的企業(yè)正加速進(jìn)入這個領(lǐng)域,TCL、海爾等制造業(yè)企業(yè)基本是以搭上車再干的姿態(tài)在摸索。不過,以BAT等為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)正直接將企業(yè)和用戶連接、“消滅渠道”帶來的不是簡單的銷售業(yè)態(tài)的改變,企業(yè)和用戶之間的信息互動也可能倒逼企業(yè)加快轉(zhuǎn)型。

  CeBIT上的工業(yè)4.0

  CeBIT是一個企業(yè)技術(shù)和實(shí)力的展示臺,在這里可以看到工業(yè)4.0的各類案例和形態(tài)。

  IBM把工業(yè)4.0直接標(biāo)注在了展臺上。在IBM的工業(yè)4.0展區(qū),財(cái)新記者看到,一個小型智能操作平臺上,胳膊大小的機(jī)械臂前后平滑選擇不同模塊安裝、擰緊。這些動作由操作臺上的傳感設(shè)備自動識別出工作任務(wù)后完成,上方有屏幕提供可視化流程。IBM在這個平臺上提供了工廠自動化系統(tǒng)的軟件解決方案,操作臺硬件部分由西門子提供。

  智能化工廠是工業(yè)4.0概念中最典型的場景,機(jī)械臂、自動化、可視化流程延續(xù)工業(yè)3.0,而傳感、數(shù)據(jù)分析則是4.0的要素,IBM其他產(chǎn)品都或多或少套入了工業(yè)4.0框架。利用對天氣、租賃公司等大數(shù)據(jù)分析改善滑雪板制造商的生產(chǎn)方式和周期,九個月備貨期縮短為一個月,靈活性增加,庫存銳減80%。

  德國電信的主場里,數(shù)百支撐開的紅雨傘在粉色燈光下如垂云般上下漂移,整個系統(tǒng)自動控制。這是切片式的對工業(yè)4.0能力的展示,其旗下軟件服務(wù)商T-System提供解決方案。在一個針對跑鞋廠商的方案中,通過社交平臺獲得消費(fèi)者反饋,經(jīng)過大數(shù)據(jù)處理后傳到工廠,工廠實(shí)時(shí)調(diào)控產(chǎn)量,車間自動化生產(chǎn)設(shè)備控制流程,最終,數(shù)據(jù)流反饋給物流和電商平臺。在這個圖景中,“調(diào)研-設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-銷售-消費(fèi)者反饋-調(diào)整生產(chǎn)”的傳統(tǒng)生產(chǎn)基本流程沒變,但速率、精確性都提高了。最終,小規(guī)模生產(chǎn)、定制化成為可能。

  緊挨著德國電信的中興通訊也以社會化場景展示了工業(yè)4.0所需的基礎(chǔ)通訊能力:用戶坐在一張藍(lán)色椅子上,屏幕上就會開始出現(xiàn)一張本人的手繪肖像。畫由人通過視頻通訊技術(shù)遠(yuǎn)程完成。中興方面告訴財(cái)新記者,這個場景展示的是數(shù)據(jù)同步雙向傳輸,實(shí)時(shí)修改,它可以變成一套高清視頻會議系統(tǒng),應(yīng)用于企業(yè)。中興近來在中國一些城市還在推廣無線充電,即在停車位下設(shè)置自動感應(yīng)和充電設(shè)備。它的實(shí)際應(yīng)用將繞開充電樁,突破目前電動車推廣中最頭疼的充電瓶頸。

  德國本土也是全球最大的軟件和系統(tǒng)供應(yīng)商SAP,展示了農(nóng)業(yè)、金融等幾乎所有領(lǐng)域的解決方案,還專辟區(qū)域展示與中國聯(lián)想、華為的合作。華為的硬件獲得SAP的HANA云和系統(tǒng)解決平臺的認(rèn)證。華為在展會上推出的巴士免費(fèi)WiFi方案也頗為吸引人。

  海爾則準(zhǔn)備把與智能家居相關(guān)的軟件開發(fā)商、內(nèi)容供應(yīng)商,甚至硬件廠商都納入自己的智慧家居平臺U+,理想狀態(tài)是根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)小批量定制化生產(chǎn),目前完成的惟一一個定制化案例是一對美國華人在冰箱上貼了結(jié)婚照。這種簡單的定制化對生產(chǎn)線和供應(yīng)鏈要求并不高,但對于傳統(tǒng)只管生產(chǎn),銷售交給經(jīng)銷商的家電制造廠商來說已是進(jìn)步。

  華為的企業(yè)BG總裁閻力大在演講中稱,工業(yè)4.0時(shí)代,至少有1000億臺設(shè)備需要連接并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊和控制,這對目前的ICT技術(shù)提出了挑戰(zhàn):沒有統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備最終很難連接。而華為為了參與標(biāo)準(zhǔn)訂立,幾乎加入了所有標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)盟和協(xié)會。

  所有人都擔(dān)心被落下。就在CeBIT期間,中興通訊宣布其基于下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)SDN的9000-E通過了歐洲高級網(wǎng)絡(luò)中心的互通測試。德國電信和SAP也趕在會展上宣布成立聯(lián)盟,確定工業(yè)4.0連接的共同標(biāo)準(zhǔn)。

  德國人想的是如何動員中小企業(yè)

  德國有很多研究機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、協(xié)會都在展開與工業(yè)4.0相關(guān)的研究,德國企業(yè)也開展一系列工業(yè)4.0的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)。西門子在Amberg市的工廠計(jì)劃生產(chǎn)智能生產(chǎn)線設(shè)備,供給巴斯夫、拜耳、戴姆勒、寶馬等德國制造企業(yè)。此外,還有德國威騰斯坦集團(tuán)的制造廠、氣動自動化領(lǐng)域的Festo新生產(chǎn)系統(tǒng)等,也是工業(yè)4.0的模板。西門子在上述工廠的流水線能達(dá)到75% 的自動化,但西門子董事會成員Siegfried Russwurm曾表示,設(shè)計(jì)一個全自動、依靠互聯(lián)網(wǎng)的智能生產(chǎn)線,仍需要十年時(shí)間。

  看似遙遠(yuǎn)的工業(yè)4.0,其實(shí)許多技術(shù)早已存在,比如音頻、感應(yīng)器、GPS模塊等。但工業(yè)4.0的不同之處在于,通過感應(yīng)器,產(chǎn)品與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器間會產(chǎn)生交流,相關(guān)組件會通知機(jī)器,庫存里是否缺少某種芯片,整個工廠相關(guān)機(jī)器都會據(jù)此重調(diào)程序。

  前述德國國家科學(xué)和工程院發(fā)布的《智能服務(wù)2025》(Smart Service Welt 2025)介紹了很多場景。如一家制造X射線儀(智能物品)的公司創(chuàng)造了一個服務(wù)平臺,包含有成千上萬X射線案例的數(shù)據(jù)庫。除了出售X射線儀,該制造商還提供數(shù)據(jù)庫支撐的診斷服務(wù)(智能服務(wù))。因數(shù)據(jù)誕生的“智能服務(wù)”可以更準(zhǔn)確地預(yù)測客戶想法。報(bào)告稱,能將1000種以上因素考慮在內(nèi)的算法,可將商業(yè)預(yù)測的準(zhǔn)確性提高1千、1萬、甚至10萬倍。

  德國在線零售供應(yīng)商Otto售賣的物品有2億多件。它用創(chuàng)業(yè)公司Blue Yonder開發(fā)的智能算法,對每件商品下周或下月的銷售進(jìn)行預(yù)測。這種算法將200多種變量囊括在內(nèi),使得Otto對銷售預(yù)測的準(zhǔn)確率提高了20%到40%,也幫助其更好地平衡銷量與庫存。

  不過,德國企業(yè)從高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)者向靈活服務(wù)提供者的轉(zhuǎn)變還非常緩慢。報(bào)告指出,“要讓客戶向制造商交這些服務(wù)費(fèi),就很難了。所以,制造商正在艱難地回收數(shù)據(jù)化投資的成本?!?/FONT>

  更大挑戰(zhàn)還在于動員德國數(shù)量龐大的中小企業(yè)參與這場革命??ǜ衤J(rèn)為這比安全問題還重要,“現(xiàn)在很多大企業(yè)都在向工業(yè)4.0邁進(jìn),但中小企業(yè)的步伐很慢?!薄吨悄芊?wù)2025》的數(shù)據(jù)顯示,只有五分之一的德國企業(yè)表示他們將重點(diǎn)放在智能產(chǎn)品和智能服務(wù)上,五分之二的企業(yè)表示在該領(lǐng)域毫無作為。

  報(bào)告提醒,繼續(xù)將精力放在以產(chǎn)品為中心的細(xì)分領(lǐng)域不再可行,數(shù)據(jù)延伸出的智能服務(wù)正釋放出一波顛覆性的商業(yè)模式。萊比錫商學(xué)院院長潘安德(Andreas Pinkwart)認(rèn)為,“數(shù)字化時(shí)代要求已發(fā)展到相當(dāng)規(guī)模的公司要改變甚至徹底變革現(xiàn)有經(jīng)營模式。所以,想開展工業(yè)4.0 的企業(yè)需要有豐富的想象力進(jìn)行突破性的嘗試,企業(yè)要有主觀能動性及創(chuàng)業(yè)精神的員工;有悠久歷史的大企業(yè),可以向新創(chuàng)公司學(xué)習(xí)?!?/FONT>

  至于工業(yè)4.0的數(shù)據(jù)安全問題,采訪者們并不太擔(dān)心。Asha-Maria Sharma說,工業(yè)軟件在數(shù)據(jù)安全方面已有很高的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在要在其他領(lǐng)域的軟件上普及。

  中國的工業(yè)4.0“本地化”

  而CeBIT會展剛結(jié)束,中國兩大頂級業(yè)界論壇在北京、深圳兩地都緊跟工業(yè)4.0熱度話題推出了專題論壇,顯得比德國還熱鬧?!皠偛艆嵌鬟_(dá)(百度首席科學(xué)家)問我工業(yè)4.0是什么?在德國,知道工業(yè)4.0的可能還不如中國知道的人多?!钡聡鴿h堡大學(xué)教授張建偉在2015中國(深圳)IT領(lǐng)袖峰會的工業(yè)4.0專論壇上坦言。在他看來,4.0是把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人際互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、機(jī)器人、3D打印技術(shù)融合在一塊,然后用各種最新算法來整合整個生產(chǎn)過程?!白罱K改變整個生產(chǎn)流程,好處是可以縮短生產(chǎn)時(shí)間,減少中間環(huán)節(jié),提高效率,使得生產(chǎn)過程變得更自動、更自主、更有預(yù)測性,生產(chǎn)更智能化、更綠色化。”他說。

  美國、日本和中國的ICT企業(yè)已在傳統(tǒng)制造業(yè)之外給德國的老牌企業(yè)足夠多挑戰(zhàn),專利申請?zhí)峁┝俗C據(jù):根據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織的數(shù)據(jù),2013年中國專利申請數(shù)量超過德國成為全球第三,達(dá)到2.1萬件。華為、中興兩家企業(yè)僅次于日本松下位列二三。

  不過,中國的整體情況沒有那么樂觀:中國制造在多年高速增長后,增速減少而效率未升。中國制造業(yè),甚至大型制造企業(yè)的的自動化能力尚不足,大部分企業(yè)還在驚喜于工業(yè)3.0帶來的自動化生產(chǎn)線。中國航空工業(yè)集團(tuán)董事長林左鳴以自身為例,稱在武漢投資120億元建的低溫多晶硅生產(chǎn)線大量生產(chǎn)自動化:“原來預(yù)計(jì)6000多員工,自動化以后減少70%的員工,降低了人口的投入。”在他看來,機(jī)器穩(wěn)定性高過人工,“生產(chǎn)淡季時(shí)很多工人要歇工,有些之后可能就不回來了,我們要不斷重新培養(yǎng)熟練工人”。

  在德國CeBIT上,中國某大型軟件公司部門經(jīng)理告訴財(cái)新記者,中國制造企業(yè)長期依賴外部經(jīng)銷商,對產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)的反饋很粗放:“賣得掉是銷售額,賣不掉是庫存,過去供大于求對庫存沒概念,城市賣不掉還可以賣農(nóng)村,但都是經(jīng)銷商的事?!边@樣的環(huán)境下,制造業(yè)企業(yè)最關(guān)注的仍是人力成本?!拔覀兘o企業(yè)做系統(tǒng),很多都是配套自動化。大數(shù)據(jù)不是沒有能力,而是企業(yè)自身也沒有數(shù)據(jù)。”他說,人力成本日漸高企后,很多企業(yè)老總升級的初衷就是換掉人。

  相比工業(yè)界尚處于自動化的摸索,中國的通訊、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域從用戶端開始,慢慢從實(shí)體內(nèi)容或虛擬內(nèi)容的售賣層面向上游制造滲透。通訊和互聯(lián)網(wǎng)的胃口已蔓延至工廠,外部壓力讓制造商有了緊迫感:小米沒工廠,但小米賣得比有工廠的企業(yè)還好。

  在德國擁有工廠的庫卡機(jī)器人公司CEO孔冰研究認(rèn)為,無論德國還是中國,目前主流生產(chǎn)制造尚在硬自動化階段,柔性不足,能實(shí)現(xiàn)的仍是大規(guī)模批量生產(chǎn),能選擇的產(chǎn)品非常有限。在孔冰看來,中國在工業(yè)4.0時(shí)代最大的競爭力來自IT:“中國的IT大家都說是世界排名第二位。我們有可能結(jié)合工業(yè)4.0,整個智能化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)彎道超車?!彼J(rèn)為除了車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能穿戴這類和消費(fèi)者結(jié)合緊密的形態(tài),IT和工業(yè)4.0的結(jié)合很關(guān)鍵。中國最大的寬帶數(shù)據(jù)公司世紀(jì)互聯(lián)在中國工業(yè)4.0進(jìn)程中顯然是基礎(chǔ)通訊連接能力的主力,但總裁孟璞卻直言比較喜歡李克強(qiáng)在最新政府工作報(bào)告中提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”概念。

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:工業(yè)4 0 智能化工廠 機(jī)械 電子 我要反饋