全经联网

 找回密码
 注册
搜索
全经联网 首页 创新智库 产业园区 查看内容

学德国做中国(一) I 新时代下的中国如何嫁接工业4.0

2018-1-9 17:53| 发布者: 全经联网客服| 查看: 5729| 评论: 0|原作者: 任国刚|来自: 智纲智库

摘要: 全球新技术革命正在加速推动产业变革。美国的工业互联网、德国的工业4.0和中国的制造2025是在中国企业家中最具影响力的三个制造业概念。对于广东中小制造业企业,德国工业4.0更是深入人心。 ...
fd1b708a8a2d2d23692c83c7cb060e02.jpg
  2017年10月21日-29日,智纲智库北京中心总经理任国刚作为指导教师随同广东省中小企业发展促进会组织的企业家学员们前往德国开展以德国工业4.0为主题的游学考察。在游学考察期间,任总形成了一系列关于思考中国制造业发展路径——学德国做中国的观点文章,在此供大家分享。

  全球新技术革命正在加速推动产业变革。美国的工业互联网、德国的工业4.0和中国的制造2025是在中国企业家中最具影响力的三个制造业概念。对于广东中小制造业企业,德国工业4.0更是深入人心。
  经过考察发现对于很多企业家来说,工业4.0是一个比较模糊的概念。很多人把先进自动化生产线理解为工业4.0,还有认为德国社会人文关怀的潜规则和硬制度,甚至有人把坚守匠人精神、手工打造的制造模式也理解为工业4.0。而在这次德国实地考察中,德国专家介绍工业4.0是德国的国家战略,但是它的外延和内涵在德国国内也还未真正达成一致。

56c86861d66ffd66232e61b78e4b58a6.jpg
  无论是德国的工业4.0,美国的工业互联网(现在更强调人工智能),还是中国的智能制造,有一个共性的东西,那就是“工业制造+新一代信息技术”。新一代信息技术主要包括互联网、物联网、大数据、云计算等等。

我们怎样理解德国的工业4.0呢

  从我个人理解的角度来看,德国工业4.0是从工业1.0、2.0、3.0到今天的4.0,是德国工业水平逐步进化过程,也是工业发展中不断迭代的。
  工业1.0是“工业制造+工人主导”的制造模式,即工人在传统制造设备如车床、铣床、磨床上生产各种零部件。在这个阶段,工人的技术水平非常重要。
  工业2.0是“工业制造+数字控制+工人辅助”的制造模式,即工人在数控设备如数控车床、加工中心上生产各种零部件。在这个阶段,数控系统和工业计算机上的程序设计水平非常重要,工人更多地处于辅助的角色。现今国内大部分中小企业仍处于工业2.0阶段。
6899b7dd64ee649e62a8e4fc93493f2f.jpg
  工业3.0是“工业制造+过程控制+工辅助”的制造模式,即在可编程控制器下的生产线和机器人协同控制的生产线上制造零部件和整机(汽车全自动生产线),极端情况下可以实现无人工厂。在这个阶段,自动化生产线的设计、机器人等自动化设备的水平,以及协同管理控制的系统软件十分重要,工人只需在生产线上完成简单的辅助性工作。这种自动化生产线是大规模生产方式,如汽车生产线、制药包装生产线等。
  工业4.0是“工业制造+新一代信息技术”的制造模式,即它是工业2.0或工业3.0与新一代信息技术高度融合的产物。比如工业3.0的自动化生产线主要计划生产大规模标准化产品,而工业4.0的生产线要实时生产小规模个性化产品。工人必须快速适应多种岗位的工作。这个阶段,在协同运作上打造实现设计、制造、物流、销售实时互联的开放平台和协作生态将变得十分重要。

caf28087467a20d4520441453a6ccbe6.jpg
  根据德国弗劳恩霍夫(Fraunhofer) 应用研究促进协会工业4.0生产组织模式研究课题组负责人Hammerle博士介绍,德国的工业4.0还处在前期研究探索阶段,还没有真正意义上工业4.0的示范。
  综上所述,中国中小企业去德国学习工业4.0,要记住以下两个关键点:一是德国工业4.0是迭代进化的结果,是建立在工业3.0之上的,对于国内还处于工业2.0甚至1.0、1.5阶段的中小企业,打好基础十分重要;二是工业4.0是一种工业制造模式,不是像媒体上整天炒作得那样高不可攀。就像互联网一样,很多中小企业都可网上做生意,那才是真正的工业4.0时代。
  在新一代信息技术领域中国是仅次于美国的第二大国,在行业应用上甚至超过美国。因此也有一种说法:技术美国第一,模式中国第一。这当然得益于中国有全球最大的市场需求。

中国式工业4.0是什么样的场景

  佛山中南机械集团是一家生产高复杂零部件和数控装备的制造企业,生产产品包括各种数控车床、铣床、加工中心和定制专用数控装备等。在工业4.0理念的驱使下,中南机械集团从传统的单机销售方式向综合解决方案转型,为企业提供基于工业互联网的数控加工系统和服务。
  工业园区发展模式是中国重要的一种产业发展模式,但是在国内比较偏僻地方的园区,对于熟练工人和技术人才的需求长期以来很难解决。虽然通过培训可以教会工人操作数控装备,但是工程技术人才的瓶颈难以突破。那么,中南机械通过互联网技术和企业核心优势,为这类园区企业提供现实需求问题。

13e54478e20f1e87f27bb7c2be9d4510.jpg

  中南机械的中国式工业4.0模式,是以制造系统设计+数控装备集群+互联网+技术服务”工业创新体系模式。这种模式为园区企业提供了全方位的综合解决方案,具体的应用场景如下。
  一是中南机械根据园区企业生产的需要,为其规划设计由数控装备集群构建的制造系统。二是中南机械为企业提供其需要的各种数控装备,除了中南机械制造生产的装备,也包括需要外购的装备。三是中南机械为企业培养熟练工人和技术人员,除了培训其对数控装备的操作使用,还会派出技术人员进行现场指导。四是在工厂建成生产后,为企业提供复杂零部件的制造编程,当样品达到企业的标准后,将零部件程序通过互联网发给企业或者直接传送到数控装备上,生产达到企业要求的零部件产品。

55ff0bf8b7ff245510e140a8adf8deac.jpg
  总而言之,中国式的工业4.0与德国工业4.0的模式是不同的,这是由我们国家的工业发展水平、社会制度完善程度、国家与企业文化特点所决定的。

德国科技成果是在协会内转移转化的模式


  弗劳恩霍夫应用研究促进协会是德国也是欧洲最大的应用科学研究机构,下设70多个研究所,超过2.5万名研究人员,总部设在慕尼黑。协会成立于1949年,以德国历史上著名的科学家、发明家和企业家约瑟夫•冯•弗劳恩霍夫(Joseph von Fraunhofer)命名。
  我们这次考察了位于工业重镇-斯图加特的制造技术和自动化研究所 -IPA的工业4.0生产组织模式实验室。在参观了基于视频、AR、VR的组织生产模式示范后,该项目负责人Hammerle博士又详细地给我们介绍了他们最新的研究成果。
5b02afffc8046742c85a89fd0abbe80e.jpg
  Hammerle博士介绍的德国工业4.0,不同于中国和美国的技术创新的概念。在德国,工业4.0是指利用大数据、云计算等数据化手段,实现人员与技术高度融合,从而提高企业的生产效率的变革。弗劳恩霍夫协会从事的科研工作分为三个环节:研究、引领和实施。目前对于生产组织4.0还处在研究工作阶段。

  我对弗劳恩霍夫协会的了解,始于2015年上海国家技术转移东部中心项目咨询服务。东部中心是由科技部火炬中心和上海市科委联合成立、旨在服务于长江三角洲地区的技术转移机构。在国家科技成果转化法的背景下,东部中心将重点推动国际技术和国内科研院所、高等院校和创业企业的科技成果的转移转化。以东部中心为核心的上海国际技术转移转化基地是建设全球有影响力科创中心的六大功能区之一。

  研究发现:在全球技术转移中,德国模式是非常具有特色的,最有代表性的就是弗劳恩霍夫协会和史太白经济促进基金会。不同于美国通过风险投资和资本上市的技术转化模式,德国模式更多的是将科研成果在产业协会内部进行扩散、推广和应用。有关资料介绍,德国联邦和地方政府资助的研究经费与其技术转移转化的收入有直接关系。这是国内很多国家星火计划、863计划等国家资助经费计划非常值得借鉴的。在考察过程中,我们可以深深感受到他们专注于服务企业的理念和做法,而在硅谷更多的关注是技术革命、投资价值和怎样获得风险投资以及IPO上市。

快乐工作和效率提高 是德国工业4.0的两个核心


  德国工业4.0国家战略是在全球技术革命推动下产生的,是新一代信息技术对未来市场需求变化的预判下提出来的。以用户为中心,小批量、个性化、定制化的互联网模式,对于像德国这种以汽车工业为主导的大规模生产模式是前所未有的挑战。可以说,德国的工业4.0是国家产业升级和变革战略的结果。
  在德国工业4.0的推进过程中,弗劳恩霍夫协会根据所市场和企业的需要,把工业4.0分解为生产组织4.0,科技研发4.0等多个研究方向。工业生产组织4.0的研究内容,不仅要关注技术和产业,更要关注技术和人的结合,并让员工快乐工作是核心。这种将愉悦工作与提高效率融合在一起的理念与美国完全不同,美国的工业互联网、人工智能等科技发展的理念是要改变世界。

d6ddcd59923941d2a63356ee6a15119c.jpg

  在德国工业4.0中,数据化是一个很重要的关键点。从制造业发展的进程中可清楚地看到:制造业领域的应用数据增长的速度和数量非常惊人,大数据、云计算、智能手机、VR、MR等新一代信息技术被大量使用。德国工业3.0是一个个内部数据孤岛形成一个控制单元,例如宝马最先进的汽车生产线,5-6台机器人构建一个作业单元。工业4.0就是要把这些孤立的数据单元互联互通,把工业生产推到一个新的高度。

  德国的工业4.0研究的目标是要成为放之四海而皆准的模式,要让德国的大企业和中小企业中能够普遍使用。而不是仅仅针对奔驰、宝马这样的龙头企业。目前他们的研究还处在信息化应用阶段,离全互联还有很远的距离。

  德国工业4.0战略要为国家提供更多的就业岗位和创造更多的产业收益。

  德国工业4.0要实现企业很多岗位之间互联,这种岗位的互联不同于传统的企业内部封闭的管控互联,而是要达到企业对外开放的实时互联。只有这种实时互联,每个岗位上的员工才可以实时了解客户的即时需求,从而为客户提供精准个性的定制服务。

  员工要适应如此多的互联工作岗位,就要求生产组织4.0的协同系统必须要让生产控制过程简单化,现场操作流程便捷化和可视化。我们在实验室看到的生产操作的视频就是可视化具体应用。

90d90fe5f7e71a6be873cf2522e07a6a.jpg

  国内对德国工业4.0的研究和文章,大多侧重在技术创新和产业变革,真有点高大上的感觉。到了德国你才真正领会它的真谛。这种以人为本、让员工快乐和愉悦工作的发展理念,具有很强的颠覆性。德国的社会制度和强大的工会组织也不允许工业4.0变革造成工作岗位减少。

  德国工业4.0还需要适应移民带来的现实问题。德国的生产线上有大量的跨国“农民工”,他们既不是德国人,也不懂德语。要适应多种语言的跨国移民,生产组织采用不同语言的可视化说明,对于解决这个问题很有帮助。

  德国工业4.0的推广应用也面临很多问题。改变企业家的管理理念,引导他们认同工业4.0价值及作用也需要时间。大量员工培训、可靠资金的投入、组织结构的调整和运营流程的再造等,还都还没有破题。能否得到工会的首肯和支持,对德国工业4.0的应用影响巨大。

372243064fda40cbc3f59bca407cde93.jpg

  在德国工业4.0做的最好的企业是博世(Bosch)集团,目前已经有一个400人的团队在开展这项工作。由Hammerle博士负责研究的德国生产组织4.0的目标不仅是国内市场,而是要为全球工业界提供定制化的生产组织服务,或者说是工业4.0时代的SAP。

中国式工业4.0计划要补上人文关怀这一课

  中国经济正在从要素驱动向创新驱动和效率驱动转变,技术和人才是未来发展的重要因素。《中国制造2025》国家战略,是在创新和效率驱动下的制造业发展的顶层规划和线路图,目标是要实现“中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变”。与德国工业4.0比较,《中国制造2025》相同之处都是 “以信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线”,不同之处是我们九大战略任务、五项重大工程、十大重点领域仅限于产业效率提高,但是并没有体现人文关怀的具体章节和内容。

  当然,与德国不同,中国还处在从工业2.0向3.0升级的发展阶段。广东各级政府大力推动“机器换人计划”,就是希望采用“生产线+机器人”的自动化制造模式来提高企业的生产效率。2016年,全球超过60%的机器人市场份额在中国。美的企业不惜成本收购德国的库卡公司,就是看重未来中国的机器人市场机会。

  在新的发展环境下,中国企业首要面临专业人才严重短缺的现实问题。中国企业在推行“机器换人计划”的同时,要加大研究生产组织的3.0模式,要培训产业工人适应新的工作岗位,而不是简单地减少就业岗位。这是企业的社会责任。

  值得注意的是,德国全球领先的西门子“无人工厂”在他们国内并没有被大量使用,这可能与发展理念、社会制度和工会组织有很大的关系。但是,打着德国工业4.0的幌子,西门子在成都建设称为全球第二个智能创新工厂的示范项目,就是要把这个工业3.0的顶级系统兜售给了中国,抢占中国巨大的市场。

  中国是一个拥有14亿人口的大国,增加和保持充足的就业岗位是一项基本国策。十九大报告就把增加6000万就业岗位作为一项重要的施政内容。我们在推动制造业2025战略过程中,无论是政府还是企业,都应该多多注重人文关怀,强化以人为核心的发展规划。毕竟在走向创新和效率驱动的发展阶段,人还是最为重要的关键。学德国做中国很重要。

作者:任国刚    智纲智库北京中心总经理

雷人


路过

鲜花

鸡蛋

最新评论

中国网  人民网  新华社  中国日报  国际在线  凤凰网  今日头条  新浪新闻  东方财富  全经联工作邮箱  联系我们  意见反馈  全经联网-全产业、新经济、联发展

Powered by 全经联网 X3.3 ( 京ICP备09077143号

© 2008-2018

返回顶部