一、工業(yè)4.0時(shí)代的特征
Klaus Spicher教授表示,講到數(shù)據(jù)創(chuàng)新以及工業(yè)4.0,關(guān)鍵就是用新的理論和新的方法去實(shí)現(xiàn)變革。說(shuō)到工業(yè)革命,無(wú)論是18世紀(jì)起源于英國(guó)的第一次工業(yè)革命,還是現(xiàn)在的工業(yè)4.0,這些革命都令全球GDP得到了很大提升。為什么工業(yè)4.0是由德國(guó)提出的?這與德國(guó)的國(guó)家特征和德國(guó)工業(yè)的發(fā)展歷史息息相關(guān)。我們希望讓德國(guó)的制造業(yè)做得更高效、更安全,并帶來(lái)更多利潤(rùn),而這必須把先進(jìn)的IT技術(shù)和自動(dòng)化生產(chǎn)整合在一起,由IT技術(shù)驅(qū)動(dòng)帶來(lái)很多變化,這便是工業(yè)4.0的概念初衷。從技術(shù)上講,工業(yè)4.0并沒有太多創(chuàng)新,更多的還是概念創(chuàng)新,其將工業(yè)與生活用智能的方式聯(lián)系在了一起。
對(duì)于全球物流業(yè)來(lái)說(shuō),工業(yè)4.0帶給我們更多還是供應(yīng)鏈的創(chuàng)新與優(yōu)化,尤其是我們現(xiàn)在有了新的管理方式和思維方式來(lái)指導(dǎo)我們的行動(dòng)。通過(guò)產(chǎn)品之間的網(wǎng)絡(luò)連接,我們還能大大簡(jiǎn)化項(xiàng)目管理的復(fù)雜程度,并極大提升管理效能。而企業(yè)的一切改變必須是由上至下的,否則不會(huì)有太大的改觀。
而房殿軍教授則認(rèn)為,引用德國(guó)的一個(gè)解讀,工業(yè)4.0更像是一種虛實(shí)融合系統(tǒng)。這其中,工廠、生產(chǎn)的產(chǎn)品為實(shí)體,我們每天使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則為虛,把兩者融合為一體就是工業(yè)4.0的核心內(nèi)容。這不僅要涉及到傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng),也涉及到現(xiàn)在正在發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng),以及未來(lái)更加綜合的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。
而虛實(shí)融合系統(tǒng)要與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,就需要與一個(gè)或多個(gè)云進(jìn)行溝通,這樣的系統(tǒng)一般具有傳感器,也就是說(shuō)它既能感知周邊的環(huán)境得到信息,還能根據(jù)得到的指令,和環(huán)境有感知進(jìn)行互動(dòng)。實(shí)現(xiàn)執(zhí)行動(dòng)作就需要分散的智能控制系統(tǒng),它能夠通過(guò)感知周圍得到相應(yīng)的信息,并智能地控制系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。
工業(yè)4.0帶給我們的最大變化,就是可以根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行隨機(jī)變化。未來(lái),無(wú)論是系統(tǒng)、還是產(chǎn)品,一定都是模塊化的,一定都有更高的自主性,工業(yè)4.0將帶來(lái)更高水平的生產(chǎn)效率
二、工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)企業(yè)提出的挑戰(zhàn)
在工業(yè)4.0時(shí)代下,中國(guó)制造業(yè)存在哪些機(jī)會(huì)?房殿軍教授表示,首先從中國(guó)政府層面可以看到,工業(yè)4.0與目前中國(guó)大力推進(jìn)的工業(yè)化與信息化“兩化融合”的戰(zhàn)略不謀而合,這使得德國(guó)與中國(guó)政府在此方面有了很大的共鳴,這對(duì)于中國(guó)的企業(yè)和企業(yè)家是很好的機(jī)會(huì),也是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要機(jī)遇。
第二,工業(yè)4.0可以有利推動(dòng)中國(guó)的一些弱點(diǎn)項(xiàng)目。因?yàn)楣I(yè)4.0要求產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化,以及流程的標(biāo)準(zhǔn)化的模塊化,這對(duì)于中國(guó)制造業(yè)是利好的消息,可以帶來(lái)很多增值和盈利的機(jī)會(huì),同時(shí),工業(yè)4.0也為中國(guó)企業(yè)家提供了很多的商機(jī)。
目前,中國(guó)已經(jīng)發(fā)展成為世界上最大的機(jī)械制造國(guó),而我們的出口卻被德國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。與此同時(shí),中國(guó)制造業(yè)對(duì)中國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)是非常重要的,而如此重要的產(chǎn)業(yè),我們的效率和基礎(chǔ)卻是怎樣呢?工業(yè)4.0能否對(duì)中國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)發(fā)揮作用是非常重要的。
當(dāng)然有機(jī)會(huì),也有威脅,我們看一下中國(guó)在工業(yè)4.0時(shí)代面臨的威脅是什么。
金融危機(jī)以后,很多西方國(guó)家意識(shí)到實(shí)體經(jīng)濟(jì)對(duì)國(guó)家實(shí)力的重要性??梢钥吹剑聡?guó)無(wú)論是金融危機(jī)時(shí)期、還是歐債危機(jī)時(shí)期,其經(jīng)濟(jì)實(shí)力都是非常強(qiáng)的。而其他國(guó)家也都在重新重視制造業(yè),把制造業(yè)重新引回到自己的國(guó)土,這些對(duì)于我們中國(guó)制造業(yè)來(lái)講的確存在著威脅。
新的技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)是沖擊,傳統(tǒng)的制造業(yè)未來(lái)也會(huì)受到新技術(shù)的挑戰(zhàn)。當(dāng)然不能忽視的是,工資還比較低的東盟國(guó)家和印度拉美國(guó)家,越來(lái)越明顯地對(duì)中國(guó)低端制造業(yè)構(gòu)成了威脅。
因此,對(duì)于擁有最大制造業(yè)市場(chǎng)的中國(guó)來(lái)講,中國(guó)政府已經(jīng)公開表示支持發(fā)展和推動(dòng)工業(yè)4.0,以上對(duì)于中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)也是非常重要的。
面對(duì)如此市場(chǎng)契機(jī),有越來(lái)越多的企業(yè)開始關(guān)注自動(dòng)化技術(shù)市場(chǎng)。有統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,目前中國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)的整體規(guī)模已經(jīng)超過(guò)1千億,聽起來(lái)雖然不算太大,但是占世界市場(chǎng)的份額是非常驚人的,已占三成以上。
當(dāng)然中國(guó)企業(yè)也有自身不足、需要改進(jìn)的地方。這些劣勢(shì)體現(xiàn)在我們對(duì)新的技術(shù)方案接受能力很強(qiáng),但在實(shí)施的時(shí)候存在非常嚴(yán)重的浮躁情緒,沒有把先進(jìn)的技術(shù)方案真正實(shí)現(xiàn)效益最大化。
另外,中國(guó)人在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程控制方面一直是弱項(xiàng),缺少標(biāo)準(zhǔn)化,也缺少標(biāo)準(zhǔn)化的思維。中國(guó)企業(yè)重技術(shù),但不重視流程管控,尤其是在技術(shù)研發(fā)方面,我們的確需要學(xué)習(xí)德國(guó)人的嚴(yán)謹(jǐn)和系統(tǒng)的思維能力。希望在這些得到改進(jìn)后,中國(guó)能不再是制造大國(guó),而真正成為創(chuàng)造的大國(guó)。
三、如何應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代的變化
房殿軍教授根據(jù)近年來(lái)在中國(guó)的工作心得,對(duì)中國(guó)的制造業(yè)和物流業(yè)發(fā)展提出了一些建議。首先,德國(guó)人非常看重標(biāo)準(zhǔn)化,雖然目前德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)做得非常好了,但他們?nèi)匀话褬?biāo)準(zhǔn)化放在首位,第二才是流程。
為此,中國(guó)企業(yè)一定要積極推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。在此方面,汽車領(lǐng)域的模塊化已經(jīng)做得非常好了,客戶可在網(wǎng)上選擇自己想要的配件。當(dāng)下,中國(guó)的家電行業(yè)也開始朝這個(gè)方向努力,相信家電行業(yè)的客戶定制化是未來(lái)的一大趨勢(shì)。而工業(yè)4.0在這一方面給予了非常重要的內(nèi)容和技術(shù)支持。
其次,中國(guó)的物流成本在GDP中所占比例還是歐美的一倍之多,這其中很大一部分都浪費(fèi)在了流程上。雖然,我們應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)甚至比有些歐洲國(guó)家還先進(jìn),但是我們的系統(tǒng)流程遠(yuǎn)沒有真正發(fā)揮出效用。必須用標(biāo)準(zhǔn)的流程和標(biāo)準(zhǔn)的模式才能有效推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。雖然,目前中國(guó)在電子商務(wù)能力方面有強(qiáng)項(xiàng),但是光靠做電商是不能支撐中國(guó)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)體系的,我們還是需要引入標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)效率的提高,和成本的降低。
當(dāng)然,工業(yè)4.0時(shí)期一定會(huì)有很多新的技術(shù)出現(xiàn),比如我們中國(guó)正在積極開展的3D方面的研究,再如人機(jī)混合系統(tǒng),以往強(qiáng)調(diào)的自動(dòng)化是單體設(shè)備的自動(dòng)化,而未來(lái)一定是系統(tǒng)整體的自動(dòng)化。系統(tǒng)之間的交互,人和系統(tǒng)之間的對(duì)接就是非常重要的研究領(lǐng)域之一,某一部分做得最優(yōu)不是最好,而是要整體最優(yōu)。
說(shuō)到新技術(shù)的研發(fā),自然要提到德國(guó)弗勞恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML)。作為歐洲最高級(jí)別的應(yīng)用研究機(jī)構(gòu),這里一直在為工業(yè)4.0時(shí)代下的物流應(yīng)用創(chuàng)新持續(xù)貢獻(xiàn)力量。如已經(jīng)成功研發(fā)的智能料箱解決方案,嵌入式的技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接后就形成了智能的箱子集群,每個(gè)箱子都能把信息上傳到網(wǎng)上。由此還可以形成智能運(yùn)輸系統(tǒng),智能的箱子可以告訴車輛要去什么地方,不再是統(tǒng)一調(diào)度,而是由箱子告訴車輛應(yīng)該往哪個(gè)方向,這種智能系統(tǒng)在未來(lái)是非常好的發(fā)展方向。
再如IML的最新研發(fā)成果,在2014年德國(guó)CeMAT展會(huì)上最新展出的可以雙方向行走的穿梭車(Shuttle)系統(tǒng),其在貨架里可以同時(shí)垂直和水平高速移動(dòng)。這樣的技術(shù)在工業(yè)4.0時(shí)代無(wú)疑會(huì)給我們的生產(chǎn)提供更大柔性,和更高效的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。
可以看到工業(yè)4.0時(shí)期,大家都把智能工廠放在了重要的地位。而智能制造有自動(dòng)化部分,有手工部分,也有人機(jī)互動(dòng)的部分,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)情況進(jìn)行相應(yīng)的定位。當(dāng)然工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)是我們實(shí)現(xiàn)智能工廠的關(guān)鍵,這方面,中國(guó)企業(yè)在設(shè)計(jì)工廠時(shí)更加重視廠房的設(shè)計(jì),但其實(shí)這從物流的角度是不提倡的。大家可以看到寶馬或奔馳的建筑外觀非常奇怪,可能不太符合中國(guó)的風(fēng)水論,但其實(shí)它是最高效的,最適合工業(yè)4.0發(fā)展的。
最后一點(diǎn)要提到人才培養(yǎng),這也是我們推動(dòng)工業(yè)4.0的關(guān)鍵。自動(dòng)化設(shè)備的增強(qiáng)會(huì)讓我們的企業(yè)需要更多的高端人才,軟實(shí)力在工業(yè)4.0時(shí)期比硬實(shí)力更加重要。在此方面,德國(guó)物流研究院非常愿意為中國(guó)企業(yè)提供這方面的支持。