新闻是有分量的

“工业4.0”将是最后一次工业革命?_15

2019-04-22 11:53栏目:商业
TAG:

  工业4.0在德国被认为是第四次工业革命。第一次工业革命发生在18世纪至19世纪,以蒸汽机的使用为标志,实现生产过程机械化;第二次发生于19世纪后半期的电力应用;第三次发生于20世纪后半期,以可编程逻辑控制器(PLC)为代表,实现生产工程的自动化。工业4.0被认为是机械化(第一次)、电气化(第二次)、自动化(第三次)后的第四次工业革命。

  未来十年,第四次工业革命将步入分散化生产的新时代。工业4.0通过决定生产制造过程等的网络技术,实现智能制造,进行实时管理。智能制造中的生产设备具有感知、分析、决策、控制等功能,是先进制造技术、信息技术的集成和深度融合。智能生产过程中,传感器、智能诊断和管理系统通过网络互联,由程序控制上升到智能控制,从而制造工艺能够根据制造环境和制造过程的变化,进行实时优化,提升产品的质量和生产效率。

  工业4.0需要解决四大难题

  工业4.0是由大规模批量生产向大规模定制生产转变,是由集中生产向网络化异地协同生产转变,是由传统制造企业向跨界融合企业转变。德国工业4.0工作组的最终报告指出,实现工业4.0尚存在标准化、复杂的系统管理、通信基础设施建设、网络安全保障等四大难题。

  (1)标准化:工厂要对内外的各种物品与服务进行联网,那么,通信方式、数据格式等许多内容都需要标准化。

  (2)复杂的系统管理:实际生产过程与各种业务管理系统协同之后,系统整体更加复杂化,对其进行管理将更困难。

  (3)通信基础设施建设:主要是指适用于工业的、具有高可靠性的通信基础设施建设。

  (4)网络安全保障:工厂与外界实现联网之后,恶意软件的入侵、受到网络攻击的危险性将进一步提升,需要制定保障网络安全的对策与解决方案。

  未来,我国制造业将面临同样的难题。因此,加强与德国在工业4.0方面的合作,或将有助于前瞻性地解决这些难题,为未来制造业发展铺平道路。

  最后一次工业革命?

  未来制造领域,信息技术将得到史无前例的深度应用。互联网技术发展正在对传统制造业的发展方式带来颠覆性、革命性的影响。信息技术的广泛应用,可以实时感知、采集、监控生产过程中产生的大量数据,促进生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造,实现生产系统的智能分析和决策优化,使智能制造、网络制造、柔性制造成为生产方式变革的方向。从某种程度上讲,制造业互联网化或者工业互联网正成为一种大趋势。

  就产品而言,随着信息技术在制造业领域的广泛渗透,互联网技术、人工智能、数字化技术嵌入传统产品设计,使产品逐步成为互联网化的智能终端。汽车将不仅仅是一个电子产品,未来更将是一个网络产品,或者叫大型可移动的智能终端,具有全新的人机交互方式,通过互联网终端把汽车做成一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。

  从制造模式而言,工厂的集中生产将向网络协同生产转变。信息技术使不同环节的企业间实现信息共享,能够在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象,整合企业间的优势资源,在研发、制造、物流等各产业链环节实现全球分散化生产。这也使得传统信息技术企业有机会更多地参与到制造业之中,而传统制造企业则向跨界融合企业转变。企业生产从以传统的产品制造为核心转向提供具有丰富内涵的产品和服务,直至为顾客提供整体解决方案,互联网企业与制造企业、生产企业与服务企业之间的边界日益模糊。

  既然无论从制造模式角度来看,还是从产品角度来看,物质产品和服务都将被电脑存储和处理的信息所取代。那么,制造业本身将不复存在,抑或制造业继自动化、智能化之后不再有突破。

  有关工业4.0的三个神话

  传说一:工业4.0是革命性改变

  德企从不爱谈革命颠覆,或是破坏。

  套用宝马集团工业4.0生产专家ChristianPatron博士对新浪财经的答复:在宝马集团,不断改进生产系统是日常工作。工业4.0是符合宝马逻辑的下一步,而绝不是革命性改变。

  宝马集团对新浪财经确认说,他们在给工业4.0起名的时候就开始参与了。现在有一些公众辩论的主题,最早都是从宝马的工厂中总结出的,有的甚至在宝马的工厂中已经处在铺开阶段。这家车企对生产流程改造中的一些尝试,后来被列为工业4.0的生产方式。

  他们之后又给德国国家科学与工程院(Acatech)提了很多实施项目方面的建议。宝马参与了德国联邦政府教研部资助的,针对信息物理系统所设计的CyProS项目;另一个项目是研究在以机器人为主的自动化流程中,如何大幅度提升盈利能力。

  对于工业4.0的各个模块,德国企业并没有成型的文件,但是他们已经在做了。

  在汽车行业,供给链条至关重要。我们在过去几十年最大的尝试,就是如何相互联通以减少库存。十分巧合,德国政府提出工业4.0这一概念,然后就叫开了。德国博世集团董事会成员,即将在今年3月底履新德国马勒公司董事会主席的Wolf-HenningScheider接受新浪财经专访时表示。

  我们现在可以更清楚了解一些零部件在整个供应链中的需求状态。举例来说,我们生产一种电力辅助刹车系统无人驾驶中的一个关键部件。这个部件在博世6个工厂生产,然后在一个工厂组装。在工业4.0的背景下,我们可以随时知道每一个零部件在供给链中所处的状态。

  我们有一个工厂已经在采用工业4.0的基本原理,并在尝试不同的指标对工业4.0进行效果评估。Wolf-HenningScheider对新浪财经确认说。

  Wolf-HenningScheider补充说,他们同时也在和客户,也就是一些生产厂商讨论,甚至与一些客户进行项目试验,博世生产环节的信息安全也被考验。

  目前,博世集团有专门的软件公司处理信息安全问题;生产专门的硬件确保信息发出和接受的安全性;所以,和其他德国工业领头企业一样,在实现信息联通的同时,他们也在解决信息安全的问题。

  工业4.0其实是关于创造力的:通过技术革新来获取竞争力。物联网(InternetofThings)是工业4.0的一环,机器对话机器,机器对话生产部件,按照实现设定的程序自己完成生产全部过程,以此提升产品质量,解放人力。德国的企业战略专家,罗兰贝格战略咨询公司的创始人及监事会主席罗兰-贝格(RolandBerger)接受新浪财经专访时表示。他强调说,即使是物联网,你也要有物才能玩得转,自动化设备是承载,也是根本。

  传说二:工业4.0可将总生产成本降四成

  之前有猜想称,工业4.0直接将人、设备与产品实时联通,工厂接受消费者的订单直接备料生产,省却了销售和流通环节,整体成本(包括人工成本、物料成本、管理成本)比过去下降近40%。

  德国企业和专家们并不急于下这样一个结论。

  宝马集团工业4.0生产专家ChristianPatron博士对新浪财经直言:谁都在找寻优化成本的最佳解决方案,宝马也不例外。可现在,很多有关工业4.0的臆想在现实中根本做不到。宝马也绝不参与到类似有关成本削减比例的辩论中,或是支持毫无根据的预估。

  很难用一个具体的数字来说明工业4.0到底可以带来多大程度的成本降低。单个产品的成本下降空间都不同。我们认为工业4.0最大的意义在于降低库存,这点是非常显著的。另外一点就是更好地满足市场需求。Wolf-HenningScheider对新浪财经坦言。

  今天,每位顾客都巴不得有一辆独一无二的座驾,至少也要有定制选择菜单。如果依照传统生产方式,这会带来成本的激升。但工业4.0时代就可以反应够快。

  Scheider认为,工业4.0还有一个重大意义,就是市场形势略有变化时,这种变化都会毫无时间差地由终端直接反馈到生产线。现在,走完整个价值链仍需要时间,还需要从一个计划体系转向另一个计划体系。

  采用工业4.0的理念可以优化整个价值链,整个生产流程就会更为有效,减少库存,生产速度更快。这样都是节省成本的体现,但无论如何都不应该用简单的百分比来来衡量。

  工业4.0或许可能将生产成本减少4成到5成,但是这笔账不是这么算的。实际上,工业4.0可以带来40%左右的产能提升。在传统制造业,劳工成本是生产成本的2成,其他的成本包括原材料,机器设备和第三方服务等等。所以,假设产能提升了40%,整体的生产成本大概降低了8%左右。这8%里,你还要考虑到工人薪酬待遇有所提升才可以。罗兰贝格认为正确的成本计算方式应该是这样的。

  工业4.0不代表无人化生产,甚至未必一定是自动化程度加深。其实工业4.0的关键是采用新技术的合理应用程序,为工人们生产过程提供最理想的支持。例如,通过机器人和人力组合,让机器人承担繁重的体力劳动,可以极大地改善不合理的工作流程。宝马集团工业4.0生产专家ChristianPatron博士对新浪财经归纳说。

  此外,现在所流行的精益生产(leanproduction),其实无非是快速对客户需求作出反应,减少一切生产过程中无用和多余的环节。这种生产方式可以在多样化和小批量生产中达到效率最大化。

  传说三:工业4.0是一个德国问题

  宝马集团在4大洲14个国家有29个工厂。仅此一个原因,ChristianPatron认为就足以说明工业4.0是一个全球性的问题,对全球每一个工厂都同等重要。对于其他的德国跨国企业来说,更是同理。

  博世集团的工业4.0项目也正在全球运作,针对每一个模块都有不同的工业4.0项目在进行。全球各地的博世工厂也在寻找因地制宜的项目机会,再全球范围内推广。

  无论从生产到销售的任何一个环节来看,工业4.0都不是一个德国问题,但德企是以最为整齐的步伐在推进的。他们想做领头羊。

  德国人工智能研究中心与20家顶尖工业企业和研究机构,在德国的凯撒斯劳滕(Kaiserslautern)建了一个智能工厂。德国企业中,以自动化技术和工业软件系统为企业强项的西门子一直在扩充他们所有与垂直IT系统相关的业务。这些年来,西门子的每一次软件收购,都是为了合并及更新他们认为工业4.0时代所需的技术。

  工业4.0将信息安全这个问题提上了日程。但这并不是德国一国的问题。数据保护最终将需要一个全球性的合作协议这显然一时半会是落实不了的。那就一步步来,先从每个工厂,国家和地区自己的数据保护法规做起。最终会有一天,对信息安全的保护就像现在保护财产,和保护专利一样,成为常态。罗兰贝格对新浪财经说。

  一些德企日常的合作机构和参与的研发项目,都可以列出一条很长的名单。这些合作不仅局限涉及诸多国际研究机构。例如针对人力与机器人合作,美国乔治尼亚科技研究所很见长。针对自动化组装中的机器人协助,马萨诸塞科技研究所合作十分活跃;而针对ROS工业(ROSIndustrial)中的控制软件研发,慕尼黑科技大学是绝对强项。

  工业4.0的巨大潜力

  工业4.0有很大潜力,尤其是在针对市场需求量身定做这一环节。让计划生产与客户需求更快速联通,满足客户的多样需求,工业4.0是个很好的路径。Scheider对新浪财经说。

  宝马集团生产部发言人SaskiaE?bauer对新浪财经表示:在所有有关工业4.0的尝试中,依然只有人才能从消费者的视角去看一个产品。很多高端生产厂商相信,只有人才能保证产品的高质量。

  SaskiaE bauer认为,宝马集团的生产系统要求有很高的灵活性,人力可以很快适应新程序,更好地应对市场波动。

  宝马认为,工业4.0首先要保障设备互通的同时绝不能威胁到工人本身的操作安全;其次,设备和产品都要受到保护,不能被滥用,或是未授权被使用。所以,工业4.0所遇到的网络安全问题是十分宽泛的概念,为了保障安全,需要生产团队和IT专家合作才可能达成目的。

  罗兰贝格总结说:如果工业4.0可以减少8%的生产成本,这绝不是一个大数字。当然,在电子产业,例如手机生产,由于人力成本比例更高,成本降低幅度也会高些。整体而言,工业4.0时代的产品主要不是成本腰斩,而是成本降低的同时产品质量还能大幅提升,这就是意义所在。

  罗兰贝格还认为:工业4.0还可以带来一个好处,就是工人的生活质量将有大幅度提升。

  为什么这么说?物联网时代,人力将转移到做更多的软件开发或是质控方面,他们体力上的压力就会减少很多解放人力,这在之前的三次工业革命中都有所体现。

  工业4.0时代,产业工人将有更舒适的工作环境,待遇福利都将大幅度提升这大概是很多中国企业家还没有关注到的。