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工業4.0中國試驗場 汽車產業先闖關_7

未知 2019-06-15 14:08

  中國的制造業目前還基本處于工業2.0和3.0的階段,主要是實現生產的自動化和信息化,最近許多工廠都在增加機器人,可以提升產量和質量。但在互聯網時代,消費者的需求已經達到了高度的細分和個性化,甚至消費者也愿意參與到產品的設計與創新過程中來。如果在滿足消費者個性化需求的同時,也能顯著提升勞動生產率,必然要求智能化的工廠、生產和物流體系,這就是朝著工業4.0的方向發展了。這實際上是一個物流-信息系統,實現機器與機器之間的聯網。

  對于未來智能化的制造業,德國、美國和日本這世界上制造業最發達的國家,各自走出了自己的發展路徑。

  工業4.0是德國人提出的概念,認為制造業未來只能通過智能化的生產創造價值,即制造本身是創造價值的。而美國則提出工業互聯網,以通用電氣為代表,注重通過產品中的軟件,為客戶提供服務來創造價值,制造產品本身已經不賺錢了。這也是我們通常所說的物聯網。

  值得重視又被忽略的是日本。日本已經擁有世界上最高效豐田生產方式,其實在很多方面已經非常接近我們所提出的工業4.0:大規模定制的流水線、高度精密的機器人、零庫存的物流系統管理地。只是日本人從來都是先拿出最好的產品令人驚喜,也不知道如何總結概念來忽悠人而已。

  如果用工業4.0來概括制造業未來的發展方向,其實除了智能化與信息系統外,有一點往往被忽略掉,那就是制造業不僅僅是一個個工廠的智能化,它應該是一個整體的智能化系統,其中制造業的可持續性應該成為工業4.0的應有之義。日本的制造業本來就以節能環保著稱,日本已經實現了制造業的清潔化,用這個標準來衡量,中國的制造業還有很長一段路要走。能源是所有制造的基礎,目前日本還在探索未來分布式的能源,即所謂的地產地銷的能源系統,進一步實現制造業的智能化和整個工業的可持續化。

  最后,回到中國制造2025。這么多的概念,說到底是制造業要解決三大問題:個性化定制、服務以及可持續。這三個方向都可以創造價值。中國是全球最大的制造業國家,但大而不強。工業4.0是一個長期的進程,對于中國來說更是如此。未來也許中國不是制造業最先進的國家,但肯定是工業4.0最大的試驗場。

  中國已經是世界上最大的制造業經濟體,工業處于不同的發展階段,各地經濟千差萬別,完全可以容納這個世界上正在探索的不同未來制造業模式。

  我相信,在這個試驗場,中國制造2025=德國工業4.0+美國工業互聯網+日本精益制造和可持續的制造業。

  100個人眼里的100個工業4.0

  工業4.0顯然不是一個簡單的名詞解釋,現在來看,它更像是一堆新鮮名詞排列組合之后得出的一份份解決方案。

  沒人能夠給工業4.0下個清晰的定義,但是波士頓咨詢公司已經明確了共有九大支柱技術來組成工業4.0的內核,這一觀點已逐漸取得了行業的多數認同。

  概括地說,這些技術包括互聯網時代的三大底層基礎設施(工業物聯網、云計算、工業大數據)、兩大硬件技術(工業機器人、3D打印)、兩大軟件支持(知識工作自動化、工業網絡安全),以及面向未來的兩大終極技術(虛擬現實、人工智能)。

  這么多技術凝聚在一起,就像一個巨大的9面甚至更多面的魔方,兩兩結合就能拼湊出不同的圖景。不同領域的人受自己所處行業的影響,看見魔方的那一面也有所不同。因而,每個人心中的工業4.0定義和應用場景也都有所不同。

  根據咨詢公司羅蘭貝格的分析,工業4.0是擁抱了數字化技術的工業。數字系統可以讓企業將機器、存儲系統,以及運營資本在全球網絡中連接起來,并進行信息分享。這些互相連接的系統還可以獨立地自我管理,工作效率更高,識別錯誤的速度也更快。

  有人說,在100個人眼里,會有100個工業4.0。也有人不同意,直接把這個數字放大了10倍。

  德、美能在工業4.0的高地上會師嗎?

  數字化、人工智能、整合、創新既然工業4.0的概念寬泛得說不清,那么能否用和德國同處全球制造產業鏈第一陣營的美國所提出的工業互聯網來解釋工業4.0呢?

  德國的工業4.0和美國的工業互聯網還是有一定區別的,但是兩者殊途同歸。

  首先,美、德的相似之處在于,兩國智能制造的三大要素都很相似,有工業云,有應用,還有智能機器。這三大要素和銜接端口、互聯的網絡一起,共同構成了一個生態系統。

  不同之處在于,美國是自上而下地優化自己的制造系統。依托自己在ICT(信息、通信和技術),特別是互聯網領域的優勢和其基礎科研相結合,希望通過軟服務和互聯網開放的理念打造整個生態。美國圍繞著軟服務的基礎實現硬制造,最終的目的是控制制造業領域的上下端口,掌控整個生態圈。

  德國則相反,它是自下而上地優化制造系統,是依托強大的具有優勢的工業體系,然后再疊加新的信息技術。最終的目的是進一步強化德國在制造業領域的優勢,尤其是在諸多硬件標準上保持它的主導權。

  同時,它們也相互借鑒。德國正在逐漸引入一些軟服務,而美國在軟服務中引入了一些硬制造。

  簡單歸納起來,就是美國人是以智能為核心,德國人則是以制造為基礎,但兩者最終的目標和方向都是一致的。

  汽車產業或將成為中國工業4.0的先鋒

  汽車工業的信息化程度一直走在所有工業領域的前列,而且和工業4.0的九大技術支柱都能產生或多或少的聯系。如果說有哪些企業能率先完成工業4.0的升級蛻變,那么汽車企業肯定包含其中。

  特斯拉是全球少見的能夠兼具智能產品+智能生產的企業,也是工業4.0時代所呼喚的企業的雛形。特斯拉的個性化定制服務是汽車制造商中的佼佼者,消費者可以在訂車時自定義車身顏色、車頂、輪轂、內飾,甚至能夠加裝一款軟件以實現怠速。

  而傳統車企在工業轉型的過程中也做得不差。占地僅50萬平方米的寶馬萊比錫工廠有700臺機器人,處處可見機器人在精準、高效地運轉,整個車間里幾乎看不到人類員工。工廠各處都布滿了數不清的傳感器,收集著各種生產數據和參數。同時,每臺機器人背后都有一套復雜的生產編程軟件及設備控制的工業電腦,所有這些組成了一個看不見的高度復雜的電子網絡體系,讓寶馬萊比錫工廠的物流得以智能化,生產線得以高度柔性化。

  這樣兼備標準化、模塊化和數字化的工廠不僅能做到車型按訂單生產和混線生產,還能在不損失生產節拍和品質的前提下,讓每輛車能夠按照消費者的意愿實現個性化定制。

  至此,工業4.0的兩大優點成本優化與定制服務在汽車制造工廠里已經完成了一個。寶馬方面坦言,這樣的定制化生產是虧本的,但這是工業4.0時代的大勢所趨,所以他們愿意提供這樣的服務。

  對于中國來說,這顯然是一個鼓舞人心的好消息,畢竟中國的部分工業已經堪堪完成了工業3.0;正在向工業4.0邁進的制造業中,汽車工業恰在其中。工業4.0這個魔方能不能轉出一個漂亮的中國結圖案?中國的汽車產業或將成為第一個驗證者。

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