“工業(yè)4.0沖擊之下,一個必須面對的現(xiàn)實是,我國的汽車制造業(yè)還在工業(yè)2.0—3.0之間徘徊,這與我國整體的工業(yè)化進程相符合——中國工程院院士周濟曾說,中國在沒有完成工業(yè)化(電氣化)的情況下,就進入了信息化時代。此時,如何通過信息通訊技術(shù)或信息物理系統(tǒng)的應用,促使汽車制造走向汽車智造,成為一場具有啟示意義的硬仗。
來自美利堅的“第三次工業(yè)革命”的浪潮未平,從德意志襲來的“工業(yè)4.0”之思潮,又給中國制造業(yè)的領導者和從業(yè)者帶來新的沖擊波。
從德國官方給出的概念來看,“工業(yè)4.0”,是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,它旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
而汽車行業(yè)作為制造業(yè)中技術(shù)含量、智能化程度較高,產(chǎn)業(yè)集中度較高的代表,可能成為工業(yè)4.0的先導陣地。
在德國,奔馳汽車公司、寶馬集團、大眾汽車集團、博世公司都已率先試水工業(yè)4.0。在國內(nèi),從事汽車制造的企業(yè)家也開始認真思考工業(yè)4.0這一浪潮可能的影響和途徑。
發(fā)生在11月底的一件小事可做注解。其時,中國工業(yè)報記者來到中國客車龍頭企業(yè)鄭州宇通客車采訪,期間見到了宇通客車總裁湯玉祥。在超過1小時的溝通中,湯玉祥的主要話題點并非客車業(yè)內(nèi)形勢,而是讓他思考良多的“工業(yè)4.0”。
殊途同歸:德國的“工業(yè)4.0”與我國的“兩化融合”
從百度百科收集的信息來看,起源于世界制造裝備領域的龍頭國家德國的工業(yè)4.0,是德國政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來項目之一,并已上升為國家戰(zhàn)略,旨在支持工業(yè)領域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。
根據(jù)德國學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的定義,18世紀引入機械制造設備定義為工業(yè)1.0,20世紀初的電氣化為工業(yè)2.0,始于20世紀70年代的生產(chǎn)工藝自動化為工業(yè)3.0,而物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務化迎來了以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,即工業(yè)4.0。
雖然名稱不同,但德國的“工業(yè)4.0”與美國趨勢學家杰里米·里夫金提出的“第三次工業(yè)革命”在內(nèi)涵上有諸多重合之處;對中國來說,這一戰(zhàn)略則指向新型工業(yè)化道路之下的“兩化融合”——今年10月份,工業(yè)和信息化部部長苗圩出席德國工業(yè)4.0座談會時表示,德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略與中國的信息化和工業(yè)化深度融合戰(zhàn)略在核心理念、主要內(nèi)容和具體做法等諸多方面殊途同歸,完全可以相互學習和借鑒。
記者了解到,工業(yè)4.0的關鍵是,將軟件、傳感器和通信系統(tǒng)集成于所謂的物理網(wǎng)絡系統(tǒng),在這個虛擬世界與現(xiàn)實世界的交匯之處,人們越來越多地構(gòu)思、優(yōu)化、測試和設計產(chǎn)品。而關于信息化與工業(yè)化的融合,苗圩曾有描述,信息網(wǎng)絡技術(shù)的廣泛應用,可以在感知、采集、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大數(shù)據(jù),從而使智能制造、網(wǎng)絡制造、柔性制造成為生產(chǎn)方式變革的方向。
實際上,對于尚處在2.0—3.0中間的中國制造業(yè)來說,如何利用好信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把“中國制造”變?yōu)?ldquo;中國智造”非常迫切。在12月初的一次講話中,苗圩特別提到,推進“兩化融合”,要將“智能制造”作為重要切入點,促進裝備和產(chǎn)品的智能化、通過信息技術(shù)改造和優(yōu)化制造業(yè)全流程,提高企業(yè)生產(chǎn)效率和效益。
浙江大學管理學院院長吳曉波在最近一次公開演講中也指出,信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)跨界融合將是未來的一個必然趨勢,中國制造業(yè)要充分重視支撐跨界融合的信息技術(shù),向定制化、智能制造、制造業(yè)服務化的方向轉(zhuǎn)型。
汽車產(chǎn)業(yè)的新可能:數(shù)字化與個性化
吳曉波認為,基于信息物理系統(tǒng)的工業(yè)4.0戰(zhàn)略“將建立一種高度靈活的個性化和數(shù)字化產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)模式。”這種模式將為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供哪些新的可能?還需從工業(yè)4.0三大主題:智慧工廠、智能生產(chǎn)、智能物流說起。
基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的智慧工廠,使得多品種、小批量的生產(chǎn)成為可能。這源自生產(chǎn)方式“由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變”———不同的生產(chǎn)設備既能夠協(xié)作生產(chǎn),又可以基于大數(shù)據(jù),各自快速地對外部變化做出反應。這將極大滿足未來人們智能化、個性化的汽車需求。
在虛擬世界與現(xiàn)實世界的交匯之處,產(chǎn)生的另一種可能是,人們操縱虛擬智能技術(shù),更精確地完成原先難以完成的工序,或?qū)⒃痉彪s的生產(chǎn)過程簡化、重構(gòu)。寶馬在蘭茨胡特工廠新近投入使用的保險杠檢測設備就展現(xiàn)了這一點:通過非接觸的手勢識別系統(tǒng),保險杠噴漆工序完成后的檢驗工作,可以通過檢驗員的手勢進行檢驗和數(shù)據(jù)記錄,實現(xiàn)高效、可靠的質(zhì)量控制。
智能化的生產(chǎn)體系帶來的可能則是,每一個汽車零部件都有屬于自己的身份認證,并貫穿其整個生產(chǎn)、裝備和服務環(huán)節(jié),便于管理和追溯。這一可能已在博世洪堡工廠生產(chǎn)線變成現(xiàn)實———所有零件都有一個獨特的射頻識別碼,能同沿途關卡自動“對話”,從而提高整個上下游的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
值得關注的是,智能生產(chǎn)將特別注重吸引中小企業(yè)參與,力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者,同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應者。如果這一設想成真,可能形成一批“小而美”的汽車零部件企業(yè)。
當然,還有智能物流,通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務聯(lián)網(wǎng),整合物流資源之后,一種新的可能是,用戶可以直接向生產(chǎn)制造廠下訂單,彼時,不管是傳統(tǒng)的4S店,抑或現(xiàn)有的電子商務B2B、B2C模式都有可能被顛覆,淘寶可能臣服于順豐這樣的物流公司。
2.0到4.0:中國汽車制造的艱難跨越
工業(yè)4.0沖擊之下,一個必須面對的現(xiàn)實是,我國的汽車制造業(yè)還在工業(yè)2.0~3.0之間徘徊,這與我國整體的工業(yè)化進程相符合———中國工程院院士周濟曾說,中國在沒有完成工業(yè)化(電氣化)的情況下,就進入了信息化時代。此時,如何通過信息通訊技術(shù)或信息物理系統(tǒng)的應用,促使汽車制造走向汽車智造,成為一場具有啟示意義的硬仗。
“德國的工業(yè)4.0是在其完成3.0的基礎上實現(xiàn)創(chuàng)新能力的持續(xù)提升,但我國的制造業(yè)還處在工業(yè)2.0階段,正在走向3.0。這給我們留下的機會是,我們可以運用最新的信息技術(shù),直接走向4.0,實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。”宇通客車總裁湯玉祥說。
但這一過程絕不容易。湯玉祥甚至用“艱苦”、“艱難”二詞來預計這一跨越。工業(yè)4.0,本質(zhì)上是一場生產(chǎn)模式的變革,從自動化到智能化,跳不出的三個要素就是設備、人與產(chǎn)品。
設備上,目前已有消息稱,國內(nèi)已經(jīng)成功開發(fā)出工業(yè)4.0流水生產(chǎn)線,在無線射頻技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)、在線條碼、二維碼比對、影像識別、機器人應用等實現(xiàn)了突破。
不過,工業(yè)4.0絕非簡單引入更多智能設備,而是將著眼于更高層次的人機交互領域,人與設備、產(chǎn)品同在智能制造的生產(chǎn)體系中,且人的作用更大。
從我國制造業(yè)的現(xiàn)狀來看,“人”這一因素將是我國走向工業(yè)4.0面臨的最大困難:一方面,長期處在2.0工業(yè)思維之下,技術(shù)工程師和管理人員的技術(shù)與思維亟需升級再造;另一方面則是湯玉祥非常擔心的從事制造業(yè)的人的精神面貌——“在工業(yè)化領先的德國與日本,常常是幾代人堅持做一件事情,中國缺乏這樣的精神傳承。”
此外,在走向工業(yè)4.0的途中,來自體制、機制的局限也將成為難以跨越的障礙。與工業(yè)4.0生產(chǎn)模式變革相伴隨,必然是管理理念與模式的革新。然而當下中國多數(shù)汽車企業(yè)屬于國有企業(yè),其管理者受限于政府相關部門和行政考核壓力,經(jīng)常出現(xiàn)對企業(yè)“管不透”、“吃不準”等問題,在新技術(shù)革命來臨時,極可能錯失良機。
當然,工業(yè)4.0對原有企業(yè)來說,可能是一場艱難的跋涉,但也有可能催生一種如特斯拉那樣的,通過融合智能制造、云服務、移動互聯(lián)技術(shù)、新能源等技術(shù),實現(xiàn)全新汽車制造模式的企業(yè)。(作者:中國工業(yè)報記者蘆麗琴)
背景鏈接
德國工業(yè)4.0
定義:工業(yè)1.0:18世紀引入機械制造設備工業(yè)2.0:20世紀初的電氣化工業(yè)3.0:始于20世紀70年代的生產(chǎn)工藝自動化工業(yè)4.0:當下物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務化帶來的智能制造
目標:建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)模式。在這種模式中,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,并會產(chǎn)生各種新的活動領域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變,產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。
關鍵:將軟件、傳感器和通信系統(tǒng)集成于所謂的物理網(wǎng)絡系統(tǒng)。在這個虛擬世界與現(xiàn)實世界的交匯之處,人們越來越多地構(gòu)思、優(yōu)化、測試和設計產(chǎn)品。
三個基本特征:
通過價值網(wǎng)絡實現(xiàn)橫向集成,支持企業(yè)的商務戰(zhàn)略、新價值網(wǎng)絡以及新商業(yè)模式。
工程端到端數(shù)字集成橫跨整個價值鏈,達到產(chǎn)品整個價值鏈數(shù)字世界和真實世界的整合,實現(xiàn)端對端的商業(yè)過程。
垂直集成和網(wǎng)絡化的制造系統(tǒng)。
三大主題:
“智能工廠”,重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡化分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)。
“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用等。該計劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與,力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者,同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應者。
“智能物流”,主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務聯(lián)網(wǎng),整合物流資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務匹配,得到物流支持。
中國兩化融合
技術(shù)融合工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)的融合,產(chǎn)生新的技術(shù),推動技術(shù)創(chuàng)新。例如,機械技術(shù)和電子技術(shù)融合產(chǎn)生的機械電子技術(shù),工業(yè)和計算機控制技術(shù)融合產(chǎn)生的工業(yè)控制技術(shù)。
產(chǎn)品融合信息技術(shù)或產(chǎn)品融合到工業(yè)產(chǎn)品中,增加產(chǎn)品的信息技術(shù)含量。例如,普通機床加上數(shù)控系統(tǒng)之后就變成了數(shù)控機床,傳統(tǒng)家電采用了智能化技術(shù)之后就變成了智能家電,普通飛機模型增加控制芯片之后就成了遙控飛機,增加汽車電子設備可以提高汽車檔次。
業(yè)務融合信息技術(shù)應用到企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的各個環(huán)節(jié),促進業(yè)務創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。例如,通過網(wǎng)上訂購系統(tǒng),可以直接在網(wǎng)上下訂單;電子商務為市場營銷提供了新的途徑,產(chǎn)品信息可以在網(wǎng)上發(fā)布并達成交易。
產(chǎn)業(yè)衍生信息化與工業(yè)化融合可以催生出的新產(chǎn)業(yè),如汽車電子產(chǎn)業(yè)、工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)、工業(yè)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、企業(yè)信息化咨詢業(yè)等。此外,信息化與工業(yè)化融合可以有效推動電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)、信息服務業(yè)、電信業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。
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