2013年4月,德國首提“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。2019年2月5日,德國正式發(fā)布《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》,明確提出在某些領(lǐng)域德國需要擁有國家及歐洲范圍的旗艦企業(yè)。
兩天之后,2019年2月7日,美國發(fā)布了由總統(tǒng)特朗普親自主持制定的未來工業(yè)發(fā)展規(guī)劃,將人工智能、先進(jìn)的制造業(yè)技術(shù)、量子信息科學(xué)和5G技術(shù)列為“推動美國繁榮和保護國家安全”的四項關(guān)鍵技術(shù)。在白宮官網(wǎng)上,這份規(guī)劃的標(biāo)題是——“美國將主宰未來工業(yè)”。
2019年4月11日,日本政府概要發(fā)布了2018年度版《制造業(yè)白皮書》,指出在生產(chǎn)第一線的數(shù)字化方面,中小企業(yè)與大企業(yè)相比有落后傾向,應(yīng)充分利用人工智能的發(fā)展成果,加快技術(shù)傳承和節(jié)省勞力。
今天,距離第一次提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略已經(jīng)六年了。當(dāng)前大國間的制造業(yè)競賽如火如荼。第四次工業(yè)革命正在以前所未見的速度迎面撲來,突破性技術(shù)和創(chuàng)新型業(yè)態(tài)催生的強大力量,將改寫全球制造業(yè)的競爭格局。
這是最好的時代。中國迎來了智能制造發(fā)展的破局時刻。作為先進(jìn)制造業(yè)后來者,中國制造正在以中國速度和中國智慧奮力追趕,以期實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,由大變強,后發(fā)先至。
想到+做到=得到
態(tài)度決定行動,行動決定結(jié)果,想到+做到=得到,這就是中國智能制造成功破局的公式。
想到:中國企業(yè)對第四次工業(yè)革命滿懷信心,對投身智能制造樂觀而不遲疑
2016年和2017年,麥肯錫連續(xù)兩次對中美德日四國400多家企業(yè)領(lǐng)袖進(jìn)行了智能制造問卷調(diào)研,面對同樣一個問題:“與一年前相比,你對智能制造潛力的態(tài)度有何變化?”(見圖1)結(jié)果顯示,中國企業(yè)對智能制造抱有極大的熱情和期待,遠(yuǎn)比美德日企業(yè)樂觀:86%的中國受訪企業(yè)相信智能制造的潛在價值,比例遠(yuǎn)高于美德日三個發(fā)達(dá)經(jīng)濟體的企業(yè)(美國67%,德國62%,日本40%)。與此同時,美德日三國企業(yè)對智能制造的悲觀程度的比例均呈現(xiàn)上升態(tài)勢,而中國企業(yè)恰恰相反,持悲觀態(tài)度的比例由15%降至11%。整體而言,中國企業(yè)對第四次工業(yè)革命滿懷信心,對投身智能制造樂觀而不遲疑。美國和德國企業(yè)普遍感受到的是迷茫和不確定。日本是企業(yè)智能制造信心指數(shù)始終未能過半的唯一國家(2017年僅有40%的日本企業(yè)對技術(shù)革命抱以樂觀態(tài)度)。
做到:中國企業(yè)走在智能制造應(yīng)用的最前端
2018年,我們向全球800多家制造企業(yè)提出了一個新的問題:“貴公司已試點多少個智能制造解決方案?”結(jié)果表明,很多受訪企業(yè)已經(jīng)啟動了智能制造用例的試點落地工作。全球范圍內(nèi),平均每家企業(yè)已經(jīng)試行了8個數(shù)字化制造方案,這是一個令人振奮的數(shù)字(見圖2)。
態(tài)度決定行動,聚焦中美德日四國,一兩年前各國企業(yè)樂觀程度和各國企業(yè)實施方案數(shù)量呈正相關(guān):中國企業(yè)走在智能制造“做到”的最前端,平均每家中國企業(yè)已經(jīng)試點了10.2個數(shù)字化制造用例,美企平均8.5個用例,德企平均6.9個用例,日企平均4.1個數(shù)字化生產(chǎn)用例,僅為全球基準(zhǔn)的一半水平??梢娫谥悄苤圃炻涞仉A段,日本遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中美德三國。
得到:德企和美企仍為智能制造的全球領(lǐng)軍者,中國企業(yè)正快速追趕
2018年麥肯錫這份調(diào)研報告還顯示,這800多家企業(yè)中超過70%的企業(yè)落入了數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點“陷阱”,小規(guī)模試點之后無法實現(xiàn)公司及生態(tài)系統(tǒng)的全面轉(zhuǎn)型。企業(yè)試點進(jìn)展也十分緩慢。約29%的受訪企業(yè)表示其試點期已超過兩年,56%表示已進(jìn)行了一至兩年的試點,15%表示剛剛步入試點階段。
只有以點及線,以線及鏈,從試點走向規(guī)?;?,才能獲取智能制造的最大價值。2018年5月起,麥肯錫與世界經(jīng)濟論壇(WEF)聯(lián)手,在全球范圍內(nèi)遴選智能制造領(lǐng)域的“得到”者——工業(yè)4.0“燈塔工廠”。意在總結(jié)先行者的成功經(jīng)驗,惠及制造業(yè)全球生態(tài)圈。最后,我們在全球約1000家企業(yè)中選出了16家“燈塔工廠”,它們分布在制造業(yè)的各個行業(yè),數(shù)字化試點之后,成功推廣到企業(yè)整個層面,取得了顯著的財務(wù)和運營實際效益(見圖3)。
這16家“燈塔工廠”之中,有5家來自德資企業(yè),3家來自美資企業(yè)。作為高端制造業(yè)代表的德國和全球科技創(chuàng)新中心的美國,深厚的先進(jìn)工業(yè)底蘊和全面的高質(zhì)量生產(chǎn)能力奠定了先發(fā)優(yōu)勢。難能可貴的是,作為制造業(yè)后起之秀的中國,也貢獻(xiàn)了2家“燈塔工廠”(海爾和富士康),且坐標(biāo)在中國的“燈塔工廠”有5家(海爾、富士康、西門子、博世和丹佛斯),全球最多?!爸袊圃臁钡谝淮纬蔀橹悄苤圃斓娜驑?biāo)桿,也是發(fā)展中國家第一次在世界制造業(yè)領(lǐng)跑軍團中占據(jù)了一席之地。
2015年以來,工信部陸續(xù)選出305個智能制造試點示范項目,形成了各地各行各業(yè)的中國版“燈塔”。這些智能制造試點示范項目,涉及92個行業(yè)類別,覆蓋全國境內(nèi)所有省(自治區(qū)、直轄市),拉動投資超過千億元人民幣。初步統(tǒng)計,這些項目智能化改造前后對比,生產(chǎn)效率平均提升37.6%,最高提升了300%。
多方合力、共推智造
2019年5月8日,筆者在日本東京與100多名日本企業(yè)高管就數(shù)字化轉(zhuǎn)型開展了一場深度交流。超過三分之二的日本高管坦承其所在企業(yè)已經(jīng)落后于全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的革新步伐。但反差的是,他們普遍認(rèn)為,在落地數(shù)字化用例之前,必須對方案設(shè)計、難度估判、投資回報率計算做好充分準(zhǔn)備。日本企業(yè)家們恪守著謹(jǐn)慎、實用的行事原則,這也正是日本民族文化的縮影。
我們長期觀察日本企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)現(xiàn),“同而大和”的集體性格深深烙在組織的每一個細(xì)胞?!巴笔窍葲Q條件,任何變革都須取得自上而下的全體認(rèn)同,這是一個漫長而反復(fù)的過程?!按蠛汀眲t是加速器,一旦勠力同心,轉(zhuǎn)型落地就會獲得上層的強力支持和基層的踏實執(zhí)行。與中國對于智能制造“因為相信、所以看見”有所不同,日本對于智能制造則是“因為看見、所以相信”。
從日本到德國跨越七個時區(qū),筆者來到萊茵河畔一家制造企業(yè),主持了一場精益和數(shù)字化轉(zhuǎn)型效率推進(jìn)研討會。除了管理層外,主辦方還邀請了幾位一線生產(chǎn)管理人員。
令筆者印象最深的是一位叫奧利弗的裝配線生產(chǎn)主管。老奧利弗今年55歲,在車間摸爬滾打了30多年,是名副其實的生產(chǎn)“萬事通”。當(dāng)我們在討論是否應(yīng)該引入穿戴式設(shè)備、室內(nèi)定位和RFID技術(shù),為車間生產(chǎn)員工效率數(shù)字化賦能時,奧利弗起身表示有話要說。
他說智能制造也許不是目前這家工廠最合適的出路。原因有三個。第一,數(shù)字化的意義不明顯。這家工廠并沒有任何標(biāo)準(zhǔn)操作手冊,奧利弗和他的200多位生產(chǎn)伙伴在過去的二三十年間,早已熟稔了裝配步驟、產(chǎn)品參數(shù)、設(shè)備狀況的每一個細(xì)節(jié)。工人們在這家工廠都一二十年了,穩(wěn)定的員工隊伍和始終如一的重視質(zhì)量,形成了由工人主導(dǎo)的生產(chǎn)質(zhì)量管理體系。數(shù)字化工具導(dǎo)入不見得讓這些老兵做得更好。
第二,政策法規(guī)對個人隱私的保護趨于嚴(yán)格。數(shù)字化應(yīng)用需要獲取一線工人的數(shù)據(jù),歐盟最近通過的個人數(shù)據(jù)保護條例要求每一次數(shù)據(jù)采集都須征得本人同意,這在歐洲國家?guī)缀跏遣豢赡軐崿F(xiàn)的。
第三,數(shù)字化的投資回報率不明確。大多數(shù)德國工廠只運行一個班次,現(xiàn)在工會還在討論將周工時進(jìn)一步削減,有限的生產(chǎn)資源已無法支撐數(shù)字化應(yīng)用的試點性效益落地,遑論組織整體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
德國的制造業(yè)改革復(fù)興掣肘于發(fā)達(dá)國家所固有的意識形態(tài)和制度法則。激進(jìn)、徹底、速贏的改革舉措很難得到德國制造從業(yè)者的歡迎,德國需要的是合適、合理、合規(guī)的做法。
合適是適應(yīng)德國低離職率、以人為本的制造現(xiàn)狀,為基層工人提供更加便利友好的生產(chǎn)環(huán)境;合理是以質(zhì)量、生產(chǎn)率、運營成本為目標(biāo),科學(xué)優(yōu)化整個制造過程;合規(guī)是確保企業(yè)轉(zhuǎn)型契合國家的法治精神。智能制造在德國,需要仔細(xì)思考技術(shù)與人、技術(shù)與制造系統(tǒng)、技術(shù)與法律的可持續(xù)關(guān)系。
中國是當(dāng)今世界最大的改革試驗田,我們可以看到中國制造業(yè)的今天和明天。
中國制造業(yè)的今天,近30年的人口紅利期即將結(jié)束,勞動力成本和人口老齡化形成上升雙擊,大量勞動密集型產(chǎn)業(yè)面臨“用工貴”和“用工荒”的嚴(yán)峻形勢。
某制造業(yè)臺企董事長曾向筆者吐露了他“想退休但不能退”的無奈心聲。他在大陸的工廠有6000多名員工,但近年來飽受勞動力短缺的困擾。其大陸工廠員工平均工齡不足6個月,工人離職率居高不下;工廠所在地區(qū)工資水平不斷攀升,原有報酬根本無法吸引現(xiàn)在年輕人;企業(yè)的自動化程度很低,大多數(shù)流程極度依賴熟練操作工人;加上不斷老齡化的中國社會,未來工廠甚至將出現(xiàn)操作工的斷代風(fēng)險。
企業(yè)招工難,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)能波動和產(chǎn)品質(zhì)量問題。言及至此,年逾七旬的老者幾近哽咽。
中國制造業(yè)的明天,關(guān)鍵利益相關(guān)者直面中國制造業(yè)當(dāng)前的勞動力挑戰(zhàn),以開放的姿態(tài)擁抱創(chuàng)新場景,凝聚多方能量形成合力,四股力量推動中國制造業(yè)涅槃重生。
第一股力量來自對于數(shù)字化持開放態(tài)度的員工。與發(fā)達(dá)國家不同,中國一線員工對智能制造新興技術(shù)更顯樂觀。廣大的基層工人積極接納與學(xué)習(xí)數(shù)字化工具,為轉(zhuǎn)型落地奠定了能力基礎(chǔ)。
第二股力量來自對于規(guī)?;б鏉M懷預(yù)期的業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)者。統(tǒng)帥轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人認(rèn)同中國制造規(guī)模大,普遍采用三班生產(chǎn),因此智能制造投資回報快。
第三股力量來自偏好新工廠的技術(shù)供應(yīng)商。中國本土的技術(shù)供應(yīng)商將以突破性技術(shù)重塑工廠為己任,致力于優(yōu)先開發(fā)數(shù)字化應(yīng)用,為轉(zhuǎn)型推廣提供了技術(shù)支撐。
第四股力量,來自大力支持的政府部門。2018年,富士康新成立的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)工業(yè)富聯(lián),從提交材料到上市過會僅用了36天,締造了A股市場IPO的最快速度。政府對于智能制造的壯志雄心和鼎力支持是最核心的推動力。
放眼中國,越來越多的制造企業(yè)紛紛采用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新一代自動化等工業(yè)4.0突破性技術(shù)。筆者走訪過在中國的五家“燈塔工廠”,它們比歐美同行更重視與人員相關(guān)的數(shù)字化和自動化技術(shù)導(dǎo)入,旨在提升制造人員效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。在海爾的青島中央空調(diào)工廠,實時數(shù)字化業(yè)績管理將員工的當(dāng)班業(yè)績與個人獎金實時掛鉤;在無錫博世的生產(chǎn)現(xiàn)場,新落成的數(shù)字技能培訓(xùn)中心為智能生產(chǎn)線培育新一代“智能制造者”;在天津丹佛斯的質(zhì)檢工位,基于人工智能機器視覺的檢驗系統(tǒng),以零誤差率完成每一次高精度的部件質(zhì)量檢驗。采用智能制造技術(shù),不讓供不應(yīng)求的一線生產(chǎn)人員做不喜歡、不擅長、不安全的工作,而讓他們做更有價值的工作,是多方合力下的明智之舉。
中國智能制造不能等,應(yīng)兼容并蓄、集之大成
中國的智能制造在快速追趕,但制造業(yè)整體大而不強的現(xiàn)狀還遠(yuǎn)未改寫。如果把智能制造比作一場長跑,那么大多數(shù)中國企業(yè)還處在第二、第三軍團位置。智能制造是一場非常規(guī)的長跑,是一場沒有規(guī)定賽道的長跑。筆者相信,選擇賽道是擺在企業(yè)家面前的考題,而答案很可能是兼容并蓄,集之大成(見圖4)。與我們同時奔跑的德國、日本和美國,都具備各自的發(fā)展優(yōu)勢和可取之處。中國唯有潛心汲取其他制造強國的“武功秘籍”,并化為自己的“內(nèi)力”,才能后發(fā)先至。
彎道超車:向德國學(xué)習(xí)根基扎實的智能制造
德國的高端工業(yè)裝備和自動化生產(chǎn)線是舉世聞名的,在裝備制造業(yè)享有傲視群雄的地位。同時,德國人嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的風(fēng)格,理論研究與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合也最緊密??梢哉f德國智能制造的核心競爭力是先進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)。在德國工業(yè)4.0的戰(zhàn)略框架中最重要的詞是“整合”,包括縱向整合、橫向整合及端到端整合,從而將德國在制造體系所積累的知識資產(chǎn)集成為一套最佳的設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案,通過不斷優(yōu)化的生產(chǎn)效率和效益實現(xiàn)領(lǐng)先。我們向德國學(xué)習(xí),學(xué)的就是“彎道超車”,即打造智能生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。
西門子在成都的“燈塔工廠”就是范例。
2013年,西門子在成都建設(shè)的數(shù)字化工廠一期,從制造流程、產(chǎn)線布局、生產(chǎn)設(shè)備到工業(yè)軟件執(zhí)行全面解決方案是其對德國姐妹工廠的復(fù)制,由外籍專家全程指導(dǎo)并統(tǒng)率決策,通過一對一緊密指導(dǎo)培育技能,旨在將最純正的德系智能設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)帶到中國,為智能制造最佳實踐的本土化創(chuàng)造先決條件。時隔五年,其數(shù)字化工廠二期啟動,智能制造解決方案采用“全華班”配置。100%本土工程師設(shè)計和項目管理,本土系統(tǒng)集成商承接項目。由于更緊密地融入了本地生態(tài)系統(tǒng),項目僅用六個月就完成了設(shè)計和落地全過程,勞動生產(chǎn)率大幅提升,投資回報期非常短。在同一片熱土上,“德國質(zhì)量”和“中國速度”交相輝映。
直道超車:向日本學(xué)習(xí)智能產(chǎn)品的客戶價值實現(xiàn)
在日本的制造文化里,人的價值最重要,對人的信任遠(yuǎn)勝于對設(shè)備、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的信任,所有的自動化、數(shù)字化、智能化也都是基于如何幫助人更好地工作為目的。因而在智能制造領(lǐng)域,日本企業(yè)談?wù)摰牟皇菣C器換人或無人工廠,更加關(guān)注的是在人的工作中嵌入智能產(chǎn)品的微觀價值。其相關(guān)研發(fā)的主要精力集中于產(chǎn)品的IoT化和人工智能應(yīng)用,識別工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各行業(yè)各價值節(jié)點的用戶痛點與訴求,專研能夠解決現(xiàn)場問題、創(chuàng)造業(yè)務(wù)新價值的“點狀”產(chǎn)品。向日本學(xué)習(xí),學(xué)的就是“直道超車”,即以用戶為中心打磨智能產(chǎn)品,用務(wù)實的工匠精神提供用戶所需要的實際功能。
基恩士是全世界最好的機器視覺企業(yè)之一,也是日本以工匠專研精神塑造智能產(chǎn)品的縮影?;魇渴侨蚵氏忍峁┤斯ぶ悄軝C器識別技術(shù)的企業(yè),這源自其對于客戶業(yè)務(wù)痛點與核心需求的長期關(guān)注?;魇空J(rèn)識到只有人工智能視覺產(chǎn)品才能從根本上解決現(xiàn)有問題,取得行業(yè)定價權(quán)。于是大力投入研發(fā),依據(jù)用戶實際場景度身定制了人工智能及物聯(lián)網(wǎng)功能模塊,推出了新一代視覺解決方案。該產(chǎn)品以其獨有的技術(shù)解決了其他產(chǎn)品無法解決的現(xiàn)場問題,牢牢占據(jù)機器視覺高端高利潤。2018年,基恩士在中國市場的收入是第二名的近五倍,常年維持70%左右的毛利率。增長的背后就是工匠精神孕育的智能產(chǎn)品價值。
換道超車:向美國學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和平臺驅(qū)動的智能服務(wù)
作為第三次技術(shù)革命的發(fā)源地,美國在信息技術(shù)領(lǐng)域的積累深厚,擁有全世界最頂尖的信息技術(shù)企業(yè)和研發(fā)團隊。因此,在智能制造誕生伊始,美國就提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念,將數(shù)據(jù)的整合和使用作為戰(zhàn)略重點,通過制定通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造過程,促進(jìn)物理世界和信息世界的融合。
美國智能制造的核心是充分挖掘數(shù)據(jù)的價值,即利用其在大數(shù)據(jù)、芯片、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等“軟服務(wù)”上的強大實力,實現(xiàn)真正的工廠智能化,典型用例包括數(shù)字化資產(chǎn)管理、預(yù)見性維護、數(shù)字化業(yè)績管理等。向美國學(xué)習(xí),學(xué)的就是“換道超車”,建立數(shù)據(jù)采集、傳輸、管理、分析及應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),用數(shù)據(jù)驅(qū)動工業(yè)智能服務(wù)的模式創(chuàng)新,成就企業(yè)主業(yè)以外的新賽道——新興業(yè)務(wù)增長點。
總體而言,中國制造業(yè)并沒有如德國等發(fā)達(dá)國家那樣由第三次工業(yè)革命逐漸過渡到第四次工業(yè)革命。中國雖然制造業(yè)規(guī)模最大,但是行業(yè)水平參差不齊,很多中國企業(yè)仍處于工業(yè)2.0,甚至更低的水平。同時,種種挑戰(zhàn)也給中國制造業(yè)的前路帶來隱憂。但是,中國制造的強國之夢并不遙遠(yuǎn)。敏而好學(xué)、兼容并蓄是“中國智慧”;勤于奮斗、后發(fā)先至是“中國速度”;脫虛向?qū)?、萬眾創(chuàng)新是“中國創(chuàng)造”。我們堅信,中國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展將會創(chuàng)造下一個中國奇跡。