工业4.0与两化融合异曲同工

发布时间:2016/06/13        来源:       作者:内蒙古管理员

工业4.0与两化融合异曲同工

 

 
  面对新一代信息技术与制造业融合发展趋势,各国提出了一系列新概念、新战略、新举措,如产业互联网、工业4.0、数字化制造等,客观来讲,这些概念伴随着技术持续创新、应用广泛普及、实践不断积累、理论不断丰富,认识也在不断深化。从这个意义上来说,人们对工业4.0内涵、目标、特征、路径认识也是一个不断深化的过程。当前,理性客观分析研究工业4.0概念的形成演化、政策演变、组织方式、实施路径和战略重点,有利于我们在实施中国两化深度融合的战略中,找到突破点,明确切入点,抢占竞争的制高点。这要求我们在认识和看待工业4.0的时候,既不能仰视,过分夸大其意义和作用;也不能俯视、轻视,认为其是商业炒作、新瓶装旧酒。我们应当正视,理性客观分析其战略意图、核心理念和路径方法。从中国把握新一轮技术革命与产业变革的机遇,实现工业由大变强的历史性跨越的角度来认识工业4.0,我觉得有几个角度可以供大家参考。

  

(一)工业4.0与两化深度融合:如出一辙、异曲同工、殊途同归

  2015年10月初苗圩部长与德国工业4.0发起协会和企业座谈交流时说,德国工业4.0战略与中国的信息化和工业化深度融合战略在核心理念、主要内容和具体做法等诸多方面殊途同归。

  2015年11月8号,苗圩部长在接受人民日报专访时说,我国提出的两化深度融合战略与德国提出的工业4.0战略如出一辙、异曲同工。尽管中德两化工业化阶段不同、企业水平不同、技术基础不同、主导产业不同、运行机制不同,但面对新一轮产业技术革命的趋势,有相同的危机感和紧迫感,都认识到了发展的机遇的挑战,都有举全国之力抢占新一轮产业竞争制高点的战略意图,两国的战略在核心理念、发展重点、方法路径等方面也比较相似。具体来讲:

  在核心理念方面。剥开工业4.0、产业互联网以及两化深度融合等这些新概念的外壳,我们可以看到不同国家应对新一轮产业技术变革的理念和战略布局的差异性,但其最根本的内核是致的,就像我刚才讲的,工业4.0是互联,是集成,是数据,是创新,是服务,是转型,而这些理念也是推进两化深度融合所秉持的核心理念。时间关系,我只说一点:集成。德国工业4.0提出三个集成,纵向集成、横向集成、端到端集成。在推进两化深度融合实践中,业界普遍的共识是,两化融合的重点在集成、难点在集成、要取得显着成效也在集成。我们曾提出一个新概念:企业信息化集成应用困境,也提出要把引导企业向集成应用跨越作为当前推进两化深度融合的着力点和突破点。在集成这一点上,中德的认识是一致的。时间关系,其它理念认识的一致性我就不讲了。

  在实施路径方面。近年来,各地在推进两化融合方面做了很多探索,如果我们认真分析观察具体路径和重点,可以看到中国的两化融合与德国工业4.0的相似之处。浙江结合自己的实践在两化融合工作中提出了六个“换”的思路:产品换代(实现产品的智能化升级)、机器换人(制造设备的智能化、自动化、网络化)、制造换法(车间级的设备互联、企业级设备互联的智能工厂)、电商换市(以电子商务拓展新的市场)、商务换型(云制造、服务型制造等新的商业模式)、管理换脑(发挥云计算、大数据在企业管理决策等方面的作用),浙江几年前就提出推进工厂设备的互联网,提出“机联网”与“厂联网”等一些新概念,这些来源自于基层实践经验提炼的概念听起来有点土,但思路清晰、方向明确,其本质上与德国工业4.0所强调的智能车间、智能工厂、个性定制、数据驱动、服务化转型等发展路径是一致的。

  在企业实践方面。提升企业核心竞争力是所有产业战略规划的出发点和落脚点,对中国如此,对德国也是如此。西门子、博世、SAP等从各自的角度提出一些能够体现工业4.0特征的示范工厂和企业,其在企业管理、业务模式和生产方式等方面开展一系列创新,这既是德国工业4.0的方向,也是中国两化融合的方向。事实上,国内企业在这些方面也做了一些积极探索,家电、服装、家具等行业正形成以大规模个性化定制为主导的新型生产方式,青岛红领、维尚家具、小米科技等一批创新型通过建立新的生产模式实现了逆势增长。工程机械、电力设备、风机制造等行业服务型制造业务快速发展,陕鼓、徐工、中联等企业全生命周期服务、总集成总承包服务日益成为企业利润的重要来源。汽车、钢铁、石化等行业企业间的协同供应链管理水平的不断提高,宝钢的与供应商之间建立了供应商早期介入(EVI)和及时生产(JIT)体系。这些企业转型的方向就是工业4.0所倡导的方向。

  中国两化深度融合与德国工业4.0如出一辙、异曲同工、殊途同归,主要是从目标、理念、路径、方法的角度来看,事实上,中国企业整体的信息化与德国还是有比较大的差距。德国工业企业整体上处于工业3.0阶段,而中国企业整体上处于2.0阶段,中国面临更加复杂而艰巨的任务,面临两步并作一步走的挑战。我们也要看到自己的优势,尤其是不要低估了中国的互联网企业在这一轮产业变革中的引领作用。习近平总书记在前几天给世界互联网大会的贺词中说,互联网日益成为创新驱动发展的先导力量。李克强总理在会见大会中外代表时说,互联网是大众创业、万众创新的新工具。如果说企业信息化是企业在学游泳的话,那么诞生在互联网的电子商务企业天生就长着“腮”,不需要有教练教他们用什么姿势游泳。他们每天都在实践着专家们PPT上的所谓互联网思维、信息化战略、工业4.0理念,淘宝上的店小二们五年前就从传统的B2C、C2C向大规模个性化定制的C2B转型,电子商务正在从传统的交易平台向研发设计平台、生产加工平台、物流配送平台、金融融资平台拓展和转型,品牌化个性化定制已成为淘宝网上家具、服装等产品销售的重要模式。在这方面中国已经走出一条不同欧美国家的新路,这些业务转型的方向,也是工业4.0所倡导的方向。

(二)工业4.0:德国制造的新品牌、新名片

  当我们提到硅谷时,我们自然会联想到全球IT产业创业创新基地。当我们提到德国时,我们会联想到高可靠、高精密、高质量、高安全的德国工业产品,德国制造作为一种品牌已成为德国的重要资产,这是德国人历经百年而打造的,但德国人并不满足,在新一轮信息技术革命背景下,要赋予德国制造以新的内涵。德国工业4.0是德国工业发展的新理念、国家的新战略,更为重要的是,它正在成为德国制造的新品牌,为德国的工业体系贴上新的标签,它在强化德国制造原有的内涵基础上,赋予了新的内容:高技术、高品质、高效率。德国人已经意识到,当人们谈到工业4.0的一系列概念,如柔性、智能、绿色、灵活、精准、高效时,就会天然地把这些概念和德国联系起来,都会把这些理念作为德国制造的重要特征,作为德国制造业应有之义。工业4.0强化德国制造高品质形象,西门子经常讲的案例是实施工业4.0后,百万产品缺陷率仅为15,相当于产品合格率为99.9985%;工业4.0不断强化德国制造高效率形象,虚拟工厂、无人工厂、智能工厂作为工业4.0的核心理念已深入人心;工业4.0不断强化德国制造高品质服务的形象,工业4.0反复讲的一个概念是产品全命周期服务、(服)务联网,高质量的服务正成为德国制造的新内涵。

  

(三)德国工业4.0战略的实施:举全国之力

  我们自己经常说“举全国之力”、“集中力量办大事”,学习思考德国推进工业4.0一系列战略举措,我感觉德国工业4.0战略的实施是“举全国之力”、“集中力量办大事”的国际版。工业4.0作为一个新理念凝聚了德国各界的共识,并演变成了共同行动,这种共同行动跨越了党派、中央、地方、企业,你能看到德国强大的组织和动员能力。我们可以看看德国如何举全国之力、集中了谁的力量、办了什么事。

  联邦政府。德国联邦政府以最快的速度把一个来自民间的概念转化为国家产业战略,在工业4.0概念提出不久就将其纳入国家《高技术战略2020》,作为德国未来十大高技术项目之一。德国总理默克尔是工业4.0战略的超级推销员,把工业4.0作为大国外交合作的重要议题。2013年德国新政府成立时,将交通部改为交通和数字基础设施部,强化网络基础设施建设。同时,安排经济和能源部、德国教育和研究部全面负责工业4.0战略的实施,把工业4.0作为研发和产业化项目支持的优先领域。

  联邦议会。工业4.0战略已成为国家产业政策的重要组成部分,但这还远远不够。当联邦政府的官员们为工业4.0摇旗呐喊的时候,德国联邦议员正讨论如何为工业4.0的实施提供法律、预算等方面的支持,部分议会党团就工业4.0已经提出一些建议呼吁政府制订相关政策。2014年2月,德国议会成立了“数字化议程”委员会,参与到德国联邦政府工业4.0及高技术战略相关预算和战略实施中。

  各州政府。我们刚讲到了很多参与工业4.0的企业都是大企业,但德国人认为让中小企业参与到4.0战略中更为重要,在新一轮的技术革命和产业变革中,“一个都不能少”。德国联邦教育和研究部国务秘书曾说,工业4.0要提供一个在技术和组织上适应中小企业需要的解决方案。为此,德国多个州政府不断完善创新集群政策和中小企业创新政策,围绕帮助中小企业全方位参与工业4.0,整合政府、协会、院所以及大企业资源,组织开展专题咨询、技术支持、平台建设、创业辅导、融资扶持、人才培训等全方位服务。

  行业协会。德国的行业协会具有较强的动员能力和组织能力,德国机械及制造商协会(VDMA)、信息技术、通讯与新媒体协会(BITKOM)、电子电气制造商协会(ZVEI)等,既是德国工业4.0的发起者、组织者,也是引领者、实施者。2013年4月,上述三个协会以及相关企业合作设立了工业4.0平台(Platform-i4.0),成立了4.0平台董事会、指导委员会、科学顾问委员、秘书处办公室、业务工作组等5个组织机构,全面负责工业4.0的推广普及工作。德国工业4.0平台专家也给我们介绍了平台运作的基本情况,总体感是他们在业界还是很有号召力,推进工作是强有力的,而且是富有成效的。

  重点企业。德国企业是工业4.0战略的真正主体,他们的积极性、主动性和创造性才是工业4.0成败的关键。ABB、巴斯夫、宝马、博世、戴姆勒、英飞凌、SAP、西门子、蒂森克虏伯(ThyssenKrupp)、通快(TRUMPF)、蔡司(zeiss)是德国工业4.0坚定的支持者、引领者和实践者。戴姆勒开始研究工业4.0语境下的智能汽车端到端系统架构,SAP根据工业4.0概念提出装备制造业整体解决方案Idea to Performance,西门子提出智能工厂整体解决方案。我也一直惊讶为什么工业4.0在这么短的时间内为什么能够引起这么多企业的积极响应。前一阶段时间,德国三大协会做了个调查,结果表明,47%的公司已参加到工业4.0战略中,18%的公司正参与4.0战略的研究工作,12%的公司已把工业4.0战略付诸实践,工业4.0作为一种国家战略正嵌入到企业发展战略中。

  研究院所。当前,联邦政府和州政府的研究所以及大学已参与到了工业4.0技术开发、标准制订和人才培养体系,成为工业4.0战略实施一支重要力量。德国人工智能研究中心、国家科学与工程院等顶级研究机构已开展涉及工业4.0一系列项目研究,弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer)在其所属的7个研究所引入工业4.0研发项目,凯泽斯劳腾大学、隆德大学、慕尼黑大学、达姆施塔德大学、莱茵美茵大学等围绕信息物理系统(CPS)、智能工厂、智能服务、系统生命周期管理(Syslm)等开展一系列前瞻性的研发、人才培养,部分大学也参与到了工业4.0平(Platform-i4.0)工作体系中。

 

(四)优先行动:标准、技术、人才

  如何将工业4.0的理念和战略转化为具体行动,德国人提出系列行动计划,包括标准化、网络设施、信息安全、流程再造、人才培训、法律政策等,这些都是重要而且必要的行动,但如果一定要更聚焦到三个最核心的行动上的话,那可以考虑将标准、技术和人才作为工业4.0最优先考虑的领域。

  标准先行。德国三大协会调查结果表明,数据的标准化是工业4.0面临的最大挑战。德国也把标准作为工业4.0战略实施的优先领域,这既是信息技术与工业技术融合发展的内在要求,也是德国工业发展进程中长期以来坚持的基本理念。德国电气电子和信息技术协会于2013年12月发表了工业4.0标准化路线图,为工业4.0行业标准制定提供了概览和规划基础,在参考体系结构、用例、术语与模型、技术流程、仪器和控制系统、服务流程、人机交互技术、开发流程、标准库、知识库等十二个领域提出具体建设。德国工业4.0平台(Platform-i4.0)、电气电子信息技术协会(VDE)和电工委员会(DKE)以及相关企业联合组成跨行业、跨领域的工作组,加快标准化路线图的实施,当前重点是加快工业4.0参考模型、术语及急需标准的制订工作。

  技术引领。当一波一波的新技术涌来并不断推动生产方式持续变革时,我们需要新的理念、新的思维、新的概念,在产品形态、管理方式、组织架构、商业模式等方面进行一系列变革,但回顾工业1.0、2.0、3.0走过的百年历程,最基本的规律是,产业革命的前提首先是技术革命,任何华丽概念背后最终都会回归到最基本的问题——技术的领先。从国家角度来看,没有核心技术支撑的产业变革终将会昙花一现。德国人清醒地认识到,工业是德国经济的基石,而这块基石的基础是百年来德国在工业技术领域坚持不懈的创新,这也是每次和德国人交流时他们最引以为豪的地方。就工业4.0战略的实施而言,继续保持并不断强化德国在工业软件、工业电子、基础材料、基础工艺、基础装备、基础器件以及交叉融合领域的技术优势,并力图在虚拟仿真、人工智能、智能工厂、智能产品、信息物理空间(CPS)等新的技术领域抢占先机。德国教育和研究部、经济和能源部、交通和数字基础设施部,弗劳恩霍夫研究所等一批联邦和州政府支持的研究院所,SAP、西门子、博世以及一批“隐形冠军”,已经参加到抢占新一轮技术制高点的竞争中,德国提出要成为智能制造技术的主要供应商和CPS(信息物理系统)技术及产品的领导者。

  人才优先。在德国企业界谈到工业4.0未来面临的挑战时,无论是传统制造业企业,还是ICT企业,都把人才问题看作他们面临的共同挑战。德国企业普遍认为,工业4.0导致了对优秀员工标准的转变,工业4.0建立在一个开放、虚拟化的工作平台之上,重复性的熟练体力和脑力工作不断被智能机器所替代,人机交互以及机器之间的对话将会越来越普遍,员工从服务者、操作者转变为一个规划者、协调者、评估者、决策者。德国认为,目前德国传统的大学教育体系中的学科设置和教学理念是基于上个世纪70年代工业需求制定的,过去的40年学科专业不断细分的教育模式难以培养能够驾驭日益复杂综合的制造业体系,工业4.0的实践不仅仅对企业自身提出了挑战,而且对传统的教育体制提出了新挑战。

  

(五)信息安全:全球的共同挑战

  信息技术越普及、越深化,信息安全问题就越突出,企业实施工业4.0的一大挑战和困惑就是,工业生产智能控制的信息安全问题,这既是一个企业的挑战,也是国家的挑战。德国各界对此有清醒的认识,并把工控安全作为工业4.0需要解决的核心议题。

 


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