杜品圣
(菲尼克斯電氣中國投資公司,江蘇 南京 211100)
回歸“工業4.0”的本源,駛向智能制造的快車道
杜品圣
(菲尼克斯電氣中國投資公司,江蘇 南京211100)
摘要:科技革命推動了工業革命,“工業4.0”是一種新型生產制造模式的變革。分析了德國“工業4.0”的現狀和困境,闡述了對“工業4.0”的再認識。提出實現“工業4.0”四部曲的原則:實現生產制造自動化,降低生產成本,提高產品質量;實現流程管理數字化,降低運行成本,提高工作效率;實現企業管理網絡化,提高管理效率,加快研發速度;實現智能制造云端化,共享社會資源,提高服務效率。最后,提出 “工業4.0”對于“中國制造2025”戰略的指導意義:回歸“工業4.0”的本源,駛向智能制造的快車道。
關鍵詞:工業4.0中國制造2025智能制造科技革命自動化數字化云端化
0引言
眾所周知,全球工業領域的競爭越來越激烈。 2012年,美國推出了工業互聯網;2013年,法國推出了“新工業法國”,德國推出了“工業4.0”;2014年,日本推出了日本機器人戰略;2015年,中國推出了“中國制造2025”。短短三年多時間,全球主流國家一致將戰略目光聚焦在工業界。毫無疑問,一場新的工業革命已經開始。
2015年,冬季達沃斯世界經濟論壇破天荒地將主題定為“掌控第四次工業革命”,第一次將工業革命上升到社會革命的地位,由世界著名的金融界、政界、商界和企業界的大伽們一起來討論由德國首先提出的第四次工業革命。論壇創始人 Klaus Schwab 斷言:第四次工業革命的速度、規模和系統性足以顛覆全球各個產業,此次工業革命不再是某一個產品或服務的革新,而是整個系統的創新。正因為如此,全世界各行各業的精英們,無論是教育、人文思想、人才培養、社會人士,還是金融巨頭、企業領袖和IT巨頭,都將社會發展聚焦在“工業4.0”上。人們在知識的海洋中漫游,努力尋找這場工業革命的來源,探索這次工業革命的起因。研討會、高峰會風起云涌,出國訪問、考察遍地皆是,文章、新書、各種評論滿天飛,大數據、云制造、智能制造、工業互聯、互聯網+等概念被大量炒作。
很多專家對此作出許許多多充滿想象力的描述和介紹,從不同的立場和領域提出自己的觀點和見解。真所謂八仙過海,各顯神通。一個工業領域話題的討論從來沒有這樣吸引眼球,似乎一場具有顛覆性、劃時代的革命真的來到了[1]。但是事情的發展是否是這樣呢? 通過對現實的客觀分析,文章將提出一些新的觀點。
1德國“工業4.0”的困境和現狀
1.1“工業4.0”的困惑
這場工業革命的宣傳來勢兇猛,發展迅速,影響面廣。人們在這場聲勢浩大的“大革命”面前有點驚慌失措,束手無策。在以往的兩三年間,人們過多地研究“工業4.0”到底是什么,而很少鉆研“工業4.0”到底要干什么;過多地宣傳“工業4.0”的未來是什么,而很少提出當前要干的是什么;過多地炫耀互聯網對于工業革命的顛覆性,而很少提出如何解決目前工業制造所遇到的瓶頸和困局的方案。
大多數企業家和技術人員,特別是中小型企業,都將信將疑地聽著“工業4.0”的演說,私下則在擔憂自己企業發展的前途。每次工業變革都會帶來贏家和輸家,作為一個企業家當然要思考如何跟上這次工業革命的步伐,保持其在市場的地位,致力成為變革的贏家。但是,當真的想要在企業中推動“工業4.0”戰略時,又面臨著巨大的問題:要開發產品,沒有任何的技術規范和技術指標;要開發技術,又不知如何與現實相結合,無處著手。
目前大家基本上都持觀望態度。這個現象也出現在“工業4.0”的首創國——德國。從2012年到2015年上半年,德國的理論界和企業界過多地宣傳“工業4.0”的概念和前景,大多數企業和工程人員都搞不清“工業4.0”到底要干什么,智能工廠到底如何來建造。
最近,德國民意調查機構Allensbach對“工業4.0”概念進行了調查,結果如圖1所示。德國民眾對德國制造、創新精神和技術都充滿了自信和自豪感,但對“工業4.0”,較多德國民眾卻持有懷疑和不解的態度。德國政府必須改變策略,喚醒民眾投入到這個工業革命中去。因此,從2015年上半年開始,德國政府對“工業4.0”的宣傳和推動有了根本變化。

圖1 德國民意調查結果(“工業4.0”)
1.2“工業4.0”的現狀
從2015年以來,德國政府認識到,必須將實踐與理論相結合,將概念轉化為現實。德國副總理、經濟部部長Gabriel明確提出,各企業、研究院校、公司必須加快研發步伐,盡快將研發成果應用到實踐,打造可復制的樣板示范工程;同時,應盡快確定一個新的業務模式。2015年5月,德國經濟部和教育研究部牽頭重組“工業4.0”平臺,著重于“工業4.0”標準的制定,于2015年11月,發布RAMI4.0第二版,并將其上報IEC委員會。此版標準強調了實踐的重要性,將成為德國DIN標準。此外,德國在很短時間內制定了“工業4.0”實施示范分布圖,共記錄了202個以“工業4.0”為導向的示范項目,人們可以通過網站直接閱讀。
觀察和分析上述示范項目可以發現,這些樣本并非像“智能工廠”、“數字工廠”、“自適應工廠”那樣神秘,很多技術就在我們身邊,很多產品我們都已在應用。所不同的是,這些項目更強調如何利用新技術解決企業自身在生產制造、產業鏈及企業管理等方面所遇到的瓶頸和困局。因此,這些樣板工程充其量也只能說是技術改革或深度自動化技術的應用案例而已。但是,其目的很清楚,就是用務實的創新精神來解決互聯網時代對德國工業界產生的問題,如對產品的快速需求性、產品生命周期的不斷縮短性以及對產品品種的多樣性、小批量生產制造模式的要求。
“工業4.0”平臺積極推動和建立產品數字化的標準。通過提高生產制造方式的靈活性、研究開發的適應性和市場用戶的快速響應性,建立以智能工廠為導向的生產制造模式,解決由于產品生命周期不斷縮短而導致的制造成本和響應速度問題,提高資源利用率,進而解決目前生產制造系統中存在的瓶頸[2]。
1.3啟示和再思考
正確理解德國“工業4.0”現狀,將對中國突破現有瓶頸、盡早走上智能制造快車道,具有極大的啟示作用。正是由于當今德國企業界思路的改變,即從互聯網思維轉為思考工業領域所要解決的核心問題,使得“工業4.0”在今年又有了新的發展。中國要進入智能制造的快車道,必須將“工業4.0”的宣傳回歸本源,轉變原來對“工業4.0”的認識?!肮I4.0”的成功不在于口頭上,而在于行動上。
2 “工業4.0”是生產制造模式的變革
對于人類四次工業革命,成千上萬的人都采用了圖2所示的發展示意圖來解釋。 但是,什么是這四次工業革命的內在聯系?每次工業革命的焦點是什么?科技革命是否等于工業革命?

圖2 四次工業革命發展示意圖
人們的描述中大多強調了科技革命的作用。第一次工業革命是以蒸汽機的誕生為標志,稱為蒸汽機時代;第二次工業革命是以電子、電氣的誕生為標志,稱為電氣時代;第三次工業革命是以自動化的誕生為標志,稱為自動化時代;第四次工業革命是以互聯網的誕生為標志,稱為“互聯網+自動化”時代。許多名人的演說都有著極大的社會效應,其影響力深遠。這樣就產生了一種思潮,大家都簡單地認為科技革命就等于工業革命。過多地討論科技革命,使得人們把更多的注意力放在互聯網、物聯網等新科技的作用上,而忘記了工業革命在這些新技術的沖擊下,本身所需要的演變和變革。每次工業革命都是由科技革命引起的,這一點是非常正確的,但科技革命不僅影響了工業領域,也影響了其他各行各業,其他各行各業發生的變革不等于工業領域也會朝著這個方向發展。工業領域有它的核心任務和關鍵技術。由于互聯網技術的推動,工業領域將會產生相應的變革。如何尋找相應的模式,將互聯網技術運用到工業領域中,正是我們工業領域要研究的問題。因此,簡單地將科技革命等同于工業革命,而不研究在新科技革命的推動下,工業革命的核心應該做什么變革,這將會產生不小的誤導。只有找出科技革命、產業革命和工業革命的內在關系,才能準確抓住工業革命的本質,推動工業革命的發展。
反復研究學習德國“工業4.0”的原著和“工業4.0”的初始宣傳資料,與許多德國專家進行交流和討論,并結合三十多年的德國生活和工作實踐,本人認識到:第一次工業革命實現了家庭小作坊生產制造模式,第二次工業革命實現了人工流水線生產制造模式,第三次工業革命實現了自動化流水線生產制造模式,而第四次工業革命是努力實現互聯網自動化生產制造模式。由此,我們可以得到如下結論:科技革命引導了工業革命,在新科技的推動下,工業領域產生了巨大變革,其變革的焦點是適應社會發展的需求,實現生產制造模式的變革。所以,不能簡單地認為科技革命就是工業革命,而忽視了這兩者之間的根本區別。其實,許多科學家、哲學家和經濟學家已經梳理了這樣的關系。他們都明確地認為,科技的發展和應用推動了生產制造模式的變革,生產制造模式的變革提高了生產力,而生產力又推動了社會的發展。
工業革命的核心就是生產制造模式的變革?!肮I4.0”的要點就是如何在互聯網時代對生產制造模式進行新的變革,使得這種模式在互聯網時代能更好地提高生產力、推動社會的發展。這與幾百年近代史的發展不謀而合。從18世紀中葉開啟工業文明以來,世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明,沒有強大的制造業,就沒有國家和民族的強盛!《中國制造2025》提出:力爭用10年時間,邁入制造強國行列。這份中國版“工業4.0”規劃的行動綱領旨在用智能制造的方法來進行生產制造模式的改變。
3中國智能制造的實施
分析和研究德國提出的“工業4.0”戰略背景和原因,我們清楚地看到,當全球面臨著來勢洶洶的美國“第三次革命”、“工業互聯網”的宣傳時,德國沒有跟隨在美國人后面進行制造領域顛覆性的改變,而是依據自己的國情,針對工業領域面臨的挑戰和瓶頸,提出了完全符合自己生產制造模式變革的策略,并將其上升為國家的戰略國策。在“工業4.0”策源地的德國,“工業4.0”的戰略被限制在智能工廠和智能制造,其核心是生產制造模式的變革,研究如何有效地將互聯網、物聯網運用到工業革命之中,制定長期的戰略規劃圖,將現實與未來有機結合,將方式與模式的改變有機結合,走出德國自己的工業發展之路。
中國智能制造的實施必須遵循因地制宜、因勢利導的原則。面對當前全球新一輪工業革命,中國選擇的“工業4.0”發展方向是:通過雙方國家領導人的互訪,為加強中德之間關于“工業4.0”和“中國制造2025”深度合作打下牢固的基礎;“互聯網+制造”構成了“中國制造2025”的藍圖,成為中國的“工業4.0”。雖然,中德兩國在生產制造模式上面臨著一些相同的挑戰,但在具體的戰術上仍存在一定的差異性。在生產制造模式上,中國需要由以下要素驅動向創新驅動轉變,即由低成本競爭向質量效益轉變、由粗放制造向綠色制造轉變、由生產制造向服務型制造轉變、由粗放管理向精益管理晉升。這些與德國工業的發展有很多不同之處。我們應當學習德國產業發展所具有的戰略眼光,學習德國培育“工業4.0”的踐行過程,從實際出發,分析和研究本國國情及工業領域面臨的挑戰和瓶頸,系統、科學地打造出一條從制造大國到制造強國的發展之路[2-3]。
3.1中德兩國工業現狀和生態環境的異同
德國在提出“工業4.0”理念的同時,也提出了實施“工業4.0”的行動綱領。中國政府也一直在積極推動智能制造、工業化與信息化融合戰略以及“中國制造2025”的宏偉規劃,并且提出“互聯網+”的國策,制定具有中國特色的工業發展綱要和企業轉型升級的方案。但是,由于中國與德國的工業發展現狀不同,工業生產鏈的結構不同,工業生態環境的不同,使得中德兩國在進行生產制造模式的變革上,有著不同的目標和任務。因此,必須找出其差異性,從而提出符合中國國情的工業發展道路。
中國要進行新的工業革命,計劃在30年內從一個制造大國變革為制造強國;而德國希望在最近的一二十年內繼續保持其在制造領域的領先地位,從制造強國成為制造超級強國。兩國的基本目標大同小異,同時都面臨著互聯網時代的挑戰,所以可以歸納為三同與三不同。
3.1.1中德兩國工業革命的三大相同點
①中德兩國都已進入互聯網時代。
互聯網思維改變了人類的思維方式、生活方式、社會的組織結構以及人類交流、通信媒介等。這種形態的改變不僅會影響社會意識和消費觀念,同時也不可避免地直接沖擊生產制造的業務模式,對制造業的結晶——產品整個生命周期的管理或企業生命周期在互聯網時代的映照,起到決定性的顛覆作用。制造業如何迎接互聯網時代的挑戰,是中德兩國同樣需要面對的問題。
②生產制造模式及產品生命周期面臨新的挑戰。
過去宣傳“工業4.0”時,許多媒體都將“工業4.0”描述為實現未來個性化生產的法寶,好像建立一個隨心所欲的個性化生產制造模式將是“工業4.0”的目標。正由于這種童話般的描述搞亂了人們的頭腦,使得人們忘記了工業生產制造的本質。為什么要進行工業革命?它絕不是為了實現個性化生產,而是由于互聯網技術不斷進入人類生活,直接影響了產品的生命周期,加快了產品的更新換代。其特點其實就是一個字:快!這給產品生產帶來很多問題。首先,今后的產品需求不再是大批量,而是小批量、多品種;其次,產品的生命周期也大大縮短。過去的手機更換頻率是3~5年,而現在基本是一年甚至更短。如此短的產品生命周期對傳統制造模式提出了極大的挑戰。
如何建立一個能適應產品如此快速變化,又具有智能化、靈活性的生產制造模式是當前問題的關鍵。同時,產品生命周期的縮短又對產品的價格、生產成本和投資回報率等提出了更高的要求。
德國在堅持創新和質量兩個優勢的同時,還必須面對來自速度和成本的挑戰。而中國目前面臨以下問題。第一,在實現智能制造時采用資本運作的方法,希望通過國內企業發展,最后成為上市公司,爭取更多的資本。但是,由資本控制的公司更需要快速的投資回報,這對傳統的制造業來說幾乎是不可能完成的任務。第二,在互聯網時代,如何利用新技術來解決生產制造模式的瓶頸,包括速度、成本、質量和創新效率等。這些都是中德兩國試圖利用建立一個新的生產制造模式來解決共同面臨的瓶頸問題之所在。
③中德兩國均面臨著如何保持其國際制造業地位的問題。
目前,德國遇到了美國、日本等復蘇本國制造行業的強勁挑戰。美國掀起了工業互聯網的浪潮,努力重振美國的制造行業,通過運用互聯網技術占領制造業的制高點。日本則大力研發機器人,現已成為機器人技術的強國。因此,德國必須通過制造技術的改革,成為世界上制造超級強國。而中國在生產制造領域的人口紅利受到第三世界國家的猛烈沖擊,粗放型、低效率的生產模式大大阻礙了工業的持續發展。如何從一個制造大國轉變為制造強國,已成為中國制造業未來發展的關鍵。
由中德兩國的共同問題可知,無論是“中國制造2025”,還是德國“工業4.0”,都將聚焦生產制造模式的變革。因此,從整體上來看,“中國制造2025”的構思與德國“工業4.0”有同工異曲的感覺,但是,中國與德國在制造行業面臨的不同點,使得兩國在執行層和運行層有著不同的目標和任務。
3.1.2中德兩國工業革命的三大不同點
①“中國制造2025”與德國“工業4.0”要解決的問題不同。
德國“工業4.0”是要解決生產制造模式的靈活性、自適應性的問題,從而降低產品的生產成本,并加快生產制造的研發速度,以適應市場、用戶的需求,提高自身的競爭能力。因此,降低成本、加快產品更新換代的速度是德國實現“工業4.0”的根本目的。
中國要實現“中國制造2025”戰略,將面臨更大挑戰。中國的工業化進程還沒全部走完,從設備制造到產品工藝都與其他制造大國存在很大差距,沒有核心技術、勞動生產率低、只能停留在低利潤的初級加工階段。如何在轉型時期實現適合自己的“智能制造”,對中國來說是一條漫長的道路。中國不僅要解決生產成本和產品更新換代的速度問題,更要解決產品質量和生產效率的問題。這就需要通過精細化管理和自動化技術的應用,提升產品質量的一致性,提高生產效率,節能減排,更好地管理和利用資源。因此,《中國制造2025》發展規劃是未來10年實施制造強國戰略的行動綱領,也是30年“三步走”、實現制造強國夢的第一步。
②中德兩國制造業的產業鏈不同。
目前,中國制造業無論在制造技術自動化,還是在生產制造的管理方面,都與德國存在著很大的差距。整個產業鏈從原材料、加工工藝、組裝技術、檢測打印技術到包裝物流技術,都沒有像德國那樣完善和齊全。自動化技術在各個領域的應用程度不一致,在生產技術管理上也沒有德國那樣成熟。特別是在精細化管理與自動化生產領域實現關聯整合方面,我國還處在剛起步階段。所以,在制定《中國制造2025》發展規劃時,改革規劃的廣度和深度應比“工業4.0”更加地深刻和完整。只有充分利用我國在IT和信息行業的優勢,實施“兩化融合”戰略方針,提高效率、質量和管理水平,才能實現我國從制造大國到制造強國的轉變。
德國在基本邁進“工業3.0”即自動化時代后,其“工業4.0”更多考慮的是如何延伸產品生命周期,即前端產品開發客戶導向的快速響應及后端產品進入市場服務鏈的產生。因此,德國提出數字化產品、數字化生產和數字化管理的三化規劃,將生產制造的產業生命周期延伸到互聯網和物聯網的兩端,以盡快滿足互聯網時代對產品生命周期的要求。
中德兩國有著完全不同的任務和目標。無論是我們提出的“智能制造”,還是“互聯網+制造業”,都不是“山寨”德國具體的產業政策和方法、通過炒作概念簡單地給制造業披上一件華麗的外衣,而是要學習德國全新的產業發展理念,腳踏實地、因地制宜地打造中國自己的“中國制造2025”體系。
③中德兩國制造業的工業生態環境不同 。
中國制造業與已有百年歷史的德國制造業的生態環境有根本的不同。對德國而言,除了長期積累的先進技術之外,它推動“工業4.0”的另一個優勢在于制造業大企業和中小企業群體的良性關系。首先,大企業發揮著積極的領頭作用。德國“工業4.0”的發動者都是大型制造業企業,如西門子、博世、菲尼克斯電氣等制造業巨頭。其次,一大批中小型家族企業積極參與。在德國,90%以上企業屬于家族式企業,這些企業花費幾十年甚至上百年的時間,致力于研究開發某一個產品,或者專業、專注于某一個領域、精益求精地研究某一項產品技術,從而成為各行各業的隱形冠軍。第三,一批系統集成商、系統架構商,將這些產品和技術整合成一個裝置或系統,并根據市場的趨勢和客戶的需求,提供一個完整的系統解決方案。專業的產品開發商、系統集成商和系統解決方案提供商形成了德國三位一體的工業生態環境,建立了一個完整的生產制造產業鏈體系。這種完整的工業生態結構避免了行業間的無序競爭,保持了各個公司在各自領域的領先地位以及持續發展的動力。
如同“工業4.0”一樣,“中國制造2025”的實施也將會全方位地提升中國工業界的整體實力,使整個制造產業鏈發生沖擊性的改變。為此,中國政府制定了《中國制造2025》綱要。由于中國工業發展的生態環境、生產鏈結構不同于德國,各企業之間的市場定位不夠明確,因此一時難以形成產品生產商、系統制造商、系統解決方案提供商之間的工業生態圈。
當市場有了新的發展,產業有了新的機遇,許多公司都會進行大跨度、跳躍性的轉型,對多年的技術積累、人才儲備進行重組。如今,機器人、3D打印機等被炒得很熱,這無疑會產生人為的價格競爭、破壞工業生態的平衡,使產業不能得到持續的發展。在“工業4.0”宣傳方面,也存在著諸多模糊的觀點,使得不少企業不知如何加入執行智能制造的行列,出現了“聽得多、干得少,想得多、動得少”的現象。大多數企業等待著政府的支持,但并沒有將智能制造戰略與制定本企業技術發展、產品發展的計劃真正結合起來。
中國的決策部門,頂層設計規劃了“中國制造2025”戰略目標、行動指南和發展路徑。建立“中國制造2025”的執行平臺,邀請元器件生產商、系統集成商、軟件開發商、IT技術提供商和科研、大專院校一起參加。制定推進中國智能制造的開發時刻表,確定和劃分研究開發任務,制定合作及知識產權歸屬的游戲規則,制定培養人才的行動計劃,建立“中國制造2025”宣傳推廣的戰略部署,建立內部及外部技術轉讓的規則等,形成一個集權威性、專業性、指導功能的團體。
我們已經充分認識到,這次工業革命需要動員和吸引大量企業、科研單位、制造商和大專院校的積極參與,以共同建立一個和諧共處的工業精神生態圈。
3.2實施智能制造戰略應以解決實際問題為主導
3.2.1實施智能制造戰略應從實際出發
“中國制造2025”為我國工業發展制定了綱領性方針與政策。我們必須按照這個方針,找出我國工業發展目前面臨的瓶頸和挑戰。
當今中國工業領域遇到許多瓶頸,如產能過剩、生產不飽滿、經濟下行壓力大、資源浪費、環境污染等,過去的高投入、高消耗、高污染的生產模式已無法延續。為了提升競爭力,必須在新的科技領域采用新技術,打破傳統理念,保持可持續發展。在解決這些問題時,我們不能好大喜功,一日求成,而是必須正視所面臨的問題,一步一步地解決這些問題。如果還是一味回避這些現實問題,只進行人為的轉型,到頭來還是回旋在原地。一個公司如果其本身的能力不足、競爭力還沒有完善,就不應該轉型,而是要腳踏實地找出自身的瓶頸和短板,進行技術升級,提高企業在市場、營銷、生產、研發、管理、產品、技術和解決方案等諸方面的競爭力。當市場發生變化及公司業務模式發生新的變革時,企業只有在技術能力處于領先地位的前提下,才能進行適應性轉型。
德國工業之所以一直占據了國際領先地位,不在于轉型,而在于專心、專注、專業,幾十年甚至幾百年堅持做一個產品,將產品技術不斷升級,將產品做到極致。中國的一些企業,幾十年來也在不斷地轉型,但是,其轉型的轉折點都是在已經成為某一行業的老大以后,再正式進軍其他領域。如華為,過去進入手機行業,現在又計劃進入平板機領域。對于一個企業,如果原有行業做不好,那做好其他行業的機會或可能性也是非常小的,不管是對于過去的“工業2.0”、“工業3.0”,還是現在的“工業4.0”,我們都必須要充分認識到這一點[4]。3.2.2實施智能制造戰略應以提高產品質量為本
產品質量的提高是智能制造的核心和關鍵。生產質量、管理質量和產品質量是企業發展的生命線。在我國經濟持續二三十年的高速發展之后,創新不夠、產品質量欠佳是我們最大的問題。所以,無論企業界如何風云多變,我們都應堅持用創新的理念和方法來提高企業的產品質量。中國從制造大國轉變為制造強國,其由大到強的轉變最重要的是要提高質量,而提高產品質量則需要提高整個產業鏈整體水平。
產品質量的不穩定和產品質量的多變性是我們面臨的最大問題之一。針對這個問題,一個最直接的解決方法就是加強自動化技術在生產制造產業鏈的應用,以提高產品生產質量可靠性,實現產品質量的一致性和穩定性。只有質量提高了,我們才有提高效率的基礎。自動化技術的應用是實現“中國制造2025”的必要條件,而數字化技術是實現“中國制造2025”的充分條件。通過運用自動化技術達到產品質量的一致性,提供可靠的生產和控制數據,使得生產管理能夠作出正確的決策。
實踐證明,生產管理或企業管理的目的在于提高運行、管理的效率,而效率的提高必須建立在保證質量的基礎上。目前,我國制造水平極不平衡,整體制造業格局不能像德國、美國一樣完全適應目前數字化、智能化的升級改造,所以,我們必須從實際出發,因地制宜,制定各個公司的戰略目標?!爸袊圃?025”提出的“工業2.0”補課、“工業3.0”普及、“工業4.0”示范,是針對中國制造業國情作出的最好策略。所以,不管是補課、普及,還是示范工程,其要解決的第一個問題都是質量問題。我們工業發展的第一步是用創新的方法解決質量問題,這是重中之重[3-4]。
3.2.3實施智能制造戰略應以持續發展為基礎
以提高質量為核心,建立智能制造的持續發展線路圖。我國現有的工業產業鏈還沒有真正地完善,只有抓住質量這個總綱,綱舉目張,才能走向智能制造的正確之道 。因此,提高生產效率、產品質量、能效管理以及整體自動化水平是我們走向智能制造的第一步。
生產制造模式的變革應該充分重視自動化技術的作用,要以工業自動化技術為主導,結合信息技術,實現制造業的應用。如果我們不能生產出質量可靠、性價比高的產品,那么再好的企業經營之道都是沒有意義的;而要完成這個任務,沒有先進的自動控制系統是不行的。這是我們學習德國“工業4.0”戰略最好的啟示:一切從國情出發,從技術的現狀及積累出發,從遇到的產業瓶頸出發,提出符合中國制造業發展的工業革命理念、戰略目標以及規劃,以最快的速度迎頭趕上世界的先進水平。每個企業要根據自己企業在市場中的定位及目前產品或生產制造的狀況,作出全面的分析,找到現狀與未來目標的差距。
通過分析“工業4.0”的本質,對中國智能制造的方針和政策就有了更深的理解。同時,我們也應該認識到第四次工業革命不是一兩年就可以實現的,它需要幾十年的努力和奮斗。所以,我們必須制定一個長期、穩定發展的路徑圖,一步一步地向著這個方向努力,即首先制定本公司的長遠規劃。作為產品生產商或制造產品設備商,應以實際情況為依據,以企業發展的軌跡為出發點,堅持實現“工業4.0”四部曲的原則。第一步,實現生產制造自動化,降低生產成本,提高產品質量;第二步,實現流程管理數字化,降低運行成本,提高工作效率;第三步,實現企業管理網絡化,提高管理效率,加快研發速度;第四步,實現智能制造云端化,社會資源共享,提高服務效率。
我們要用創新精神來提高質量。提高質量最直接的方法是實現生產技術的自動化,實現產品質量的一致性和穩定性。為了用數字化技術提高生產、運行和管理的效率,必須將產品的生產和管理信息數字化,使生產制造數據透明化,并通過分析、歸納和總結這些數據實現流程制定的最優化。最后,利用互聯網、云計算等方法和大數據、信息安全的技術來實現具有模塊化、智能化、自調整和自組態功能的“工業4.0”生產制造模式。
4結束語
“‘工業4.0’到底要干什么”是了解“工業4.0”的根本問題之一?!肮I4.0”沒有宣傳產品、具體技術和解決方法,僅僅運用符合社會發展需要的互聯網概念,描述工業發展的未來。本質上,德國希望高舉“工業4.0”的旗幟來重振德國工業精神,解決德國制造業面臨的瓶頸和挑戰,用德國的工業精神來實現“工業4.0”的未來。所以,找準“工業4.0”的本質,對于我們
如何精準領會“工業4.0”精神,推動“中國制造2025”有很好的借鑒作用。
本文分析了中國工業與德國工業面臨挑戰的三大相同點和不同點,提出了實現“中國制造2025”的思路、實施方法,闡述了“生產制造自動化、流程管理數字化、企業信息網絡化、智能制造云端化” 的四部曲規劃路徑圖,介紹了質量、創新、成本與速度相統一的新型生產制造模式。千里之行,始于足下。我們將不斷創新、不斷實踐,從而共同推進“中國制造2025”戰略向前發展[5]。
參考文獻
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[5] 杜品圣.德國智能工廠建設路徑[J].中國工業評論,2016(1):44-54.
Return to the Origin of “Industry 4.0”,Head towards the Fast Track of Intelligent Manufacturing
Abstract:The scientific and technical revolution has promoted the industrial revolution, “Industry 4.0” is a new transformation of production and manufacturing patterns. The current situation and dilemma of the German “Industrie 4.0” are analyzed, and the further understanding of the “Industry4.0” is expounded. The principle of four steps to implement “Industry 4.0” is indicated: achieving the automation of production and manufacturing, reducing costs of production, improving quality of products, realizing digitization of process management; and reducing costs of operation, improving efficiency of work; as well as implementing the networking of enterprise management, enhancing management efficiency, accelerating the R&D speed; implementing cloud migration of intelligent manufacturing, sharing the social resources and improving efficiency of services. Finally, the guiding significance of “Industry 4” to the strategy of "Made in China 2025" is proposed, that is : Return to the origin of "Industry 4.0", head towards the fast track of intelligent manufacturing.
Keywords:Industry 4.0Made in China 2025Intelligent manufacturingScientific and technical revolutionAutomationDigitizationCloud migration
中圖分類號:TH-3;TP1
文獻標志碼:A
DOI:10.16086/j.cnki.issn 1000-0380.201606001
修改稿收到日期:2016-04-29。
作者杜品圣(1951-),男,1989年獲德國工程博士,中國自動化學會理事,中國自動化學會專家咨詢委員會委員;長期從事自動控制技術在工業中的應用研究及技術管理,主持完成了近百個工程項目的自動化控制系統的開發和應用。