未来:重构整个社会生产方式
听到了什么?
德国“工业4.0” 研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,并已上升为国家级战略。
德国联邦政府提出“工业4.0”战略,并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出,其目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同,我们所参访的亚琛工业大学和弗劳恩霍夫研究所就是该战略研究的先驱和前沿。
据亚琛工业大学教授托尼介绍,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段,将制造业向智能化转型。工业4.0的核心是智能制造,通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。
换句话说,未来工厂能够自行优化并控制生产过程。而根据业界进一步的设想,除了产品和机器的互联外,工业4.0还将在未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重构整个社会的生产方式。从德国的制造业基础来说,很多条件已经具备,缺的就是如何实现智慧联接。
德国制造业是世界上最具竞争力的制造业之一,在全球制造装备领域拥有领头羊的地位。这在很大程度上源于德国专注于创新工业科技产品的科研和开发,以及对复杂工业过程的管理。德国拥有强大的设备和车间制造工业,在世界信息技术领域拥有很高的能力水平,在嵌入式系统和自动化工程方面也有很专业的技术,这些因素共同奠定了德国在制造工程工业上的领军地位。
托尼教授介绍,工业4.0有一个关键点,就是“原材料”=“信息”。具体来讲,就是工厂内采购来的原材料,被“贴上”一个标签:这是给A客户生产的某产品,某项工艺中的原材料。准确来说,是智能工厂中使用了含有信息的“原材料”,实现了“原材料”=“信息”,制造业终将成为信息产业的一部分。工业4.0是运用智能去创建更灵活的生产程序、支持制造业的革新,以及更好地服务消费者,它代表着集中生产模式的转变。所谓的系统应用、智能生产工艺和工业制造,并不是简单的一种生产过程,而是产品和机器的沟通交流,产品来告诉机器该怎么做。所以说,生产智能化在未来是可行的, 将工厂、产品和智能服务通联起来,将是全球在新的制造业时代一件非常正常的事情。
在工业4.0时代,未来制造业的商业模式是什么?亚琛工大另一位教授帕特里克表示,商业模式创新是中国人的强项,欧洲人对此研究不多,但毫无疑问就是以解决顾客问题为主。所以说,未来制造企业将不仅仅进行硬件的销售,而是通过提供售后服务和其他后续服务,来获取更多的附加价值,这就是软性制造。而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心,意味着个性化需求、批量定制制造将成为潮流。制造业的企业家们要在制造过程中尽可能多地增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走“软性制造+个性化定制”道路。
启示:“量体裁衣”选择突破点
想要做什么?
不过帕特里克教授承认,工业4.0目前在德国仍处于论证研究阶段,而总体研究要到2020年才结束,目前也仅限于一些条件具备的塔尖企业践行。目前工业4.0概念更多还停留在理想阶段,没人能够预测潜在的风险。但在业界人士看来,至少有三点值得重视,包括数据安全、标准化的缺失、中小企业积极性。
首先是对智能制造背后大数据控制权的担忧,包括人们获取的数据必须是可信的,以及这些数据必须受到保护,免遭黑客攻击和间谍窃取。比如牛奶定制,消费者会担心他们的口味、消费习惯、健康等数据会被企业滥用,失去基本的隐私。
另一方面,联接系统标准化的缺失是工业4.0推行过程中的一大困难,因为这将妨碍不同设备和系统之间的对接,进而阻碍互联互通的实现。目前,关于这些标准的细节问题仍然缺乏公开资料。而美国、日本等国家也在探索类似的标准。
对于中小企业来说,难的还在于目前缺乏商业平台可以利用,既有平台主要是一些大企业建设和使用。比如汽车制造商就走得比较快,因为汽车制造业的分工已经非常细了,可能需要在某些工序上安装传感器和控制器,把不同的程序通过网络结合起来。所以对汽车制造商而言,走到工业4.0这个阶段,应该说是水到渠成,但对于中小企业来说就有很多讨论的空间。
“而对于晋江企业来说,目前尚处于标准化、规模化向自动化的转型期,多数还没有完成信息化,所以离智能化还有很长的一段路。”晋江青商会会长、福建晋工机械总经理柯金鐤表示,“但这并不代表我们无所作为,我们可以借鉴工业4.0的理念,实现一些具体流程的改造,做不到宝马无人工厂,但我们可以在某些环节动动脑筋,实现部分信息共享和互联,进而实现系统的再造。”
更现实的问题在于,生产智能化改造还涉及庞大的资金投入,对于很多企业来说,智能化改造看上去挺美,但时机还未到来,目前还是要以活下去为目标。不过,智能化产品可以先行一步,特别对于很多体育用品龙头企业来说,智能化产品符合年轻一代的口味,也是产业的新蓝海,必须抓住机遇,乘势而上。
以安踏和361°为例,最近前者携手富士康发布智能跑鞋,后者正式发布明星专属的“361°+iMate智能跑鞋”。据报道,安踏智能跑鞋将智能芯片置入鞋子中底足弓处,可以及时采集跑者数据,拥有GPS定位,记录距离、时间、步频和能量消耗等常规功能,同时独创6位步态跟踪系统,全方位精准监控跑者的跑步姿势,包括着地方式、细分时间、步幅分析、内翻外翻、受力分析、离地高度等专业的步态分析数据,并能够对这些内容进行详细的实时监控和记录。安踏同时推出上线跑者专属的跑步APP,将开发更多的智能运动装备,进行全方位的移动互联,旨在为跑者打造一个更为完善的智能运动生态圈。
权威专家认为,对企业而言,重要的是要结合自身条件和需求来选择智能化突破点。不论是智能产品的开发,还是生产工艺的智能化改造,或是智能数据的挖掘和利用,关键是培养企业的智能化意识。对产业而言,智能化是传统产业升级的必经途径,是一个漫长且逐步递进的过程,应该鼓励支持龙头企业和创新型企业率先实施智能化战略,再通过示范方式实现产业区内的技术转移。所以对政府来说,必须为产业相关技术提供者搭建集聚平台,应用政策杠杆支持企业智能化项目,委托开发并推广产业共性的智能化技术,通过多种方式提升企业产业智能化意识等。
专家同时表示,晋江产业基础与企业素质决定了产业智能化对晋江市空前的挑战。因此,加强国际合作,与外面的大企业合作引进智能化技术与经验必不可少。对于出现的问题,一方面要积极应对,一方面必须清醒认识到在漫长的发展道路上,晋江企业群体已积淀很强“免疫力”,以“拼”为特色的企业文化、善于经营的企业家睿智和市场不可见之手的运行机制,一定会让晋江企业在产业智能化过程中得到一次大的提升。