如果非要用一個詞來概括智能制造,就是“系統(tǒng)的系統(tǒng)”。新一輪產業(yè)革命的本質是智能制造生態(tài)系統(tǒng)主導權之爭:我們要把智能制造作為在新一輪產業(yè)技術變革中的主要方向,要構建自己的智能制造產業(yè)體系。工業(yè)4.0以智能制造為標志,至少需要用30年到50年的時間尺度來觀察其演進發(fā)展的趨勢,而現在,這一輪變革才剛剛開始。
新一輪產業(yè)革命的核心——智能制造
我們看看德國是怎么認識4.0的。德國總理默克爾曾說,目前90%的創(chuàng)新在歐洲之外產生,歐洲不能錯失下一代工業(yè)技術變革。德國副總理兼經濟能源部長說,德國非常憂慮的一件事是,德國企業(yè)的數據由美國硅谷的四大科技把持,不僅德國,整個歐洲對于錯失互聯(lián)網的機遇都有一種深深的憂慮,有一種挫敗感。德國機械協(xié)會(VDMA)主席今年6月在日本參加一個活動時說,德國和日本應攜手應對中國的挑戰(zhàn)。德國信息技術、通訊、新媒體協(xié)會工業(yè)4.0部部長也說,不僅僅亞洲對德國工業(yè)構成競爭優(yōu)威脅,美國正通過各種計劃應對“去工業(yè)化”,加快先進制造業(yè)發(fā)展。當然,他們也看到了未來產業(yè)發(fā)展的機遇,并提出要搶占新一輪產業(yè)競爭尤其是制造業(yè)競爭的制高點。
德國聯(lián)邦教育和研究部國務秘書說,工業(yè)4.0要提供一個在技術和組織上適應中小企業(yè)需要的解決方案。 換成中國一部電影名字,就是在德國邁向工業(yè)4.0的道路上,德國中小企業(yè)“一個都不能少”。 通過和德人各界交流,我們可以體會到德國人對于新一輪產業(yè)革命的三種意識:危機意識、機遇意識和搶占制高點的意識。他們看到了新一輪技術變革中,德國ICT、互聯(lián)網等新興產業(yè)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn),也看到了新一輪技術革命中德國傳統(tǒng)優(yōu)勢的強化和新優(yōu)勢的形成,新的市場機會正在形成。德國也有意志和決心在新一輪變革中掌握發(fā)展的主導權,并重塑競爭優(yōu)勢。這些認識和判斷已經在德國聯(lián)邦教育與研究部、聯(lián)邦經濟和技術部2013年4月發(fā)表的《保障德國制造業(yè)的未來——關于實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》中有清晰的表述。
對于什么是工業(yè)4.0,我們可以從企業(yè)的角度或政府的角度,技術變革的角度或產業(yè)經濟的角度,傳統(tǒng)企業(yè)的角度或ICT企業(yè)的角度,發(fā)達國家的角度或新興工業(yè)國的角度來觀察和認識,可以有很多觀察、解釋和認識的維度。綜合各方面的理解,我看是不是可以通過5個方面來認識工業(yè)4.0到底是什么。具體來說,工業(yè)4.0是互聯(lián),工業(yè)4.0是數據,工業(yè)4.0是集成,工業(yè)4.0是創(chuàng)新,工業(yè)4.0是轉型。
第一,工業(yè)4.0是互聯(lián)。我們在和西門子、博世和蒂森克虜伯的專家在交流時,他們都強調,工業(yè)4.0的核心是互聯(lián),工業(yè)4.0的核心是連接,要把設備、生產線、工廠、供應商、產品、客戶緊密地連接在一起。更具體講,一是設備和設備的互聯(lián):單機智能設備的相互連接,實現智能生產線、智能車間,再到智能工廠;二是設備和加工對象的互聯(lián),正如德國總理默克爾在2014年漢諾威工博會上所講的,零件與機器可以進行交流。三是所有制造系統(tǒng)、設備與人的互聯(lián),所有的裝備、軟件、硬件、網絡都是圍繞如何提升人的效率、為人更好的服務這一主線,虛擬物理空間(CPS)等新概念也是實現人與智能制造系統(tǒng)交互窗口和界面;四是萬物互聯(lián)(IOE),當然這個概念不僅德國人在講,美國人也在講,所有產品都將會成為一個網絡終端。
第二,工業(yè)4.0是數據。我們可以來想象一下,當傳感器無處不在,智能設備無處不在,智能終端無處不在的時候,連接無所不在的時候,其必然的結果就是數據無所不在。產品的數據、運營的數據、管理的數據、供應鏈的數據、研發(fā)的數據等等,信息化帶來了海量的數據。這些數據跟過去有什么不一樣?最根本的區(qū)別在于數據的及時性、準確性和完整性。我們不去講小數據,也不講大數據,我們講數據本身最基本的特征:及時性、準確性、完整性,它帶來了更精準、更高效、更科學的管理、決策,帶來更高的研發(fā)生產效率以及更低的運營成本。這是智能化水平的不斷提升,以及網絡、鏈接和傳感的無處不在共同導致的必然結果。
第三,集成。集成不是一個新的概念,10年前,我們講信息化的時候都會講到集成,講到縱向集成、橫向集成和端到端的集成。2008年以來,我們在開展兩化融合管理體系評估的時候,先后對國內29個行業(yè)共3萬家企業(yè)的兩化融合水平進行了評估,把企業(yè)的信息化分成4個階段:基礎階段、單向應用、綜合集成以及融合創(chuàng)新。我們明確提出了5個方面的集成:研發(fā)設計和制造的集成、管理(
ERP)與工廠設備控制的集成、產供銷的集成、財務和業(yè)務的集成,以及企業(yè)戰(zhàn)略決策的集成。當時還提出一個概念,叫做企業(yè)信息化集成應用陷阱,我們都知道中等收入陷阱,在這里把這個概念借過來,想表達的是這樣一個意思:企業(yè)信息化集成應用是一個門檻,你要跨過這個門檻是很難的,但是你真正跨過去以后,就會獲得更多的收益。德國人在工業(yè)4.0也在三個集成:縱向集成,指的是研發(fā)、設計、生產、制造、運營、管理、服務等所有的環(huán)節(jié)集成;橫向集成,指的是是一級供應商、二級供應商,以及銷售商信息的無縫對接;所謂端到端集成,則是產品全生命周期維度的概念。
第四,工業(yè)4.0是創(chuàng)新。這個創(chuàng)新是全方位的創(chuàng)新,從技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新,商業(yè)模式創(chuàng)新到組織架構創(chuàng)新無所不包。
第五,工業(yè)4.0是轉型。從規(guī)模化生產向大規(guī)模定制、個性化生產的轉型,從生產型制造向服務型制造的轉型,從要素驅動向創(chuàng)新驅動的轉型。
關于規(guī);a向個性化定制轉型,我記得美國著名經濟史學者錢德勒《規(guī)模經濟 與范圍經濟:工業(yè)資本主義的原動力》,把產業(yè)革命的動力歸結于規(guī)模經濟和范圍經濟。站在今天的視角來看,第一次、第二次產業(yè)革命主要驅動力來自于規(guī)模經濟,信息技術的廣泛普及和深度應用帶來了個性化定制、服務型制造、全生命周期管理,這些都是范圍經濟的表現。從經濟學視角來觀察,前兩次工業(yè)革命的驅動力在于規(guī)模經濟,而第三次工作革命驅動力在規(guī)模經濟繼續(xù)發(fā)揮作用的同時,范圍經濟在發(fā)揮更大的作用。規(guī)模經濟與范圍經濟來源本質不同在于,范圍經濟主要來自于企業(yè)資產的通用性,而在企業(yè)資產中,只有那些信息資產、知識資產,專利、技術、品牌、渠道、客戶資源等無形資產具有通用性特征,這是構成企業(yè)競爭新優(yōu)勢的重要來源。
以上就是我對“工業(yè)4.0”的理解。如果我們再去看美國企業(yè)提出的產業(yè)互聯(lián)網,我們可以看出來,其側重點有所不同,它最本質的東西是一樣的,即就是智能制造。我們所說的智能制造是一個廣義的定義,不僅僅是指智能制造裝備,而是包含有5個方面。
一是產品的智能化。即是把傳感器、處理器、存儲器、通信模塊、傳輸系統(tǒng)融入到各種產品中,使得產品具備動態(tài)存儲、感知和通信能力,實現產品的可追溯、可識別、可定位。有人說,90后是互聯(lián)網的“原住民”,60后、70后是互聯(lián)網的“移民”,還有部分同志是互聯(lián)網的“邊民”,被邊緣化了。我想說,對于“物”也是一樣的。計算機、智能手機、智能電視、智能機器人、智能穿戴是物聯(lián)網的“原住民”,這些產品誕生的時候就是一個網絡終端;傳統(tǒng)的空調、冰箱、汽車、機床、風機等是物聯(lián)網的“移民”,這些產品正排著隊聯(lián)接到網絡世界。專家們估計到2020年這些物聯(lián)網的“原住民”和“移民”加起來將超過500億個。這個進程將持續(xù)10年、20年甚至50年的時間。產品的智能化有三個最基本的特征:普適性、漸進性、顛覆性。但它給每一個企業(yè)提出一個富有挑戰(zhàn)性的問題,企業(yè)的產品會在什么時間、以什么樣方式實現智能互聯(lián),成為一個智能產品?
二是裝備的智能化。從單機的智能化到智能生產線、智能工廠、智能制造,就是智能化的裝備通過企業(yè)和企業(yè)之間的互聯(lián)互通所帶來的。企業(yè)生產環(huán)節(jié)的競爭優(yōu)勢將更多來自于基于智能生產線的競爭優(yōu)勢。
三是生產方式的智能化。主要是生產方式的現代化和智能化。個性化定制、極少量生產、服務型制造以及云制造等新業(yè)態(tài)新模式,其本質是在重組客戶、供應商、銷售商以及企業(yè)內部組織的關系,重構生產體系中信息流、產品流、資金流的運行模式,重建新的產業(yè)價值鏈、生態(tài)系統(tǒng)和競爭格局,它帶給人們的啟示是,企業(yè)需要不斷思考我是誰、我在哪里、我的邊界在哪里、我的競爭優(yōu)勢的來源在哪里、我的價值在哪里等這樣一些基本問題。
四是管理的智能化。隨著縱向集成和橫向集成的不斷深入,企業(yè)數據的及時性、完整性、準確性不斷提高,必然使管理更加準精確、更加高效、更加科學。這是管理領域的革命。
五是服務的智能化。個性化的研發(fā)設計、總集成、總承包等所有新服務產品的全生命周期管理,這些當然會伴隨著生產方式的變革不斷出現。
前兩天中央經濟工作會議關于新常態(tài)提出9個方面新認識,其中有5個方面與剛才講的智能制造趨勢是是高度吻合的:需求的個性化、多樣化,質量型、差異化競爭(規(guī)模經濟到范圍經濟),對新技術、新產品、新業(yè)態(tài)、新模式投資,人力資本質量和技術進步重要性進一步突顯,生產呈現小型化、智能化趨勢,新常態(tài)里面所提出的一些理念,與我們現在所關心的兩化融合、智能制造的理念都是一致的。
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