
知彼知已 解讀工業4.0與工業互聯網
首先從工業4.0說起,什么是工業4.0?“1438”,就是1個網絡,信息物理系統。大家知道信息就是計算機系統,物理就是物理的設備,現在我們的智能制造時代就是要把信息系統和物理系統融合成一個系統。當然,現在還有人說是CPH,這個“H”就是人,也就是說人機物一體化就是CPH。4個主題包括:智能生產、智能工廠、智能物流、智能服務。3是指做3個方面的集成,第一是縱向集成,第二是橫向集成,第三是端到端的集成,就是把客戶納入到生產、設計、制造、服務的各個環節,直接面向客戶需求,從設計端開始到服務端。8是它的8項計劃。作為德國國家戰略的工業4.0要將過去僅出口設備演變成未來提供服務和輸出標準。8項目計劃中的第5項是管理復雜性,CPH(人機物一體化)系統十分復雜,那么怎么管?用一個集中軟件是管不了的,要在互聯網上用大量自治的,自適應的軟件來協同完成,最終要形成一個自適應的復雜系統。當然還要建立工業寬帶基礎。美國上個世紀90年代就推一個國家戰略,國家工業信息基礎設施協議(NIIIP),德國人也要推這個。還有安全保障、工作和組織設計,就是未來的操作工人可以做到在家里操作機械,那么怎么考核呢?那就是要重新設計工作組織。我們的教育方式也會變,過去是大學畢業,現在發現大學畢業不夠了,我們要終身教育,因此德國就致力于發展終身教育體系。還有監管框架和法律問題研究,在工業4.0中有一個工作是研究社交化機器,機器和機器協商報價,協商計劃和交貨期,那么如果機器違約了怎么罰?這就要制定相應的法律。充分提高資源利用率也是德國工業4.0要實現的重要目標。
另外一個戰略計劃就是工業互聯網,工業互聯網的概念最早由通用電氣于2012年提出。2014年4月18日,AT&T、思科(Cisco)、通用電氣(GE)、IBM和英特爾(intel)成立工業互聯網聯盟(IIC)。工業互聯網是美國人主要推的,比工業4.0提出還要早一些。工業互聯網聯盟采用開放成員制,致力于發展一個“通用藍圖”,使各個廠商設備之間可以實現數據共享。GE推出了工業互聯網平臺Predix,2015年向外界開放。Predix有點像電腦里的操作系統,承載著各種工業需要用到的軟件,通過接入設備數據把工業設備相連。目前GE推出了超過40種工業互聯網應用。過去航空公司需要定期強制飛機“休病假”,把微型攝像頭伸入發動機內進行檢查。現在,只要根據數據分析平臺上的結果就可以預測發動機的運行情況。東方航空公司在Predix上使用工業互聯網應用,搜集了500多臺CFM56發動機的高壓渦輪葉片保修數據,結合遠程診斷紀錄和第三方數據,建立了葉片損傷分析預測模型。根據2013年前的數據,預測了多臺東航現役發動機目前的葉片損傷程度,而東航也對它們進行了實物檢查。兩者對比的結果是,預測的準確率達到了80%以上。
德國工業4.0總結了兩句話:第一未來的企業都是服務業。第二未來的企業都是軟件業。通用電氣和世界銀行給出一個預測“工業4.0(工業互聯網)可以拉動世界經濟70萬億美元中的46%”,所以政府對此都很感興趣,因為它是拉動經濟發展的引擎。
中國制造2025的指導思想
下面講一下中國制造2025的指導思想,中國制造2025要做什么?首先分三大步,第一大步分兩小步走,這頭兩小步非常重要,第一步用5年的時間,補制造業在信息化方面的短板。所以現在很多人說中國智造不是明天就可以做到的,作為國家戰略的中國制造2025頭五年先補補課,把企業的數字化、網絡化、智能化基礎搞好,后五年要走向創新驅動,所以要用十年的時間趕上世界制造業創新隊列。
中國制造2025的行動計劃之一要建國家級制造業創新中心,到2020年,重點形成15家左右制造業創新中心(工業技術研究基地),到2025年形成40家左右制造業創新中心(工業技術研究基地)。
另外我們實施智能制造工程,目標是提高管理效率,降低能耗,到2020年平均產品的消耗都要降低30%,藍天就更多了,到2025年,制造業重點領域全面實現智能化,試點示范項目運營成本降低50%,產品生產周期縮短50%,不良品率降低50%。2025年要實現降低一半的能耗,大家說可能嗎?我認為完全有可能的。
第三我們要做強基工程,現在制造業很多基礎核心零部件、基礎材料、基礎工藝和基礎的技術保障趕不上。所以,很多東西看上去一樣,運行起來不一樣。
第四制定綠色產品、綠色工廠、綠色園區、綠色企業標準體系,開展綠色評價。
具體解讀中國制造2025
(一)創新驅動是由大變強的核心,創新驅動很重要,為什么呢?大家看到的這是聯合國發布的全球競爭力指數,首先是需求驅動的經濟模式,上個世紀90年代開一個公司就賺錢。后來不行了,要靠提高效率贏得競爭,這就是效率驅動的經濟模式,現在發達國家在做創新驅動的經濟模式,聯合國說拉動世界經濟有兩個火車頭,一個是美國的高技術創新,另一個是中國的城鎮化。美國是創新驅動的經濟模式里面的領頭羊,我們中國是在效率驅動里面的領頭羊,所以我們的經濟一定要轉變到創新發展的模式上才能追趕上發達國家。
(二)提質增效是由大變強的中心,提質增效很重要,為什么說供給側改革?并不是沒有需求,我們還是要喝奶粉,每個人都要穿很看的衣服。但是質量不行,在國外是排著隊賣。在國內是降價,因為賣不掉。提高產品質量好做不好做?有難度,但是只要下定決心就好做。當年在第一次工業革命的時候,在一個機床上打上德國制造是什么意思?那是英國人說“這臺機器是抄襲我們的偽劣產品。”所以第一次工業革命期間德國產品是山寨偽劣。1950年,如果在一個電熱器上打上日本制造,那是美國人說的“這是抄襲我們的偽劣產品。”所以日本、德國當年都經歷過山寨偽劣,但是現在它們不是了,所以說制造業提質增效,要向微笑曲線的研發設計與服務兩端發展,質量是企業的重要核心競爭力,德國和日本制造業興起的秘訣之一-質量致勝!
(三)兩化深度融合是由大變強的主線 ,中國和西方發達國家存在的一個巨大不同是西方國家在工業化基本完成后開展信息化,而中國是工業化尚未完成的情況下開展信息化建設,所以中國需要在工業化發展的同時實施信息化,要做工業化和信息化的融合發展。什么叫做兩化融合?“兩化融合”的實質是工業信息化,是新型工業化的必由之路。通過工業信息化的過程,達到建成信息化工業的目標
(四)智能制造是由大變強的主功主向,現在智能制造往往容易把它想到就是自動化生產線,其實制造制造是大制造的概念,講的是整個制造企業和制造業的智能化,它主要指的是以下幾個方面
研發過程的智能化(基于虛擬現實、增強現實、知識管理、人的意圖識別建模等)
產品的智能化(嵌入傳感器將啞產品變成活產品),現在很多企業有一個誤區,認為把信息技術放到產品里是很貴的。比如一個杯子放一個傳感器要5塊錢,成本太高!但是大家不要忘了,在互聯網領域有三大定律,第一大定律就是摩爾定律,計算機芯片或者信息技術產品,每18個月貶值4倍,3年貶值16倍。
裝備的智能化(嵌入式系統、數控系統): 通過在裝備中嵌入信息要素和軟件,提高裝備的智能化水平。
生產過程的智能化(柔性排產、優化調度、智能控制、故障診斷):這是我們企業現在面臨比較大的問題,就是我們的排產老是不準,排產不準的原因很多,但是沒有準確的現場數據是一個重要的原因。我們要做優化排產,要做故障診斷,就要基于大量的現場數據,基于大數據的分析和知識進行。
經營決策的智能化:通過知識應用提高業務單元操作的智能化水平,基于大數據開展業務決策的智能化,采用流程管理實現業務協同的智能化
企業間協作的智能化:我們的供應鏈和物流成本和國外相比很高,我們必須要大力提升協同供應鏈和物流管理水平,減低供應鏈和物流成本。
制造業的智能化:制造業未來的發展方向就是整個制造業的服務化,發展服務互聯網,最終形成智能服務世界。
(五)發展服務型制造是提升我國制造業核心競爭力的重要途徑,我們要從制造走向服務,這是中國制造2025明確提出的,為什么?
發展服務業有兩個好處:第一服務業吸納就業人數非常多,服務業增加值每增加一個點,吸納就業人數100萬;工業增加值每增加一個點,吸納就業人數50萬
第二圍繞產品的服務產生的利潤,遠遠超過制造產品本身。所以,從制造走向服務,是企業價值的提升。
未來的世界是軟件定義的世界,是軟性的知識在支配硬件的實體。所以凱文.凱利說”支配互聯網的很多規律未來將會支配實體經濟的運作“。我們的企業要及時認識到,企業的發展需要從做硬件、發展到做軟件,再到做系統和解決方案。通用電氣董事長說,到2020年,通用電氣將躋身世界軟件行業10強
(六)轉型升級是我國制造企業發展的必由之路,最后就是轉型升級,這是我們企業發展的必由之路。
第一未來的企業會走向越來越專業化,過去大魚吃小魚,就是誰大誰狠。大家有沒有發現最近倒掉了一些公司,符合大家做企業具備的一切條件,有錢、有人、有技術、有市場,但是突然卻倒了,就像諾基亞,在被微軟并購的會議上,CEO帶著14位高管說“我們也沒有做錯什么,怎么突然就不行了。”現在市場不問你做錯什么,只問你做對了沒有?這就是我們所說的快速響應客戶需求的變化是21世紀企業的核心競爭力。再往后企業會進一步專業化,變成小魚群把大魚吃掉,這就是現在非常流行的眾包模式和業務生態網絡,無數的專業化小機構通過互聯網連接成為一個生命力旺盛的業務生態網絡,把傳統意義上的大魚的市場分割掉。
第一個例子是通用電氣,過去創造了20多年的輝煌,靠的就是韋爾奇的無邊界管理,管理層從過去26層減少到6層,60多個部門組合為12個業務部,管理人員從2000多人減少到不足1000人。通用電氣的航空發動機廠有8000人,但是沒有中間管理層,管理工作由職工輪流擔任。通用電氣航空發動機廠為什么能做到零管理層?第一是業務流程標準化,任何人到了管理崗位都知道該按什么程序辦事;第二信息化平臺,就是你做什么事信息給你供應,技能給你供應,你既知道該干什么又知道怎么干。所以,我們和國際先進企業的差距還是在信息化上。現在跟人家相比還是信息化水平不高。所以通用電氣董事長韋爾奇說:對通用電氣第一重要的是互聯網,第二第三重要的還是互聯網,他們說“DYB”,什么意思?不是簡單地把業務搬上網,業務上網這個說法非常誤導大家,其實真實的含義是用互聯網摧毀你的傳統業務模式,用全新業務模式開展工作。比如過去辦公室燈泡壞了,用過去的流程一個月才拿到燈泡,現在通過改造之后,你的燈泡壞了,提出需求,3個小時你的需求就在網上招標文件里體現出來了,6個小時供應商就確定了。所以要用互聯網、信息化打破過去傳統管理模式和流程。
另一個是波音的例子,現在的波音公司不再是波音飛機制造公司而是波音飛行服務提供商。波音公司是服務業,它是怎么從制造業轉到服務業的?就是通過轉型把大量制造分包給世界上1.5萬家企業,自己留下總裝、設計、銷售,同時又并購了信息技術、服務、金融的相關企業,經過這個轉型波音公司資產輕了,企業盈利能力還強了。由于這樣一個輕資產化的轉型,波音躲過了9.11這一劫。資產輕量化是企業減少風險的一個方法。
第三個例子是滴滴打水泥,墨西哥水泥公司(Cemex)承諾送水泥比送比薩餅還快。 他們使用網絡技術,每輛車上裝有GPS定位系統,公司全體人員都掌握全部車輛的位置信息和要貨信息,誰都有權隨時處理各種情況。司機們自己根據情況實時安排送貨。公司承諾,如果送貨遲到10分鐘,價格打折20%。而這個改變就是把決策權下放,實現扁平化和分布式管理。
未來企業將充分給員工賦權、授權,放開了手腳去做。
中國制造2025提示所有企業都要走向智能制造的道路,今后是小魚群吃大魚的時代,在座所有中小企業都有可能成為那條小魚!這是一個眾包和眾創的時代,互聯網經濟是共享經濟。所以,每一個做的好的小魚都有可能去吃傳統意義上大魚的市場。你如何成為參與眾包吃大魚的小魚,你需要走上智能制造這條路。中小企業實施智能制造要根據自己的情況選擇合適的路線,把所有精力和資金投在智能設備上未必是最明智的選擇,在智能管理多下些功夫可能是性價比比較好的途徑。