工业4.0:中德来玩对对碰

作者: admin 分类: 科技 发布时间: 2019-05-24 11:25

  工业4.0原本是德国人在2011年提出的概念,但如果说现在有人比德国人更热衷于谈论它,那就是中国企业。在2015年德国CeBIT(德国汉诺威消费电子、信息及通信博览会)上,中国是伙伴国,国务院总理李克强发来视频,副总理马凯现场致辞。工信部牵头的中国馆区域集中了包括华为、中兴、阿里巴巴、浪潮、TCL、海尔和小米等的庞大参展团。汉诺威从未见过如此多的中国人,城区主干道都拉上了中文的迎宾语。

  我们在澳大利亚不谈工业4.0,在美国大家谈互联网化,你们中国不也提互联网+?一家全球资讯机构的澳大利亚区负责人说。为什么中国和德国会被这个宏大愿景拉到一起?答案很简单,这两个国家,一个是新兴的制造业基地,一个是老牌制造业强国。

  工业4.0是一个仍在演变中的概念。简而言之,它是生产过程的一场变革,产品未来将不再是被简单地批量制造,而是会告诉机器它应如何被制造。举例说,洗衣机会在电费最低的时间自动洗衣,冰箱里的牛奶和黄油快用完时,冰箱会自动向超市发送订单。在未来的车间里,工业4.0意味着机器和各个零部件彼此交流,并通过自我组织方式使生产更有效率。德国莱比锡商学院创新合作中心执行总监Claudia Lehmann说。

工业4.0:中德来玩对对碰

2015年3月16日,中国国务院副总理马凯(左)、
德国副总理加布里尔(中)和阿里巴巴集团创始人
马云(右)同时出现在德国汉诺威国际信息及通讯技术博览会上。

  而在德国工业4.0战略的制定者之一卡格曼(Henning Kagermann)看来,工业4.0其实就两件事:一是万物相联;二是物理世界与虚拟世界融合。这意味着每台机器都有自己的数字化代表,每个人也会有。你可以在虚拟层面上模拟任何事情,虚拟层面发生的改变也会影响到物理层面。卡格曼现任德国国家科学和工程院院长、工业4.0工作集团主席。

  以现阶段应用来看,这更多是愿景而非现实。但企业,特别是制造业企业有更强的焦虑感要提前拥抱这个迟早要来的时代。当海尔欧洲大区总经理孙书宝被诘问用户需求是否真的存在时,他说:趋势已经很明显,当需求真的到来时,我们必须准备好。

  拥有强大工业基础的德国希望在新时代里扮演更重要角色。按照德国国家科学和工程院刚刚发布的一份有关工业4.0的报告:接下来的两三年里,德国希望确保有足够多德国生产的智能物品安装在世界各地并与互联网相联接,以便产生足够多的数据,继而产生智能服务。这个98页的报告透露出工业强国的预见力和工业老国的危机感。在德国,制造业占比超过GDP 20%,虽经年下降,仍为欧洲之冠。

  德国联邦外贸与投资署高级经理、工业4.0专家Asha-Maria Sharma对财新记者表示,德国与美国不同,德国制造业很强,我们的目标是实现现有制造业的转型。美国有强大的IT产业,他们更多是面对消费者的应用。我们也在注意美国IT行业的新进展。

  而在中国,各种报告、会展、论坛上,学者、政府机构和传统行业谈论工业4.0时,给这个欧洲舶来的概念赋予了中国制造业转型升级新的目标。很多企业甚至并不关心工业4.0到底指什么,云计算、大数据、车联网、物联网、人工智能、ERP,都可以纳入工业4.0概念之下。在中国,与此接近的概念还有国务院总理李克强提出的制造业2025和互联网+。中国计划用十年时间从中国制造转型为中国创造,中国制造业的转型升级提了多年,但在中国整体工业能力尚未真正实现3.0时,弯道超车直奔4.0的可能性在哪?

  差距仍是明显的,无论从企业的能力还是政府、公共基础设施的完善上。在德国,企业级互联网或者解决方案的提供商已经成熟,通讯网络提供商/运营商、ISV(软件)、智能生产线生产商和传统工业的合作由来已久。而在中国,除了华为、中兴这样的企业正加速进入这个领域,TCL、海尔等制造业企业基本是以搭上车再干的姿态在摸索。不过,以BAT等为代表的互联网企业正直接将企业和用户连接、消灭渠道带来的不是简单的销售业态的改变,企业和用户之间的信息互动也可能倒逼企业加快转型。

  CeBIT上的工业4.0

  CeBIT是一个企业技术和实力的展示台,在这里可以看到工业4.0的各类案例和形态。

  IBM把工业4.0直接标注在了展台上。在IBM的工业4.0展区,财新记者看到,一个小型智能操作平台上,胳膊大小的机械臂前后平滑选择不同模块安装、拧紧。这些动作由操作台上的传感设备自动识别出工作任务后完成,上方有屏幕提供可视化流程。IBM在这个平台上提供了工厂自动化系统的软件解决方案,操作台硬件部分由西门子提供。

  智能化工厂是工业4.0概念中最典型的场景,机械臂、自动化、可视化流程延续工业3.0,而传感、数据分析则是4.0的要素,IBM其他产品都或多或少套入了工业4.0框架。利用对天气、租赁公司等大数据分析改善滑雪板制造商的生产方式和周期,九个月备货期缩短为一个月,灵活性增加,库存锐减80%。

  德国电信的主场里,数百支撑开的红雨伞在粉色灯光下如垂云般上下漂移,整个系统自动控制。这是切片式的对工业4.0能力的展示,其旗下软件服务商T-System提供解决方案。在一个针对跑鞋厂商的方案中,通过社交平台获得消费者反馈,经过大数据处理后传到工厂,工厂实时调控产量,车间自动化生产设备控制流程,最终,数据流反馈给物流和电商平台。在这个图景中,调研-设计-生产-销售-消费者反馈-调整生产的传统生产基本流程没变,但速率、精确性都提高了。最终,小规模生产、定制化成为可能。

  紧挨着德国电信的中兴通讯也以社会化场景展示了工业4.0所需的基础通讯能力:用户坐在一张蓝色椅子上,屏幕上就会开始出现一张本人的手绘肖像。画由人通过视频通讯技术远程完成。中兴方面告诉财新记者,这个场景展示的是数据同步双向传输,实时修改,它可以变成一套高清视频会议系统,应用于企业。中兴近来在中国一些城市还在推广无线充电,即在停车位下设置自动感应和充电设备。它的实际应用将绕开充电桩,突破目前电动车推广中最头疼的充电瓶颈。

  德国本土也是全球最大的软件和系统供应商SAP,展示了农业、金融等几乎所有领域的解决方案,还专辟区域展示与中国联想、华为的合作。华为的硬件获得SAP的HANA云和系统解决平台的认证。华为在展会上推出的巴士免费WiFi方案也颇为吸引人。

  海尔则准备把与智能家居相关的软件开发商、内容供应商,甚至硬件厂商都纳入自己的智慧家居平台U+,理想状态是根据用户需求实现小批量定制化生产,目前完成的惟一一个定制化案例是一对美国华人在冰箱上贴了结婚照。这种简单的定制化对生产线和供应链要求并不高,但对于传统只管生产,销售交给经销商的家电制造厂商来说已是进步。

  华为的企业BG总裁阎力大在演讲中称,工业4.0时代,至少有1000亿台设备需要连接并实现实时通讯和控制,这对目前的ICT技术提出了挑战:没有统一的技术架构和标准,设备最终很难连接。而华为为了参与标准订立,几乎加入了所有标准制定联盟和协会。

  所有人都担心被落下。就在CeBIT期间,中兴通讯宣布其基于下一代网络架构SDN的9000-E通过了欧洲高级网络中心的互通测试。德国电信和SAP也赶在会展上宣布成立联盟,确定工业4.0连接的共同标准。


  德国人想的是如何动员中小企业

  德国有很多研究机构、学术机构、协会都在展开与工业4.0相关的研究,德国企业也开展一系列工业4.0的生产实验。西门子在Amberg市的工厂计划生产智能生产线设备,供给巴斯夫、拜耳、戴姆勒、宝马等德国制造企业。此外,还有德国威腾斯坦集团的制造厂、气动自动化领域的Festo新生产系统等,也是工业4.0的模板。西门子在上述工厂的流水线能达到75% 的自动化,但西门子董事会成员Siegfried Russwurm曾表示,设计一个全自动、依靠互联网的智能生产线,仍需要十年时间。

  看似遥远的工业4.0,其实许多技术早已存在,比如音频、感应器、GPS模块等。但工业4.0的不同之处在于,通过感应器,产品与机器、机器与机器间会产生交流,相关组件会通知机器,库存里是否缺少某种芯片,整个工厂相关机器都会据此重调程序。

  前述德国国家科学和工程院发布的《智能服务2025》(Smart Service Welt 2025)介绍了很多场景。如一家制造X射线仪(智能物品)的公司创造了一个服务平台,包含有成千上万X射线案例的数据库。除了出售X射线仪,该制造商还提供数据库支撑的诊断服务(智能服务)。因数据诞生的智能服务可以更准确地预测客户想法。报告称,能将1000种以上因素考虑在内的算法,可将商业预测的准确性提高1千、1万、甚至10万倍。

  德国在线零售供应商Otto售卖的物品有2亿多件。它用创业公司Blue Yonder开发的智能算法,对每件商品下周或下月的销售进行预测。这种算法将200多种变量囊括在内,使得Otto对销售预测的准确率提高了20%到40%,也帮助其更好地平衡销量与库存。

  不过,德国企业从高质量产品的生产者向灵活服务提供者的转变还非常缓慢。报告指出,要让客户向制造商交这些服务费,就很难了。所以,制造商正在艰难地回收数据化投资的成本。

  更大挑战还在于动员德国数量庞大的中小企业参与这场革命。卡格曼认为这比安全问题还重要,现在很多大企业都在向工业4.0迈进,但中小企业的步伐很慢。《智能服务2025》的数据显示,只有五分之一的德国企业表示他们将重点放在智能产品和智能服务上,五分之二的企业表示在该领域毫无作为。

  报告提醒,继续将精力放在以产品为中心的细分领域不再可行,数据延伸出的智能服务正释放出一波颠覆性的商业模式。莱比锡商学院院长潘安德(Andreas Pinkwart)认为,数字化时代要求已发展到相当规模的公司要改变甚至彻底变革现有经营模式。所以,想开展工业4.0 的企业需要有丰富的想象力进行突破性的尝试,企业要有主观能动性及创业精神的员工;有悠久历史的大企业,可以向新创公司学习。

  至于工业4.0的数据安全问题,采访者们并不太担心。Asha-Maria Sharma说,工业软件在数据安全方面已有很高的标准,现在要在其他领域的软件上普及。

  中国的工业4.0本地化

  而CeBIT会展刚结束,中国两大顶级业界论坛在北京、深圳两地都紧跟工业4.0热度话题推出了专题论坛,显得比德国还热闹。刚才吴恩达(百度首席科学家)问我工业4.0是什么?在德国,知道工业4.0的可能还不如中国知道的人多。德国汉堡大学教授张建伟在2015中国(深圳)IT领袖峰会的工业4.0专论坛上坦言。在他看来,4.0是把工业互联网、人际互联网、云计算、机器人、3D打印技术融合在一块,然后用各种最新算法来整合整个生产过程。最终改变整个生产流程,好处是可以缩短生产时间,减少中间环节,提高效率,使得生产过程变得更自动、更自主、更有预测性,生产更智能化、更绿色化。他说。

  美国、日本和中国的ICT企业已在传统制造业之外给德国的老牌企业足够多挑战,专利申请提供了证据:根据世界知识产权组织的数据,2013年中国专利申请数量超过德国成为全球第三,达到2.1万件。华为、中兴两家企业仅次于日本松下位列二三。

  不过,中国的整体情况没有那么乐观:中国制造在多年高速增长后,增速减少而效率未升。中国制造业,甚至大型制造企业的的自动化能力尚不足,大部分企业还在惊喜于工业3.0带来的自动化生产线。中国航空工业集团董事长林左鸣以自身为例,称在武汉投资120亿元建的低温多晶硅生产线大量生产自动化:原来预计6000多员工,自动化以后减少70%的员工,降低了人口的投入。在他看来,机器稳定性高过人工,生产淡季时很多工人要歇工,有些之后可能就不回来了,我们要不断重新培养熟练工人。

  在德国CeBIT上,中国某大型软件公司部门经理告诉财新记者,中国制造企业长期依赖外部经销商,对产品销售数据的反馈很粗放:卖得掉是销售额,卖不掉是库存,过去供大于求对库存没概念,城市卖不掉还可以卖农村,但都是经销商的事。这样的环境下,制造业企业最关注的仍是人力成本。我们给企业做系统,很多都是配套自动化。大数据不是没有能力,而是企业自身也没有数据。他说,人力成本日渐高企后,很多企业老总升级的初衷就是换掉人。

  相比工业界尚处于自动化的摸索,中国的通讯、互联网等领域从用户端开始,慢慢从实体内容或虚拟内容的售卖层面向上游制造渗透。通讯和互联网的胃口已蔓延至工厂,外部压力让制造商有了紧迫感:小米没工厂,但小米卖得比有工厂的企业还好。

  在德国拥有工厂的库卡机器人公司CEO孔冰研究认为,无论德国还是中国,目前主流生产制造尚在硬自动化阶段,柔性不足,能实现的仍是大规模批量生产,能选择的产品非常有限。在孔冰看来,中国在工业4.0时代最大的竞争力来自IT:中国的IT大家都说是世界排名第二位。我们有可能结合工业4.0,整个智能化生产,实现弯道超车。他认为除了车联网、智能家居、智能穿戴这类和消费者结合紧密的形态,IT和工业4.0的结合很关键。中国最大的宽带数据公司世纪互联在中国工业4.0进程中显然是基础通讯连接能力的主力,但总裁孟璞却直言比较喜欢李克强在最新政府工作报告中提出的互联网+概念。

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