2008年全球金融危機爆發(fā),德國以實體制造業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟一枝獨秀,,引發(fā)了人們對制造業(yè)地位和價值的重新思考,,也為持續(xù)向服務(wù)業(yè)和虛擬經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟體帶來了很多啟發(fā)。
2014年,,德國率先提出了國家工業(yè)4.0戰(zhàn)略,繼而引發(fā)了美國制造業(yè)智能制造聯(lián)盟和中國智能制造2025的積極響應(yīng),。與此同時,,中國互聯(lián)網(wǎng)+掀起了一波熱潮讓很多制造型企業(yè)陷入困惑和迷茫。
在這種趨勢下,,制造業(yè)為核心的實體經(jīng)濟的生存空間和未來前途到底在哪里,?
它在整個經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略地位是否發(fā)生了變化?
德國的隱性冠軍是否還有存在價值,?
德國工業(yè)4.0與中國智能制造2025會有哪些不同,?
工業(yè)4.0為什么發(fā)生在德國,?
德國作為全球信息化強國,走的是一條信息化,、數(shù)字化,、自動化和智能化與實體經(jīng)濟深度融合的發(fā)展道路。德國工業(yè)4.0是一個演化的,、漸進式創(chuàng)新過程,,它不是革命。
在德國的制造企業(yè)中,,工業(yè)4.0的概念實際上是在物料管理系統(tǒng),、ERP系統(tǒng)、裝配和包裝系統(tǒng)及物流系統(tǒng)基礎(chǔ)上逐漸,、集成整合和優(yōu)化基礎(chǔ)上,,通過數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)集成,、數(shù)字建模與仿真,、車間控制、生產(chǎn)自動化與控制,、規(guī)劃與預(yù)測等信息化應(yīng)用漸進式發(fā)展而來,。這種連接將促進端到端的信息流動和信息分享,加速對客戶需求的交付速度,,增強滿足大規(guī)模定制的要求和生產(chǎn)的柔性化能力,,降低供應(yīng)鏈的協(xié)同成本,從而增強產(chǎn)業(yè)體系,、集群的整體競爭力,。
德國信息化戰(zhàn)略的核心與制造業(yè)深度融合啟動在1997年,從建設(shè)網(wǎng)絡(luò)工廠開始(工廠有IP地址),,到2001年E-工業(yè)服務(wù)(在規(guī)定時間遠程對設(shè)備進行維護),;2009年的自組織生產(chǎn)(對設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)控,由機器決定何時對設(shè)備進行服務(wù)),;到2014年的工業(yè)4.0(從管理者駕駛艙,、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計、虛擬生產(chǎn),、并行混合工程,,從設(shè)計、模塊到車間的整體云控制平臺建設(shè)),,德國工業(yè)信息化經(jīng)過近30年的努力和持續(xù)的漸進式創(chuàng)新,,建立了一套不斷完善的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系,。
這個體系的核心原理是連接,,即將人-物-服務(wù)和流程不同要素進行關(guān)聯(lián)協(xié)同,,使得這些要素之間具有讀寫、信息處理,、數(shù)據(jù)交換,、決策優(yōu)化的能力。是其工業(yè)體系從信息化,、數(shù)據(jù)化,、自動化到智能化發(fā)展歷程的延續(xù)和漸進式創(chuàng)新的升級,通過上述要素的連接,,持續(xù)推動管理和生產(chǎn)過程的智能化,,將分布式的制造企業(yè)和客戶進行橫向和縱向的組合,增強要素之間整體協(xié)同的能力,,降低企業(yè)分散式布局,、客戶大規(guī)模定制和快速交付所帶來的管理復(fù)雜性。
對于像西門子,、Festo,,歐寶,博世這樣的世界級企業(yè)來說,,工業(yè)4.0將進一步增強德國制造業(yè)靈活性,、透明度、柔性生產(chǎn)和快速響應(yīng)能力,,確保其對國際市場的出口能力和競爭力,,這是在全球范圍內(nèi),德國制造業(yè)最重要的比較優(yōu)勢,。
德國工業(yè)4.0的戰(zhàn)略目標是進一步強化和優(yōu)化制造業(yè)整體競爭優(yōu)勢,,通過信息與通信技術(shù)軟件與工具,實現(xiàn)從客戶端到客戶端整體鏈條中所有核心要素的連接,,從而達到降低關(guān)聯(lián)交易成本,,提高智能化水平,優(yōu)化決策能力,,提供設(shè)備診斷預(yù)警服務(wù),、增加附加值的目的。
我們從拜訪的企業(yè)中看到,,通過在工業(yè)設(shè)備,、生產(chǎn)車間和生產(chǎn)過程中嵌入信息系統(tǒng),建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化的智能設(shè)備,,使設(shè)備具有感知和通訊能力,,對其他的物品發(fā)號施令,實現(xiàn)物品之間的智能連接,。對于從全新設(shè)備開始做的智能嵌入和連接被稱為綠地項目,,對于在現(xiàn)有流程和設(shè)備上進行改造升級,,被稱為棕地項目。
在訪談中,,無論是德國教授還是企業(yè)管理者都特別談到工業(yè)4.0的核心目標不是降低勞動力的數(shù)量,,而是給工人賦能,一方面增加個人的工作幸福感,,使其有更多的時間陪伴孩子和家人,;另一方面,提升個人的工作效率,,不是用人工支配機器,,而是機器告訴人如何有效地工作。
如在不同工作環(huán)節(jié)的個人可以下載不同的APP用于接受操作指令,。這種Everything as a service應(yīng)用具有很大的靈活性,,幾天就可以部署完畢。我們在弗勞恩霍夫研究所看到該所為殘疾工人提供的智能生產(chǎn)設(shè)備,,通過投影技術(shù)提示零件的形狀,,個人根據(jù)投影形狀選擇相關(guān)的零配件,以減少失誤的比例,。另外一個案例是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題的時候,,工人可以對壞了的設(shè)備進行拍照,在線呼叫維修人員并進行遠程診斷,,同步溝通解決方案,,通過軟件和通訊技術(shù),讓硬件設(shè)備有更好的控制能力,。
西門子的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
在德國管理技術(shù)學(xué)院,,德國西門子燃氣輪機業(yè)務(wù)部數(shù)字化項目技術(shù)負責(zé)人賽奇女士向我們介紹了如何把歷史悠久的企業(yè)轉(zhuǎn)型為數(shù)字化企業(yè)的艱難歷程。作為全球知名企業(yè),,西門子燃氣輪機的生產(chǎn)流程復(fù)雜,,很難實現(xiàn)大批量生產(chǎn),利用數(shù)字化使企業(yè)減少管理的復(fù)雜性并從工業(yè)4.0中獲益,,是企業(yè)轉(zhuǎn)型的重要課題,。
該企業(yè)向工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型是棕地項目,也就是在整合已有信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)上,,從數(shù)據(jù)一致性,、數(shù)據(jù)建模、車間控制,、規(guī)劃預(yù)測到制造運營管理自動化過程的演化和升級過程,,這個演化過程要整合和優(yōu)化現(xiàn)有的系統(tǒng)應(yīng)用,因此是一個艱難的組織轉(zhuǎn)型過程,。
西門子燃氣汽輪機部門專門成立的技術(shù)創(chuàng)新部門來推動這個轉(zhuǎn)型,,具體的轉(zhuǎn)型路徑包括:
第一步,,思想統(tǒng)一。公司高層不斷談及數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性,,使員工對此有共同的認識
第二步,分析企業(yè)的數(shù)字化到底能夠帶來哪些價值,。在這個過程中,,企業(yè)員工不斷從企業(yè)整體價值鏈的角度研討,數(shù)字化實際是在原有信息化的基礎(chǔ)上不斷向上游推進,,在這個過程中,,各個部門需要對IT架構(gòu)保持開放心態(tài),具有全局視野
第三步,,實現(xiàn)軟件的統(tǒng)一,,在企業(yè)建立一個集成和通用的模型。以前,,很多部門都要自己的產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng),,每個部門都有自己的數(shù)據(jù)體系,各自獨立,,但企業(yè)數(shù)字化進程要整個各個部門的不同系統(tǒng),,重點解決企業(yè)舊模式中信息孤島、信息的不一致和員工要用大量時間尋找信息的問題,,通過SAP的統(tǒng)一化和集成化,,整合原有的信息系統(tǒng),在這個過程中,,企業(yè)以往采納的信息系統(tǒng)都要優(yōu)化到一個統(tǒng)一的軟件中,,用非破壞性的測試元素,將業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)一致化和一體化,,使得企業(yè)建立一個從設(shè)計到反饋的閉環(huán),,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)系
第四步,推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。將設(shè)計-用3D模型開發(fā)零部件-提出最終設(shè)計模型-工程-制造材料的整個環(huán)節(jié),,實現(xiàn)信息的整合和共享,從線性流程轉(zhuǎn)化為并行流程,,從而提高企業(yè)的流程效率,。
第五步,通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)可以做到:
·設(shè)計師不用畫草圖,,可以直接采用數(shù)字化設(shè)計
·設(shè)計師和后面的工序直接可以實時反饋修改意見,,同步調(diào)整
·質(zhì)量保障和評估體系可以用算法實現(xiàn),排除了用人工的不確定性和疏忽,,比人工檢測更加可靠準確
·產(chǎn)品開發(fā)周期從16個月降低到6個月,,降低了運營成本,,公司原有的成本80%來自外部供應(yīng)商,通過3D檢測設(shè)備,,替代了以前依靠人工檢測的工作,,使得檢測的精準度得到提高
·企業(yè)可以對產(chǎn)品做到預(yù)測性回顧,設(shè)備具有了自我回顧的能力
·降低了生產(chǎn)過程的能耗,,增強了工程實例
·提升了管理水平,,數(shù)字化轉(zhuǎn)型彌補了以前對工廠設(shè)計生產(chǎn)過程的不足,增加了公司大規(guī)模定制的靈活性和遠程調(diào)控能力,,將3D打印等新技術(shù)嵌入到了生產(chǎn)過程,,將新的管理思想融入到技術(shù)架構(gòu)的整合,大大提升制造企業(yè)的軟件能力和產(chǎn)品性能,。
筆者在與賽奇女士的交流中,,她也談到企業(yè)數(shù)字化是一個組織轉(zhuǎn)型過程,期間充滿了很多的沖突,、矛盾和困難,,但是,企業(yè)的競爭對手數(shù)字化進程非常迅速,,也迫使該企業(yè)向數(shù)字化推進,,在這個過程中,一把手的支持是非常重要的,。
SAP的數(shù)字化創(chuàng)新
在美麗的波玆坦城一個寧靜的湖邊,,我們參觀了SAP創(chuàng)新中心,該中心成立四年來已經(jīng)吸引了700名年輕人在這里工作,,整個中心的建設(shè)利用了設(shè)計思維的方法提出了很多有利于創(chuàng)新和思想交流的辦公環(huán)境,,采納了年輕人提出的很多建議:如可移動式的桌子可適應(yīng)不斷變換的項目組團隊、可移動和組合的墻,,隨時可以寫創(chuàng)意的白板,、可自由交流的開放式茶水間,展現(xiàn)員工技能和專業(yè)背景的白板等,。
創(chuàng)新中心目前工作重點集中在四個方面:
·成為管理思想的領(lǐng)先者,,關(guān)注企業(yè)未來所面臨的挑戰(zhàn)和問題
·發(fā)展軟件工程,關(guān)注智慧城市和未來個人化醫(yī)療的發(fā)展空間
·探索發(fā)展機器學(xué)習(xí)技能
·鼓勵內(nèi)部創(chuàng)業(yè),,柏林作為德國的創(chuàng)業(yè)企業(yè)最聚焦的地方,,SAP創(chuàng)新中心通過吸納年輕人,保持和年輕精英的密切聯(lián)系,。
SAP創(chuàng)新中心重點招收工作經(jīng)驗少于2年的年輕人,,讓他們在沒有任何包袱的狀態(tài)上從事具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的工作。在這里,我們不僅看到充滿活力的年輕人,,還看到了為了支持企業(yè)數(shù)字化所展現(xiàn)的“數(shù)字董事會”和“數(shù)字黑板”,,該創(chuàng)意源自SAP自身在開董事會時,一位董事提出為何不用財務(wù)數(shù)字呈現(xiàn)SAP經(jīng)營業(yè)績的過去與未來,,用數(shù)字呈現(xiàn)企業(yè)過去收益,、未來收益和預(yù)警,同時還可以利用數(shù)據(jù)進行決策模擬,。
基于此創(chuàng)意,,目前有70多位年輕人從事數(shù)字董事會的開發(fā),可以實時動態(tài)地發(fā)現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)實問題,,這將把對HANA數(shù)據(jù)的深度分析變成數(shù)字化企業(yè)的真實體現(xiàn)。公司在推進工業(yè)4.0進程中是非常重要的力量,。為了支持企業(yè)的數(shù)據(jù)化和智能化進程,,它開發(fā)了“從創(chuàng)意到業(yè)績”全景式的業(yè)務(wù)管理來增加產(chǎn)品和服務(wù)績效,通過獨特的場景實現(xiàn)對從設(shè)計到服務(wù)整個生命周期的管理,,支持端到端的集成,,規(guī)劃到生產(chǎn)過程的基礎(chǔ),制造業(yè)成為創(chuàng)新和變革的空間,,可預(yù)測的新技術(shù),。
在此基礎(chǔ)上,SAP將提供響應(yīng)性制造功能(Responsive Manufacturing),,企業(yè)所連接的整體設(shè)備將以客戶需求驅(qū)動為驅(qū)動,、利用機器與機器(M2M)的通訊數(shù)據(jù)提升資源的有效性管理,在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上,,企業(yè)管理者可以通過獲取獲得分析洞察,,大大提高物資需求計劃能力,使規(guī)劃和運行響應(yīng)速度提升50%,。