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德國工業4.0|第四次工業革命:機器在思考
【寫在前面】
上周,澎湃新聞(www.kxwhcb.com)推出“中國制造2025”系列報道。作為中國制造業未來10年的頂層規劃和路線圖,“中國制造2025”的基本思路是,借助兩個IT的結合(Industry Technology & Information Technology,工業技術和信息技術),改變中國制造業現狀,令中國到2025年躋身現代工業強國之列。
其中,借鑒德國版工業4.0計劃,也是“中國制造2025”的既定方略。追根溯源,澎湃新聞遍訪德國工業界,本周推出“德國工業4.0”系列報道。
以下是本組稿件的開篇,獨家對話《德國工業4.0戰略計劃實施建議》的兩位起草者——德國信息技術、通訊、新媒體協會工業4.0部部長東斯特(Wolfgang Dorst)和德國機械設備制造業聯合會(VDMA)工業4.0部門負責人雷曼。

未來的工廠會是什么樣的?
讓我們試著在腦中勾勒出這樣的畫面:工廠里,人、機器和資源如同在社交網絡里一樣溝通協作。產品能理解制造的細節以及自己將被如何使用。同時,它們能協助生產過程,回答諸如“我是什么時候被制造的”、“哪組參數應該被用來處理我”、“我應該被傳送到哪”等等問題。工廠擁有智能移動、智能物流和智能系統網絡,從生產到最后的產品回收服務,都能實時監控??梢哉f,未來,一切都是智能的。
這正是工業4.0所描繪的工業愿景?!肮I4.0”概念由德國業界最早提出,其源于2011年漢諾威工業博覽會,最初的想法只是通過物聯網等媒介來提高德國制造業水平。兩年后的漢諾威工業博覽會上,由“產官學”組成的德國“工業4.0工作組”發表了題為《德國工業4.0戰略計劃實施建議》(《建議》),稱物聯網和制造業服務化宣告著第四次工業革命到來。
該《建議》的主要編寫者是德國信息技術、通訊、新媒體協會(BITKOM)、德國機械設備制造業聯合會(VDMA)、德國電氣和電子工業聯合會(ZVEI)三家協會。澎湃新聞(www.kxwhcb.com)記者獨家專訪了《建議》的兩位起草者。
第四次工業革命:以不斷增加個體消費需求為導向
作為制造業強國,德國提出工業4.0的初衷是什么?
德國信息技術、通訊、新媒體協會工業4.0部部長東斯特(Wolfgang Dorst)對澎湃新聞說,這是因為在制造工程領域,全球競爭愈演愈烈,德國不是唯一已經認識到要在制造行業引入物聯網和服務的國家?!安粌H僅亞洲對德國工業構成競爭威脅,美國也正在采取措施,通過各種計劃來應對‘去工業化’,促成‘先進制造業’的發展?!?/p>
“實際上,我們的工作在2011年就已經開始了?!钡聡鴻C械設備制造業聯合會(VDMA)工業4.0部門負責人雷曼對澎湃新聞說,“當時,由德國工程院和德國政府來提出這項工作。我們三家協會是德國工業4.0里涉及的部門,工業4.0的愿景,正是希望通過通信技術、機械制造和電氣等行業來改變工業?!?/p>
那么,工業4.0究竟是什么?工業1.0主要是機器制造,機械化生產;工業2.0是流水線,批量生產,標準化;工業3.0是高度自動化,無人化(少人化)生產;而工業4.0是網絡化生產,虛實融合。
關于工業4.0,《建議》有詳細描述:在一個“智能、網絡化的世界”里,物聯網和服務網(the Internet of Things and Services)將滲透到所有的關鍵領域。智能電網將能源供應領域、可持續移動通信戰略領域(智能移動、智能物流),以及醫療智能健康領域融合。在整個制造領域中,信息化、自動化、數字化貫穿整個產品生命周期、端到端工程、橫向集成(協調各部門間的關系),成為工業化第四階段的引領者,也即“工業4.0”。
在東斯特看來,工業4.0是一個愿景,或者說是一盞指路明燈,代表的是第四次工業革命,是產品生命周期中整個組織、管理的飛躍?!斑@樣的生命周期以不斷增加個體消費需求為導向。它橫跨產品最初的設計、生產、發展、配送,再到最后的回收,并包括所有相關服務。”
他介紹,實時網絡提供的所有相關信息、價值鏈的各個部分,以及隨時獲得最優價值的能力,是工業4.0的基礎。也就說,工業4.0想要打造的是整個產品生產鏈的實時監控,產品配套服務設施之間的合作。而這一切的起點只需要個體消費者的一個需求。
“未來,工廠的生產是可以做到單件設計盈利的。”雷曼說。
從第一次工業革命到現在,過去150多年的工業歷程中,人類一直追求的是,投入更少的工作,產出更多的產品。未來,這一原則依舊不會改變。根據德國工業4.0的描述,智能工廠中,自動化機器將成為生產重點。那么,德國工業4.0是否意味著未來將不再需要投入更多的人力?
“工業4.0并不旨在創造減少勞動力的工廠,其將創造更多新的工作,特別是在服務和軟件行業?!睎|斯特表示,跨領域的知識將對未來產品的設計、運行和生產起到重要作用。“熟練的工人和擁有跨領域背景的勞動力是我們所急需的?!?/p>
政企聯動的德國模式:中小企業要改變會比較困難
德國工業4.0是一個既龐大又有野心的計劃。在這個計劃中,政府、企業、各類組織各司其職,互相聯動。
東斯特透露,“德國工業4.0的愿景將由商業先鋒和企業來推行。但它所產生的經濟影響則要求德國政府在教育、研究、基礎設施和法律法規等方面提出政策。”
在雷曼看來,工業4.0更多是工業、研究中心,高科技公司在推動?!拔覀儸F在的任務是讓更多的公司加入我們。工業4.0是一份長久計劃,需要花很長時間。目前,我們沒有已完成多少的說法。但確實有德國企業,像Festo、Harting、Weidmüller、Bosch Rexroth、Trumpf等公司已經朝這個計劃行動。”
也許,大企業行動起來比較容易,他們有雄厚的資金,在工業革命過程中擁有發言權,但要帶動小型制造業向數字化發展,則面臨標準、管理、生產能力等問題。因此,如何解決小企業面臨的問題是“工業4.0”未來的重點。
目前德國正在準備把中小型企業的互動融入大企業,使其能夠享受到數字化影響。傳動與控制公司Bosch Rexroth(博世力士樂)介紹,他們現在的主要工作就包括中小企業咨詢,介紹和推廣德國工業4.0。“讓大企業參與很容易,他們很多本身就是德國工業4.0的編寫和推進者。中小企業要改變會比較困難?!?/p>
有了核心概念,以及推廣的組織和路徑,在工業4.0的框架下,未來德國工業將采取雙重戰略。
根據工業4.0的計劃,德國的裝備制造業會不斷將信息和通信技術集成到傳統工業上,維持其全球市場領導地位,以便成為智能制造技術的主要供應商。與此同時,德國還將為CPS(Cyber-physical systems,信息物理系統)技術和產品,建立、培育新的主導市場。所謂CPS,即通過3C(Computation、Communication、Control)技術的有機融合與深度協作,實現大型工程系統的實時感知、信息服務和動態控制。
東斯特在接受澎湃新聞(www.kxwhcb.com)采訪時說,“德國傳統工業的核心架構以及在它在國際上卓越地位,能夠和互聯網科技結合?;ヂ摼W通信技術、自動化和生產技術在德國工業4.0的框架下,能比以前更好的結合。現在,數字化浪潮將改變德國傳統的工業。德國希望在這股互聯網浪潮中扮演主要的角色。”
德國工業4.0的最終報告要求在8個方面采取行動,分別是:標準化和參考架構、管理控制系統、為工業建立全面寬頻的基礎設施、安全和保障、工作的組織和設計、培訓和持續的專業發展、監管框架、資源利用效率。
德國工業4.0除了在德國受到重視,中國也對其非常感興趣。
今年3月28日,國家主席習近平訪問德國時在《法蘭克福匯報》發表署名文章說,當前全球新一輪科技和產業革命呼之欲出,世界各國爭相調整、適應,抓緊實施必要改革。其中,便重點提到德國“工業4.0”戰略。
事實上,全球金融危機后,中國制造業在全球范圍內的競爭力下降。中國制造被貼上山寨、劣質的標簽,如何將中國制造轉變為中國創造,提升全球競爭力,成為中國政府、企業的首要任務。除了制定中國制造業未來10年的頂層規劃和路線圖——“中國制造2025”,中國也在向德國工業4.0靠攏。
“我對中國的工業了解不多。但我知道,像阿里巴巴(B2B)和淘寶(B2C)或者百度這樣的公司可能會對德國工業4.0感興趣?!睎|斯特說,中國當然應該借鑒德國工業4.0。





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