水木然 工业4.0的工业4.0大革命怎么样

《工业4.0大革命》--《当代劳模》2015年12期
《工业4.0大革命》
【摘要】:正工业4.0时代中国的优势是什么?第一,根据美国《纽约时报》的调查,中国工业拥有世界最完整的供应链条。中国是世界上唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类(39个工业大类、191个中类、525个小类)的国家,形成了"门类齐全、独立完整"的工业体系,小到螺丝钉等基础零件,大到通信、航天、高铁等,这样就可以随时就地取材,整装待发。第二,中国政府强大的组织能力也是
【关键词】:
【分类号】:F414【正文快照】:
工业4.0时代中国的优势是什么? 第一,根据美国《纽约时报》的调查, 中国工业拥有世界最完整的供应链条。中 国是世界上唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类(39个工业大类、191个中类、 525个小类)的国家,形成了“门类齐全、 独立完整”的工业体系,小到螺丝钉等基础零件,大到
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未来世界的主导者的问题,德国、美国、中国,分布遇到了什么机遇和挑战?谁最有可能掌控世界,完全可以从这里开始说起。
设想某日,你突然想要一辆汽车。你拿出手机,点开APP,输入你的定制化要求,就只需坐等工厂安排生产、组装和配送。
这样的定制化智能生产,可能并不遥远。在工业4.0时代,每一个消费者都能按照自己的意志支配生产。但这远非全貌,那时物联网的存在将进一步改造人类的生活方式。
比如你家里的冰箱能够自动感知牛奶缺少,自动向工厂发送送奶信息,工厂则针对你的口味定制生产牛奶,甚至标有你的名字。之后牛奶就会被及时送到你的家里。
上述科幻化的“万物互联”场景,是德国政府和企业界正在试图实现的工业4.0。
德国为什么要提出工业4.0,背后的推动力是什么?中国企业真的可以学习吗?《第一财经日报》记者近日探访主要“策源地”德国,试图揭示工业4.0的前世今生。
德国的野心
工业4.0战略的首次提出是在2013年的德国汉诺威工业博览会。此后,工业4.0概念逐渐引人注目。
之所以被称为工业4.0,主要相对于前三次工业革命而言:工业1.0指的是18世纪开始的第一次工业革命,实现了机械生产代替手工劳动;第二次工业革命始于20世纪初,依靠生产线实现批量生产;工业3.0则为现代人所熟悉,指的是20世纪70年代后,依靠电子系统和信息技术实现生产自动化。
过去20年来,美国引领的互联网革命深深改变了人类的生活方式,其他国家纷纷仿效。有分析认为,为了与工业3.0时代的集大成者美国竞争,德国迫切希望阻止信息技术对制造业的支配,进而引领新一轮工业革命,成为新游戏规则的制定者。
德国有着和美国不一样的竞争优势:制造业。无论是质量还是技术,德国制造在全世界范围都是优秀的代名词。德国70%左右的制造业产品都用于出口到世界各地。也正是因为这一点,在最近几年的经济危机中,德国经济才能保持强劲的稳定性,和美国、欧洲其他国家形成了鲜明对比。
德国的各界人士对此看法高度一致。
“具体到软件行业,德国确实不是最强的,现在最强的毫无疑问是美国。”德国萨克森硅谷董事长埃塞尔(Esser)表示,但是德国也有它的强项,在于把工艺、设备、软件组合起来,形成一个整体。萨克森硅谷是德国萨克森州的创业基地,这里拥有大量的科技创业企业。
“与美国相比,德国有一点不同,德国拥有强大的制造业,它从另一个基础开始起步。”德国联邦外贸与投资署驻华代表韩佩德表示,德国现在的目标是把传统制造业转型成电子型制造业,并在制造业中加入新的服务,纯粹是靠制造业推动。“我们的支柱产业,在我看来,就是制造业。”他补充说。
在这一背景下,结合传统的制造业优势,德国最终在国家层面推出了工业4.0战略,并由总理默克尔出面背书。工业4.0概念的提出者、德国工程院院长孔翰宁(HenningKagermann)表示,工业4.0为德国提供了一个机会,进一步巩固其作为生产制造基地、生产设备供应商和IT业务解决方案供应商的地位。
从某种意义上说,工业4.0是德国针对自身特点推出的超越计划。他们不走美国互联网的路径,而是根据自身在制造研发领域的优势,力图实现弯道超车。这一点恐怕是中国企业在学习工业4.0时要特别注意的。
中小企业是德国制造业的基石。他们都是在某一个制造领域的领先者,虽然企业规模不大,但享誉世界。每家企业的负责人都是在集中精力研发新的产品、开拓新的市场,很少有人主动向记者提及上市、融资等。甚至对于外部资金的注入,出于不影响企业决策的考虑,他们都持谨慎态度。
有着浓厚德国特色的工业4.0其实是个庞大工程。根据德国工业巨头西门子公司官网的介绍,工业4.0的核心是智能制造,通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。
换句话说,未来工厂能够自行优化并控制生产过程。而根据业界进一步的设想,除了产品和机器的互联外,工业4.0还将在未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重构整个社会的生产方式。从德国的制造业基础来说,很多条件已经具备,缺得就是如何实现智慧联接。
孔翰宁表示,当德国定义工业4.0的时候,主要是关于两点:首先是确定所有事情的活动逻辑,其次是构建网络—实体系统,将虚拟和现实相结合。
这种虚拟和现实的互联通过一种“虚拟网络—实体物理系统”(Cyber-PhysicalSystem,CPS)实现,CPS即为工业4.0的核心。它通过将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等智能功能,并将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务。
“这意味着经过一段时间以后,每个物品都将被数字化。但是如果你改变了虚拟界面,也会影响实体。”孔翰宁称,“所以我认为不仅仅是将信息技术带入工厂,那是最基本的,而是要在云端完整呈现整个数字化了的工厂。”
孔翰宁是默克尔的智囊成员之一。在今年的汉诺威Cebit展览会(消费电子、信息及通信博览会)上,他发布了新的工业4.0报告。
与之相呼应,默克尔在这次展览会的开幕式上提出了德国为此要做的十件大事,其中包括将德国宽带提速到50M、加快公共区域免费WiFi建设、推进大数据的安全与政策的平衡、把德国制造打造为数字安全的先进品牌、推动交通联网与汽车联网技术的大力发展等。
在两年时间内,工业4.0概念的突然爆红,也引发了德国业界一定的忧虑。
考虑到这一概念更多还停留在理想阶段,没人能够预测潜在的风险。但在业界人士看来,至少有三点值得重视,包括数据安全、标准化的缺失、中小企业积极性。
首先是对智能制造背后大数据控制权的担忧,包括人们获取的数据必须是可信的,以及这些数据必须受到保护,免遭黑客攻击和间谍窃取。
“通常数据是事情的一部分的时候,信息安全就显得尤为重要。”韩佩德告诉本报记者,首先,软件工业是工业4.0的一部分,它要求很高水准的安全性;其次,有一些公司专门致力于管理安全问题,比如怎样保证数据转换安全;还有就是德国政府的经济部门对此做了一些工作,鼓励公司建立正确的分工。
“我不知道在中国是怎样的,但是我知道,德国的一些公司确实很重视数据安全。”韩佩德说。
一位在德国长期生活的人士也对此表示了担忧,比如牛奶定制,消费者会担心他们的口味、消费习惯、健康等数据会被企业滥用,失去基本的隐私。
另一方面,联接系统标准化的缺失是工业4.0推行过程中的一大困难,因为这将妨碍不同设备和系统之间的对接,进而阻碍互联互通的实现。
“在我看来,问题是只有一个解决方案,只有一个标准。”韩佩德对本报记者表示,“但是我们都知道,很难将所有人的想法和谐统一在一个标准上。比如,大家用微软的产品,但也有很多人不满意它,所以其他产品就被发明了出来,作为另一种开放性的选择。”
默克尔认为,德国可以成为工业4.0标准的推动者,并在全球推行这些标准。不过截至目前,关于这些标准的细节问题仍然缺乏公开资料。而美国、日本等国家也在探索类似的标准。
此外,目前主要是一些大企业参加工业4.0平台的建设和使用,这些平台将用于数据交换、设备连接等等。“我们需要建设几个商业性质的平台。”孔翰宁称,德国欢迎外国公司参与这些平台的建设。
“工业4.0目前仍主要适合大型企业,比如汽车制造商。因为汽车制造业的分工已经非常细了,可能需要在某些工序上安装传感器和控制器,把不同的程序通过网络结合起来。所以对汽车制造商而言,走到工业4.0这个阶段,应该说是水到渠成。”莱比锡投资促进局官员施曼斯基(MichealSchimansky)说:“对大型企业而言,工业4.0到底有没有用,现在已经没有什么可讨论的了,对于中小企业来说还有很多讨论的空间。”
萨克森硅谷董事长埃塞尔也表示:“这取决于用于生产的自动化程度到底有多高,这也取决于公司的规模。对于产量较小的公司而言,全自动化不见得有意义。”
先说说德国,“工业4.0”确实已上升为德国的国家级战略,但就连德国业界都有300多种对于“工业4.0”的不同阐述,这说明崭新的事物不是随随便便就能被定义,更何况我们这些局外人?所以耳闻为虚,眼见为实,要想在工业4.0方面有发言权,必须亲自去德国的一线工厂深度学习、一窥尊容,下面我们就跟随一名亲身德国的《环球》杂志记者的经历一边学习一边探讨!
一、未来工厂——“机器”有了灵魂,它能读懂“产品”
位于巴伐利亚州东北小镇上的西门子安贝格电子制造厂,虽然只有三座外观简朴的厂房,却被誉为德国“工业4.0”模范工厂,它是未来德国工业的一个缩影。
安贝格拥有欧洲最先进的数字化生产平台。工厂主要生产PLC和其他工业自动化产品,在整个生产过程中,无论元件、半成品还是待交付的产品,均有各自编码,在电路板安装上生产线之后,可全程自动确定每道工序;生产的每个流程,包括焊接、装配或物流包装等,一切过程数据也都记录在案可供追溯;
更重要的是:在一条流水线上,可通过预先设置控制程序,自动装配不同元件,流水生产出各具特性的产品。
由于“产品”与“机器”实现了“沟通”,整个生产过程都为实现IT控制进行了优化,生产效率因此大大提高:只有不到四分之一的工作量需要人工处理,主要是数据检测和记录;工厂每年生产元件30亿个,每秒钟可生产出一个产品,产能较数字化前提高了8倍,而由于对所有元件及工序进行实时监测和处理,工厂可做到24小时内为客户供货。
此外,由于实时监测并挖掘分析质量数据,次品率大大降低。工厂负责人卡尔·比特纳说,该厂质量合格率高达99.9988%,“全球没有任何一家同类工厂可以实现如此低的次品率”。
二、自动化中心——机器也会自我更新
离开安贝格,我记者来到德国北部的雷蒙哥,这里是德国弗劳恩霍夫研究院工业自动化应用中心,专门为企业研发并生产推动“工业4.0”所需的设备和解决方案。
“传统工业时代下,如果更换一台流水机器的设备往往需要数天。但是现在我们只需要几分钟。中心负责人尤尔根·雅思博奈特说。这是因为在传统设备的安装过程中,技术人员需要先把新的部件手动连接到工作环境,然后再去调整生产线上的控制装置。就像几十年前使用电脑工作时一样。“那时,每个新部件都需要一张带有驱动程序的软盘,安装之后经常与计算机上的其他部件发生冲突,以至于用户不得不手工进行调整。”
而现在USB的出现让一切变得简单和轻松。我们只需把新装置插到计算机上即可。“即插即用”成为这一技术进步的生动描述。现在,工业4.0的专家们用“即插即生产”来指设备和系统的顺畅配置,就像雷蒙哥公司的场景一样。就像电脑一样,未来的部件会自发地与工作环境相连接,自己把自己集成到现有控制系统当中。
三、机器人会取代工人吗?
据德国一家独立市场调研机构的统计,截至2014年8月,德国70%的工业中小企业都已经开始“工业4.0”的革新,主要包括引入自动化、智能化的设备进行生产。这招式着一种怎样的未来呢?
首先,工业重心发生了转变。工业4.0之前,所有的革新都是为了通过规模效应以及员工生产率来降低成本。而未来工业制胜的秘诀在于,如何在提高生产率的同时,还能缩短产品从“设计”到“上市”的周期,以及如何满足更复杂、个性化的产品需求。水木然点评:当然这一点其实也是为了满足当今人们对于多元化、个体化产品的追求!的确,这是一种世界潮流。
其次,虚拟与实际的界限似被消除。譬如,安贝格工厂中所有生产程序均可提前在计算机中仿真模拟,在虚拟世界中就可完成生产的分析与优化。
这样一看,人工似乎将被机器智能取代。德国《明镜》周刊曾刊文,忧心数字化将夺走现有大部分工作岗位,但前景也并非这么悲观。德国弗劳恩霍夫就业经济研究院院长威廉·鲍尔认为,新的工业系统虽然取消了很多需要“人”参与的生产关节,但是也会带来新问题与创造空间,未来人力将集中于创新与决策的领域
水木然点评:在未来机器和人类会有新的分工,那时人们将行使“创新”与“决策”的权力,人们要牢牢把握对于机器的指挥权,而机器负责自我调节和完善。
四:谁掌握了大数据,谁就掌握了未来!
正是因为机器的自我完善系统,“工业4.0”将产生大量数据。根据记者描述:安贝格工厂为例,其生产线上的在线监测节点超过1000个,每天采集数据逾5000万个。
那么问题来了!新的工业生产方式将产生海量的数据,这些数据终究是归属于工厂、软件制造商、工厂的客户抑或是终端用户?而利用这些数据又可创造什么崭新的商业模式?这将是决定未来工业竞争的关键问题。
德国VS美国;戴姆勒VS谷歌
这个问题说白了,其实就是“德国制造业”与“美国科技业”的竞争,也意味着两种工业前景的竞争。一个非常微妙又戏剧性的动作就是:谷歌、苹果、亚马逊以及众多美国互联网企业“正在袭击德国工业”、正以新的产业思维与游戏规则进入德国传统工业强项,后者甚至可能沦为其供应商和附属者。
这一论调并非危言耸听,仅以谷歌为例,近年来,它收购了一家智能供暖设备商,摇身变为博世的竞争者;在糖尿病患者的隐形眼镜中加入测量眼泪中血糖含量并将其结果传导至智能手机的技术,就进入到西门子所擅长的医疗领域;现在,谷歌还在捣鼓无人驾驶汽车,与戴姆勒和宝马成了同行。
(上图)戴姆勒联手宝马推出双座电动车
“工业4.0”能帮助德国工业抵抗住这样的“侵袭”吗?德国软件公司SAP前首席执行官孔翰宁说,大部分德国中小企业主没有意识到一个关键问题,“仅生产智能产品是不够的,重要的是提供智能化服务的能力,”否则,德国当前市场领先的生产商将来可能仅是服务商一个可替换的产品供应者。
点评:“工业4.0”发源于德国,发扬于美国!
两个实例正好能说明这一点:戴姆勒公司在硅谷专门设置了研发中心,以开发车载智能娱乐系统,但这一系统最终要靠苹果的Siri语音系统来控制;德国能源巨头REWE和E.on近来发现要面临一个仅有5年历史的初创企业的竞争,这个小企业将并不属于它的1500多个天然气、太阳能和风能发电设备通过网络连接起来,可按需对设备进行开关调整,形成了虚拟的发电厂。
可见,不论是汽车内的某个娱乐装置,还是某块太阳能电板,谁能掌握附着在这些智能化了的产品上的数据与信息,谁也就掌握着提供智能化服务的能力;
点评:你是生产商、是服务商,还是用户,这三者的从属秩序决定了未来世界的格局!“工业4.0”其实就是“信息2.0”(传统互联网是信息1.0)。我们再来展望一下历史,如果说人类社会历史进程就是一条指数曲线,今天就是人类社会发展的临界点!大数据、云计算、物联网等新技术将带来一系列奇迹性的变化!未来的颠覆是如此可怕,又让人如此期待!
当戴姆勒遇上谷歌,不仅是德国与美国优势行业之间的竞争,更意味着在移动互联网的推动下,谁能代表最先进的生产力,谁就能赢得未来!
工业4.0五大经典案例
一、德国安贝格西门子智能工厂
作为工业4.0概念的提出者,德国也是第一个实践智能工厂的国家。位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发全自动、基于互联网智能工厂的早期案例。占地10万平方米的厂房内,员工仅有1000名,近千个制造单元仅通过互联网进行联络,大多数设备都在无人力操作状态下进行挑选和组装。最令人惊叹的是,在安贝格工厂中,每100万件产品中,次品约为15件,可靠性达到99%,追溯性更是达到100%。这样的智能工厂能够让产品完全实现自动化生产,堪称智能工厂的典范!
二、德国博世洪堡工厂
作为全球第一大汽车技术供应商,博世的汽车刹车系统(ABS&ESP)在市场上有相当的实力。博世洪堡工厂,作为博世公司旗下智能工厂的代表,其生产线的特殊之处在于,所有零件都有一个独特的射频识别码,能同沿途关卡自动“对话”。每经过一个生产环节,读卡器会自动读出相关信息,反馈到控制中心进行相应处理,从而提高整个生产效率。在洪堡工厂引入的射频码系统需几十万欧元,但由于库存减少30%,生产效率提高10%,由此可节省上千万欧元的成本。独立的射频码给博世公司旗下工厂的20多条生产线带来了低成本高效率的回报。而这种让每个零件都能说话的技术,也是智能工厂的重要体现形式。
三、德国巴斯夫化工集团凯泽斯劳滕工厂
还是对于射频码的利用,传统化工巨头巴斯夫则在这方面更进一步。巴斯夫位于凯泽斯劳滕的试点智能工厂所生产的洗发水和洗手液已经完全实现自动化。随着网上的测试订单的下达,其生产流水线上的空洗手液瓶贴着的射频识别标签会自动地跟生产机器进行通讯,告知后者它需要何种肥皂、香料、瓶盖颜色和标记。在这样的流水线上,每一瓶洗手液都有可能跟传送带上的下一瓶全然不同。该试验依赖于无线网络,机器和产品通过无线网络完成所有的通讯工作,唯一需要的人工输入就只是下达样本订单。虽然是个实验,但这种由客户直接下单到工厂的运作方式,足以给智能工厂的模式提供另一种发展途径。
四、中国石化九江石化智能工厂
在工业4.0的风潮下,中国在此方面也并非完全无所作为。九江石化作为中国的第一家智能工厂试点,为实现可视化、实时化、智能化的生产和管理要求,与华为进行战略合作,在信息通信、生产协作、智能管理等领域开展广泛合作,共同打造世界一流智能工厂的基础设施。
基于华为在通信和数据信息方面的技术实力,完成了工厂LTE无线宽带网络、调度系统、视频会议系统、视频监控系统、存储、巡检终端等设备的布局。虽然,目前工厂还未达到工业4.0所要求的智能工厂的运营标准,但在未来,依靠华为在大数据,云计算方面的技术优势,九江石化将建设一个云数据中心,实现虚拟化、云计算等IT智能化管理,进一步节省能源消耗率,提升资源利用率,实现更智能化的运营。
五、美国工业互联网联盟
由于制造业巨头德国提出了工业4.0战略,大大刺激了处于世界高端技术的领导地位的美国。所以,由通用公司倡导的“工业互联网”战略在美国兴起。进而,AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔几家互联网巨头宣布成立美国工业互联网联盟,正式进入美国工业4.0时代。
工业互联网的理念与德国提出的工业4.0本质上如出一辙,就是将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。但二者不同的是,由于美国在软件和互联网经济处于世界领先地位,美国更侧重于在软件服务方面推动新一轮工业革命,希望用互联网激活传统工业,保持制造业的长期竞争力。而德国在制造业的一枝独秀,智能工厂的发展成为了德国的最优之选。
四次工业革命带来的启示
第一次工业革命,蒸汽时代,生产方式进入机械化。
第二次工业革命,电器时代,生产方式进入自动化。
第三次科技革命,信息时代,生产方式变为电子化。
如今,计算机和互联网发展已达到空前的高度,同时也意味着我们即将迎来下一次伟大变革——第四次工业革命(工业4.0),智能时代,生产方式智能化。
纵观四次工业革命,人类进行的所有活动,社会进步,政治改革,时代变迁,技术发展,这一切的一切都将围绕生产力和生产方式的推动而推动,而我们所要寻求的“互联网+”背后的真相,是生产力的不断提高和演变。因为,生产力与生产方式的改善与发展,是人类永恒不变的主题。
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水木然又一力作即将上市:
本书入选中宣部中组部向党员干部推荐第十一批学习书目,中国图书评论学会2015年6月“中国好书”。工业4.0――人类的第四次科技革命。
本书深入而客观地解读了工业4.0的起源及现存状况,用通俗易懂的方式梳理了与工业4.0相关的各种最前沿科技成果,如可穿戴设备、物联网、大数据、云计算、智能设备等,同时不仅针对德、美、日等强国进行了优势分析与对比,而且重点针对我国面对工业4.0的优劣势与切入点、现状与出路等进行了详尽的分析和讨论,继而引发人们对工业4.0将可能带来的种种机遇与挑战的思考。
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媒体人。喜欢研读历史、经济、哲学。曾担任凤凰网专栏作者,现在移动互联网领域创业。目前自营新媒体营销策划公司。
第一章 什么是“工业4.0” / 1
工业4.0不只是工业领域问题,也不只是生活领域问题,它的牵扯面和覆盖面太广,所以其边界很难被界定。不过可以肯定的是:它上可以上升到世界格局,下可以渗透到生活的各个角落。
第一节亲临德国工厂 /
1. 未来工厂 /
2. 智能生产 /
3. 大数据=未来 /
第二节传统互联网正在消失 /
1. 手机的革命 /
2. 社交的三个阶段 /
3. 自媒体和粉丝经济 /
4. 淘宝的挣扎 /
5. 移动互联网 /
6. 商业格局的演变 /
7. 传统行业被革新 /
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4. 中国大数据的现状 /
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1. 制造业被釜底抽薪 /
2. 中国经济的现状 /
3. 制造业的回归 /
第三节中国弯道超车 /
1. 中国制造业现状 /
2. 中国借电子商务弯道超车 /
3. 中国工业4.0的萌芽 /
4. 中国工业4.0的两个障碍 /
第四节创客时代 /
1. 自以为“非” /
2. 平台至上,连接为王 /
3. 传统企业转型 /
4. 个人能做些什么 /
第五节“新丝绸之路”经济带 /
1. 丝绸之路 /
2. 文艺复兴 /
3. 李约瑟难题 /
4. 取之于渔 /
第七章 发达国家的工业4.0 /
德国、美国、日本等发达国家的工业4.0各有千秋,互相之间既有竞争又有合作,中国必须深入学习它们的长处,知己知彼,赢得主动。
第一节德国与日本 / 132
1. 历史对比 /
2. 政策对比 /
3. 态度对比 /
4. 总结 /
第二节美国与日本 /
1. 美国特斯拉 /
2. 特斯拉危机 /
3. 整合与对抗 /
4. 日本机器人 /
第三节美国与德国 /
1. 历史对比 /
2. 创造性与严谨性 /
3. 个性化与定制化 /
4. 美国“工业互联网” /
5. 通用电气 /
6. 德国的“物理信息系统” /
第八章 工业4.0的未来 /
工业4.0不仅是一场科技革命,更是一场社会变革,创新和创造将是永恒的主题,它将产生什么样的深远影响以及人类的未来将会如何演变,我们拭目以待……
第一节资本的扩张 /
1. 孙正义下的一盘大棋 /
2. 李嘉诚抄底欧洲 /
第二节“雇佣”正在被淘汰 /
1. 打工者心态 /
2. 合伙人制度 /
3. 用“股份”代替“雇佣” /
第三节谁能代表中国工业的未来 /
1. 小米模式探讨 /
2. 格力模式探讨 /
3. 中国的商业氛围 /
第四节“机器人”在崛起 /
1. 机器有了灵魂 /
2. 人类会失业吗 /
3. 人类能成为机器的上帝吗 /
第五节极简主义 /
1. 人类的临界点 /
2. 经济危机 /
3. 工业4.0加重经济危机 /
4. 人类下一个文明时代 /
参考文献 /
当工业4.0上升为德国的民族战略,由总理默克尔亲自代言,并把这一概念迅速推向全球时,中国工信部加紧推动“中国制造2025”,李克强总理也担任起“中国制造2025”的超级推销员,五次出访累计带回近1400亿美元大单;而日本软银集团创始人孙正义企图以机器人作为工业4.0的切入点,力争到2050年使日本经济竞争力成为全球第一;曾经的日不落帝国――英国,其政府科技办公室也强势推出了“英国工业2050战略”;与此同时,美国正在一旁虎视眈眈,准备随时一网打尽……
这是一场德国人挑起的“科技竞赛”,历史真是让人敬畏,两次世界大战均发源于德国,均来自于生产力的进步。但是,工业4.0绝对是人类历史上最精彩的“大战”,只因为以下三点:
第一它不会轻易动武;
第二它需要一边合作一边竞争;
第三它的所有成果都将服务于人类。
这是人类的第四次科技革命,大到世界格局,小到人们的生活,都将被其彻底颠覆!
当工业4.0上升为德国的民族战略,由总理默克尔亲自代言,并把这一概念迅速推向全球时,中国工信部加紧推动“中国制造2025”,李克强总理也担任起“中国制造2025”的超级推销员,五次出访累计带回近1400亿美元大单;而日本软银集团创始人孙正义企图以机器人作为工业4.0的切入点,力争到2050年使日本经济竞争力成为全球第一;曾经的日不落帝国――英国,其政府科技办公室也强势推出了“英国工业2050战略”;与此同时,美国正在一旁虎视眈眈,准备随时一网打尽……
这是一场德国人挑起的“科技竞赛”,历史真是让人敬畏,两次世界大战均发源于德国,均来自于生产力的进步。但是,工业4.0绝对是人类历史上最精彩的“大战”,只因为以下三点:
第一它不会轻易动武;
第二它需要一边合作一边竞争;
第三它的所有成果都将服务于人类。
这是人类的第四次科技革命,大到世界格局,小到人们的生活,都将被其彻底颠覆!
工业4.0将会产生怎样的世界格局呢?按照目前的发展形势,如果说未来世界好比“人体”,那么美国就好比是人的大脑,德国好比是心脏,中国就像是人的四肢。这里有两层含义:
第一 世界在加速一体化,以后谁也离不开谁;
第二 未来的竞争不再是谁灭掉了谁,而是谁必须从属于谁。
工业1.0实现了“大规模生产”(蒸汽机的发明和运用),工业2.0实现了“电气化生产”(电力的广泛应用),工业3.0实现了“自动化生产”(产品的标准化),而工业4.0要实现“定制化生产”,并且定制周期短,生产方便快捷。
在未来,你用的香水是按照你的性格来调制的,你吃的药是按照你的基因配制的……这就满足了当今人们对于多元化、个体化产品的追求,应该说这是一种世界潮流。正是因为生产的定制化和多元化,工业4.0将产生海量数据。以德国安贝格工厂为例,其生产线上的在线监测节点超过1000个,每天采集数据逾5000万个。
那么,问题来了,未来工厂的核心竞争力是什么呢?
第一满足这种定制化生产的机器设备;
第二能够使这种机器具备自我完善的系统;
第三谁能监测并追踪这些海量数据,然后归纳和分析,谁就将掌握世界的脉搏。
工业4.0的所有问题,都可以归结为以上三个问题。现在的问题是:谁都想抢占这条“未来产业链”的最高端。这些海量数据终究是归属于机器、软件,还是终端用户?这将是决定未来世界格局的关键问题。
德国工业4.0战略
为什么德国是工业4.0的焦点呢?不仅因为它是工业4.0的发源地,而且它可上可下,上可反抗美国信息技术对本国制造业的入侵,下可压制中国制造业的低成本竞争。
德国希望阻止信息技术对制造业的支配地位。一旦制造业各个环节都被云计算接管,那么美国就是最大的赢家。德国电信副总裁莱昂贝格尔称,假如汽车制造商不能掌握这些核心数据,那么谷歌就会成为赢家,云端平台和云包社区将使工厂沦为信息的附庸。
因此,为了避免被美国阻截性超车,德国正在全力以赴。德国将工业4.0纳入“高技术战略2020”,工业4.0正式成为一项国家战略,而且正计划制定推进工业4.0的相关法律,把工业4.0从一项产业政策上升为国家法律。德国工业4.0在很短的时间内得到了来自党派、政府、企业、协会、院所的广泛认同,并取得一致共识。这个共识就是:德国要用“信息物理系统”使生产设备获得智能,使工厂成为一个实现自律分散型系统的“智能工厂”。那时,云计算不过是制造业中的一个使用对象,而不会成为掌控生产制造的中枢所在。
美国工业4.0的挑战
美国是工业3.0时代的集大成者,工业3.0是信息技术革命,美国在这方面遥遥领先。不仅仅是德国,而是整个欧洲都丧失了全球信息通信产业发展的机遇。比如,在信息产业最活跃的互联网领域,全球市值最大的20个互联网企业中没有欧洲企业,欧洲的互联网市场基本被美国企业垄断。德国副总理兼经济和能源部部长加布里尔曾说,德国企业的数据由美国硅谷的科技把持,这正是他所担心的。
工业3.0时代,全球信息产业蓬勃发展,但欧洲企业节节败退。当前,美国的互联网及ICT巨头与传统制造业领军厂商携手,GE、思科、IBM、AT&T、英特尔等80多家企业成立了工业互联网联盟,正重新定义制造业的未来,并在技术、标准、产业化等方面作出一系列前瞻性布局,工业互联网成为美国先进制造伙伴计划的重要任务之一。欧洲及德国对新兴产业创新能力及对未来发展前景表现出一种深深的忧虑。
日本工业4.0的战略
日本软银集团创始人兼总裁孙正义在2014年度软银世界大会上称:“到了2050年,日本的经济竞争力将成为全球第一,日本将不再是日沉之国,而将复活为日出之国!”
孙正义的依据是他提出了复活方程式:3000万台产业机器人24小时工作,就相当于增加了9000万制造业劳动人口,而支付给每台机器人的平均月薪仅为1.7万日元,无疑为日本解决了其短板。
中国工业4.0的机遇
日,德国机械协会(VDMA)主席在日本说,德国和日本将携手应对中国制造业的挑战,德国《世界报》网站也报道“中国机械制造业严重威胁德国!”
德国应对中国制造业的法宝则是用柔性生产带来的成本优势碾压中国的人力成本优势。说到这里,我们必须先好好剖析一下自己,工业4.0时代中国的优势是什么?
第一 根据美国《纽约时报》的调查,中国工业拥有世界最完整的供应链条。中国是世界上唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类(39个工业大类、191个中类、525个小类)的国家,形成了“门类齐全、独立完整”的工业体系,小到螺丝钉等基础零件,大到通信、航天、高铁等,这样就可以随时就地取材,整装待发。
第二 中国政府强大的组织能力也是不可忽视的一个独特优势。从《装备制造业调整和振兴规划》到《“十二五”工业转型升级规划》、《智能制造装备产业“十二五”发展规划》,以及编制中的《中国制造强国2025规划纲要》,中国政府相关规划的出台越来越紧密。
但是论及工业4.0,中国最缺的是什么?是对科技的信仰、对创新的冲动。
工业4.0将重构消费关系和购物链,从而摧毁重建商业结构。我们不禁反思:中国,我们真的准备好了吗?
如果懂历史,就会发现,第一次世界大战的内在原因其实是工业1.0大革命。那时资本主义国家生产力得到解放,开始大规模生产,但是本国的生产原料又不足,只能去其他国家掠夺资源,就掀起了资本主义国家瓜分世界的狂潮,然后分赃不均导致了世界大战。
而德国,既是两次世界大战的挑起者,也是两次世界大战的惨败者。当然这次不会刚刚拿到工业4.0大门的钥匙,就以挑战者的姿态站出来,但是谁都不敢小觑德国的野心。
提到“未来战争”,以后不再是谁能打败谁的问题。这个世界从来都是只垂青强者、踩踏弱者。如果不信,可以去翻一翻中国的近代史。
当然,和平与发展才是主流,未来的法则是在协作中谋竞争,在给予中谋回报,这是一种更为微妙的竞争关系。德国、日本、美国都已蓄势待发,我们准备好了吗?
“入则无法家拂士,出则无敌国外患者,国亘亡”,这是亘古不变的道理。一个民族只有具备了忧患意识,懂得居安思危,才能长治久安。
感谢与沟通
本书在写作过程中,得到很多专家和网友的关注,并提出了很多宝贵意见和建议,特别是顾为东院长在能源方面进行指点,并亲自整理内容供我参考,在此深表感谢;同时,感谢成功故里、财经早餐、九个头条、EMBA等微信公众账号的热心推荐;感谢今日头条、凤凰网客户端等新媒体平台给予的展示机会;感谢华赞先生、张蕾先生、曹小虎;感谢电子工业出版社策划编辑李洁在这一过程中给予的沟通和理解。
本书参考与借鉴的内容大部分已经在书后的参考文献中列出,难免有所遗漏,对所有这些文献的相关作者表示衷心感谢。
由于本人资历有限,本书还有很多需要完善的地方,本人将不遗余力进行学习,恳请广大读者通过本人微信(smr8700)进行沟通和指正。
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