面對新一代信息技術與制造業融合發展趨勢,各國提出了一系列新概念、新戰略、新舉措,如產業互聯網、工業4.0、數字化制造等,客觀來講,這些概念伴隨著技術持續創新、應用廣泛普及、實踐不斷積累、理論不斷豐富,認識也在不斷深化。從這個意義上來說,人們對工業4.0內涵、目標、特征、路徑認識也是一個不斷深化的過程。當前,理性客觀分析研究工業4.0概念的形成演化、政策演變、組織方式、實施路徑和戰略重點,有利于我們在實施中國兩化深度融合的戰略中,找到突破點,明確切入點,搶占競爭的制高點。這要求我們在認識和看待工業4.0的時候,既不能仰視,過分夸大其意義和作用;也不能俯視、輕視,認為其是商業炒作、新瓶裝舊酒。我們應當正視,理性客觀分析其戰略意圖、核心理念和路徑方法。從中國把握新一輪技術革命與產業變革的機遇,實現工業由大變強的歷史性跨越的角度來認識工業4.0,我覺得有幾個角度可以供大家參考。
(一)工業4.0與兩化深度融合:如出一轍、異曲同工、殊途同歸
今年10月初苗圩部長與德國工業4.0發起協會和企業座談交流時說,德國工業4.0戰略與中國的信息化和工業化深度融合戰略在核心理念、主要內容和具體做法等諸多方面殊途同歸。
今年11月8號,苗圩部長在接受人民日報專訪時說,我國提出的兩化深度融合戰略與德國提出的工業4.0戰略如出一轍、異曲同工。盡管中德兩化工業化階段不同、企業水平不同、技術基礎不同、主導產業不同、運行機制不同,但面對新一輪產業技術革命的趨勢,有相同的危機感和緊迫感,都認識到了發展的機遇的挑戰,都有舉全國之力搶占新一輪產業競爭制高點的戰略意圖,兩國的戰略在核心理念、發展重點、方法路徑等方面也比較相似。具體來講:
在核心理念方面。剝開工業4.0、產業互聯網以及兩化深度融合等這些新概念的外殼,我們可以看到不同國家應對新一輪產業技術變革的理念和戰略布局的差異性,但其最根本的內核是致的,就像我剛才講的,工業4.0是互聯,是集成,是數據,是創新,是服務,是轉型,而這些理念也是推進兩化深度融合所秉持的核心理念。時間關系,我只說一點:集成。德國工業4.0提出三個集成,縱向集成、橫向集成、端到端集成。在推進兩化深度融合實踐中,業界普遍的共識是,兩化融合的重點在集成、難點在集成、要取得顯著成效也在集成。我們曾提出一個新概念:企業信息化集成應用困境,也提出要把引導企業向集成應用跨越作為當前推進兩化深度融合的著力點和突破點。在集成這一點上,中德的認識是一致的。時間關系,其它理念認識的一致性我就不講了。
在實施路徑方面。近年來,各地在推進兩化融合方面做了很多探索,如果我們認真分析觀察具體路徑和重點,可以看到中國的兩化融合與德國工業4.0的相似之處。浙江結合自己的實踐在兩化融合工作中提出了六個“換”的思路:產品換代(實現產品的智能化升級)、機器換人(制造設備的智能化、自動化、網絡化)、制造換法(車間級的設備互聯、企業級設備互聯的智能工廠)、電商換市(以電子商務拓展新的市場)、商務換型(云制造、服務型制造等新的商業模式)、管理換腦(發揮云計算、大數據在企業管理決策等方面的作用),浙江幾年前就提出推進工廠設備的互聯網,提出“機聯網”與“廠聯網”等一些新概念,這些來源自于基層實踐經驗提煉的概念聽起來有點土,但思路清晰、方向明確,其本質上與德國工業4.0所強調的智能車間、智能工廠、個性定制、數據驅動、服務化轉型等發展路徑是一致的。
在企業實踐方面。提升企業核心競爭力是所有產業戰略規劃的出發點和落腳點,對中國如此,對德國也是如此。西門子、博世、SAP等從各自的角度提出一些能夠體現工業4.0特征的示范工廠和企業,其在企業管理、業務模式和生產方式等方面開展一系列創新,這既是德國工業4.0的方向,也是中國兩化融合的方向。事實上,國內企業在這些方面也做了一些積極探索,家電、服裝、家具等行業正形成以大規模個性化定制為主導的新型生產方式,青島紅領、維尚家具、小米科技等一批創新型通過建立新的生產模式實現了逆勢增長。工程機械、電力設備、風機制造等行業服務型制造業務快速發展,陜鼓、徐工、中聯等企業全生命周期服務、總集成總承包服務日益成為企業利潤的重要來源。汽車、鋼鐵、石化等行業企業間的協同供應鏈管理水平的不斷提高,寶鋼的與供應商之間建立了供應商早期介入(EVI)和及時生產(JIT)體系。這些企業轉型的方向就是工業4.0所倡導的方向。
中國兩化深度融合與德國工業4.0如出一轍、異曲同工、殊途同歸,主要是從目標、理念、路徑、方法的角度來看,事實上,中國企業整體的信息化與德國還是有比較大的差距。德國工業企業整體上處于工業3.0階段,而中國企業整體上處于2.0階段,中國面臨更加復雜而艱巨的任務,面臨兩步并作一步走的挑戰。我們也要看到自己的優勢,尤其是不要低估了中國的互聯網企業在這一輪產業變革中的引領作用。習近平總書記在前幾天給世界互聯網大會的賀詞中說,互聯網日益成為創新驅動發展的先導力量。李克強總理在會見大會中外代表時說,互聯網是大眾創業、萬眾創新的新工具。如果說企業信息化是企業在學游泳的話,那么誕生在互聯網的電子商務企業天生就長著“腮”,不需要有教練教他們用什么姿勢游泳。他們每天都在實踐著專家們PPT上的所謂互聯網思維、信息化戰略、工業4.0理念,淘寶上的店小二們五年前就從傳統的B2C、C2C向大規模個性化定制的C2B轉型,電子商務正在從傳統的交易平臺向研發設計平臺、生產加工平臺、物流配送平臺、金融融資平臺拓展和轉型,品牌化個性化定制已成為淘寶網上家具、服裝等產品銷售的重要模式。在這方面中國已經走出一條不同歐美國家的新路,這些業務轉型的方向,也是工業4.0所倡導的方向。
?。ǘ┕I4.0:德國制造的新品牌、新名片
當我們提到硅谷時,我們自然會聯想到全球IT產業創業創新基地。當我們提到德國時,我們會聯想到高可靠、高精密、高質量、高安全的德國工業產品,德國制造作為一種品牌已成為德國的重要資產,這是德國人歷經百年而打造的,但德國人并不滿足,在新一輪信息技術革命背景下,要賦予德國制造以新的內涵。德國工業4.0是德國工業發展的新理念、國家的新戰略,更為重要的是,它正在成為德國制造的新品牌,為德國的工業體系貼上新的標簽,它在強化德國制造原有的內涵基礎上,賦予了新的內容:高技術、高品質、高效率。德國人已經意識到,當人們談到工業4.0的一系列概念,如柔性、智能、綠色、靈活、精準、高效時,就會天然地把這些概念和德國聯系起來,都會把這些理念作為德國制造的重要特征,作為德國制造業應有之義。工業4.0強化德國制造高品質形象,西門子經常講的案例是實施工業4.0后,百萬產品缺陷率僅為15,相當于產品合格率為99.9985%;工業4.0不斷強化德國制造高效率形象,虛擬工廠、無人工廠、智能工廠作為工業4.0的核心理念已深入人心;工業4.0不斷強化德國制造高品質服務的形象,工業4.0反復講的一個概念是產品全命周期服務、(服)務聯網,高質量的服務正成為德國制造的新內涵。
?。ㄈ┑聡I4.0戰略的實施:舉全國之力
我們自己經常說“舉全國之力”、“集中力量辦大事”,學習思考德國推進工業4.0一系列戰略舉措,我感覺德國工業4.0戰略的實施是“舉全國之力”、“集中力量辦大事”的國際版。工業4.0作為一個新理念凝聚了德國各界的共識,并演變成了共同行動,這種共同行動跨越了黨派、中央、地方、企業,你能看到德國強大的組織和動員能力。我們可以看看德國如何舉全國之力、集中了誰的力量、辦了什么事。
聯邦政府。德國聯邦政府以最快的速度把一個來自民間的概念轉化為國家產業戰略,在工業4.0概念提出不久就將其納入國家《高技術戰略2020》,作為德國未來十大高技術項目之一。德國總理默克爾是工業4.0戰略的超級推銷員,把工業4.0作為大國外交合作的重要議題。2013年德國新政府成立時,將交通部改為交通和數字基礎設施部,強化網絡基礎設施建設。同時,安排經濟和能源部、德國教育和研究部全面負責工業4.0戰略的實施,把工業4.0作為研發和產業化項目支持的優先領域。
聯邦議會。工業4.0戰略已成為國家產業政策的重要組成部分,但這還遠遠不夠。當聯邦政府的官員們為工業4.0搖旗吶喊的時候,德國聯邦議員正討論如何為工業4.0的實施提供法律、預算等方面的支持,部分議會黨團就工業4.0已經提出一些建議呼吁政府制訂相關政策。2014年2月,德國議會成立了“數字化議程”委員會,參與到德國聯邦政府工業4.0及高技術戰略相關預算和戰略實施中。
各州政府。我們剛講到了很多參與工業4.0的企業都是大企業,但德國人認為讓中小企業參與到4.0戰略中更為重要,在新一輪的技術革命和產業變革中,“一個都不能少”。德國聯邦教育和研究部國務秘書曾說,工業4.0要提供一個在技術和組織上適應中小企業需要的解決方案。為此,德國多個州政府不斷完善創新集群政策和中小企業創新政策,圍繞幫助中小企業全方位參與工業4.0,整合政府、協會、院所以及大企業資源,組織開展專題咨詢、技術支持、平臺建設、創業輔導、融資扶持、人才培訓等全方位服務。
行業協會。德國的行業協會具有較強的動員能力和組織能力,德國機械及制造商協會(VDMA)、信息技術、通訊與新媒體協會(BITKOM)、電子電氣制造商協會(ZVEI)等,既是德國工業4.0的發起者、組織者,也是引領者、實施者。2013年4月,上述三個協會以及相關企業合作設立了工業4.0平臺(Platform-i4.0),成立了4.0平臺董事會、指導委員會、科學顧問委員、秘書處辦公室、業務工作組等5個組織機構,全面負責工業4.0的推廣普及工作。德國工業4.0平臺專家也給我們介紹了平臺運作的基本情況,總體感是他們在業界還是很有號召力,推進工作是強有力的,而且是富有成效的。
重點企業。德國企業是工業4.0戰略的真正主體,他們的積極性、主動性和創造性才是工業4.0成敗的關鍵。ABB、巴斯夫、寶馬、博世、戴姆勒、英飛凌、SAP、西門子、蒂森克虜伯(ThyssenKrupp)、通快(TRUMPF)、蔡司(zeiss)是德國工業4.0堅定的支持者、引領者和實踐者。戴姆勒開始研究工業4.0語境下的智能汽車端到端系統架構,SAP根據工業4.0概念提出裝備制造業整體解決方案Idea to Performance,西門子提出智能工廠整體解決方案。我也一直驚訝為什么工業4.0在這么短的時間內為什么能夠引起這么多企業的積極響應。前一階段時間,德國三大協會做了個調查,結果表明,47%的公司已參加到工業4.0戰略中,18%的公司正參與4.0戰略的研究工作,12%的公司已把工業4.0戰略付諸實踐,工業4.0作為一種國家戰略正嵌入到企業發展戰略中。
研究院所。當前,聯邦政府和州政府的研究所以及大學已參與到了工業4.0技術開發、標準制訂和人才培養體系,成為工業4.0戰略實施一支重要力量。德國人工智能研究中心、國家科學與工程院等頂級研究機構已開展涉及工業4.0一系列項目研究,弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer)在其所屬的7個研究所引入工業4.0研發項目,凱澤斯勞騰大學、隆德大學、慕尼黑大學、達姆施塔德大學、萊茵美茵大學等圍繞信息物理系統(CPS)、智能工廠、智能服務、系統生命周期管理(Syslm)等開展一系列前瞻性的研發、人才培養,部分大學也參與到了工業4.0平臺(Platform-i4.0)工作體系中。
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如何將工業4.0的理念和戰略轉化為具體行動,德國人提出系列行動計劃,包括標準化、網絡設施、信息安全、流程再造、人才培訓、法律政策等,這些都是重要而且必要的行動,但如果一定要更聚焦到三個最核心的行動上的話,那可以考慮將標準、技術和人才作為工業4.0最優先考慮的領域。
標準先行。德國三大協會調查結果表明,數據的標準化是工業4.0面臨的最大挑戰。德國也把標準作為工業4.0戰略實施的優先領域,這既是信息技術與工業技術融合發展的內在要求,也是德國工業發展進程中長期以來堅持的基本理念。德國電氣電子和信息技術協會于2013年12月發表了工業4.0標準化路線圖,為工業4.0行業標準制定提供了概覽和規劃基礎,在參考體系結構、用例、術語與模型、技術流程、儀器和控制系統、服務流程、人機交互技術、開發流程、標準庫、知識庫等十二個領域提出具體建設。德國工業4.0平臺(Platform-i4.0)、電氣電子信息技術協會(VDE)和電工委員會(DKE)以及相關企業聯合組成跨行業、跨領域的工作組,加快標準化路線圖的實施,當前重點是加快工業4.0參考模型、術語及急需標準的制訂工作。
技術引領。當一波一波的新技術涌來并不斷推動生產方式持續變革時,我們需要新的理念、新的思維、新的概念,在產品形態、管理方式、組織架構、商業模式等方面進行一系列變革,但回顧工業1.0、2.0、3.0走過的百年歷程,最基本的規律是,產業革命的前提首先是技術革命,任何華麗概念背后最終都會回歸到最基本的問題——技術的領先。從國家角度來看,沒有核心技術支撐的產業變革終將會曇花一現。德國人清醒地認識到,工業是德國經濟的基石,而這塊基石的基礎是百年來德國在工業技術領域堅持不懈的創新,這也是每次和德國人交流時他們最引以為豪的地方。就工業4.0戰略的實施而言,繼續保持并不斷強化德國在工業軟件、工業電子、基礎材料、基礎工藝、基礎裝備、基礎器件以及交叉融合領域的技術優勢,并力圖在虛擬仿真、人工智能、智能工廠、智能產品、信息物理空間(CPS)等新的技術領域搶占先機。德國教育和研究部、經濟和能源部、交通和數字基礎設施部,弗勞恩霍夫研究所等一批聯邦和州政府支持的研究院所,SAP、西門子、博世以及一批“隱形冠軍”,已經參加到搶占新一輪技術制高點的競爭中,德國提出要成為智能制造技術的主要供應商和CPS(信息物理系統)技術及產品的領導者。
人才優先。在德國企業界談到工業4.0未來面臨的挑戰時,無論是傳統制造業企業,還是ICT企業,都把人才問題看作他們面臨的共同挑戰。德國企業普遍認為,工業4.0導致了對優秀員工標準的轉變,工業4.0建立在一個開放、虛擬化的工作平臺之上,重復性的熟練體力和腦力工作不斷被智能機器所替代,人機交互以及機器之間的對話將會越來越普遍,員工從服務者、操作者轉變為一個規劃者、協調者、評估者、決策者。德國認為,目前德國傳統的大學教育體系中的學科設置和教學理念是基于上個世紀70年代工業需求制定的,過去的40年學科專業不斷細分的教育模式難以培養能夠駕馭日益復雜綜合的制造業體系,工業4.0的實踐不僅僅對企業自身提出了挑戰,而且對傳統的教育體制提出了新挑戰。
(五)信息安全:全球的共同挑戰
信息技術越普及、越深化,信息安全問題就越突出,企業實施工業4.0的一大挑戰和困惑就是,工業生產智能控制的信息安全問題,這既是一個企業的挑戰,也是國家的挑戰。德國各界對此有清醒的認識,并把工控安全作為工業4.0需要解決的核心議題。
小結:理解和認識德國工業4.0,是為了更好實施中國的兩化深度融合戰略
關于這一部分,我簡單做個小結。德國工業4.0的一位權威專家說,當前在全球新一輪產業技術革命的主戰場是德國、美國和中國。德國提出了工業4.0,美國提出了產業互聯網,中國提出了兩化深度融合戰略。研究是為了借鑒,認識別人是為了更好的認識自己,研究別人的道路是為了給自己找到更好的出路,從這個意義上來看,如何認識和理解工業4.0就是如何認識和理解兩化融合。因此,如何看待工業4.0,既要有國際視角,更要有中國視角;既要有技術視角,更要有轉型視角;既要有理論視角,也要有實踐視角;既要政府視角,也要企業視角。只有這樣,我們的觀察才有針對性、指導性和現實性。