摘要 摘要:處于經濟轉型中的中國,對“工業(yè)4.0”概念有著特別的關注。安邦(ANBOUND)曾經分析,“工業(yè)4.0”對中國向“...
摘要:處于經濟轉型中的中國,對“工業(yè)4.0”概念有著特別的關注。安邦(ANBOUND)曾經分析,“工業(yè)4.0”對中國向“世界工廠2.0”和“3.0”發(fā)展有著重要意義,中國的產業(yè)升級和經濟轉型,完全可以吸收、容納“工業(yè)4.0”所蘊含的觀念和思路,并應用于工業(yè)化、城市化和現(xiàn)代化的后半程之中。2014年12月,工信部電子信息司副司長安筱鵬在北京做關于“工業(yè)4.0”的長篇演講,從政策官員角度談到對“工業(yè)4.0”的理解和看法,以及中國如何適應和借鑒“工業(yè)4.0”,對產業(yè)界有著很高的參考價值。按:處于經濟轉型中的中國,對“工業(yè)4.0”概念有著特別的關注。正如安邦(ANBOUND)研究人員在2014年11月的《戰(zhàn)略觀察》中所介紹,“工業(yè)4.0”對中國向“世界工廠2.0”和“3.0”發(fā)展有著重要借鑒意義,而中國的產業(yè)升級和經濟轉型,完全可以吸收、容納“工業(yè)4.0”的觀念和思路,并將之應用于中國的工業(yè)化、城市化和現(xiàn)代化的后半程之中。2014年12月,工信部電子信息司副司長安筱鵬在北京做了關于“工業(yè)4.0”的長篇演講,從政策官員角度談到了對“工業(yè)4.0”的理解和看法,以及中國如何適應和借鑒“工業(yè)4.0”,對產業(yè)界有著很高的參考價值。雖然此文在網絡已有部分流轉,但考慮到相關內容的較高價值,我們仍全文轉載演講內容,以饗客戶。(1 此文是工信部電子信息司副司長安筱鵬2014年12月在北京的一次演講內容?!? 文中的“今年”是指2014年,“去年”、“明年”分別指2013年、2015年。文中都保留相關說法。)
非常高興有機會能和大家一起交流對德國工業(yè)4.0的理解和認識。今年210月初,李克強總理訪德期間,中德簽署了《中德合作行動綱要:共塑創(chuàng)新》,提出兩國將開展工業(yè)生產的數(shù)字化(工業(yè)4.0)合作。苗圩部長在講到德國工業(yè)4.0與中國兩化深度融合關系時,用了三個關鍵詞:如出一轍、異曲同工、殊途同歸。換句話說,對德國工業(yè)4.0理解和認識的深化,也就是對中國兩化深度融合戰(zhàn)略理解和認識的深化。因此有必要對德國工業(yè)4.0提出的時代背景(為什么?)、基本概念(是什么?)、我們的理解認識(如何看?)以及啟示意義(怎么干?)做一些更深入的研究,這些研究將有利進一步加快推進實施中國的兩化深度融合戰(zhàn)略。今年10月初和苗圩部長一起去德國訪問,與德國經濟和能源部,德國工業(yè)4.0發(fā)起協(xié)會德國信息通信與新媒體協(xié)會(BITKOM)、機械設備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)、電子電氣制造商協(xié)會(ZVEI)以及大眾、博世、SAP、西門子負責人和專家代表進行了座談交流。結合當前全球信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展的趨勢,談談對德國工業(yè)4.0的一些認識和感受,概括起來就是四個基本問題,德國工業(yè)4.0:為什么?是什么?如何看?怎么干?這是一個內部的研討會,我談談自己個人的一點學會體會,不代表任何組織,不對之處請大家批評指正。
一、為什么出現(xiàn)工業(yè)4.0?
2011年德國漢諾威工業(yè)博覽會上,德國相關協(xié)會提出工業(yè)4.0的初步概念,此后德機械設備制造聯(lián)合會等協(xié)會牽頭,來自企業(yè)、政府、研究機構的專家成立了“工業(yè)4.0工作組”進一步加強工業(yè)4.0的研究并向德國政府進行報告,2013年發(fā)表了工業(yè)4.0標準化路線圖,組建設了由協(xié)會和企業(yè)參與的工業(yè)4.0平臺(Platform-i4.0),德國政府也將工業(yè)4.0納入《高技術戰(zhàn)略2020》中,工業(yè)4.0正式成為一項國家戰(zhàn)略。目前,德國正計劃制訂推進工業(yè)4.0的相關法律,把工業(yè)4.0從一項產業(yè)政策上升為國家法律。德國工業(yè)4.0在很短的時間內得到了來自黨派、政府、企業(yè)、協(xié)會、院所的廣泛認同,并取得一致共識,從一個來自民間的概念迅速演變國家產業(yè)戰(zhàn)略,正從一個產業(yè)政策上升為國家法律。工業(yè)4.0在這么短的時間內在德國得到廣泛認同,有其偶然性也有必然性,這種認識來自于德國長期以來把工業(yè)作為國家經濟的基石,來自于信息通信技術給工業(yè)帶來的革命性影響,也來自于新一輪科技革命中對德國工業(yè)地位的擔憂。概括起來,主要是由于三種意識:危機意識、機遇意識和領先意識。
(一)危機意識
德國是傳統(tǒng)的科技工業(yè)強國,但是在新一輪產業(yè)技術革命中,傳統(tǒng)的競爭優(yōu)勢受到了來自各方面的挑戰(zhàn),一部分新興產業(yè)成長乏力,各界對德國未來發(fā)展表現(xiàn)出某種憂慮。
一是對新興產業(yè)創(chuàng)新能力的憂慮。信息通信技術是全球新一輪產業(yè)變革中最具活力的技術,德國各界的普及共識是,德國乃至整個歐洲喪失了全球信息通信產業(yè)發(fā)展的機遇。在全球產業(yè)創(chuàng)新最活躍的互聯(lián)網領域,全球市值最大的20個互聯(lián)網企業(yè)中沒有歐洲企業(yè),歐洲的互聯(lián)網市場基本被美國企業(yè)壟斷,德國副總理兼經濟和能源部長加布里爾曾說,德國企業(yè)的數(shù)據(jù)由美國硅谷的四大科技把持,這正是他所擔心的。全球通信產業(yè)蓬勃發(fā)展,但歐洲企業(yè)節(jié)節(jié)敗退,僅有少數(shù)企業(yè)在苦苦支撐。歐洲的集成電路公司紛紛轉型設計企業(yè),并不斷從消費市場退出。當前,美國的互聯(lián)網以及ICT巨頭與傳統(tǒng)制造業(yè)領導廠商攜手,GE、思科、IBM、AT&T、英特爾等80多家企業(yè)成立了工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟,重新定義制造業(yè)的未來,并在技術、標準、產業(yè)化等方面做出一系列前瞻性布局,工業(yè)互聯(lián)網已成為美國先進制造伙伴計劃的重要任務之一。歐洲及德國對新興產業(yè)創(chuàng)新能力及對未來發(fā)展前景表現(xiàn)出了一種深深的憂慮。
二是對傳統(tǒng)產業(yè)競爭優(yōu)勢的憂慮。德國傳統(tǒng)工業(yè)在全球的競爭優(yōu)勢仍十分突出,但是在新一代信息技術與工業(yè)加速融合,產品、裝備、工藝、服務智能化步伐不斷加快的背景下,德國能否跟上時代發(fā)展的潮流,德國各界有深刻的危機意識。德國總理默克爾也指出,目前90%的創(chuàng)新在歐洲之外產生,歐洲不能錯失下一代工業(yè)技術變革。默克爾同時對德國的制造業(yè)能否及時與現(xiàn)代的信息和通訊技術實現(xiàn)對接,保障德國制造業(yè)在世界上的領先地位表示擔憂。德國企業(yè)界對美國再工業(yè)化、中國制造業(yè)發(fā)展給予了充分的關注,2014年6月24日,德國機械協(xié)會(VDMA)主席在日本說,德國和日本攜手應對中國的挑戰(zhàn)。德國信息技術、通訊、新媒體協(xié)會工業(yè)4.0部部長曾說,不僅僅亞洲對德國工業(yè)構成競爭威脅,美國正通過各種計劃應對“去工業(yè)化”,加快先進制造業(yè)發(fā)展。
三是對國家產業(yè)戰(zhàn)略方向的憂慮。2008年國際金融危機后,新一代信息技術的突破擴散與工業(yè)融合發(fā)展,引發(fā)了國際社會對第次三工業(yè)革命、能源互聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、數(shù)字化制造等一系列發(fā)展理念和發(fā)展模式的廣泛討論和思考。美國、歐盟、日本、韓國等紛紛制訂了一系列規(guī)劃和行動計劃,實施制造業(yè)回歸戰(zhàn)略。這既體現(xiàn)了發(fā)達國家對制造業(yè)傳統(tǒng)發(fā)展理念的深刻反思,也反映了其搶占新一輪國際制高點的意圖和決心。德國作為全球制造業(yè)強國,在新一輪技術變革中能不能找到工業(yè)發(fā)展方向并引領全球工業(yè)發(fā)展,是德國各界廣泛關注的問題。
(二)機遇意識
在與德國工業(yè)4.0參與方交流中,我們能深切體會到,盡管德國各界對有些產業(yè)的發(fā)展的不盡如人意表現(xiàn)出了憂慮,但對德國傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè)的競爭力還是表現(xiàn)出強烈的自信,認為德國工業(yè)經濟發(fā)展面臨許多機遇。
一是市場機遇。信息通信技術與制造業(yè)融合發(fā)展帶來一個重要變革就是智能制造時代的來臨,云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器學習等驅動人類智能邁向更高境界,推動著人類各種生產工具的智能化和現(xiàn)代化,在廉價體力勞動不斷被機器替代的同時,越來越多的腦力勞動者正在被智能工具所替代,人類正在邁向第二次機器時代,其帶來產業(yè)變革和就業(yè)結構影響將超越過去300年工業(yè)化歷史?;谛乱淮悄苎b備生產組織方式將廣泛普及,從普及單機智能化到普及智能生產線、智能車間、智能工廠,其背后是龐大的、快速成長的智能裝備市場。德國各界一直在探討以什么樣的方式抓住快速成長的市場。
二是技術機遇。智能制造不僅需要單項技術突破,也需要各種技術綜合集成,而這正是德國的優(yōu)勢所在。面對全球新一代信息技術與制造技術融合的趨勢,德國迎來了鞏固和強化技術優(yōu)勢的機遇。具體來說,一是工業(yè)軟件優(yōu)勢。工業(yè)軟件是智能裝備的核心和基礎,德國企業(yè)資源管理(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、產品生命周期管理(PLM)、可編程控制器(PLC)等核心工業(yè)軟件在全球都處于領導地位。二是工業(yè)電子優(yōu)勢。集成了傳感、計算、通信的工業(yè)電子是智能裝備的核心,這也是德國優(yōu)勢領域所在,一批德國企業(yè)在汽車電子、機械電子、機床電子、醫(yī)療電子等領域引領全球發(fā)展。三是制造技術優(yōu)勢。德國工業(yè)的基礎材料、基礎工藝、基礎裝備、基礎元器件核心技術領域一直在全球處于領先地位,機械出口占全球16%,居全球首位,其在創(chuàng)新性制造技術領域的研究、開發(fā)和生產,以及復雜工業(yè)過程管理領先性無人能比。傳統(tǒng)制造技術與工業(yè)軟件、工業(yè)電子技術的結合,為德國搶占智能裝備競爭制高點帶來了難得的機遇。
三是產業(yè)機遇。裝備制造業(yè)是德國最具優(yōu)勢的產業(yè),面對全球智能制造帶來的機遇,德國各界的共識是,要把握信息通信技術與裝備制造業(yè)融合的趨勢,瞄準全球快速成長的智能工廠裝備市場,確保德國企業(yè)成為全球智能制造產業(yè)“領先的供應商”地位。對于德國而言,這個市場是潛在的、也是現(xiàn)實的,沒有哪個國家比德國更有條件和優(yōu)勢發(fā)展智能制造。德國相關協(xié)會調查表明,60%的德國機械設備制造商確信他們的技術和產品競爭優(yōu)勢在未來五年會得到提高。正如德國所說,歐洲、德國失去了互聯(lián)網的機遇,但不能失去物聯(lián)網的機遇,物聯(lián)網應用的主戰(zhàn)場是工業(yè)領域,德國不僅可以而且能夠在物聯(lián)網的技術變革中抓住機遇引領潮流。
(三)領先意識
在新一輪技術革命和產業(yè)變革中,德國人有危機感,也看到新機遇,并試圖在工業(yè)領域繼續(xù)保持全球領先的地位,基本途徑就是,在向工業(yè)化4.0邁進的過程中先發(fā)制人,與世界制造強國爭奪新科技產業(yè)革命的話語權,搶占產業(yè)發(fā)展的制高點。具體來講,就是要實現(xiàn)五個領先:
一是理念領先。信息技術領域從來不缺乏新概念和新理念,但真正能夠被各界廣泛認可并快速傳播的發(fā)展理念屈指可數(shù)。物聯(lián)網、移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術廣泛普及并推進生產方式變革,當各國紛紛提出數(shù)字化制造、工業(yè)互聯(lián)網、能源互聯(lián)網等制造業(yè)發(fā)展新理念的時候,德國作為歐洲傳統(tǒng)的工業(yè)強國,需要一個既能繼承傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展思想、又能啟發(fā)未來工業(yè)趨勢的新理念,搶占發(fā)展理念的制高點,并引領德國工業(yè)繼續(xù)保持全球領導地位。正是在這一背景下,德國工業(yè)4.0的概念出現(xiàn)了,這一概念最大的成功在于它把幾百年工業(yè)發(fā)展的歷史與現(xiàn)代信息技術趨勢進行了完美的集成,它是繼承性與創(chuàng)新性的統(tǒng)一、理論性與通俗化的統(tǒng)一、嚴肅性與時尚性的統(tǒng)一,其傳播的速度、廣度、深度也超過了德國人的預期。
二是技術領先。當前,信息技術創(chuàng)新步伐不斷加快,正步入泛在、智能、集成的新階段。從計算、傳輸?shù)教幚恚瑥母兄?、傳感到智能,泛在連接和普適計算已無所不在,云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器學習等驅動人類智能邁向更高境界,虛擬化技術、3D打印、工業(yè)互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等技術將重構制造業(yè)技術體系。德國提出“工業(yè)4.0”,其宗旨也是支持工業(yè)領域新一代革命性技術的研發(fā)與創(chuàng)新,大力推動物聯(lián)網和服務互聯(lián)網技術在制造業(yè)領域的應用,從而應對新一輪科技革命帶來的挑戰(zhàn),以此搶占信息技術與工業(yè)融合發(fā)展中技術的制高點。
三是產業(yè)領先。在新一輪科技革命的影響下,全球新的產業(yè)分工體系和分工格局正在形成,基于信息物理系統(tǒng)(CPS)的智能工廠和智能制造模式正在引領制造方式的變革,全球研發(fā)設計、生產制造、服務交易等資源配置體系加速重組,網絡眾包、異地協(xié)同設計、大規(guī)模個性化定制、精準供應鏈管理等正在構建企業(yè)新的競爭優(yōu)勢,全生命周期管理、總集成總承包、互聯(lián)網金融、電子商務等加速重構產業(yè)價值鏈新體系。德國提出“工業(yè)4.0”,在智能生產體系的支撐下,重構全球的生產方式。德國信息技術、通訊、新媒體協(xié)會工業(yè)4.0部部長說,德國傳統(tǒng)工業(yè)的核心架構以及它在國際上的卓越地位,能夠與ICT技術結合并改革德國的傳統(tǒng)工業(yè),德國希望在新一輪產業(yè)技術革命浪潮中扮演主要角色。
四是標準領先。產品的智能化、裝備的智能化、生產的智能化、管理的智能化以及服務的智能化,迫切要求裝備、產品之間,裝備和人之間,以及企業(yè)、產品、用戶之間全流程、全方位、實時的互聯(lián)互通,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時、準確交換、識別、處理、維護,研發(fā)、生產、管理、服務的高度協(xié)同對智能制造的標準化提出了新的要求,這就必須通過制定和執(zhí)行許許多多的技術標準、服務標準、管理標準和安全標準,智能制造的標準體系是全球產業(yè)競爭的一個制高點,德國已搶先一步,制定了《“工業(yè)4.0”標準路線圖》,以此搶占“工業(yè)4.0”標準化領域的制高點。
五是市場領先。鞏固并不斷擴大全球市場的優(yōu)勢是德國工業(yè)4.0的根本出發(fā)點,也是各界的共識。在“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略中,德國采用了“領先的供應商戰(zhàn)略”與“領先的市場戰(zhàn)略”的雙重戰(zhàn)略來釋放市場潛力。“領先的供應商戰(zhàn)略”強調德國裝備制造供應商要通過技術創(chuàng)新和集成,不斷提供世界領先的技術解決方案,并藉此成為“工業(yè)4.0”產品的全球領先的開發(fā)商、生廠商;“領先的市場戰(zhàn)略”強調將德國國內制造業(yè)作為主導市場加以培育,率先在德國國內制造企業(yè)加快推行“工業(yè)4.0”與部署信息物理網絡系統(tǒng)(CPS),進一步壯大德國裝備制造業(yè)。
二、工業(yè)4.0到底是什么?
與國際社會關于第三次工業(yè)革命的說法不同,德國學術界和產業(yè)界認為,前三次工業(yè)革命的發(fā)生,分別源于機械化、電力和信息技術。他們將18世紀引入機械制造設備定義為工業(yè)1.0,20世紀初的電氣化為2.0,始于20世紀70年代的生產工藝自動化定義為3.0,而物聯(lián)網和制造業(yè)服務化迎來了以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產方法,即“工業(yè)4.0”。德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術和信息物理系統(tǒng)(CPS)相結合的手段,推動制造業(yè)向智能化轉型。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)工業(yè)4.0是互聯(lián)
西門子、博世和蒂森克虜伯的專家在交流時都提到,工業(yè)4.0的核心是連接,要把設備、生產線、工廠、供應商、產品、客戶緊密地連接在一起。“工業(yè)4.0”適應了萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢,將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施通過信息物理系統(tǒng)(CPS)形成一個智能網絡,使得產品與生產設備之間、不同的生產設備之間以及數(shù)字世界和物理世界之間能夠互聯(lián),使得機器、工作部件、系統(tǒng)以及人類會通過網絡持續(xù)地保持數(shù)字信息的交流。
——生產設備之間的互聯(lián)。從工業(yè)2.0到工業(yè)3.0時代的重要標志是,單機智能設備的廣泛普及。工業(yè)4.0工作組把1969年第一個可編程邏輯控制器Modicon084的使用作為工業(yè)3.0的起點,其核心是各種數(shù)控機床、工業(yè)機器人自動化設備在生產環(huán)節(jié)的推廣,我們可以把它理解為單機設備智能化水平不斷提升并廣泛普及推廣。工業(yè)4.0的核心是單機智能設備的互聯(lián),不同類型和功能的智能單機設備的互聯(lián)組成智能生產線,不同的智能生產線間的互聯(lián)組成智能車間,智能車間的互聯(lián)組成智能工廠,不同地域、行業(yè)、企業(yè)的智能工廠的互聯(lián)組成一個制造能力無所不在的智能制造系統(tǒng),這些單機智能設備、智能生產線、智能車間及智能工廠可以自由的、動態(tài)的組合,以滿足不斷變化的制造需求,這是工業(yè)4.0區(qū)別于工業(yè)3.0的重要特征。
——設備和產品的互聯(lián)。正如德國總理默克爾在2014年漢諾威工博會上所講的,工業(yè)4.0意味著智能工廠能夠自行運轉,零件與機器可以進行交流。由于產品和生產設備之間能夠通信,使得產品能理解制造的細節(jié)以及自己將被如何使用。同時,它們能協(xié)助生產過程,回答諸如“我是什么時候被制造的”、“哪組參數(shù)應該被用來處理我”、“我應該被傳送到哪”等等問題。
——虛擬和現(xiàn)實的互聯(lián)。信息物理系統(tǒng)(CPS)是工業(yè)4.0的核心,它通過將物理設備連接到互聯(lián)網上,讓物理設備具有計算、通信、控制、遠程協(xié)調和自治等五大功能,從而實現(xiàn)虛擬網絡世界與現(xiàn)實物理世界的融合。信息物理系統(tǒng)(CPS)可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起,從而創(chuàng)造物聯(lián)網及相關服務,并將生產工廠轉變?yōu)橐粋€智能環(huán)境,是實現(xiàn)設備、產品、人協(xié)調互動的基礎。智能制造的核心在于實現(xiàn)機器智能和人類智能協(xié)同,實現(xiàn)生產過程的自感知、自適應、自診斷、自決策、自修復。
——萬物互聯(lián)(IOE,Internetof Everything)。信息技術發(fā)展的終極目標是實現(xiàn)無所不在的連接,所有產品都將成為一個網絡終端。萬物互聯(lián)就是人、物、數(shù)據(jù)和程序通過互聯(lián)網聯(lián)接在一起,實現(xiàn)人類社會所有人和人、人和物以及物和物之間的互聯(lián),重構整個社會的生產工具、生產方式和生活場景。人們能夠以多種方式通過社交網絡聯(lián)接到互聯(lián)網,基于感知、傳輸、處理的各類人造物將成為網絡的終端,人、物、數(shù)據(jù)在網絡環(huán)境下進行流程再造,基于物理世界感知和人群交互的在線化、實時化的數(shù)據(jù)與智能處理改變著我們對外部世界的響應模式。
(二)工業(yè)4.0是集成
“工業(yè)4.0”將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施通過CPS形成一個智能網絡,使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端對端的高度集成。集成是德國工業(yè)4.0的關鍵詞,也是長期以來中國推動兩化融合的關鍵詞。在兩化融合評估體系中,將兩化融合分為起步階段、單項應用階段、綜合集成階段、協(xié)同創(chuàng)新階段等四個階段,綜合集成是信息化和工業(yè)化融合走向縱向重要標志,中國兩化融合主要強調了企業(yè)間的橫向集成和企業(yè)內部的縱向集成,而德國工業(yè)4.0增加了端到端的集成。
——縱向集成??v向集成不是一個新話題,伴隨著信息技術與工業(yè)融合發(fā)展常講常新,換句話說,企業(yè)信息化在各個部門發(fā)展階段的里程碑,就是企業(yè)內部信息流、資金流和物流的集成,是在哪一個層次、哪一個環(huán)節(jié)、哪一個水平上,是生產環(huán)節(jié)上的集成(如研發(fā)設計內部信息集成),還是跨環(huán)節(jié)的集成(如研發(fā)設計與制造環(huán)節(jié)的集成),還是產品全生命周期的(如產品研發(fā)、設計、計劃、工藝到生產、服務的全生命周期的信息集成)。工業(yè)4.0所要追求的就是在企業(yè)內部實現(xiàn)所有環(huán)節(jié)信息無縫鏈接,這是所有智能化的基礎。
——橫向集成。在市場競爭牽引和信息技術創(chuàng)新驅動下,每一個企業(yè)都是在追求生產過中的信息流、資金流、物流無縫鏈接與有機協(xié)同,在過去這一目標主要集中在企業(yè)內部,但現(xiàn)在這遠遠不夠了,企業(yè)要實現(xiàn)新的目標:從企業(yè)內部的信息集成向產業(yè)鏈信息集成,從企業(yè)內部協(xié)同研發(fā)體系到企業(yè)間的研發(fā)網絡,從企業(yè)內部的供應鏈管理與企業(yè)間的協(xié)同供應鏈管理,從企業(yè)內部的價值鏈重構向企業(yè)間的價值鏈重構。橫向集成是企業(yè)之間通過價值鏈以及信息網絡所實現(xiàn)的一種資源整合,為實現(xiàn)各企業(yè)間的無縫合作,提供實時產品與服務,推動企業(yè)間研產供銷、經營管理與生產控制、業(yè)務與財務全流程的無縫銜接和綜合集成,實現(xiàn)產品開發(fā)、生產制造、經營管理等在不同的企業(yè)間的信息共享和業(yè)務協(xié)同。
——端到端集成。從某種意義上來講,端到端的集成是一個新理念,各界對于端到端集成有不同的理解。所謂端到端就是圍繞產品全生命周期的價值鏈創(chuàng)造,通過價值鏈上不同企業(yè)資源的整合,實現(xiàn)從產品設計、生產制造、物流配送、使用維護的產品全生命周期的管理和服務,它以產品價值鏈創(chuàng)造集成供應商(一級、二級、三級……)、制造商(研發(fā)、設計、加工、配送)、分銷商(一級、二級、三級……)以及客戶信息流、物流和資金流,在為客戶提供更有價值的產品和服務同時,重構產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的價值體系。
(三)工業(yè)4.0是數(shù)據(jù)
德國機械設備制造業(yè)協(xié)會及SAP的專家在交流時都提出,工業(yè)4.0的核心就是數(shù)據(jù)。SAP高級副總裁柯曼說,企業(yè)數(shù)據(jù)分析就像汽車的后視鏡,開車沒有后視鏡就沒有安全感,但更重要的是車的前擋風玻璃——對實時數(shù)據(jù)的精準分析。從工業(yè)1.0、2.0、3.0演進的角度來看,這一認識不無道理,數(shù)據(jù)是區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)生產體系的本質特征。在“工業(yè)4.0”時代,制造企業(yè)的數(shù)據(jù)將會呈現(xiàn)爆炸式增長態(tài)勢。隨著信息物理系統(tǒng)(CPS)的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用,將會帶來無所不在的感知和無所不在的連接,所有的生產裝備、感知設備、聯(lián)網終端,包括生產者本身都在源源不斷地產生數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將會滲透到企業(yè)運營、價值鏈乃至產品的整個生命周期,是工業(yè)4.0和制造革命的基石。
——產品數(shù)據(jù)。包括設計、建模、工藝、加工、測試、維護、產品結構、零部件配置關系、變更記錄等數(shù)據(jù)。產品的各種數(shù)據(jù)被記錄、傳輸、處理和加工,使得產品全生命周期管理成為可能,也為滿足個性化的產品需求提供了條件。首先,外部設備將不再是記錄產品數(shù)據(jù)的主要手段,內嵌在產品中的傳感器將會獲取更多的、實時的產品數(shù)據(jù),使得產品管理能夠貫穿需求、設計、生產、銷售、售后到淘汰報廢的全部生命歷程。其次,企業(yè)與消費者之間的交互和交易行為也將產生大量數(shù)據(jù),挖掘和分析這些數(shù)據(jù),能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計、柔性加工等創(chuàng)新活動中。
——運營數(shù)據(jù)。包括組織結構、業(yè)務管理、生產設備、市場營銷、質量控制、生產、采購、庫存、目標計劃、電子商務等數(shù)據(jù)。工業(yè)生產過程的無所不在的傳感、連接,帶來了無所不在的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)會創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)、生產、運營、營銷和管理方式。首先,生產線、生產設備的數(shù)據(jù)可以用于對設備本身進行實時監(jiān)控,同時生產所產生的數(shù)據(jù)反饋至生產過程中,使得工業(yè)控制和管理最優(yōu)化。其次,通過對采購、倉儲、銷售、配送等供應鏈環(huán)節(jié)上的數(shù)據(jù)采集和分析,將帶來效率的大幅提升和成本的大幅下降,并將極大地減少庫存,改進和優(yōu)化供應鏈。再次,利用銷售數(shù)據(jù)、供應商數(shù)據(jù)的變化,可以動態(tài)調整優(yōu)化生產、庫存的節(jié)奏和規(guī)模。此外,基于實時感知的能源管理系統(tǒng),能夠在生產過程中不斷實時優(yōu)化能源效率。
——價值鏈數(shù)據(jù)。包括客戶、供應商、合作伙伴等數(shù)據(jù)。企業(yè)在當前全球化的經濟環(huán)境中參與競爭,需要全面地了解技術開發(fā)、生產作業(yè)、采購銷售、服務、內外部后勤等環(huán)節(jié)的競爭力要素。大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展和應用,使得價值鏈上各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和信息能夠被深入分析和挖掘,為企業(yè)管理者和參與者提供看待價值鏈的全新視角,使得企業(yè)有機會把價值鏈上更多的環(huán)節(jié)轉化為企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢。例如,汽車公司大數(shù)據(jù)提前預測到哪些人會購買特定型號的汽車,從而實現(xiàn)目標客戶的響應率提高了15%至20%,客戶忠誠度提高7%。
——外部數(shù)據(jù)。包括經濟運行、行業(yè)、市場、競爭對手等數(shù)據(jù)。為了應對外部環(huán)境變化所帶來的風險,企業(yè)必須充分掌握外部環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀以增強自身的應變能力。大數(shù)據(jù)分析技術在宏觀經濟分析、行業(yè)市場調研中得到了越來越廣泛的應用,已經成為企業(yè)提升管理決策和市場應變能力的重要手段。少數(shù)領先的企業(yè)已經通過為包括從高管到營銷甚至車間工人在內的員工提供信息、技能和工具,引導員工更好、更及時地在“影響點”做出決策。
(四)工業(yè)4.0是創(chuàng)新
“工業(yè)4.0”的實施過程實際上就是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,制造技術、產品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新將會層出不窮。
——技術創(chuàng)新。未來工業(yè)4.0的技術創(chuàng)新在三條軌道上進行,一是新型傳感器、集成電路、人工智能、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)在信息技術創(chuàng)新體系中不斷演進,并為新技術在其它行業(yè)的不斷融合滲透奠定技術基礎。二是傳統(tǒng)工業(yè)在信息化創(chuàng)新環(huán)境中,不斷優(yōu)化創(chuàng)新流程、創(chuàng)新手段和創(chuàng)新模式,在既有的技術路線上不斷演進。三是傳統(tǒng)工業(yè)與信息技術的融合發(fā)展,它既包括信息物理空間(CPS)、智能工廠整體解決方案等一系列綜合集成技術,也包括集成工業(yè)軟硬件的各種嵌入式系統(tǒng)、虛擬制造、工業(yè)應用電子等單項技術突破。
——產品創(chuàng)新。信息通信技術不斷融入工業(yè)裝備中,推動著工業(yè)產品向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展,使產品結構不斷優(yōu)化升級。一方面,傳統(tǒng)的汽車、船舶、家居的智能化創(chuàng)新步伐加快,如汽車正進入“全面感知+可靠通信+智能駕駛”的新時代,萬物互聯(lián)(IOE)時代正在到來。另一方面,制造裝備從單機智能化向智能生產線、智能車間到智能工廠演進,提供工廠級的系統(tǒng)化、集成化、成套化的生產裝備成為產品創(chuàng)新的重要方向。
——模式創(chuàng)新。“工業(yè)4.0”將發(fā)展出全新的生產模式、商業(yè)模式。首先在生產模式層面,“工業(yè)4.0”對傳統(tǒng)工業(yè)提出了新的挑戰(zhàn),要求從過去的“人腦分析判斷+機器生產制造”的方式轉變?yōu)?ldquo;機器分析判斷+機器生產制造”的方式,基于信息物理系統(tǒng)(CPS)的智能工廠和智能制造模式正在引領制造方式的變革。其次在商業(yè)模式層面,“工業(yè)4.0”的“網絡化制造”、“自我組織適應性強的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征,也使得它追求新的商業(yè)模式以率先滿足動態(tài)的商業(yè)網絡而非單個公司,網絡眾包、異地協(xié)同設計、大規(guī)模個性化定制、精準供應鏈管理等新型智能制造模式將加速構建產業(yè)競爭新優(yōu)勢。
——業(yè)態(tài)創(chuàng)新。伴隨信息等技術升級應用,從現(xiàn)有產業(yè)領域中衍生疊加出的新環(huán)節(jié)新活動,將會發(fā)展成為新的業(yè)態(tài),進一步來講在新市場需求的拉動下,將會形成引發(fā)產業(yè)體系重大變革的產業(yè)。就目前來看,工業(yè)云服務、工業(yè)大數(shù)據(jù)應用、物聯(lián)網應用都有可能成為或者催生出一些新的產業(yè)和新的經濟增長點。制造與服務融合的趨勢,使得全生命周期管理、總集成總承包、互聯(lián)網金融、電子商務等加速重構產業(yè)價值鏈新體系。
——組織創(chuàng)新。在工業(yè)4.0時代,很多企業(yè)將會利用信息技術手段和現(xiàn)代管理理念,進行業(yè)務流程重組和企業(yè)組織再造,現(xiàn)有的組織體系將會被改變,符合智能制造要求的組織模式將會出現(xiàn)。基于信息物理系統(tǒng)(CPS)的智能工廠將會加快普及,進一步推動企業(yè)業(yè)務流程的優(yōu)化和再造。企業(yè)組織管理創(chuàng)新,也是兩化融合管理體系標準的重要內容,在兩化融合管理體系的九大原則、四大核心要素、四個管理域中都涉及到,如何圍繞企業(yè)獲取可續(xù)的競爭優(yōu)勢,不斷優(yōu)化企業(yè)的業(yè)務流程和組織架構。從實踐的角度來看,國內企業(yè)在組織創(chuàng)新方面做了很多積極的探索,海爾張瑞敏提出企業(yè)無邊界、組織無領導、供應鏈無中心等新的管理理念。華為任正非提出讓聽見炮火的人指揮戰(zhàn)斗,作戰(zhàn)的基本單元要從師一級縮小到旅、團、營、連,一直到班,以后的戰(zhàn)爭是“班長的戰(zhàn)爭”。
(五)工業(yè)4.0是轉型
在“工業(yè)4.0”時代,物聯(lián)網和(服)務聯(lián)網將滲透到工業(yè)的各個環(huán)節(jié),形成高度靈活、個性化、智能化的產品與服務的生產模式,推動生產方式向大規(guī)模定制、服務型制造、創(chuàng)新驅動轉變。
——從大規(guī)模生產向個性化定制轉型。“工業(yè)4.0”給生產過程帶來了極大的自由度與靈活性,通過在設計、供應鏈、制造、物流、服務等各個環(huán)節(jié)植入用戶參與界面,新的生產體系能夠實現(xiàn)每個客戶、每個產品進行不同設計、零部件采購、安排生產計劃、實施制造加工、物流配送,極端情況下可以實現(xiàn)個性化的單件制造,問題的關鍵是,設計、制造、配送單件產品是盈利的。在這一過程中,用戶由部分參與向全程參與轉變,用戶不僅出現(xiàn)在生產流程的兩端,而且廣泛、實時參與生產和價值創(chuàng)造的全過程。實現(xiàn)真正的個性化定制將是一個漫長而艱辛的過程,這一進程只有起點沒有終點。這次去德國考察工業(yè)4.0,德國相關機構提供了幾個可供參觀的工業(yè)4.0典型企業(yè),其中一家企業(yè)的材料給我留下了深刻的影響,它介紹說工業(yè)4.0幫助企業(yè)建立了極多品種的極少量生產模式,這是我們后來考慮去這家企業(yè)參觀學習的重要原因。
——從生產型制造向服務型制造轉型。服務型制造是工業(yè)4.0理念中工業(yè)未來轉型的重要方向,越來越多的制造型企業(yè)圍繞產品全生命周期的各個環(huán)節(jié)不斷融入能夠帶來市場價值的增值服務,以此實現(xiàn)從傳統(tǒng)的提供制造業(yè)產品向提供融入了大量服務要素的產品與服務組合轉變。事實上,在德國工業(yè)4.0概念提出之前,服務型制造的理念已得到廣泛認同。關于制造業(yè)服務化,我之前曾出版了一本專著《制造業(yè)服務路線圖:機理、模式與選擇》,提出服務型制造的四種基本模式。圍繞增強產品效能,拓展在線維護、個性化設計等服務,圍繞提高產品交易便捷性,拓展融資租賃、現(xiàn)代物流和電子商務等服務,圍繞提高產品線效能,提供專業(yè)化產品集成服務,圍繞客戶全方位需求,實現(xiàn)從基于產品的服務到基于需求的服務。在與德國三個大協(xié)會以及西門子、博世、蒂森克虜伯等企業(yè)交流時,他們都從不同角度提出,推動制造業(yè)服務化轉型是工業(yè)4.0的核心理念。——從要素驅動向創(chuàng)新驅動轉型。以廉價勞動力、大規(guī)模資本投入的傳統(tǒng)要素驅動發(fā)展模式將難以為繼,移動互聯(lián)網、云計算、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在制造業(yè)的集成應用,帶來產業(yè)鏈協(xié)同開放創(chuàng)新,帶來了用戶參與式創(chuàng)新,帶來了制造業(yè)技術、產品、工藝、服務的全方位創(chuàng)新,不斷催生和孕育出新技術、新業(yè)態(tài)和新模式,從而激發(fā)整個社會的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)激情,加快從傳統(tǒng)的要素驅動向創(chuàng)新驅動轉型。
小結:工業(yè)4.0的本質是提升企業(yè)、行業(yè)、國家的競爭優(yōu)勢
最后,如果要對工業(yè)4.0是什么做一個小結的話,我想說,工業(yè)4.0是一個發(fā)展的概念、是一個動態(tài)的概念,工業(yè)4.0是一個理解未來信息技術與工業(yè)融合發(fā)展的多棱鏡,站在不同的角度會有不同的理解,工業(yè)4.0是互聯(lián),是集成,是數(shù)據(jù),是創(chuàng)新,是服務,是轉型;工業(yè)4.0是CPS,是智能工廠,是智能制造;工業(yè)4.0是國家戰(zhàn)略,是企業(yè)行為。但從根本上來講,“工業(yè)4.0”是一種在信息技術發(fā)展到新階段產生的新的工業(yè)發(fā)展模式。從終極目標來看,工業(yè)4.0不能為技術而技術,核心在于提高企業(yè)、行業(yè)乃至國家的整體競爭力。從企業(yè)來看,通過“工業(yè)4.0”可以實現(xiàn)勞動生產率大幅提高,產品創(chuàng)新速度加快,滿足個性化需求,減少能耗,提高產品質量和附加值,顯著增強企業(yè)核心競爭力;從行業(yè)來看,通過“工業(yè)4.0”可以大幅建立起高度協(xié)作的創(chuàng)新服務體系,提高整個行業(yè)的資源配置和運行效率;從政府來看,通過“工業(yè)4.0”進一步鞏固德國制造業(yè)優(yōu)勢,搶占新一輪產業(yè)競爭的制高點。
三、如何看待和理解工業(yè)4.0?
面對新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展趨勢,各國提出了一系列新概念、新戰(zhàn)略、新舉措,如產業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)4.0、數(shù)字化制造等,客觀來講,這些概念伴隨著技術持續(xù)創(chuàng)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(yè)4.0的內涵、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(yè)4.0概念的形成演化、政策演變、組織方式、實施路徑和戰(zhàn)略重點,有利于我們在實施中國兩化深度融合的戰(zhàn)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(yè)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(yè)炒作、新瓶裝舊酒。我們應當正視,理性客觀分析其戰(zhàn)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(yè)變革的機遇,實現(xiàn)工業(yè)由大變強的歷史性跨越的角度來認識工業(yè)4.0,我覺得有幾個角度可以供大家參考。
(一)工業(yè)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(yè)4.0發(fā)起協(xié)會和企業(yè)座談交流時說,德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略與中國的信息化和工業(yè)化深度融合戰(zhàn)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(zhàn)略與德國提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略如出一轍、異曲同工。盡管中德兩化工業(yè)化階段不同、企業(yè)水平不同、技術基礎不同、主導產業(yè)不同、運行機制不同,但面對新一輪產業(yè)技術革命的趨勢,有相同的危機感和緊迫感,都認識到了發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn),都有舉全國之力搶占新一輪產業(yè)競爭制高點的戰(zhàn)略意圖,兩國的戰(zhàn)略在核心理念、發(fā)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(yè)4.0、產業(yè)互聯(lián)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(yè)技術變革的理念和戰(zhàn)略布局的差異性,但其最根本的內核是一致的,就像我剛才講的,工業(yè)4.0是互聯(lián),是集成,是數(shù)據(jù),是創(chuàng)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(yè)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(yè)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(yè)信息化集成應用困境,也提出要把引導企業(yè)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(yè)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(xiàn)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(lián)、企業(yè)級設備互聯(lián)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(yè)模式)、管理換腦(發(fā)揮云計算、大數(shù)據(jù)在企業(yè)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(lián)網,提出“機聯(lián)網”與“廠聯(lián)網”等一些新概念,這些年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(yè)4.0所強調的智能車間、智能工廠、個性定制、數(shù)據(jù)驅動、服務化轉型等發(fā)展路徑是一致的。
——在企業(yè)實踐方面。提升企業(yè)核心競爭力是所有產業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃的出發(fā)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(xiàn)工業(yè)4.0特征的示范工廠和企業(yè),其在企業(yè)管理、業(yè)務模式和生產方式等方面開展一系列創(chuàng)新,這既是德國工業(yè)4.0的方向,也是中國兩化融合的方向。事實上,國內企業(yè)在這些方面也做了一些積極探索,家電、服裝、家具等行業(yè)正形成以大規(guī)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(chuàng)新型企業(yè)通過建立新的生產模式實現(xiàn)了逆勢增長。工程機械、電力設備、風機制造等行業(yè)服務型制造業(yè)務快速發(fā)展,陜鼓、徐工、中聯(lián)等企業(yè)全生命周期服務、總集成總承包服務日益成為企業(yè)利潤的重要來源。汽車、鋼鐵、石化等行業(yè)企業(yè)間的協(xié)同供應鏈管理水平的不斷提高,寶鋼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(yè)轉型的方向就是工業(yè)4.0所倡導的方向。
中國兩化深度融合與德國工業(yè)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(yè)整體的信息化與德國還是有比較大的差距。德國工業(yè)企業(yè)整體上處于工業(yè)3.0階段,而中國企業(yè)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(zhàn)。我們也要看到自己的優(yōu)勢,尤其是不要低估了中國的互聯(lián)網企業(yè)在這一輪產業(yè)變革中的引領作用。習近平總書記在給2014年11月19日召開的世界互聯(lián)網大會賀詞中說,互聯(lián)網日益成為創(chuàng)新驅動發(fā)展的先導力量。李克強總理在會見大會中外代表時說,互聯(lián)網是大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的新工具。如果說企業(yè)信息化是企業(yè)在學游泳的話,那么誕生在互聯(lián)網的電子商務企業(yè)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(lián)網思維、信息化戰(zhàn)略、工業(yè)4.0理念,淘寶上的店小二們五年前就從傳統(tǒng)的B2C、C2C向大規(guī)模個性化定制的C2B轉型,電子商務正在從傳統(tǒng)的交易平臺向研發(fā)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(yè)務轉型的方向,也是工業(yè)4.0所倡導的方向。
(二)工業(yè)4.0: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(lián)想到全球IT產業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基地。當我們提到德國時,我們會聯(lián)想到高可靠、高精密、高質量、高安全的德國工業(yè)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(yè)4.0是德國工業(yè)發(fā)展的新理念、國家的新戰(zhàn)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(yè)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(yè)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(lián)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(yè)應有之義。工業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)4.0的核心理念已深入人心;工業(yè)4.0不斷強化德國制造高品質服務的形象,工業(yè)4.0反復講的一個概念是產品全命周期服務、(服)務聯(lián)網,高質量的服務正成為德國制造的新內涵。
(三)德國工業(yè)4.0戰(zhàn)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(yè)4.0一系列戰(zhàn)略舉措,我感覺德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施是“舉全國之力”、“集中力量辦大事”的國際版。工業(yè)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(yè),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(lián)邦政府。德國聯(lián)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(yè)戰(zhàn)略,在工業(yè)4.0概念提出不久就將其納入國家《高技術戰(zhàn)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(yè)4.0戰(zhàn)略的超級推銷員,把工業(yè)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(shù)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(yè)4.0戰(zhàn)略的實施,把工業(yè)4.0作為研發(fā)和產業(yè)化項目支持的優(yōu)先領域。
——聯(lián)邦議會。工業(yè)4.0戰(zhàn)略已成為國家產業(yè)政策的重要組成部分,但這還遠遠不夠。當聯(lián)邦政府的官員們?yōu)楣I(yè)4.0搖旗吶喊的時候,德國聯(lián)邦議員正討論如何為工業(yè)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(yè)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(shù)字化議程”委員會,參與到德國聯(lián)邦政府工業(yè)4.0及高技術戰(zhàn)略相關預算和戰(zhàn)略實施中。
——各州政府。我們剛講到了很多參與工業(yè)4.0的企業(yè)都是大企業(yè),但德國人認為讓中小企業(yè)參與到4.0戰(zhàn)略中更為重要,在新一輪的技術革命和產業(yè)變革中,“一個都不能少”。德國聯(lián)邦教育和研究部國務秘書曾說,工業(yè)4.0要提供一個在技術和組織上適應中小企業(yè)需要的解決方案。為此,德國多個州政府不斷完善創(chuàng)新集群政策和中小企業(yè)創(chuàng)新政策,圍繞幫助中小企業(yè)全方位參與工業(yè)4.0,整合政府、協(xié)會、院所以及大企業(yè)資源,組織開展專題咨詢、技術支持、平臺建設、創(chuàng)業(yè)輔導、融資扶持、人才培訓等全方位服務。
——行業(yè)協(xié)會。德國的行業(yè)協(xié)會具有較強的動員能力和組織能力,德國機械及制造商協(xié)會(VDMA)、信息技術、通訊與新媒體協(xié)會(BITKOM)、電子電氣制造商協(xié)會(ZVEI)等,既是德國工業(yè)4.0的發(fā)起者、組織者,也是引領者、實施者。2013年4月,上述三個協(xié)會以及相關企業(yè)合作設立了工業(yè)4.0平臺(Platform-i4.0),成立了4.0平臺董事會、指導委員會、科學顧問委員會、秘書處辦公室、業(yè)務工作組等5個組織機構,全面負責工業(yè)4.0的推廣普及工作。德國工業(yè)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(yè)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(yè)。德國企業(yè)是工業(yè)4.0戰(zhàn)略的真正主體,他們的積極性、主動性和創(chuàng)造性才是工業(yè)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(yè)4.0堅定的支持者、引領者和實踐者。戴姆勒開始研究工業(yè)4.0語境下的智能汽車端到端系統(tǒng)架構,SAP根據(jù)工業(yè)4.0概念提出裝備制造業(yè)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(yè)4.0在這么短的時間內能夠引起這么多企業(yè)的積極響應。前一階段時間,德國三大協(xié)會做了個調查,結果表明,47%的公司已參加到工業(yè)4.0戰(zhàn)略中,18%的公司正參與4.0戰(zhàn)略的研究工作,12%的公司已把工業(yè)4.0戰(zhàn)略付諸實踐,工業(yè)4.0作為一種國家戰(zhàn)略正嵌入到企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中。
——研究院所。當前,聯(lián)邦政府和州政府的研究所以及大學,已參與到了工業(yè)4.0技術開發(fā)、標準制訂和人才培養(yǎng)體系,成為工業(yè)4.0戰(zhàn)略實施的一支重要力量。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(yè)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(yè)4.0研發(fā)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(tǒng)(CPS)、智能工廠、智能服務、系統(tǒng)生命周期管理(Syslm)等開展一系列前瞻性的研發(fā)、人才培養(yǎng),部分大學也參與到了工業(yè)4.0平臺(Platform-i4.0)工作體系中。
(四)優(yōu)先行動:標準、技術、人才
如何將工業(yè)4.0的理念和戰(zhàn)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(yè)4.0最優(yōu)先考慮的領域。
——標準先行。德國三大協(xié)會調查結果表明,數(shù)據(jù)的標準化是工業(yè)4.0面臨的最大挑戰(zhàn)。德國也把標準作為工業(yè)4.0戰(zhàn)略實施的優(yōu)先領域,這既是信息技術與工業(yè)技術融合發(fā)展的內在要求,也是德國工業(yè)發(fā)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(xié)會于2013年12月發(fā)表了工業(yè)4.0標準化路線圖,為工業(yè)4.0行業(yè)標準制定提供了概覽和規(guī)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(tǒng)、服務流程、人機交互技術、開發(fā)流程、標準庫、知識庫等十二個領域提出具體建設。德國工業(yè)4.0平臺(Platform-i4.0)、電氣電子信息技術協(xié)會(VDE)和電工委員會(DKE)以及相關企業(yè)聯(lián)合組成跨行業(yè)、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(yè)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(xù)變革時,我們需要新的理念、新的思維、新的概念,在產品形態(tài)、管理方式、組織架構、商業(yè)模式等方面進行一系列變革,但回顧工業(yè)1.0、2.0、3.0走過的百年歷程,最基本的規(guī)律是,產業(yè)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(yè)變革終將會曇花一現(xiàn)。德國人清醒地認識到,工業(yè)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(yè)技術領域堅持不懈的創(chuàng)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(yè)4.0戰(zhàn)略的實施而言,繼續(xù)保持并不斷強化德國在工業(yè)軟件、工業(yè)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(yōu)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(shù)字基礎設施部,弗勞恩霍夫研究所等一批聯(lián)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(tǒng))技術及產品的領導者。
——人才優(yōu)先。在德國企業(yè)界談到工業(yè)4.0未來面臨的挑戰(zhàn)時,無論是傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè),還是ICT企業(yè),都把人才問題看作他們面臨的共同挑戰(zhàn)。德國企業(yè)普遍認為,工業(yè)4.0導致了對優(yōu)秀員工標準的轉變,工業(yè)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?yōu)橐粋€規(guī)劃者、協(xié)調者、評估者、決策者。德國認為,目前德國傳統(tǒng)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(yè)需求制定的,過去的40年學科專業(yè)不斷細分的教育模式難以培養(yǎng)能夠駕馭日益復雜綜合的制造業(yè)體系,工業(yè)4.0的實踐不僅僅對企業(yè)自身提出了挑戰(zhàn),而且對傳統(tǒng)的教育體制提出了新挑戰(zhàn)。(五)信息安全:全球的共同挑戰(zhàn)
信息技術越普及、越深化,信息安全問題就越突出,企業(yè)實施工業(yè)4.0的一大挑戰(zhàn)和困惑就是,工業(yè)生產智能控制的信息安全問題,這既是一個企業(yè)的挑戰(zhàn),也是國家的挑戰(zhàn)。德國各界對此有清醒的認識,并把工控安全作為工業(yè)4.0需要解決的核心議題。
小結:理解和認識德國工業(yè)4.0,是為了更好實施中國的兩化深度融合戰(zhàn)略
關于這一部分,我簡單做個小結。德國工業(yè)4.0的一位權威專家說,當前在全球新一輪產業(yè)技術革命的主戰(zhàn)場是德國、美國和中國。德國提出了工業(yè)4.0,美國提出了產業(yè)互聯(lián)網,中國提出了兩化深度融合戰(zhàn)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(yè)4.0就是如何認識和理解兩化融合。因此,如何看待工業(yè)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(yè)視角。只有這樣,我們的觀察才有針對性、指導性和現(xiàn)實性。
四、面對工業(yè)4.0中國應該怎么干?
2008年的金融危機后,各國反思傳統(tǒng)的發(fā)展道路和發(fā)展模式,工業(yè)4.0、產業(yè)互聯(lián)網等新概念應運而生,體現(xiàn)了發(fā)達國家對未來制造業(yè)走向和戰(zhàn)略布局的認識。中國關于信息技術與經濟社會轉型早在十多年前就進行了戰(zhàn)略布局。黨的十六大提出信息化帶動工業(yè)化、工業(yè)化促進信息化,十七大提出推進信息化和工業(yè)化融合,十八大進一步提出推動兩化深度融合戰(zhàn)略。研究分析發(fā)達國家的發(fā)展戰(zhàn)略,根本出發(fā)點還在于如何把自己的事辦好。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略給了我們很多啟示,很多地方值得我們認真學習,我們要結合中國的實踐,堅定不移地實施兩化深度融合戰(zhàn)略。
(一)凝聚行業(yè)共識:把智能制造作為兩化融合的主攻方向
智能制造是兩化深度融合、德國工業(yè)4.0、美國產業(yè)互聯(lián)網概念背后的最大公約數(shù)。苗圩部長曾指出,兩化深度融合應當成為建設制造強國的制高點,要把智能制造作為兩化融合的主攻方向。我們理解,智能制造是利用智能制造系統(tǒng)(CPS),依托于傳感器、工業(yè)軟件、網絡通信系統(tǒng)、新型人機交互方式,實現(xiàn)人、設備、產品等制造要素和資源的相互識別、實時聯(lián)通、有效交流,促進制造業(yè)研發(fā)、生產、管理、服務與互聯(lián)網緊密結合,推動生產方式的定制化、柔性化、綠色化、網絡化,從而不斷充實、提升、再造制造業(yè)全球競爭新優(yōu)勢??梢詮奈鍌€方面認識和理解智能制造,即產品的智能化、裝備的智能化、生產的智能化、管理的智能化和服務的智能化。
一是產品的智能化。即是把傳感器、處理器、存儲器、通信模塊、傳輸系統(tǒng)融入到各種產品中,使得產品具備動態(tài)存儲、感知和通信能力,實現(xiàn)產品的可追溯、可識別、可定位。有人說,90后是互聯(lián)網的“原住民”,60后、70后是互聯(lián)網的“移民”,還有分部同志是互聯(lián)網的“邊民”,被邊緣化了。我想說,對于“物”也是一樣的。計算機、智能手機、智能電視、智能機器人、智能穿戴是物聯(lián)網的“原住民”,這些產品誕生的時候就是一個網絡終端;傳統(tǒng)的空調、冰箱、汽車、機床、風機等是物聯(lián)網的“移民”,這些產品正排著隊連接到網絡世界。專家們估計到2020年這些物聯(lián)網的“原住民”和“移民”加起來將超過500億個;盡管人們提出了萬物互聯(lián)(IOE)的概念,但多年以后,還會有大量的物聯(lián)網“邊民”,難以成為一個網絡的終端。但它給每一個企業(yè)提出一個富有挑戰(zhàn)性的問題,企業(yè)的產品會在什么時間、以什么樣方式實現(xiàn)智能互聯(lián),成為一個智能產品?
二是裝備的智能化。通過先進制造、人工智能等技術的集成融合,形成具有感知、決策、執(zhí)行、自主學習及維護等自組織、自適應功能的智能生產系統(tǒng)以及網絡化、協(xié)同化的生產設施。裝備的智能化至少是在兩個維度上進行,即單機智能化以及單機設備的互聯(lián)而形成的智能生產線、智能車間、智能工廠,這一進程將伴隨著ICT技術創(chuàng)新應用的演進而不斷深化,需要用30年這樣的時間尺度來考慮這一進程的發(fā)展階段。
三是生產的智能化。更準確的說是生產方式的現(xiàn)代化、智能化。當一個產品的生產過程中每一個環(huán)節(jié)傳感無所不在、連接無所不在、數(shù)據(jù)無所不在、計算無所不在、服務無所不在的時候,就意味著生產組織方式全面變革時代的來臨,來自不同國家、不同行業(yè)、不同規(guī)模的企業(yè)都在不斷探索個性化定制、極少量生產、服務型制造以及云制造等新業(yè)態(tài)新模式,其本質是在重組客戶、供應商、銷售商以及企業(yè)內部組織的關系,重構生產體系中信息流、產品流、資金流的運行模式,重建新的產業(yè)價值鏈、生態(tài)系統(tǒng)和競爭格局,它帶給人們的啟示是,企業(yè)需要不斷思考我是誰、我在哪里、我的邊界在哪里、我的競爭優(yōu)勢的來源在哪里、我的價值在哪里等這樣一些基本問題。
四是管理的智能化。工信部自2009年以來,在35個行業(yè)3萬多家企業(yè)開展兩化融合水平評估基礎上,提煉和形成了旨在指導中國企業(yè)實踐的兩化融合管理體系標準,通過將信息技術與現(xiàn)代管理理念融入企業(yè)管理,實現(xiàn)企業(yè)流程再造、信息集成、智能管控、組織優(yōu)化,形成數(shù)據(jù)驅動型的企業(yè),不斷提升信息化背景下企業(yè)核心競爭力,這項工作從全球來看,也具有創(chuàng)新性。在德期間,苗圩部長也和德國工業(yè)4.0相關協(xié)會和企業(yè)分享了中國在這一領域的實踐和探索,德國專家也表現(xiàn)出了濃厚的興趣。
五是服務的智能化。德國工業(yè)4.0中有一個非常重要的概念叫(服)務聯(lián)網,他們把智能服務作為智能制造的一個核心內容。服務的智能化,既體現(xiàn)為企業(yè)如何高效、準確、及時挖掘客戶的潛在需求并實時響應,也體現(xiàn)為產品交付后對產品實現(xiàn)線上線下(O2O)服務,實現(xiàn)產品的全生命周期管理。兩股力量在服務的智能化方面相向而行,一股力量是傳統(tǒng)的制造企業(yè)不斷拓展服務業(yè)務,一股力量是互聯(lián)網企業(yè)從消費互聯(lián)網進入到產業(yè)互聯(lián)網,如騰信提出微信、QQ未來連接的不僅是人,而且還包括人和設備、設備和設備、服務和服務、人和服務。這兩股力量的勝利會師將不斷激發(fā)智能服務領域的技術創(chuàng)新、理念創(chuàng)新、業(yè)態(tài)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新。
把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向,就是要把握全球新一代制造技術變革的新趨勢,以實現(xiàn)重大智能裝備和產品的自主可控為突破點,以推廣普及智能工廠為切入點,以提升制造企業(yè)研發(fā)、生產、管理和服務的智能化水平為落腳點,完善制造業(yè)國家創(chuàng)新體系和綜合標準化體系,建設智能制造人才培養(yǎng)體系,打造制造業(yè)競爭新優(yōu)勢,實現(xiàn)中國制造的跨越式發(fā)展。
(二)整合產業(yè)資源:把增強智能裝備和產品自主發(fā)展能力作為智能制造的突破口
盡管產品智能化已走過了很長的歷史進程,但從新一代信息技術的潛能來看,我們現(xiàn)在所看到的產品智能化處仍處于起步階段,在未來30年乃至更長的時間尺度內,重大裝備和產品的智能有可能走向成熟。因此,需要圍繞重大裝備和大宗消費品的智能化,整合科技創(chuàng)新資源,打造貫穿全產業(yè)鏈的新興信息技術推廣應用服務平臺,增強重大智能產品的自主發(fā)展能力。
一是重大智能裝備的自主可控。就是要適應智能制造發(fā)展趨勢,在產業(yè)發(fā)展的布局上,在集中力量突破單機智能設備及關鍵部件核心技術和產業(yè)瓶頸基礎上,要集中優(yōu)勢資源,加強前瞻布局,加快實現(xiàn)汽車、軌道交通、船舶、電子、家電、紡織、鋼鐵、石化、冶金等重點行業(yè)的智能生產線、智能工廠核心裝備技術和產品的自主可控,從智能生產線裝備、智能工廠裝備等系統(tǒng)級的角度重新思考產業(yè)突破方向。
二是大宗消費型智能產品的自主可控。有兩條主線需要關注,一是傳統(tǒng)產品智能化之路,吉利李書福說,汽車是“四個輪子+兩個沙發(fā)”,比爾蓋次說汽車“四個輪子+一部計算機”,兩種極端狀態(tài)下汽車的智能化有很多形態(tài)。二是新的智能硬件產品不斷涌現(xiàn),如百度的智行車(DuBike)、智能筷子(筷搜)等,我們看到北京、深圳、上海正在興起一輪創(chuàng)客潮流,以新的智能硬件(硬件+軟件+互聯(lián)網)為代表的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)形態(tài)正在興起,一個新的創(chuàng)新網絡、分工網絡正在形成。因此,圍繞傳統(tǒng)產品智能化和新的智能產品形態(tài)這兩條主線,完善信息技術與制造技術的協(xié)同創(chuàng)新機制,發(fā)展智能汽車、智能服務機器人、消費電子、智慧家庭、醫(yī)療設備、智能穿戴等產品,帶動制造業(yè)產品高端化發(fā)展。
(三)突出試點示范,把推廣普及智能工廠作為智能制造的切入點
發(fā)現(xiàn)最佳實踐,總結行業(yè)經驗,加強交流推廣,開展試點示范,是過去幾年推進兩化融合工作的基本思路,也是德國在推行工業(yè)4.0的基本方法。西門子、大眾、寶馬、博世等在講到智能制造時,都提到他們所認為的最能體現(xiàn)工業(yè)4.0理念的全球最佳智能工廠,而且有許多是在中國。在行業(yè)及區(qū)域層面推廣智能工廠和智能制造體系應當是下一步可以考慮的重要工作方向。
一是在行業(yè)層面推廣智能工廠。選擇電子、汽車、機床、機械、冶金、紡織等重點行業(yè)開展智能工廠應用示范,首先要推廣普及單機智能化,圍繞推廣普及智能制造單元—智能車間—智能工廠—智能制造系統(tǒng),組織開展裝備智能升級、工藝流程再造、基礎數(shù)據(jù)共享、遠程診斷維護等試點,逐步實現(xiàn)車間級、工廠級的智能化改造,不斷探索智能工廠普及過程,不同行業(yè)新的產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的演進規(guī)律和發(fā)展模式。這將是一項長期而艱巨的歷史任務。
二是在區(qū)域層面推廣智能制造系統(tǒng)。在產業(yè)集群內構建跨企業(yè)的智能制造生產體系是制造業(yè)未來發(fā)展的重要方向,未來的智能制造將是一個復雜的巨系統(tǒng)。在這方面,德國工業(yè)4.0和IBM的智慧地球都用了同一關鍵詞:系統(tǒng)的系統(tǒng)(systemof system)。IBM說城市是系統(tǒng)的系統(tǒng),弗勞恩霍夫研究所給我們介紹時也說到智能制造是系統(tǒng)的系統(tǒng)。制造過程的信息感知、互聯(lián)、集成必然把制造帶到一個系統(tǒng)的系統(tǒng)時代,樹立智能制造的系統(tǒng)觀也是理解智能制造本質的重要內容。要以增強國家級產業(yè)集群競爭優(yōu)勢為出發(fā)點,圍繞集群內生產裝備的數(shù)字化、智能化、網絡化改造,深化產業(yè)鏈上下游協(xié)同研發(fā)設計、協(xié)同供應鏈管理、網絡制造的集成應用,探索如何構建企業(yè)間高效協(xié)同的智能制造體系和產業(yè)價值鏈體系。
(四)創(chuàng)新體制機制,把培育新業(yè)態(tài)、新機制、新模式作為智能制造的核心任務
有人說全球的互聯(lián)網經濟正在形成“中美”主導的雙子星座,全球10大互聯(lián)網公司美國有6家、中國有4家,全球30大互聯(lián)網公司中美國有17家、中國有8家。在新一輪產業(yè)技術變革中,在搶占新一輪產業(yè)競爭制高點的過程中,我們要充分認識到中國在互聯(lián)網經濟的優(yōu)勢,這一優(yōu)勢是德國及歐洲國家所不具備的。如何持續(xù)創(chuàng)新體制機制,把互聯(lián)網與工業(yè)融合創(chuàng)新這篇大文章做好,事關工業(yè)由大變強的整體戰(zhàn)略布局。
一是理性客觀認識互聯(lián)網經濟在智能制造戰(zhàn)略布局中的地位。目前,關于互聯(lián)網企業(yè)在中國制造業(yè)轉型發(fā)展中的作用有不同認識,有蔑視的、有不屑的,也有吹捧的、夸大的,站在不同角度這些認識都是可以理解的。但是有一點是明確的,我們不能把中國的互聯(lián)網企業(yè)與制造業(yè)的作用對立起來,不是誰把誰顛覆、誰把誰滅掉、誰把誰替代這樣一種關系,而是在中國崛起的道路上互聯(lián)網企業(yè)與傳統(tǒng)制造企業(yè)如何融合創(chuàng)新、手牽著手向前走的關系。我之前有過這樣一個比喻,如果把國家間的產業(yè)競爭比做兩軍對壘,我們可以看到,中國的一支突擊隊、先遣隊已經占領了前方陣地的制高點,并在引導、指揮、掩護后續(xù)大部隊(傳統(tǒng)制造業(yè))跟上。這支突擊隊、先遣隊就是中國的互聯(lián)網企業(yè)和ICT企業(yè),互聯(lián)網是中國產業(yè)轉型千載難逢的機會。
二是積極培育引導新技術新業(yè)態(tài)新模式。把握云計算、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等新一代信息通信基礎設施對制造模式的變革作用,積極研究制訂工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新發(fā)展的相關指導意見,支持面向中小企業(yè)的工業(yè)云服務平臺建設,推進軟件服務、制造資源、標準知識的開放共享,培育社會化、共享式制造新模式。鼓勵發(fā)展基于互聯(lián)網的個性化定制、網絡眾包、云制造等新型制造模式。
三是推進制造業(yè)服務化。智能服務是德國工業(yè)4.0的核心,也是美國產業(yè)互聯(lián)網的重要議題,其本質是在連接無所不在、數(shù)據(jù)無所不在的新時代,如何重構生產者與消費者的關系,建立一種服務無所不在的新模式。我們要把制造業(yè)服務化作為智能制造戰(zhàn)略中的核心任務,擺到全局更加重要地位,做到認識到位、布局到位、政策到位,積極推進制造企業(yè)由生產型制造向服務型制造轉變,引導在線監(jiān)控診斷、全生命周期管理、總集成總承包、電子商務、供應鏈金融等新業(yè)務發(fā)展。
(五)堅持標準先行:把制訂智能制造標準化作為智能制造的優(yōu)先領域
把握智能制造發(fā)展的特點和規(guī)律,整合國內標準化資源,學習借鑒德國工業(yè)4.0標準化路線圖以及美國先進制造和工業(yè)互聯(lián)網標準建設的工作思路和組織方式,加快智能制造標準化體系建設。
一是加快制定智能制造標準化路線圖。遵循智能制造發(fā)展規(guī)律和標準化工作的一般規(guī)律,建立包括電子、通信、軟件、自動化、裝備等行業(yè)代表組成的智能制造標準工作組,加快制定智能制造綜合標準化體系,研究制訂智能制造系統(tǒng)互聯(lián)互通的相關標準,確定在系統(tǒng)架構、基本原理、技術系統(tǒng)、組織流程等重點領域的標準化需求,明確時間表、路線圖。
二是盡早啟動優(yōu)先急需領域標準化制訂工作。重點支持智能裝備、智能生產線、智能車間、智能工廠等領域技術標準和規(guī)范的研制。加快制訂智能產品的相關標準,包括智能工業(yè)軟件和智能工業(yè)電子產品統(tǒng)一的系統(tǒng)集成、測評測試規(guī)范。研究制定面向工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網的智能制造信息與網絡安全標準。
三是建設和推廣企業(yè)兩化融合管理體系。將實施兩化融合管理體系作為推進兩化融合實現(xiàn)智能制造的重要抓手,推進兩化融合管理體系標準的研制、發(fā)布和國際化,加強兩化融合管理體系的試點應用和推廣,率先培育一批專業(yè)的咨詢、認定和培訓服務力量。積極培育和規(guī)范第三方咨詢、認定和培訓服務市場。
(六)夯實產業(yè)基礎:把構建自主的信息技術產業(yè)體系和工業(yè)基礎能力作為建設智能制造的重要支撐
現(xiàn)在業(yè)界經常講的一句話是我們的計算機產業(yè)“缺芯少魂”,我們沿著這個思路展望一下十年后的產業(yè)格局,當十年以后我們越來越多的產品高度智能化的時候,我們會不會也面臨智能汽車、智能機器人、智能穿戴、智能家電、智能工廠等這些產品“缺芯少魂”的局面。當英特爾、高通、博通、英偉達等芯片巨頭,以及蘋果、谷歌、微軟等軟件互聯(lián)網巨頭,在三四年前已圍繞智能汽車在芯片和操作系統(tǒng)進行全方位布局的時候,我們有理由對智能產品未來的空心化問題表示憂慮。構建技術領先、自主可控、安全可靠的信息技術產業(yè)體系的任務更加緊迫而艱巨。
一是完善面向智能制造的網絡基礎設施。加快寬帶網絡演進升級,推動下一代互聯(lián)網(IPv6)與移動互聯(lián)網、物聯(lián)網、云計算融合發(fā)展,促進數(shù)據(jù)中心、服務器、感知設施與寬帶網絡的優(yōu)化匹配和協(xié)同發(fā)展。加強對智能制造系統(tǒng)(CPS)的研發(fā),鼓勵企業(yè)探索行業(yè)CPS應用新模式。加快推廣下一代互聯(lián)網(IPv6),做好行業(yè)、企業(yè)、設備、產品的IPv6地址配置研究規(guī)劃,為企業(yè)之間、智能設備之間、智能產品之間的信息交互傳輸?shù)於ɑA。
二是增強電子信息技術支撐服務能力。依托科技重大專項,創(chuàng)新產業(yè)融資方式,突破核心電子器件,以及高端芯片、關鍵工藝、裝備、材料的核心技術和產業(yè)化瓶頸,加快汽車、醫(yī)療、機床、電力、航空等行業(yè)應用電子發(fā)展。堅持產用互動,重點突破國產研發(fā)設計工具、制造執(zhí)行系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、大型管理軟件等關鍵軟件瓶頸。面向智能工廠行業(yè)應用,完善產業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新體系,加大力度培養(yǎng)一批面向行業(yè)的智能工廠系統(tǒng)解決方案提供商。
三是強化工業(yè)基礎能力。針對關鍵基礎材料、核心基礎零部件、先進基礎工藝、產業(yè)技術基礎(“四基”),支持產業(yè)鏈上下游開展協(xié)同創(chuàng)新和聯(lián)合攻關,系統(tǒng)解決研發(fā)、設計、材料、工藝、檢測和產業(yè)化等關鍵問題。
(七)強化保障能力:人才、信息安全和制造業(yè)創(chuàng)新體系
在新一輪產業(yè)技術變革中,人才、信息安全和創(chuàng)新體系建設都是各國關心的重大課題。
一是關于制造業(yè)創(chuàng)新體系。2008年金融危機后,發(fā)達國家加快構建跨領域、協(xié)同化、網絡化的創(chuàng)新平臺,不斷重組傳統(tǒng)的制造業(yè)創(chuàng)新體系,這是適應基礎研究、應用研究、技術開發(fā)和產業(yè)化邊界日趨模糊,制造業(yè)創(chuàng)新活動不斷突破地域、組織、技術界限的結果。歐盟建立了歐洲創(chuàng)新與技術學院(ETI),組織了若干由大學、研究所、企業(yè)組成的知識和創(chuàng)新社區(qū)(KICs),美國政府正在建立國家制造業(yè)創(chuàng)新網絡(NNMI)。當前,我們要思考如何圍繞智能制造趨勢,結合中國實踐,建立自己的國家制造業(yè)創(chuàng)新體系,重組國家、企業(yè)、院所、中介在交叉融合領域的組織體系和運行機制。
二是關于人才問題。最近有兩本書大家很關注,《第二次機器時代》和《21世紀資本論》,他們討論了一個共同話題——誰來控制財富和資源的分配?!?1世紀資本論》強調了資本在財富分配中的重要性,認為工業(yè)革命以來,資本的收益率長期來看高于國民收入的增長率,換句話說,長期以來資本收益高于勞動的收益率,社會財富分配越來越不均衡,這是一切不平等的根源?!兜诙螜C器時代》以及該書作者關于冪率經濟的文章(New World Order: Labor, Capital, and Ideas in the Power Law Economy)都強調了創(chuàng)新性人才的重要性,作者認為,數(shù)字化技術使得資本不再是稀缺資源,創(chuàng)新型人才是“第二次機器時代”最稀缺的資源,那些具有創(chuàng)新精神并創(chuàng)造出新產品、新服務或新商業(yè)模式的人才正成為市場的主要支配力量,是資本追逐的對象,是社會財富主要分配者,創(chuàng)新性人才比以往任何時候都重要。2013年牛津大學調查了美國702種工作,并分析了未來10到20年被機器取代的可能性,其中47%的員工肯定會被替代、19%的員工有可能被替代,這意味著你在職場上的競爭對手將不是你的校友,而是智商快速提升的機器人,智能制造時代讓人們都要思考,什么樣工作將會被機器替代?全社會應當如何打造一支適應智能制造體系的新型產業(yè)工人大軍?應當面向智能制造如何建立一套新的教育理念、學科體系和培養(yǎng)模式。
三是關于信息安全問題。核心是培養(yǎng)三個能力,即智能制造系統(tǒng)中信息安全隱患的“可發(fā)現(xiàn)”能力、“可防范”能力和“可恢復”能力。