工業4.0的核心有兩個部分:一個是工業,簡單的說是制造業水平;另一個是CPS(Cyber-Physical
System
)信息物理系統,所謂的CPS的本質就是用計算和網絡代替人工。要談工業4.0必須要承認這樣一個事實——代替一個單位的人工需要的計算量和信息量其實是極其龐大的。當帶寬和處理器的成本極低的時候,CPS研究就真正能應用了。否則拋開成本談工業4.0純屬空談。
工業4.0的核心有兩個部分:一個是工業,簡單的說是制造業水平;另一個是CPS(Cyber-Physical
System )信息物理系統,所謂的CPS的本質就是用計算和網絡代替人工。要談工業4.0必須要承認這樣一個事實——代替一個單位的人工需要的計算量和信息量其實是極其龐大的。當帶寬和處理器的成本極低的時候,CPS研究就真正能應用了。否則拋開成本談工業4.0純屬空談。
中國制造2025中所指的創新就是這兩個領域的創新。
歸根結底,工業革命要靠實實在在的產業實現,學界只是幫個忙。既然談到產業實現,那么智能工廠的機器人的成本是高昂的。國內企業也只有富士康這樣的企業開始使用中低端工業機器人。而更加專業的定制生產的機器人價格只高不低。只給一碗心靈雞湯不給勺子就是耍流氓!只談CPS和工業機器人不考慮企業成本就是耍流氓!
想想吧,如果這些技術沒有真正得到普及,工業4.0絕對是一場“貴足”了的生產方式!
工業4.0是根據德國自身的發展水平、發展階段和軟硬件條件量身打造的。有點水到渠成的意思,它對我們有借鑒意義,但還是要謹慎面對,認清自身所處的發展階段對癥下藥才是上策。中國工業化水平參差不齊,大部分還沒有自動化和數字化,還有很多中小企業尚處在工業2.0階段,只有少部分中國企業可以達到3.0水平。
你有個同學個子比你高長得比你帥還比你有錢,更要命的是他還比你努力,睡得比你晚起比你早。對于中國制造業來說這個同學就是美國就是德國就是日本。想想吧,和這樣的同學競爭我們中國制造業應該做的更多。
但是關鍵是我們把勁使在什么地方?我們應該怎么去做?工業4.0和中國制造2025突然變得炙手可熱,在學界和企業仿佛不談工業4.0就落伍了一樣。但是有多少人整整關注過中國企業的現狀?筆者無意提超英趕美和星球大戰陰謀論來給工業4.0扣帽子。但是如果忽略了中國制造業的實際情況,難免又陷入了拔苗助長的怪圈。
面對工業4.0中國制造業怎么做?
我們談點實際的,制造業應該做點什么?筆者認為,對于中國企業來說,向工業4.0的轉變將是一個漸進的演變,而非一種迅速的革命。未來幾年,舊系統對制造業來說仍然是必要的。
第一點中國制造業必須要實現產業轉型。筆者認為工業4.0的核心仍然是產品而非互聯網。
缺乏核心技術一直是中國制造業的一大難題。如果我們的大多數制造業仍然處在全球產業鏈的中低端的話。當工業4.0到來的時候,中國制造業別說陪太子讀書,到時候恐怕東門逐兔亦不可得。
從整體上來看,中國經濟在勞動力方面還有價格優勢,但是從原材料價格、倉儲、運輸成本、資金等方面考慮中國制造已經沒有競爭力。美國制造現在基本上在吊打中國制造,因為美國除了勞動力價格以外其余要素均比中國便宜。更要命的是美國已經開始通過非移民法改革操刀降低勞動力價格和提升勞動力數量。
至于產能過剩,也不可以偏概全。產能過剩只是低端產業,高端產業目前來看仍然是供不應求的。而高端產業恰恰是中國制造的薄弱環節。
日本人講精益生產的時候不講工藝。德國人講工業4.0的時候不講質量。這不是人家認為不重要,而是這個問題人家早已經解決了。而我們呢?中國制造需要盡快的進行產業升級,讓制造業實現品牌和創新。才有機會再次趕上這次變革。
第二點:中國非常努力的上補習班來縮小與西方在芯片制造和programming language的差距。
工業機器人雖然已經在使用成本高昂。對于很多企業來說不是用不用得上的問題是用不用得起的問題。工業機器人成本很高,而且不少關鍵的技術又被日本人把持
富士康的工業機器人在成都和鄭州的工廠已經裝備了。盡管富士康及部分國內廠商已經把中低端工業機器人價格壓縮到五萬到三十萬級別,大規模生產后還將繼續降低。但是定制生產的機器人的價格仍然讓很多企業望而卻步。中國大力發展寬帶基礎設施,投資自主CPU這些是工業4.0的基礎硬件。客觀的說移動互聯網的局部優勢并不能掩蓋我們在各種傳感器上落后的現實。這個功課必須惡補。
第三點:2.0升級3.0,3.0升級為3.5,實現彎道超車。
工業4.0是工業化和信息化的結合,遺憾的是中國迄今為止都不是一個真正意義上的工業化社會。無論是硬件、軟件上都不是一個純粹意義上的工業化社會。這是筆者這些年給制造業做咨詢和培訓中最深刻的感受。
筆者在去年的網絡上看到很多國內企業和同行居然已經有人提出了“工業4.0智能制造解決方案”、“中國制造2025智能制造成功案例”。中國制造2025提出來只有幾個月,你就又成功案例了?!這簡直是天方夜譚,而國人的浮躁心理由此可見一斑。
根據筆者這些年在制造業的經驗,可以負責的說絕大部分的本土制造業尚未達到工業3.0的水平,讓這樣的企業直接過渡到智能制造,過渡到工業4.0,難免讓人有“智能制造大躍進”的感覺。
在這里,我們先不談CPS和物流網。我們只說一個很基礎的企業管理軟件——企業資源計劃ERP,基于制造資源計劃的MRPⅡ的ERP可不是什么新鮮玩意兒!這是美國人1990年提出來的東西。沒錯,他和你的工廠里那些90后的姑娘小伙兒是同時代的。但是這種企業級軟件這么多年在中國使用的效果是很不理想!原因何在?
首先,這些企業管理軟件解決問題效果不好,不能馬上看出療效。而且依賴企業原有平臺,那么企業原有平臺有什么問題?
坦率的說我們企業的流程制度、組織架構、管理模式、團隊效率都有問題。企業管理問題一大堆,不是板藍根所能解決的。應用軟件企業抱怨企業本身的平臺有問題。
其次,軟件企業只考慮買軟件沒有考慮到企業實際的需求,很多時候是在要求客戶遷就軟件。而貼身定制的軟件顯然效果更好,但是價格不菲。變換的經濟形勢和國家政策,使得很多企業很難在特定領域做深做強。只關心短期利益,沒有做百年老店的打算。既然如此,對于優化內部的考慮就不那么重要了。這樣環境下的ERP顯然更像北洋水師的克虜伯重炮,拿來裝點門面而已。
如果我們連工業3.0時代這種偏重于企業內網的ERP軟件都使用不好,我們拿什么去面對CPS和網聯網?
第四點:人的問題,任何工業的變革都是由來完成的。即使工業4.0的智能工廠實現了,作業不再依賴人來解決了,但在生產控制、編程和維護等工作中人的作用仍然不可忽視。
產品是人設計的,材料是人購買進來的,工藝是人執行的,質量是人控制的,表單票據是人簽發的。圖紙、工藝卡片、文檔資料、BOM表(Bill of Materials物料清單)這些東西都管不好,怎么管數字化的?
我們的很多企業不是缺鈣就是缺鐵唯獨不缺心眼。企業本身的部門架構分歧大于合作,組織協調成本巨大。甚至很多標準無法統一,時至今日有些企業在流程化、標準化、數據化上還有很多問題。
本土企業即使使用了制造執行系統(MES)也存在著不兼容的問題。
企業連最基本的信息流、工藝流、物流、資金流在企業內部尚不能暢通無阻的實現,又怎么去談CPS呢?周五你堵在北京二環上,然后你告訴別人我要自駕車去廣州參加周六的拉力賽!這話你自己信嗎?只有企業內部實現了五流合一與自動化相結合才能實現更加靈活的機制。才能夠適應個性化、小批量、短交期的生產。而這恰恰是互聯網時代消費者個性化需求的鮮明特征。
當中國完成工業3.0的轉化之后,才可以說是發揮了小宇宙的能量。而當智能化技術也相應成熟可以滿足市場需求,才可以說打通了任督二脈。有了向工業4.0過渡的可能性
第五點:研究條件,資金的問題。從CPS的特點我們已經知道它是一個橫跨多個學科的領域,盡管人們已經意識到學科交叉的重要性,但在目前的教育和評價體制下,學科之間的融合顯得缺乏動力。由于工業界和學術界對科研成果的評價指標不一致,使得高校和科研機構不愿投入時間和資源來研究和弄懂工業界所遇到的實際問題。
那么制造業轉型過程的資金哪里來呢?除去國家科技計劃的投入之外。中國制造業在資金上真是捉襟見肘,金融資本和房地產的釜底抽薪。再加上制度成本、社會成本、環境成本和令人匪夷所思的超級地租。在這種環境下能生存已屬不易!更談何發展?創新?
在中國房地產和金融資本結合出來的經濟怪物釀造了一杯叫做GDP的鴆酒,抽空了中國經濟,吸干了制造業的血液。在中國制造業種植業服務業都要和房地產競爭,但是都會完敗。竭澤而漁,與民爭利!對此,筆者只想說一句“慶父不死,魯難未已! ”
先不要只去談什么工業4.0,CPS,物聯網,智能制造,云工廠這些大概念,中國制造應該先扎扎實實的邁向工業3.0,提高管理水平和技術創新,過渡到工業3.5再結合成熟的CPS與物聯網才能走向新時代。
對于制造業來說,最美好的邂逅是制造客戶需求的成熟和制造技術的成熟——我堅信這一點。