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德國(guó)工業(yè)4.0

設(shè)想某日,你突然想要一輛汽車。你拿出手機(jī),點(diǎn)開APP,輸入你的定制化要求,就只需坐等工廠安排生產(chǎn)、組裝和配送。

  這樣的定制化智能生產(chǎn),可能并不遙遠(yuǎn)。在工業(yè)4.0時(shí)代,每一個(gè)消費(fèi)者都能按照自己的意志支配生產(chǎn)。但這遠(yuǎn)非全貌,那時(shí)物聯(lián)網(wǎng)的存在將進(jìn)一步改造人類的生活方式。

  比如你家里的冰箱能夠自動(dòng)感知牛奶缺少,自動(dòng)向工廠發(fā)送送奶信息,工廠則針對(duì)你的口味定制生產(chǎn)牛奶,甚至標(biāo)有你的名字。之后牛奶就會(huì)被及時(shí)送到你的家里。

  上述科幻化的“萬(wàn)物互聯(lián)”場(chǎng)景,是德國(guó)政府和企業(yè)界正在試圖實(shí)現(xiàn)的工業(yè)4.0。

  德國(guó)為什么要提出工業(yè)4.0,背后的推動(dòng)力是什么?中國(guó)企業(yè)真的可以學(xué)習(xí)嗎?《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者近日探訪主要“策源地”德國(guó),試圖揭示工業(yè)4.0的前世今生。

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工業(yè)4.0戰(zhàn)略的首次提出是在2013年的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)。此后,工業(yè)4.0概念逐漸引人注目。

  之所以被稱為工業(yè)4.0,主要相對(duì)于前三次工業(yè)革命而言:工業(yè)1.0指的是18世紀(jì)開始的第一次工業(yè)革命,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)代替手工勞動(dòng);第二次工業(yè)革命始于20世紀(jì)初,依靠生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn);工業(yè)3.0則為現(xiàn)代人所熟悉,指的是20世紀(jì)70年代后,依靠電子系統(tǒng)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。

  過(guò)去20年來(lái),美國(guó)引領(lǐng)的互聯(lián)網(wǎng)革命深深改變了人類的生活方式,其他國(guó)家紛紛仿效。有分析認(rèn)為,為了與工業(yè)3.0時(shí)代的集大成者美國(guó)競(jìng)爭(zhēng),德國(guó)迫切希望阻止信息技術(shù)對(duì)制造業(yè)的支配,進(jìn)而引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命,成為新游戲規(guī)則的制定者。

  德國(guó)有著和美國(guó)不一樣的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì):制造業(yè)。無(wú)論是質(zhì)量還是技術(shù),德國(guó)制造在全世界范圍都是優(yōu)秀的代名詞。德國(guó)70%左右的制造業(yè)產(chǎn)品都用于出口到世界各地。也正是因?yàn)檫@一點(diǎn),在最近幾年的經(jīng)濟(jì)危機(jī)中,德國(guó)經(jīng)濟(jì)才能保持強(qiáng)勁的穩(wěn)定性,和美國(guó)、歐洲其他國(guó)家形成了鮮明對(duì)比。

  德國(guó)的各界人士對(duì)此看法高度一致。

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“具體到軟件行業(yè),德國(guó)確實(shí)不是最強(qiáng)的,現(xiàn)在最強(qiáng)的毫無(wú)疑問(wèn)是美國(guó)?!钡聡?guó)薩克森硅谷董事長(zhǎng)埃塞爾(Esser)對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》表示,但是德國(guó)也有它的強(qiáng)項(xiàng),在于把工藝、設(shè)備、軟件組合起來(lái),形成一個(gè)整體。薩克森硅谷是德國(guó)薩克森州的創(chuàng)業(yè)基地,這里擁有大量的科技創(chuàng)業(yè)企業(yè)。

  “與美國(guó)相比,德國(guó)有一點(diǎn)不同,德國(guó)擁有強(qiáng)大的制造業(yè),它從另一個(gè)基礎(chǔ)開始起步?!钡聡?guó)聯(lián)邦外貿(mào)與投資署駐華代表韓佩德對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》表示,德國(guó)現(xiàn)在的目標(biāo)是把傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型成電子型制造業(yè),并在制造業(yè)中加入新的服務(wù),純粹是靠制造業(yè)推動(dòng)?!拔覀兊闹еa(chǎn)業(yè),在我看來(lái),就是制造業(yè)?!彼a(bǔ)充說(shuō)。

  在這一背景下,結(jié)合傳統(tǒng)的制造業(yè)優(yōu)勢(shì),德國(guó)最終在國(guó)家層面推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略,并由總理默克爾出面背書。工業(yè)4.0概念的提出者、德國(guó)工程院院長(zhǎng)孔翰寧(HenningKagermann)表示,工業(yè)4.0為德國(guó)提供了一個(gè)機(jī)會(huì),進(jìn)一步鞏固其作為生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和IT業(yè)務(wù)解決方案供應(yīng)商的地位。

  從某種意義上說(shuō),工業(yè)4.0是德國(guó)針對(duì)自身特點(diǎn)推出的超越計(jì)劃。他們不走美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的路徑,而是根據(jù)自身在制造研發(fā)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),力圖實(shí)現(xiàn)彎道超車。這一點(diǎn)恐怕是中國(guó)企業(yè)在學(xué)習(xí)工業(yè)4.0時(shí)要特別注意的。

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記者在德國(guó)走訪的幾天中,接觸了大量的德國(guó)中小企業(yè),中小企業(yè)是德國(guó)制造業(yè)的基石。他們都是在某一個(gè)制造領(lǐng)域的領(lǐng)先者,雖然企業(yè)規(guī)模不大,但享譽(yù)世界。每家企業(yè)的負(fù)責(zé)人都是在集中精力研發(fā)新的產(chǎn)品、開拓新的市場(chǎng),很少有人主動(dòng)向記者提及上市、融資等。甚至對(duì)于外部資金的注入,出于不影響企業(yè)決策的考慮,他們都持謹(jǐn)慎態(tài)度。

  有著濃厚德國(guó)特色的工業(yè)4.0其實(shí)是個(gè)龐大工程。根據(jù)德國(guó)工業(yè)巨頭西門子公司官網(wǎng)的介紹,工業(yè)4.0的核心是智能制造,通過(guò)嵌入式的處理器、存儲(chǔ)器、傳感器和通信模塊,把設(shè)備、產(chǎn)品、原材料、軟件聯(lián)系在一起,使得產(chǎn)品和不同的生產(chǎn)設(shè)備能夠互聯(lián)互通并交換命令。

  換句話說(shuō),未來(lái)工廠能夠自行優(yōu)化并控制生產(chǎn)過(guò)程。而根據(jù)業(yè)界進(jìn)一步的設(shè)想,除了產(chǎn)品和機(jī)器的互聯(lián)外,工業(yè)4.0還將在未來(lái)實(shí)現(xiàn)工廠、消費(fèi)者、產(chǎn)品、信息數(shù)據(jù)的互聯(lián),最終實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),從而重構(gòu)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)方式。從德國(guó)的制造業(yè)基礎(chǔ)來(lái)說(shuō),很多條件已經(jīng)具備,缺得就是如何實(shí)現(xiàn)智慧聯(lián)接。

  孔翰寧告訴本報(bào)記者,當(dāng)?shù)聡?guó)定義工業(yè)4.0的時(shí)候,主要是關(guān)于兩點(diǎn):首先是確定所有事情的活動(dòng)邏輯,其次是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體系統(tǒng),將虛擬和現(xiàn)實(shí)相結(jié)合。

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 這種虛擬和現(xiàn)實(shí)的互聯(lián)通過(guò)一種“虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理系統(tǒng)”(Cyber-PhysicalSystem,CPS)實(shí)現(xiàn),CPS即為工業(yè)4.0的核心。它通過(guò)將物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等智能功能,并將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起,從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)。

  “這意味著經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后,每個(gè)物品都將被數(shù)字化。但是如果你改變了虛擬界面,也會(huì)影響實(shí)體?!笨缀矊幏Q,“所以我認(rèn)為不僅僅是將信息技術(shù)帶入工廠,那是最基本的,而是要在云端完整呈現(xiàn)整個(gè)數(shù)字化了的工廠。”

  孔翰寧是默克爾的智囊成員之一。在今年的漢諾威Cebit展覽會(huì)(消費(fèi)電子、信息及通信博覽會(huì))上,他發(fā)布了新的工業(yè)4.0報(bào)告。

  與之相呼應(yīng),默克爾在這次展覽會(huì)的開幕式上提出了德國(guó)為此要做的十件大事,其中包括將德國(guó)寬帶提速到50M、加快公共區(qū)域免費(fèi)WiFi建設(shè)、推進(jìn)大數(shù)據(jù)的安全與政策的平衡、把德國(guó)制造打造為數(shù)字安全的先進(jìn)品牌、推動(dòng)交通聯(lián)網(wǎng)與汽車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力發(fā)展等。

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 在兩年時(shí)間內(nèi),工業(yè)4.0概念的突然爆紅,也引發(fā)了德國(guó)業(yè)界一定的憂慮。

  考慮到這一概念更多還停留在理想階段,沒人能夠預(yù)測(cè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)。但在業(yè)界人士看來(lái),至少有三點(diǎn)值得重視,包括數(shù)據(jù)安全、標(biāo)準(zhǔn)化的缺失、中小企業(yè)積極性。

  首先是對(duì)智能制造背后大數(shù)據(jù)控制權(quán)的擔(dān)憂,包括人們獲取的數(shù)據(jù)必須是可信的,以及這些數(shù)據(jù)必須受到保護(hù),免遭黑客攻擊和間諜竊取。

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“通常數(shù)據(jù)是事情的一部分的時(shí)候,信息安全就顯得尤為重要?!表n佩德告訴本報(bào)記者,首先,軟件工業(yè)是工業(yè)4.0的一部分,它要求很高水準(zhǔn)的安全性;其次,有一些公司專門致力于管理安全問(wèn)題,比如怎樣保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換安全;還有就是德國(guó)政府的經(jīng)濟(jì)部門對(duì)此做了一些工作,鼓勵(lì)公司建立正確的分工。

  “我不知道在中國(guó)是怎樣的,但是我知道,德國(guó)的一些公司確實(shí)很重視數(shù)據(jù)安全?!表n佩德說(shuō)。

  一位在德國(guó)長(zhǎng)期生活的人士也對(duì)此表示了擔(dān)憂,比如牛奶定制,消費(fèi)者會(huì)擔(dān)心他們的口味、消費(fèi)習(xí)慣、健康等數(shù)據(jù)會(huì)被企業(yè)濫用,失去基本的隱私。

  另一方面,聯(lián)接系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的缺失是工業(yè)4.0推行過(guò)程中的一大困難,因?yàn)檫@將妨礙不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的對(duì)接,進(jìn)而阻礙互聯(lián)互通的實(shí)現(xiàn)。

  “在我看來(lái),問(wèn)題是只有一個(gè)解決方案,只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)?!表n佩德對(duì)本報(bào)記者表示,“但是我們都知道,很難將所有人的想法和諧統(tǒng)一在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上。比如,大家用微軟的產(chǎn)品,但也有很多人不滿意它,所以其他產(chǎn)品就被發(fā)明了出來(lái),作為另一種開放性的選擇?!?/span>

  默克爾認(rèn)為,德國(guó)可以成為工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)者,并在全球推行這些標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)截至目前,關(guān)于這些標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題仍然缺乏公開資料。而美國(guó)、日本等國(guó)家也在探索類似的標(biāo)準(zhǔn)。

  此外,目前主要是一些大企業(yè)參加工業(yè)4.0平臺(tái)的建設(shè)和使用,這些平臺(tái)將用于數(shù)據(jù)交換、設(shè)備連接等等。“我們需要建設(shè)幾個(gè)商業(yè)性質(zhì)的平臺(tái)?!笨缀矊幏Q,德國(guó)歡迎外國(guó)公司參與這些平臺(tái)的建設(shè)。

  “工業(yè)4.0目前仍主要適合大型企業(yè),比如汽車制造商。因?yàn)槠囍圃鞓I(yè)的分工已經(jīng)非常細(xì)了,可能需要在某些工序上安裝傳感器和控制器,把不同的程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)。所以對(duì)汽車制造商而言,走到工業(yè)4.0這個(gè)階段,應(yīng)該說(shuō)是水到渠成?!比R比錫投資促進(jìn)局官員施曼斯基(MichealSchimansky)告訴本報(bào)記者,“對(duì)大型企業(yè)而言,工業(yè)4.0到底有沒有用,現(xiàn)在已經(jīng)沒有什么可討論的了,對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)還有很多討論的空間。”

  薩克森硅谷董事長(zhǎng)埃塞爾也告訴本報(bào):“這取決于用于生產(chǎn)的自動(dòng)化程度到底有多高,這也取決于公司的規(guī)模。對(duì)于產(chǎn)量較小的公司而言,全自動(dòng)化不見得有意義?!?/span>

在線聯(lián)絡(luò)

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