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德國工業4.0喊得那麽響,其他國家在做什麽?

作者:918博天堂在线來源:918博天堂在线浏覽:120时间:2015-11-14 08:45:27字體:[ ]

默克爾訪問中國汽車工廠。 

  • 標簽
  • 德國
  • 工業
  • 日立

如果把第四次工業革命看成是一场追逐游戏,第一梯队的各玩家都有什么样的杀手锏?他们的出招模式有何不同?中国工業的发展路子该怎样走?

“知道”(nz_zhidao)跟你谈谈在工業4.0各国都在干神马。

在刚刚过去的10月份,德國工業4.0与中国制造2025完成了一次漂亮的“联姻”。10月29日,德國总理默克尔访问中国,与中国签署了“德國先进技术推广中心”、“电镀污水处理”等15个合作文件,拉开了中德两国工業4.0合作的序幕。

工業老大哥为何看重还未完全从2.0模式中脱骨的中国小弟?对此,德國驻华大使柯慕贤曾向南方周末记者透露,在工業4.0的发展路径上,中国和德國的切入点类似,是德國的天然合作伙伴。而美国、日本等传统工業强国却因切入点的差异与德國存在竞争属性。

那么,如果把第四次工業革命看成是一场追逐游戏,第一梯队的各玩家都有什么样的杀手锏?他们的出招模式有何不同?对于中国工業的发展有何借鉴?让我们先从这场游戏的规则制定者开始一探究竟。

规则制定者:德國

殺手锏:工廠智能化

路径:自下而上,传统工業的智能改造

要理解德國工業4.0路径,可以追溯到这个概念提出的背景。在工業2.0及之前的世界工業变革中,德國一直是世界工業化领导者、行业游戏规则制定者。然而,从以信息技术为主导的工業3.0以来,德國曾经一度落后。由于整个欧洲的互联网底子极为薄弱,作为以实体经济为主导的国家,德國天生缺乏信息技术的革命土壤。

面对美国等发达国家的“再工業化”带来的刺激,以及以中国为首的新兴国家制造业的“底层翻身”,德國只能从自己的优势领域开始革命,先发制人提出工業4.0战略。基于德國工業的优势与弱势,其4.0战略路径必定是传统工業向信息技术化发展的“自下而上”路径。简单说来就是传统工業制造的智能革命,借助信息产业将其原有的工業模式智能化和虚拟化,定义智能工厂和智慧生产,抢先建立“游戏规则”。

在智能工廠的生産流水線上,每一個原材料的盒子上都貼有射頻碼。

智能工廠什麽樣?918博天堂在线 可以從一個刹車部件生産車間裏看到它樣貌。在流水線上,每一個裝有原材料的盒子上都貼有射頻碼,也就是這盒零部件的“身份證”。這張身份證可以在不同場景下進行不同的“對話”:與機器對話,在流水線生産中,告訴機器下一步應該做什麽;與倉庫對話,盒中的零部件用完後,在特定環節通過盒子上的射頻碼識別進入網絡系統,自動向供應商提出新的訂貨要求……這種高自動化原材料輸送系統,是龐大的智能工廠中的一小部分,它可以實現生産流程可視化監管,從而減少庫存,降低消耗,提高效率。

玩家二:美國

杀手锏:IoT(Internet of Things,物联网)

路径:自上而下,通过信息产业带动工業发展

同样以汽车制造业为例,我们可以发现,美国路径与德國路径最大的不同,在于工業革命的驱动力。“工業4.0”的美国版称为“工業互联网”,顾名思义,美国希望在各种工業环境下建立互联性,充分利用它强大的互联网能力,带动工業的发展。

举特斯拉的例子,它的安全极速可达每小时297.7公里,百公里加速只需3.2秒,续航480公里。然而这样一款酷炫的车型其实是“拼凑”出来的,它的材料和零部件分别来自14个国家的不同供应商。不同于德國努力打造智能工厂,优化制造流程,美国却把自己的制造业外包出去,它通过“互联网”建立中枢系统,支配其他国家为其供给“血液”和“营养”。这就需要一个IT技术极为成熟的国际网络生产管理系统来支持全球化的生产,通过大量的数据收集和分析,保证所有生产线持续不断的标准化生产。

工業机器人在汽车生产车间工作。

舉個簡單的模型爲例,如果要做到甲廠生産的螺絲恰好可以被乙廠的螺絲刀擰進丙廠生産的螺母,那麽每一顆螺絲的尺寸就都需要完全符合標准。特斯拉的動力系統中7000多塊電壓完全一致的圓柱型小型锂電池的生産正是根據這個模型。生産線上大量的傳感器和軟件,以及大數據分析,可以實時測試每個電池組的電壓,然後自動的調節電流,以確保電壓完全一致。

这一工業资源的智能整合,其内涵大大超过了制造过程本身,是美国工業互联网的一大特色。

玩家三:日本

殺手锏:能源與效率

路径:延续德國模式,加大社会创新力度

在美德兩國火拼下,日本制造業也不再低調。

实际上,日本的产业竞争力一直居于世界前列,甚至一度赶超德國和美国。联合国工業发展组织发布的《2012-2013年世界制造业竞争力指数》报告表明,日本以0.5409的工業竞争力指数排第一,德國和美国分别排第二和第三。这和上世纪六、七十年代日本在发展的转折点选择重点发展工業制造,而非重点发展IT产业的决定有关。

面对工業4.0的压力,日本重新将IT、物联网、大数据在制造业中的作用写进了《日本2015版制造业白皮书》。由此看来,日本工業的发展路径与德國类似,但它更走出了自己的优势。日立(中国)有限公司总经理水本真治先生在接受南方周末记者采访时说到,“日本工業的发展趋势总体看来和美德等国都是一样的,而日本的特色是利用工業4.0手段进行的社会创新,从改善社会基础设施切入,通过完整的工業解决方案,最大程度地提高人们的生活水平与生活效率。”

第17届中国国际工業博览会日立展位。 

在日前开幕的第17届中国国际工業博览会上,记者了解到日立为了推进智能物流业务,开发了智能物流模拟系统Cyber-PoC。在现场展示的该系统在苏州的模拟事例中可以清晰地看到,利用循环取货和共同配送的核心功能,可以提高供应链效率,降低城市能耗。通过Cyber-PoC智能演示道具,可在事前设定不同条件进行模拟,让效果直观呈现。

首先,日立智能物流系統Cyber-PoC會根據多家客戶每天不同的供應鏈需求,定制一張原材料供應商的最優取貨路線圖,以及當天卡車的裝載方案。然後,對應的卡車會到第一個供應商處裝上准備發運的原材料,按事先設計好的路線到第二家、第三家,以此類推,直到裝完所有材料再運送到各客戶工廠處。

在高度共享與連貫的網絡中,如果制造商的生産計劃有變,將會實時反饋至系統,確保卡車可以迅速調整取貨方案。並且,系統會實時顯示配送路況,卡車可以靈活調整取貨路線,避開擁堵。

日立工作人員在工博會展台向記者講解智能物流系統的工作模式。 

這種高度集成的智能物流系統,實現了“高頻少量”的運輸模式,進而減少了供貨不及時的風險,降低配送延遲率;同時,大幅減少了車輛數、駕駛員數,並且避免了單線模式的空載返回的情況,降低了總體成本,減少尾氣排放。在日立集團公司的智能物流試行中,以循環集貨爲前提,智能物流可以令運輸配送路程削減42%,配送成本削減10%-20%。

不仅在工業制造领域需要物流,在一个供应链日趋全球化的时代中,每天都有成千上万的生活物资在流通、交换,因此智能物流系统是社会创新的基础与保障。而如何通过工業4.0触及更广泛的民生问题则体现了一个国家的社会创新是否可以达到新的深度。在这点上,日立在民生领域的发展版图也成为了日本工業的缩影。

在醫藥领域,醫藥品生产管理系统“HITPHAMS”可记录从原药生产到之际制造工序的完整信息,提高实现优质、可靠的以药品制造;食品工業领域,数字综合监控系统“HIDIC-AZ”可为食品加工企业提供智能型的监控解决方案;在智能硬件制造领域,日立糖尿病康复伴侣系统可为使用者提供个性化服务(饮食、运动指导等),提供与医生以随时沟通的管理平台……

從日立的發展918博天堂在线 可以看到日本制造業社會化發展的決心。918博天堂在线 可以大膽地猜測在未來生活的每一秒鍾,各種需求都可能被積聚起來進行有效整合,從而實現最有效的生産供給。

无论路径如何,德國、美国、日本这些工業第一梯队上的玩家都看到了实体经济的重要性。反观中国的工業化发展,那个在世界印象中只会生产衬衣袜子的时代已经远去。从中共十六大第一次提出“两化融合”的雏形,再到2015年国务院公布《中国制造2025》, 中国制造业的水平已经有了质的飞跃。但在今天我们仍然可以看到它所存在的诸多基础问题:制造业大而不强,自主创新能力弱、产品档次不高……而不同于美德等国从工業3.0到工業4.0的渐进式发展,我们需要实现从工業2.0到4.0的跨越式发展。这一过程难免痛苦,有些问题只能“边跑边调整”,并不断从美、德、日等工業强国的发展路径中获得一些借鉴。

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