來源:新華每日電訊
德國「工業4.0」戰略旨在將資訊通信技術,與傳統製造技術進行深度結合,將對製造業產生廣泛而深遠的影響,被稱為「第四次工業革命」。德國「工業4.0」概念自從提出以來,在短短幾年時間內經過討論和實踐檢驗,實施路徑日漸明晰。
「工業4.0」從概念到現實
「工業4.0」概念的提出與德國「工業科學研究聯盟(Industry-Science Research Alliance)」有密不可分的關係。2006年,德國聯邦教育與研究部發起成立「工業科學研究聯盟」,旨在推動科學同工業的結合。德國聯邦外貿與投資署的訊息顯示,2011年1月,「工業科學研究聯盟」正式發起動議,將「工業4.0」作為德國政府「未來項目」。後來,「工業4.0」成為德國政府2020年高科技戰略行動計劃中10大未來項目之一。
在2011年4月的漢諾威工博會上,德國人工智慧研究中心主任沃爾夫岡·瓦爾斯特爾,在開幕儀式致辭中談到,高收入國家的企業如何面對全球競爭的時候表示,企業應該準備好迎接由網路帶來的第四次工業革命,「工業4.0」的概念從此開始進入公眾視野,並引發持續熱議。
同前三次工業革命不同的是,「工業4.0」作為一個概念是先於事實發生的。因此,過去幾年來人們對於這一概念議論紛紛,莫衷一是。儘管討論在繼續,德國政府、科研院所和企業卻並沒有停止「工業4.0」產品和技術的研發和應用。
為推進「工業4.0」項目,德國資訊技術、電信和新媒體協會、德國機械設備製造業聯合會,和德國電氣電子行業協會,於2013年漢諾威工博會上正式成立了德國「工業4.0平台」,平台由德國聯邦經濟部長加布里爾、教育科研部長約翰娜·萬卡,以及來自各個行業、科技界和工會的代表共同領導。
按照「工業4.0平台」的定義,「工業4.0」代表著第四次工業革命,是產品生命週期內全價值鏈的組織,和控制的一種新水平。在「工業4.0」條件下,人、物品和系統相互聯接,從而形成有活力的、實時優化、具有自我組織功能、跨企業的價值附加網路。這種網路能夠根據成本,和資源消耗等不同的標準進行優化。
經過幾年的發展,「工業4.0」所涵蓋的內容在不斷擴充。從近幾年的漢諾威工博會看來,德國企業在「工業4.0」的產品和解決方案的研發方面進展迅速。在2015年之前,在漢諾威工博會上展商對「工業4.0」大都停留在概念探討層面,在2015年的展會上不少大企業展出了示範性的「工業4.0」生產線,而今年的展會上許多中小企業都展出了自己的「工業4.0」產品和解決方案。
漢諾威工博會展商顧問委員會主席弗里德黑爾姆·洛指出,今年的漢諾威工博會展出了400多個「工業4.0」的實用案例,這標誌著「工業4.0」已經實現了最後的突破。
「工業4.0」既是進化也是革命
儘管「工業4.0」是近些年才出現的一個新概念,但早在概念開始之前,德國企業就開始進行了「工業4.0」的嘗試。就其本質而言,「工業4.0」是傳統製造技術與資訊通信技術的融合,從而使得生產變得更具彈性、更加智慧、互聯的程度更高、效率更高。從這個意義上來說,「工業4.0」只是數位化生產的延伸,這也是越來越多的業內人士將「工業4.0」視作進化的根本原因。
瑞士ABB集團首席執行官史畢福,在接受記者採訪時指出,「工業4.0」並非憑空出現,而是在數位化時代快速和持續的進化,而ABB集團幾十年前就開始了數位化。與此同時,史畢福認為,「工業4.0」同之前的三次工業革命不同,前三次革命都發生在工廠內部,而「工業4.0」將給全生產的全價值鏈帶來變革,當物、服務和人都相互聯接之後,全價值鏈上的生產率都將得到真正的提高。
雖然「工業4.0」並非是單一技術突破為特徵,但是「工業4.0」產品的開發、銷售,以及其應用後帶來的影響,都具備多種革命性特徵。德國博世集團互聯工業創新小組負責人斯特凡·阿斯曼介紹說,在「工業4.0」解決方案的開發過程之中,將IT和機械等不同領域的專家,集中在一起相互合作是一個挑戰。
博世集團的做法是先成立一個多功能小組,在博世集團互聯工業創新小組中,有100多名來自各個領域的專家,大家相互協作。一個機械工程師剛開始可能不能很順暢地同一個軟體工程師交流,但雙方就某些具體的項目展開合作之後,慢慢就能理解對方。
博世集團是「工業4.0」產品和解決方案的提供者,同時也是應用者。其已經應用「工業4.0」技術的工廠已經顯示出令人鼓舞的效果。
阿斯曼介紹說,博世能向客戶展示其內部測試的具有說服力的數據,比如說應用了「工業4.0」技術之後,物流方面減少了30%的倉儲,物流工作人員的生產提高了10%。在博世的一個規模較大的工廠內,應用了「工業4.0」的能源解決方案之後,每年僅電費就能節約100萬歐元,而「工業4.0」方面的投資一年內就能收回。
在未來競爭中,「工業4.0」技術的重要性可見一斑。阿斯曼說,「在我們看來,這(工業4.0技術)是未來企業必須擁有的技術,那些不願意認真去研究「工業4.0」並嘗試使用相關技術的企業,未來將面臨很嚴重的危險」。
實際應用:雷聲大,雨點小?
雖然越來越多的企業開始意識到「工業4.0」技術的重要性,然而在實際應用方面,德國企業卻顯得「雷聲大」而「雨點小」。德國機械設備製造業聯合會,去年10月發佈的意向研究結果表明,德國中小企業在應用「工業4.0」技術方面要落後於大企業。
該研究旨在通過對德國機械工程企業的調查,獲取德國機械工程企業應用「工業4.0」技術的意願和能力情況。針對431家德國企業的調查結果顯示,德國工程機械行業普遍認為「工業4.0」是利大於弊的積極事物。
90%的企業都認為「工業4.0」有助於其在市場競爭中獲得領先地位,結果顯示,57.2%的參與調查企業表示,他們的企業已經有工業4.0項目。其中20%的企業表示,正積極努力開發應用「工業4.0」解決方案。另有三分之一的受訪企業表示聽說過,但還沒有採取行動應用「工業4.0」技術。僅有9%的企業表示不太清楚「工業4.0」的概念。
在應用「工業4.0」技術的程度方面,12%的機械工程企業表示他們是「先行者」,另有20%表示他們是「跟隨者」,46.5%的企業表示自己還是「觀察者」。根據該研究得出的結論,人員和資金是德國企業在應用「工業4.0」技術方面面臨的主要問題。
前景:非一兩年之功,挑戰多多
截至目前,德國除了博世、西門子以及其他一些大型汽車企業之外,絕大多數中小企業在「工業4.0」技術的實際應用中,都處於相對落後地位,這與「工業4.0」自身的特性密不可分。
首先,由於企業生產情況各不相同,完整的「工業4.0」解決方案通常都是針對用戶情況量身打造,這就給解決方案或者產品的開發帶來了極大難度。據悉,開發「工業4.0」解決方案需要生產製造方面的專家同IT專家相互配合,對於絕大多數中小企業而言,這幾乎是他們無法逾越的鴻溝。其次,由於「工業4.0」沒有普遍適用的「標準」產品,其銷售與傳統產品的銷售相比更加複雜。
德國機械設備製造業聯合會「工業4.0」項目發言人弗蘭克·布呂克納在接受記者採訪時指出,中小企業認識到「工業4.0」或將給他們帶來新的商業模式,提高生產率,以有競爭力的價格生產個性化產品,以及在類似德國的高收入國家確保工作崗位等好處。
與此同時,中小企業對於一些問題依然存疑,比如由於資訊安全或者標準等因素,在「工業4.0」方面的投資安全問題、經濟回報問題、有資質的僱員數量短缺問題,以及法律問題,等等。
布呂克納認為,「工業4.0」的全面推廣應用在當前條件並不成熟,因為想要通過購買的方式應用「工業4.0」解決方案幾乎是不可能的。「工業4.0」只能依靠企業自己去開發,這對企業來說可能需要花好幾年時間。
布呂克納表示,「工業4.0」只是一個願景,通往「工業4.0」卻是一個逐步進化的過程,最終實現預計需要10到15年時間。
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