當(dāng)前,全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命呼之欲出,世界各國(guó)爭(zhēng)相制定戰(zhàn)略,進(jìn)行調(diào)整,抓緊實(shí)施必要改革。據(jù)德國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),德國(guó)企業(yè)生產(chǎn)效率將因該戰(zhàn)略的實(shí)施提高30%。
資源最優(yōu)利用、產(chǎn)品依客戶需求生產(chǎn)、利益最大化——這是“工業(yè)4.0”應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的一些目標(biāo)。與其說這是工業(yè)生產(chǎn)的一次進(jìn)化,不如說是一次革命。理想情況下,人、機(jī)器和應(yīng)被加工處理的生產(chǎn)資源間,可以實(shí)現(xiàn)直接的信息交流。
德國(guó)面臨越來越大的競(jìng)爭(zhēng)。除傳統(tǒng)工業(yè)國(guó)家之外,中國(guó)等國(guó)的發(fā)展步伐亦十分迅速。作為世界最大的機(jī)械制造國(guó),中國(guó)生產(chǎn)的機(jī)械質(zhì)量不斷提高,對(duì)于德國(guó)機(jī)械制造商來說,中端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力越來越大。
在近期的研究報(bào)告中,德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)推薦其成員加大在中國(guó)市場(chǎng)中端技術(shù)領(lǐng)域的投入。盡管如此,技術(shù)金字塔的頂層也是需要爭(zhēng)取的,“工業(yè)4.0”能為德國(guó)提供巨大商機(jī)。
產(chǎn)品個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)在各個(gè)領(lǐng)域顯而易見,需要在生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)設(shè)備上的根本性改變。“工業(yè)4.0”就是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的答案。
德國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)項(xiàng)之一是機(jī)械和設(shè)備制造。在構(gòu)建新工廠方面,新工業(yè)革命將提供巨大潛力,通過政府、經(jīng)濟(jì)界和科研方面的合作,促成信息技術(shù)、機(jī)械制造和電子技術(shù)的完美結(jié)合。
“工業(yè)4.0”關(guān)注信息交流,形象地說,就是未來右手可以知道左手在干什么,還能隨時(shí)準(zhǔn)確地知道,左手需要什么,并保證左手能及時(shí)得到
“工業(yè)4.0”的關(guān)鍵詞是物聯(lián)網(wǎng)。供貨商、生產(chǎn)商和客戶需要相互聯(lián)系,以使價(jià)值鏈得到優(yōu)化。在生產(chǎn)中,它意味著機(jī)器能和客戶直接溝通,以便準(zhǔn)確“知道”它該生產(chǎn)什么;同時(shí),機(jī)器與庫(kù)房和物流中心交流信息,以保證所需組件在正確的時(shí)間到位,運(yùn)輸做好最佳準(zhǔn)備;工人得到所有信息,以實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn);機(jī)器自動(dòng)接受任務(wù),協(xié)調(diào)生產(chǎn)流程。通過信息技術(shù)將生產(chǎn)、市場(chǎng)營(yíng)銷和物流聯(lián)網(wǎng),形成靈活、高效、融合的價(jià)值鏈,這是實(shí)施新的生產(chǎn)的前提。
“工業(yè)4.0”可以實(shí)現(xiàn)兩大目標(biāo)。首先是提高生產(chǎn)效率。德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院估計(jì),企業(yè)的生產(chǎn)效率可以通過“工業(yè)4.0”提高30%。其次是實(shí)現(xiàn)資源的最佳利用。除了可以提高生產(chǎn)效率,還可以保護(hù)環(huán)境。能源和原材料的使用越高效,對(duì)環(huán)境的污染就越少,未來應(yīng)該是這樣的。
快速并安全可靠的互聯(lián)網(wǎng)連接是無障礙實(shí)時(shí)信息交換的基本前提。物聯(lián)網(wǎng)支持人們的工作,簡(jiǎn)化了工作流程。巨大的信息量和數(shù)據(jù)處理,即大數(shù)據(jù),對(duì)信息技術(shù)行業(yè)提出了全新挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)安全與保護(hù)必須得到保證。過去幾個(gè)月來,這也一直是全球政治和公共輿論界討論的熱門話題。
勞動(dòng)關(guān)系將徹底改變,職業(yè)領(lǐng)域的要求將更高,所謂的“簡(jiǎn)單勞動(dòng)”可能逐漸消失。該戰(zhàn)略的實(shí)施需要政府、經(jīng)濟(jì)界和科研人員的密切合作
就像前幾次工業(yè)革命對(duì)生產(chǎn)流程帶來改變一樣,新的工業(yè)革命也將徹底改變勞動(dòng)關(guān)系。職業(yè)領(lǐng)域的要求將更高,所謂的“簡(jiǎn)單勞動(dòng)”可能逐漸消失。職業(yè)領(lǐng)域?qū)⒏屿`活,雇員會(huì)從中受益。此外,未來機(jī)器的設(shè)計(jì)將比以往更符合人類的需求??紤]到世界范圍內(nèi)的老齡化趨勢(shì),這會(huì)是一個(gè)至關(guān)重要且迫在眉睫的發(fā)展趨勢(shì)。
德國(guó)聯(lián)邦政府希望通過“2020高科技戰(zhàn)略”成為應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)的先驅(qū)。“工業(yè)4.0”是這個(gè)戰(zhàn)略的十大未來項(xiàng)目之一。聯(lián)邦教育和科研部、聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部以及聯(lián)邦內(nèi)政部等三個(gè)部門為此緊密合作。此外,德國(guó)信息經(jīng)濟(jì)、電信和新媒體協(xié)會(huì),機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)和電氣電子行業(yè)協(xié)會(huì)等三大重要的經(jīng)濟(jì)行會(huì)還共同組建了網(wǎng)站“工業(yè)4.0平臺(tái)”。德國(guó)人工智能研究中心、國(guó)家科學(xué)與工程院以及弗勞恩霍夫?qū)W會(huì)等頂級(jí)研究機(jī)構(gòu)對(duì)這一議題進(jìn)行研究。政府、經(jīng)濟(jì)界和科研方面的深入合作由此得到保障。
通過生產(chǎn)流程的優(yōu)化節(jié)省資源,不僅對(duì)德國(guó)這個(gè)工業(yè)國(guó)和出口國(guó)十分重要,對(duì)世界也十分重要。無論是從財(cái)政角度還是環(huán)境角度,所有國(guó)家都會(huì)因“工業(yè)4.0”受益。
新工業(yè)革命的巨大挑戰(zhàn)使眾多工業(yè)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域更加緊密地結(jié)合。這不僅關(guān)乎“右手知道左手做什么、需要什么”,還關(guān)乎數(shù)百只手清楚知道它們都在干什么,為了完成任務(wù)需要什么。這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),單憑一國(guó)之力無法應(yīng)對(duì)。
回聲
“工業(yè)4.0”明確了兩件事:首先,現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)政策的核心在于創(chuàng)新政策,它應(yīng)當(dāng)促使我們國(guó)家成為這一發(fā)展的推動(dòng)力量,而非被推動(dòng)力量;其次,最大的創(chuàng)新動(dòng)力不再來自各個(gè)科研領(lǐng)域和行業(yè)的核心,而是在它們的交叉點(diǎn)上。
在“工業(yè)4.0”時(shí)代,生產(chǎn)及自動(dòng)化部門與信息及通信技術(shù)共同發(fā)展,這是物聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)驅(qū)直入的年代。人、機(jī)器和產(chǎn)品就好像在社交網(wǎng)絡(luò)上一樣,實(shí)現(xiàn)暢通無阻地交流,這一趨勢(shì)會(huì)產(chǎn)生極大影響。真正實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”需要幾十年時(shí)間,直到所有標(biāo)準(zhǔn)都已制定,所有法律和安全技術(shù)問題都已解決,以及所有部件都能相互順利配合。
——德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院院長(zhǎng)亨寧·科格曼
要帶領(lǐng)歐洲的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)模式在全球競(jìng)爭(zhēng)中取得成功,我們要保持強(qiáng)大。我們必須利用自由貿(mào)易和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的潛力,保持在科研、創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)上強(qiáng)有力的發(fā)展勢(shì)頭。在歐洲、特別是在德國(guó)這個(gè)工業(yè)強(qiáng)國(guó),將傳統(tǒng)的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力與信息技術(shù)結(jié)合起來可以帶來巨大的機(jī)遇。我相信,如果歐盟在這一重點(diǎn)上聚焦,歐洲將找到新的發(fā)展強(qiáng)項(xiàng)與穩(wěn)定,民眾也將獲得信心。
——德國(guó)總理默克爾在聯(lián)邦議會(huì)上的講話
到2025年,“工業(yè)4.0”可為德國(guó)創(chuàng)造累計(jì)2670億歐元(1歐元約合8.44元人民幣)的附加值。主要來自6個(gè)領(lǐng)域:機(jī)械工程、汽車和零部件、信息通信、電子設(shè)備、化工及農(nóng)牧業(yè)。
——德國(guó)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)報(bào)告
工業(yè)提供了歐盟80%的創(chuàng)新和75%的出口,如果算上對(duì)服務(wù)業(yè)的影響,工業(yè)可稱為歐洲社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎。然而歐洲正遭受“去工業(yè)化”的困擾。過去20年來,新興市場(chǎng)國(guó)家占全球制造業(yè)的比重從原先的20%上升到40%,而歐洲則從36%下降到25%。發(fā)展“工業(yè)4.0”是歐洲重振工業(yè)的機(jī)會(huì)。歐洲需要一個(gè)全新議程并加大投入,今后15年需要投入至少1350億歐元。
——德國(guó)羅蘭貝格咨詢公司
德國(guó)具備在發(fā)展“工業(yè)4.0”中扮演先鋒的條件。德國(guó)汽車和機(jī)械制造業(yè)在嵌入式系統(tǒng)方面處于領(lǐng)先地位,處理復(fù)雜業(yè)務(wù)的軟件供應(yīng)商也比較尖端。政府認(rèn)識(shí)到了這一巨大機(jī)遇,未來幾年,“工業(yè)4.0”將受到不同部門的2億歐元資助。
各工商行會(huì)已提早在職業(yè)教育領(lǐng)域做準(zhǔn)備,因?yàn)檫m應(yīng)挑戰(zhàn)的專業(yè)人才必須掌握創(chuàng)新的技術(shù)、勝任復(fù)雜生產(chǎn)過程。
——德國(guó)工商大會(huì)首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家亞歷山大·舒曼
“工業(yè)4.0”分為兩大主題:一是智能工廠,重點(diǎn)研究智能生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)。二是智能生產(chǎn),主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理,人機(jī)互動(dòng)以及3D打印技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用等。
在制造業(yè)領(lǐng)域面對(duì)的課題有三:生產(chǎn)效率、速度與靈活性。生產(chǎn)效率不單單指員工的生產(chǎn)效率,速度也不是指在短時(shí)間內(nèi)制造出產(chǎn)品。企業(yè)需要具備根據(jù)客戶多樣化需求縮短市場(chǎng)投放時(shí)間,即時(shí)制定生產(chǎn)計(jì)劃的能力。一個(gè)可行的解決辦法,就是建立起包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、服務(wù)在內(nèi),涵蓋整條價(jià)值鏈的公司數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
——德國(guó)西門子工業(yè)解決方案集團(tuán)先進(jìn)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)部門負(fù)責(zé)人迪特·魏格納
“工業(yè)4.0”要求所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)聯(lián)網(wǎng),包括辦公室、信息基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施,企業(yè)、供貨商與顧客。這也提出了更大的安全挑戰(zhàn)。試想汽車制造商的生產(chǎn)流水線因網(wǎng)絡(luò)攻擊停運(yùn)一小時(shí),就會(huì)造成數(shù)千萬歐元的損失。如果是化工、鋼鐵等注重生產(chǎn)連續(xù)性的行業(yè),生產(chǎn)暫停就意味著前功盡棄。
因此,企業(yè)應(yīng)進(jìn)行重大改變。以前負(fù)責(zé)信息技術(shù)的專業(yè)人員現(xiàn)在也要考慮生產(chǎn)中的信息安全,以保證生產(chǎn)平穩(wěn)進(jìn)行。我們集團(tuán)信息安全部門的客戶需求正在上升,這是一個(gè)很大的發(fā)展機(jī)遇。
——德國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)公司技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)萊茵集團(tuán)信息安全部副主席歐拉夫·西門子
德國(guó)將在如下8個(gè)領(lǐng)域采取行動(dòng):推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化,設(shè)計(jì)一個(gè)供業(yè)界參考的框架結(jié)構(gòu);開發(fā)適應(yīng)復(fù)雜生產(chǎn)的工程系統(tǒng);可靠、優(yōu)質(zhì)、全面的高速通信網(wǎng)絡(luò);確保生產(chǎn)過程不對(duì)員工和環(huán)境造成傷害,保護(hù)數(shù)字安全;應(yīng)對(duì)智能生產(chǎn)需求,改變勞動(dòng)組織形式,鼓勵(lì)終生學(xué)習(xí);開展職業(yè)培訓(xùn),推廣示范模式;修改法律、審計(jì)、商業(yè)合同等相關(guān)規(guī)章制度;提高資源利用效率。