智能制造是盛宴還是陷阱

□文/鄭賢玲

智能制造是盛宴還是陷阱

□文/鄭賢玲

目前中國工業(yè)面臨國內(nèi)需求下降與歐美制造業(yè)回歸的巨大壓力，如何以“智能制造”作為突破口促進中國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，還取決于我們?nèi)绾握_地理解工業(yè)4.0的深刻要義，并利用好中國制造貼近客戶需求的市場資源優(yōu)勢。

今天“工業(yè)4.0”、“智能制造”等詞匯對制造行業(yè)的人來說如同營養(yǎng)早餐一樣熟悉，全國上下彌漫著“創(chuàng)新”的空氣。資本市場和政府對“智能制造”充滿了期待，并賦予了極高的熱情。但具體到企業(yè)層面，產(chǎn)業(yè)的升級是非常具體的技術(shù)應(yīng)用與商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，變革總是伴隨著死亡與重生。

“鐵銹時代”來臨

一位在外資企業(yè)從事能源研究的研究員向筆者發(fā)來短信，他列舉了幾家機械制造龍頭企業(yè)現(xiàn)金流和應(yīng)收賬款的數(shù)據(jù)，問其中存在的高風(fēng)險是否屬實，并詢問中國機械制造業(yè)需求大幅下降的原因。筆者給他反饋了短信：“一國經(jīng)濟短時間內(nèi)的快速增長不利于裝備制造業(yè)，市場的快速增長不但導(dǎo)致市場容量的快速膨脹并達到飽和，同時也導(dǎo)致供給方的產(chǎn)能過剩，其結(jié)果是供需兩頭都受傷?！彼f沒想到中國制造業(yè)供需失衡得如此嚴(yán)重。

實際上，美國、俄羅斯在重工業(yè)發(fā)展后都出現(xiàn)過所謂“鐵銹地帶”，而距離我們較近的大型工業(yè)企業(yè)的危機是1999年韓國大宇破產(chǎn)。這家以重化工業(yè)起家的大型工業(yè)企業(yè)用30年時間成為世界20強、資產(chǎn)規(guī)模曾達到650億美元，卻在亞洲金融危機中轟然倒下。工業(yè)品的乘數(shù)效應(yīng)是引發(fā)所謂周期性的重要原因，本質(zhì)上是市場經(jīng)濟模式下供需雙方的不斷失衡——尋求平衡的結(jié)果，但工業(yè)化和城鎮(zhèn)化是經(jīng)濟發(fā)展的一個階段，相關(guān)產(chǎn)品的市場容量是有極限的，過快的發(fā)展定會導(dǎo)致產(chǎn)能的集中釋放和市場的透支。

一家路邊的包子鋪在積累一段時間的經(jīng)驗后老板就會發(fā)現(xiàn)每天最經(jīng)濟的供應(yīng)量，甚至估算出各種包子的需求比例，這些經(jīng)驗其實是“大數(shù)據(jù)”的雛形。但與 “包子”恰恰相反，工程機械、船舶、機床等工業(yè)品的大量銷售，沒有成為今天市場需求的“經(jīng)驗數(shù)據(jù)”，而大量的市場存量恰恰成了今天工廠銷售的實際障礙。工業(yè)品與即時消費品最大的不同是市場具有累積效應(yīng)，積累到一定的階段便形成市場飽和，致使需求高峰期的產(chǎn)能過剩而形成“鐵銹”。

圖1 主要工程機械企業(yè)近年收入持續(xù)下降

在沒有持續(xù)跟蹤真實需求的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的市場中，需求的突然異動往往形成信息干擾。5年前中國制造企業(yè)的雄心壯志歷歷在目，三一、中聯(lián)、徐工、山工集團等企業(yè)都制訂了“十二五”實現(xiàn)3000億元的銷售目標(biāo)，而查看近幾年這些企業(yè)的銷售數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)“失算”了，市場根本就不是按照他們預(yù)期的30%的速度增長。由于物聯(lián)網(wǎng)建立了更為廣泛的“溝通”機制，產(chǎn)品間信息變得更加通達，存量市場的利用率得以提升，連續(xù)4年，工程機械企業(yè)的銷售收入都在持續(xù)下滑。盡管上市公司不能代表這些集團全部的規(guī)模，但也基本代表了這些企業(yè)的主體。顯然，企業(yè)沒有了解到真實的市場需求，憑借簡單的經(jīng)驗不足以做準(zhǔn)確的預(yù)測。

以小松、三一、中聯(lián)、柳工為代表的企業(yè)通過對設(shè)備實際工作狀態(tài)的監(jiān)控來指導(dǎo)公司的經(jīng)營，隨著市場存量和設(shè)備流動性的增加，自2011年以來設(shè)備的開工率逐年下降。來自某挖掘機企業(yè)的市場人士告訴筆者:“我們監(jiān)測挖掘機工作時間，2011年一臺挖掘機平均工作時間是240小時/月，而今年監(jiān)測的數(shù)據(jù)只有40小時/月?！?大數(shù)據(jù)的應(yīng)用讓企業(yè)越來越了解市場的真實需求，同時也正在接受產(chǎn)能過剩的事實。企業(yè)不可能永遠在困境中等待，中國的制造業(yè)必須尋求產(chǎn)業(yè)的升級。

“大數(shù)據(jù)”與“智能制造”助推第四次工業(yè)革命

變革總是在現(xiàn)實困境與新技術(shù)的成熟中誕生，“工業(yè)4.0”是德國在2013年提出的，而美國在2006年就提出了“信息物理系統(tǒng)”的概念，并將此項技術(shù)體系作為新一代技術(shù)革命的突破點?？此撇煌硎龅墓I(yè)革命，本質(zhì)上都是為本國工業(yè)增長提出新的發(fā)展方向。德國是在發(fā)現(xiàn)了本國工業(yè)排名下降以及出口增長乏力后提出的，2011年德國在漢諾威工業(yè)博覽會上第一次提出，并于2013年發(fā)布了“工業(yè)4.0實施建議”；而美國在國際金融危機后意識到虛擬經(jīng)濟脫離實體后的巨大隱患。2010年奧巴馬簽署《美國制造業(yè)促進法案》，提出了運用數(shù)字制造和人工智能來重構(gòu)美國的制造業(yè)。這場基于大數(shù)據(jù)的工業(yè)革命已悄然在全世界展開。

德國和美國要從發(fā)展中國家手中奪回制造業(yè)的市場份額，就必須改變原來制造業(yè)的要素構(gòu)成，充分發(fā)揮其在智能制造方面的科技優(yōu)勢，即通過采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、并反饋到產(chǎn)品和服務(wù)中去實現(xiàn)客戶的價值。智能制造包括智能的制造、產(chǎn)品和服務(wù)三個層面。

智能制造是將生產(chǎn)過程中的工藝數(shù)據(jù)軟件化并植入產(chǎn)品生產(chǎn)線的控制軟件中，通過“自省”反饋優(yōu)化生產(chǎn)流程，使得制造過程智能化。這一過程的本質(zhì)上是通過優(yōu)化工藝，穩(wěn)定品質(zhì)和降低成本，這其中部分沿用了ERP的成本管理思想，同時根據(jù)產(chǎn)品的個性化要求進行柔性化生產(chǎn)。制造本身的價值不是僅僅要做好一個產(chǎn)品，而且要將產(chǎn)品過程中的浪費降到最低，實現(xiàn)將設(shè)計、制造過程與客戶的需求進行最佳匹配。設(shè)備的智能化不是目的，只是實現(xiàn)產(chǎn)品智能的工具和路徑。

產(chǎn)品智能使得應(yīng)用更加貼近客戶的需求和價值。比如通過數(shù)字分析比較，提前預(yù)知產(chǎn)品的故障并自動報警；通過數(shù)字化分析使得產(chǎn)品的工作實現(xiàn)自省、自我比較和自我修復(fù)，最終適應(yīng)各種工況和環(huán)境以達到最優(yōu)的工作狀態(tài)。

而服務(wù)的智能化則是在產(chǎn)業(yè)鏈上延伸更多的價值，通過提供有效的數(shù)據(jù)服務(wù)實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈上的服務(wù)。國際市場上如GE、約翰迪爾、飛利浦等公司通過數(shù)據(jù)分析來為客戶提供價值，而不是直接賣產(chǎn)品。GE不賣發(fā)動機而是為航空公司提供安全服務(wù)數(shù)據(jù)；約翰迪爾不賣農(nóng)機，而是幫助農(nóng)民進行農(nóng)田管理；飛利浦將賣燈泡轉(zhuǎn)化為光源管理和能源管理。

除了為客戶創(chuàng)造價值外，制造企業(yè)也通過智能制造實現(xiàn)更多的價值，其中制造過程智能化是成本控制，產(chǎn)品的智能是提升產(chǎn)品價值，而服務(wù)的智能則是創(chuàng)造客戶新的價值。

目前，我國的數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)建設(shè)已基本形成，可支撐企業(yè)的遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)收集，為智能制造提供了基礎(chǔ)。而隨著制造業(yè)本身智能化的發(fā)展，智能制造的調(diào)價將更加成熟。海爾、三一、徐工、中聯(lián)都已經(jīng)建立了智能化車間，美的計劃用50億元建造智能化工廠，而沈陽機床通過“i5”實現(xiàn)了設(shè)備加工的實時監(jiān)控，并以設(shè)備租賃服務(wù)替代產(chǎn)品銷售。

表1 四次工業(yè)革命的技術(shù)及特征

“智能制造”的核心是價值創(chuàng)造

“智能制造”是工業(yè)4.0的表象和路徑，也是本次工業(yè)革命的代表性技術(shù)，但其內(nèi)在的驅(qū)動力，源自對客戶價值的創(chuàng)造。

人類歷史上歷次工業(yè)革命都是相對滯后的生產(chǎn)手段與現(xiàn)實需求之間的矛盾所致，每一次工業(yè)革命都伴隨著重大的技術(shù)進步與制造方式的巨大改變。第一次工業(yè)革命發(fā)生在18世紀(jì)末，主要特征是以蒸汽機為動力實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，人類開始以機械設(shè)備代替手工作業(yè)；第二次工業(yè)革命發(fā)生在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初期，以電力推動的規(guī)模化生產(chǎn)，通過零配件和裝配線成功分離而實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，代表企業(yè)是福特汽車，其基于在商品經(jīng)濟日趨繁榮的環(huán)境下大規(guī)模生產(chǎn)對效率的需求；第三次工業(yè)革命是上世紀(jì)70年代電子與信息技術(shù)結(jié)合，使工業(yè)生產(chǎn)高度自動化，這次以美國硅谷主導(dǎo)的工業(yè)革命解決的是對制造精度的需求；正在全球爆發(fā)的第四次工業(yè)革命是將大數(shù)據(jù)時代機械化與信息化進行深度融合，讓信息變得更有價值，通過數(shù)據(jù)優(yōu)化和高效的執(zhí)行系統(tǒng)，為產(chǎn)品創(chuàng)造更加接近用戶需求的價值，即實現(xiàn)價值創(chuàng)造的需求。

本次工業(yè)革命與前三次工業(yè)革命最大的區(qū)別在于,生產(chǎn)商不再以制造端的生產(chǎn)力作為起點，而是將客戶端的價值需求作為整個產(chǎn)業(yè)鏈的出發(fā)點，以智能化的裝備實現(xiàn)定制化與批量化的完美結(jié)合，使產(chǎn)品的設(shè)計、制造及服務(wù)變得更加智能。

眾所周知，德國是世界制造強國，但到2012年，德國制造業(yè)出現(xiàn)兩個問題，一是經(jīng)過30年的發(fā)展，德國制造業(yè)從全球第二下降到第四位，中國的制造規(guī)模達到全球第二；而制造能力看起來不如德國的美國卻在30年內(nèi)始終處于第一，而且在2006-2011年間，德國工業(yè)的出口數(shù)據(jù)幾乎沒有增長。

這些現(xiàn)象引起了德國對制造業(yè)的反思，美國制造業(yè)強大的主要原因顯然不是像德國一樣把產(chǎn)品做到最好，而是充分利用了信息化和金融服務(wù)；德國設(shè)備出口增長放緩固然與中國制造業(yè)成長產(chǎn)生的進口替代有關(guān)，但還有一個重要的原因是德國產(chǎn)品壽命太長，更換周期也較長，這種從自身出發(fā)以產(chǎn)品為核心的制造方式成為德國經(jīng)濟增長的瓶頸。因此產(chǎn)品不是要做到最好，而是要為客戶提供最大的價值，因此必須從客戶的需求出發(fā)。

警惕“智能制造”可能的陷阱

就像沒有治百病的藥一樣，“智能制造”或“工業(yè)4.0”也絕不是解決中國制造所有困境的萬能鑰匙，而且我們也不能忽視智能制造可能給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來的巨大沖擊。

最近有一篇《汽車銷量下跌竟和互聯(lián)網(wǎng)沖擊有關(guān)？北汽高管確實這么說的》帖子轉(zhuǎn)載率很高，但這并非聳人聽聞。物聯(lián)網(wǎng)將使得物理世界信息更加可視化，通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)減少設(shè)備的閑置率，提高全社會設(shè)備使用效率，而提前預(yù)知設(shè)備故障也延長了設(shè)備的使用時間，這些資源優(yōu)化都將使得工業(yè)品市場實際容量下降。Uber和滴滴就是通過物聯(lián)網(wǎng)減少社會閑置率，并導(dǎo)致市場對汽車需求的數(shù)量減少的具體案例。同樣的現(xiàn)象也將發(fā)生在其他裝備行業(yè)，這對生產(chǎn)性企業(yè)來講顯然不是好消息。

而另一個風(fēng)險是來自對“智能制造”的片面理解，目前很多人都將“智能制造”的理解局限在產(chǎn)品制造過程環(huán)節(jié)。說到智能制造，很多人都想到了“機器人”，認為引進一條機器人生產(chǎn)線便實現(xiàn)了“智能制造”。

地方政府為了推動“智能制造”更是不遺余力，并把推動機器人產(chǎn)業(yè)作為智能制造的抓手。截至今年上半年，全國在建的機器人產(chǎn)業(yè)園就有23個，還有7個在籌建，機器人生產(chǎn)企業(yè)上百家，從國際市場來看，工業(yè)機器人行業(yè)并不是一個可以容納眾多企業(yè)的行業(yè)，目前日本也就4-5家、美國僅一家工業(yè)機器人企業(yè)。可以說，中國機器人行業(yè)還只是剛剛起步，就已出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。更重要的是，工業(yè)機器人82%的成本源自進口零部件，到目前為止，機器人整機企業(yè)幾乎都依靠政府補貼而生存，預(yù)計未來這個行業(yè)將會出現(xiàn)大面積倒閉。而與此同時，真正具有巨大需求并可實現(xiàn)“智能”的工藝軟件工程師、各種工況控制系統(tǒng)與核心功能件則嚴(yán)重不足。

“智能制造”正在成為制造業(yè)新一輪投資的熱點，2015年6月3日，工業(yè)和信息化部公示了2015年智能制造專項項目，94家公司的相關(guān)項目入選；7月21日，工業(yè)和信息化部公布了2015年智能制造試點示范項目名單,共有46個項目入選。

如果“智能制造”僅僅是引進設(shè)備，各大企業(yè)和地方政府進入新一輪的固定資產(chǎn)投資，那么就一定會重復(fù)制造業(yè)上一輪投資擴張的悲劇。缺乏對產(chǎn)品應(yīng)用和制造過程的數(shù)據(jù)分析和有效反饋，將依然不能滿足客戶的價值，使得企業(yè)變得更加生產(chǎn)線化和設(shè)備化，產(chǎn)業(yè)將更加趨同。目前中國以“無人工廠”為代表的“智能制造”已開始出現(xiàn)“智能”簡單化的端倪，這顯然不是從客戶價值出發(fā)，更多的目的是為政府補貼做一個形象工程，甚至不去比較機器人和人工的成本和效率。一些企業(yè)在產(chǎn)品上裝了很多傳感器，搜集了一大堆數(shù)據(jù)，但并沒有充分研究客戶的需求，導(dǎo)致智能制造陷入形式化和運動化，不僅不能提升效率，反而使得制造成本變得更高。美國辛辛那提大學(xué)的李杰教授就提醒說：“我們在談到工業(yè)轉(zhuǎn)型帶來的變革時，往往容易看到其代表性的技術(shù)特征，而忽略了促使其轉(zhuǎn)型的最原始的驅(qū)動力，即對新價值創(chuàng)造的永恒追求”。

充分利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，實現(xiàn)價值創(chuàng)造與可持續(xù)發(fā)展

中國失去了第一次工業(yè)革命和第二工業(yè)革命的機會，在第三次工業(yè)革命中融入了全球制造產(chǎn)業(yè)鏈，且因為勞動力成本優(yōu)勢和巨大的市場成就了世界制造中心，這些基礎(chǔ)和條件成為第四次工業(yè)革命的良好基礎(chǔ)。

與前幾次工業(yè)革命不同的是，這次工業(yè)革命是以市場為中心，中國是全球最大的市場，距客戶的需求最近，生產(chǎn)企業(yè)可采集到更多的客戶需求數(shù)據(jù)。工業(yè)4.0對要素最大的改變是技術(shù)進一步取代人工，對人力成本占優(yōu)勢而技術(shù)水平占劣勢的中國機械制造業(yè)來說，工業(yè)4.0似乎遭遇更大的壓力，但工業(yè)4.0的核心是大數(shù)據(jù)，擁有的數(shù)據(jù)越多，反饋的效率越高，中國擁有的機器在全球使用量最大，數(shù)據(jù)最多，因此有機會在智能制造階段與歐美保持同步。

李杰教授提出的“煎蛋理論”認為，產(chǎn)品終端和覆蓋的市場是“蛋黃”，圍繞“蛋黃”做大“蛋白”的思維模式是提升客戶價值的模式。例如中集集團擁有全球50%的集裝箱，這是一個巨大的蛋黃，如果搜集到貨物的相關(guān)信息，可了解到世界各種類型貨物的產(chǎn)業(yè)鏈路線，從而幫助客戶分析并優(yōu)化供應(yīng)鏈和采購鏈，這份數(shù)據(jù)的價值可能超過集裝箱本身。對于擁有眾多客戶端的中國制造企業(yè)來說，擁有產(chǎn)品就相當(dāng)于擁有“蛋黃”，了解客戶的需求，為客戶提供增值服務(wù)就相當(dāng)于圍繞“蛋黃”做大蛋白。企業(yè)將走出一條以提供全球產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)作為增值服務(wù)持續(xù)增長的可持續(xù)發(fā)展之路。

例如汽車是一個可見的產(chǎn)品，但其內(nèi)在的價值則表現(xiàn)在行動力、時尚感、經(jīng)濟性、舒適性、安全感等不可見的體驗感上。汽車的需求數(shù)量是有限的，但在汽車上不斷加入各種提升性能的服務(wù)則是無止盡的。

本次工業(yè)革命不是簡單的制造業(yè)的升級，而是一次從需求出發(fā)，不斷創(chuàng)造價值，改變原有制造業(yè)生態(tài)鏈的升級。在這一過程中，智能設(shè)備或產(chǎn)品都不是核心，人才是智能制造的核心，只有通過人的體驗和思考，才能幫助用戶提升價值。

設(shè)備、產(chǎn)品和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)都是達到創(chuàng)造價值目的的工具。擁有全球最大市場的中國，有機會在本次工業(yè)革命中掌握更多的主動權(quán)，形成持續(xù)創(chuàng)造價值的持續(xù)增長的商業(yè)模式，但必須明確產(chǎn)業(yè)升級的方向。

鄭賢玲 機械行業(yè)資深研究員