工業(yè)4.0大革命

第一節(jié) ?親臨德國工廠

工業(yè)4.0確實已上升為德國的國家級戰(zhàn)略，就連德國業(yè)界都有300多種對于工業(yè)4.0的不同闡述，這說明嶄新的事物不是隨隨便便就能被定義的，更何況我們這些局外人？既然工業(yè)4.0發(fā)源于德國，那我們就從親臨德國開始說起。耳聞為虛，眼見為實，要想在工業(yè)4.0方面有發(fā)言權(quán)，必須親自去德國的一線工廠深度學習、一窺尊容。下面我們就跟隨一名親歷德國的雜志記者一邊學習一邊探討。

1. 未來工廠

位于巴伐利亞州東北小鎮(zhèn)的西門子安貝格電子制造廠，雖然只有三座外觀簡樸的廠房，卻被譽為德國工業(yè)4.0模范工廠，它是未來德國工業(yè)的一個縮影。

安貝格擁有歐洲最先進的數(shù)字化生產(chǎn)平臺，工廠主要生產(chǎn)PLC和其他工業(yè)自動化產(chǎn)品，在整個生產(chǎn)過程中，無論元器件、半成品還是待交付的產(chǎn)品，均有各自的編碼，在電路板組裝好送上生產(chǎn)線之后，可全程自動確定每道工序;生產(chǎn)的每個流程，包括焊接、裝配或物流包裝等，一切過程數(shù)據(jù)都記錄在案，可供追溯。

更重要的是，在一條流水線上，可通過預先設(shè)置控制程序，自動裝配不同元器件，流水生產(chǎn)出各具特性的產(chǎn)品。

由于“產(chǎn)品”與“機器”實現(xiàn)了“溝通”，整個生產(chǎn)過程都用IT控制進行了優(yōu)化，生產(chǎn)效率因此大大提高;只有不到四分之一的工作量需要人工處理。工廠每年生產(chǎn)元器件30億個，每秒可生產(chǎn)出1個產(chǎn)品，產(chǎn)能比數(shù)字化前提高了8倍，而由于對所有元器件及工序進行實時監(jiān)測和處理，工廠可做到24小時內(nèi)為客戶供貨。

此外，由于實時監(jiān)測并挖掘分析質(zhì)量數(shù)據(jù)，次品率大大降低。工廠負責人卡爾·比特納說：“該廠質(zhì)量合格率高達99.9988%?！比驔]有任何一家同類工廠可以實現(xiàn)如此低的次品率。

2. 智能生產(chǎn)

離開安貝格，記者又來到德國北部的雷蒙哥，這里是德國弗勞恩霍夫研究院工業(yè)自動化應用中心，專門為企業(yè)研發(fā)并生產(chǎn)推動工業(yè)4.0所需的設(shè)備和解決方案。

“傳統(tǒng)工業(yè)時代下，更換一臺流水機器的設(shè)備往往需要數(shù)天，但是現(xiàn)在我們只需要幾分鐘?！敝行呢撠熑擞葼柛ぱ潘疾┠翁卣f。這是因為在傳統(tǒng)設(shè)備的安裝過程中，技術(shù)人員需要先把新的部件手動移動到工作環(huán)境中，然后再去調(diào)整生產(chǎn)線上的控制裝置。就像幾十年前使用計算機工作時一樣?！澳菚r，每個新部件都需要一張帶有驅(qū)動程序的軟盤，安裝之后經(jīng)常與計算機上的其他部件發(fā)生沖突，以至于用戶不得不手工進行調(diào)整。”而現(xiàn)在USB的出現(xiàn)讓一切變得簡單和輕松，只需把新裝置插到計算機上即可?！凹床寮从谩背蔀檫@一技術(shù)進步的生動描述。現(xiàn)在，工業(yè)4.0的專家們用“即插即生產(chǎn)”來特指設(shè)備和系統(tǒng)的順暢配置，就像雷蒙哥公司的場景。如同計算機一樣，未來的部件會自發(fā)地與工作環(huán)境相連接，自己把自己集成到現(xiàn)有控制系統(tǒng)當中。

據(jù)德國一家獨立市場調(diào)研機構(gòu)的統(tǒng)計，截至2014年8月，德國70%的工業(yè)中小企業(yè)都已經(jīng)開始工業(yè)4.0的革新，主要包括引入自動化、智能化的設(shè)備進行生產(chǎn)。這昭示著一種怎樣的未來呢？

首先，工業(yè)重心發(fā)生了轉(zhuǎn)變。工業(yè)4.0之前，所有的革新都是為了通過規(guī)模效應以及提高員工生產(chǎn)率來降低成本。而未來工業(yè)制勝的秘訣在于，如何在提高生產(chǎn)率的同時，還能縮短產(chǎn)品從“設(shè)計”到“上市”的周期，以及如何滿足更復雜、個性化的產(chǎn)品需求。當然，這一點其實也是為了滿足當今人們對于多元化、個性化產(chǎn)品的追求。的確，這也是一種世界潮流。

其次，虛擬與實際的界限似被消除。譬如，安貝格工廠中的所有生產(chǎn)程序均可提前在計算機中進行仿真，在虛擬世界中就可完成生產(chǎn)的分析與優(yōu)化。

這樣一來，人工似乎將被機器智能取代。德國《明鏡》周刊曾刊文，憂心數(shù)字化將奪走現(xiàn)有的大部分工作崗位，但前景也并非這么悲觀。德國弗勞恩霍夫就業(yè)經(jīng)濟研究院院長威廉·鮑爾認為，新的工業(yè)系統(tǒng)雖然取消了很多需要“人”參與的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，但是也會帶來新問題與創(chuàng)造空間，未來人力將集中于創(chuàng)新與決策領(lǐng)域。

在未來，機器和人類會有新的分工，那時人們將行使“創(chuàng)新”與“決策”的權(quán)力，牢牢把握對于機器的指揮權(quán)，而機器只負責自我調(diào)節(jié)和完善。

3. 大數(shù)據(jù)=未來

正是因為機器的自我完善系統(tǒng)，工業(yè)4.0將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。根據(jù)記者描述，以安貝格工廠為例，其生產(chǎn)線上的在線監(jiān)測節(jié)點超過1000個，每天采集數(shù)據(jù)逾5000萬個。

那么問題來了，新的工業(yè)生產(chǎn)方式將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)終究是歸屬于工廠、軟件制造商、工廠的客戶亦或是終端用戶？而利用這些數(shù)據(jù)又可創(chuàng)造什么嶄新的商業(yè)模式？這將是決定未來工業(yè)競爭的關(guān)鍵問題。

這個問題說白了，其實就是“德國制造業(yè)”與“美國科技業(yè)”的競爭，也意味著兩種工業(yè)前景的競爭。一個非常微妙又戲劇性的動作就是：谷歌、蘋果、亞馬遜以及眾多美國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)“正在襲擊德國工業(yè)”，正以新的產(chǎn)業(yè)思維與游戲規(guī)則進入德國傳統(tǒng)工業(yè)強項，后者甚至可能淪為其供應商和附屬者。

這一論調(diào)并非危言聳聽，僅以谷歌為例，近年來，它收購了一家智能供暖設(shè)備商，搖身變?yōu)椴┦赖母偁幷?在糖尿病患者的隱形眼鏡中加入測量眼淚中血糖含量并將其結(jié)果傳導至智能手機的技術(shù)，從而進入西門子所擅長的醫(yī)療領(lǐng)域;現(xiàn)在，谷歌還在研發(fā)無人駕駛汽車，與戴姆勒和寶馬成了同行。

工業(yè)4.0能幫助德國工業(yè)抵抗住這樣的“侵襲”嗎？德國軟件公司SAP前首席執(zhí)行官孔翰寧說，大部分德國中小企業(yè)業(yè)主沒有意識到一個關(guān)鍵問題，“僅生產(chǎn)智能產(chǎn)品是不夠的，重要的是提供智能化服務的能力”，否則，德國當前市場領(lǐng)先的生產(chǎn)商將來可能僅是服務商一個可替換的產(chǎn)品供應者。

工業(yè)4.0發(fā)源于德國，但美國正在全力阻截。比如，戴姆勒公司在硅谷專門設(shè)置了研發(fā)中心，用于開發(fā)車載智能娛樂系統(tǒng)，但這一系統(tǒng)最終要靠蘋果的Siri語音系統(tǒng)來控制;德國能源巨頭REWE和E.on近來發(fā)現(xiàn)要面臨一個僅有5年歷史的初創(chuàng)企業(yè)的挑戰(zhàn)，這個小企業(yè)將并不屬于它的1500多個天然氣、太陽能和風能發(fā)電設(shè)備通過網(wǎng)絡連接起來，可按需對設(shè)備進行開關(guān)調(diào)整，形成了虛擬的發(fā)電廠。

可見，無論是汽車內(nèi)的某個娛樂裝置，還是某塊太陽能電板，誰能掌握附著在這些智能化產(chǎn)品上的數(shù)據(jù)與信息，誰就掌握了提供智能化服務的能力。