拥抱工业4.0先要“洗脑” 生产线将迎来新革命

作者: admin 分类: 科技 发布时间: 2019-10-19 15:13

  十年前,在那个中国制造的黄金时代,如果有预言称2014年的中国制造业将面临衰退,生产成本直逼美国,企业即便支付双倍工资,也很难招到员工很多人可能都会觉得是天方夜谭。

  但如今,大量制造企业却陷入了增长乏力的泥淖:随着人口红利拐点的临近,中国介于15-59岁的人口数量自2010年开始下降,用工荒席卷主要经济区。而波士顿咨询集团报告显示,十年来我国制造业每小时人工成本增速超200%,加之能源价格的走低及人民币升值,中国对美国的制造业成本优势到2020年将不复存在。

  工业4.0是信息与工业的深度融合

  走进广东华南计算技术研究所,陈冰冰向记者一一介绍工业4.0的由来。他认为,工业4.0的概念是基于德国强大的工业基础,以及未来对信息技术、网络技术和智能技术有更深入的应用需求。以这些需求为背景,首先由德国的一些行业组织及学者提出来,也就是第4次工业革命。德国的制造业,尤其是机械装备行业在全球首屈一指。但这些行业未来的发展,离不开信息技术和信息网络的支持。而在信息基础技术领域,如芯片、操作系统、数据库等基本上由美国控制。在美国积极推动制造业回流背景下,德国开始思考,如何进一步强化自身在制造业和工业领域的优势地位。将信息和网络技术与自身强大的工业基础相结合,是进一步提升工业价值和增强自身国际竞争力的有效途径。

  而信息系统与工业融合之间最大障碍就是标准化问题。陈冰冰说:机械行业是个性化产业,机械装备生产量不大,但是形态很多。如注塑机、锻压机、数控机床,不同的工业领域,采用的标准也不同。而信息技术是通用的,可以标准复制的,信息技术要与工业融合,没有标准化的体系去指导,就会出现很多问题。

  如何把信息与物理实体进行对接?德国在这个方向从基础上耕耘了几十年。陈冰冰解释,在工业控制领域,plcopen组织一直致力于为工业控制软件提供良好的技术标准。这些标准现在已经在德国乃至全球工业界得到广泛应用。这些标准为企业带来的价值在于,能够有效克服装备企业软件人才匮乏的弊端,让没有很深入软件背景的工程师,同样能够写出高质量的工业软件,从而能大大加快装备企业开发产品的速度,节约产品研发成本。很多软件模块可以重用,从而极大增强了装备制造业企业的竞争力。

  工业4.0要的就是跨界

  在陈冰冰看来,工业4.0的基础是cps,德国人提出了cps(cyberphysicalsystems,信息物理系统)的概念,信息与物理实体的对接是工业4.0本质的要求。cps系统概念的提出可以从不同层面进行理解。

  陈冰冰认为,要走工业4.0的道路,佛山与德国至少差了30年。佛山的优势在于制造业基础雄厚,机械装备行业很强,从cps来说,在p方面有了很好的积累,但在c方面,也就是信息技术方面非常弱。佛山首先缺的是做信息技术和软件的人才,与佛山工业地位完全不相称。

  问题在于软件专业出身的专业人才极少愿意到机械装备行业去。事实上,整个中国都存在这种情况。陈冰冰无奈表示,中国制造业虽然体量很大,但是附加值很低。我带的研究生,年薪都是20万元起,纯粹从事信息行业的年薪很高,与制造装备行业的收入相差一倍以上。

  正是由于制造行业的软件人才缺乏,导致佛山很多机械装备生产商硬件很快生产出来了,但是在软件环节需要花费很多时间精力。

  很多装备制造商在产品的设计阶段是可控的,但在软件开发环节基本上是失控的。陈冰冰提到,2013年,有不下5个客户到中科院向他寻求帮助。这些客户的装备研发了5年都没有做出来,都卡在了控制系统方案和软件开发的环节。由于找不到好的系统工程师和软件工程师,有些企业只好找个人兼职来做软件。控制系统难以优化,软件的质量无法保证。控制系统和软件成为了企业产品推向市场的最大瓶颈。

  事实上,从历史进程来看,德国也曾遇到过这些问题。德国采取的方案是:充分协同全社会的技术资源,让学计算机的人把软件做得更简单,更容易用,让做工程的人也能用这套软件进行开发,通过良好的软件结构,让物理与信息的对接变得更为简单。

  陈冰冰认为,这个问题能在德国解决得益于德国有良好和谐的产业生态环境,能够有效地将不同学科的人融合在一起,大家各司其职,各得其所。我是学计算机和软件出身的,如果不是跟机械装备领域走得这么近,我也不知道这个问题可以这样解决,也没办法理解德国人为什么这么做。陈冰冰说。

  学习工业4.0不能急于求成

  一个德国工业4.0概念,在中国市场上又掀起了一股学习德国企业的热潮。相对而言,尽管中国企业对这个概念的认知迟了两年,但其在中国市场的反响,似乎超过德国本土企业。

  早在2010年7月,德国政府在《高技术战略2020》中确定,工业4.0是十大未来项目之一,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。显然,德国政府把科技上升到未来的战略高度,用意是在工业4.0时代引领全球。

  德国工业4.0在中国掀起的热潮,首先是因为中德经济进入前所未有的融合时代,其次是中国向德国企业学习的决心和力度不断加大。那么,面对德企在国际市场上的巨大成功和中国企业走出国门的诉求,中国企业要向德国企业学什么?

  工业4.0固然是一个标秆,但中国企业不应急于在概念上学习,而应该静下心来把德国企业最传统的东西学会,这比盲目学习工业4.0更重要。否则,中国企业仍然只是学到皮毛,而无法学到德国企业的内核,无法探析德国企业可持续发展的DNA。

  例如:德国企业文化中总是把质量放在至高的地位,对质量精益求精。正因为德国企业对最高质量的追求,造就了德国制造在全球消费者心目中质量第一的品牌形象。

  不追求短期利益,避免伤害组织利益,这是德国企业显著的特点之一。德国与中国的合资企业里,德国员工总是奇怪中国同事在碰到问题时选择容易的解决方法,但这样一来,可能会给其他部门以后造成更大的问题。德国员工的解决方法是,会有一个熟思深虑的过程,其间也会和其他部门共同寻找最佳方案。这个寻求解决方案的过程不求最快,但求最好。这对于中国员工来说太费事也太费时,但中国员工的求快导致追求短期利益和不顾及整体组织利益。

  拥抱工业4.0先要洗脑

  佛山市顺德合耕信息科技有限公司依托广东华南计算技术研究所的研究成果和技术力量,为制造企业提供自动化、信息化和智能化的技术支持,包括为客户提供智慧工厂体系架构咨询、设计和仿真服务,提供机械装备先进控制系统选型与应用咨询等服务。

  但6年来,陈冰冰的感受就是,很多工作推动起来都很难,每个客户前期的推动时间都要1~2年,往往要好几年才能谈成一个合作。

  所有的机械运行都需要大脑,我们生产的控制器就是一个大脑,它是与德国工业4.0倡导的技术平台接轨的。通过这个控制器,可以有效缩短研发人员写软件的时间,提高机械运行的稳定性。但是我们很多客户都是机械行业出身的,没有学习过专业的软件知识,开始的时候对这个系统不理解。陈冰冰希望,各级政府及行业协会发挥作用,组织企业系统学习德国工业4.0的思想理念,以及软件知识的学习。这些如果仅依靠单个企业的力量推广,难度非常大。

  目前,陈冰冰团队正协助美的集团做智慧工厂的改造升级。我们不直接帮他们做改造,但是和美的一起构建智慧工厂的整体技术标准,特别是控制技术、信息技术、数据接口等模块的技术标准化。陈冰冰说,下一步,他们将和美的工厂一起推进这些技术标准的应用,这将有效推动自动化产业链的总体进步。我们希望通过美的这些龙头企业起示范带头作用。

  工业4.0来了,佛山企业又该如何抢占先机?陈冰冰认为,人才是第一位的。加快圈人,赶快把有软件知识和海外工作背景的人才招揽过来,工业4.0用的都是现成的技术,关键是以什么方式整合起来。一个全球资源整合的年代已经到来。

  生产线将迎来新革命

  因此,中国必须采取有效措施,促使生产力增速超过成本增速,否则可能像很多新兴经济体一样落入中等收入陷阱。

  显然,中国政府已经意识到了制造业竞争力的逐渐下滑,也在积极推进信息化与工业化的深度融合,以实现可持续的工业发展。这与德国的工业4.0战略可谓不谋而合。2014年10月,中国工业和信息化部部长苗圩访问德国,就两国在智能制造领域开展战略合作等事宜进行会谈,并考察了SAP位于波茨坦的创新中心,参观了开放式集成工厂展示。

  这个开放式集成工厂诞生于SAP联合创新实验室(SAPCo-InnovationLab),是SAP将先进的车间概念付诸实践的成果。我们看到,小批量、多批次、差异化生产将是未来制造业的趋势,由此所打造的开放式集成工厂几乎代表着一场生产线革命:它融合了世界一流的制造技术与IT系统,尤其是基于SAP云的订单管理和生产控制系统。在此基础上,车间的同一生产线能够生产任意订单、任意数量的不同产品,不仅摆脱了对于生产线控制员的依赖,同时还能灵活处理订单更改、产品组合及流程调整

  毋庸置疑,前沿的车间技术能够帮助中国应对当下的生产力挑战。然而,要解决中国制造业面临的更深层次的问题,仅仅解放生产线还远远不够,面向未来,我们看到中国制造企业的角色将逐渐向服务提供商转变,他们不仅出售设备,还需提供维保等全套服务。因此,服务创新将是制造企业的下一个战略高地。

  幸运的是,工业4.0理念并非局限在生产线,它还与物联网(IoT)技术紧密联系,这便为中国制造企业攀登战略高地创造了全新机遇。

  我们以设备维保为例:以往,企业往往需要投入大量时间和人力进行硬件维护,以确保其正常运转。然而,工业4.0和物联网则彻底颠覆了传统模式:通过采用能够自行报告运转性能的智能设备,制造企业可以实时收集海量数据,利用SAPHANA等高速计算工具进行分析,预先掌握设备性能状态。随后,维保团队再依据实际情况制定计划并安排人员,对可能出现问题的部分采取针对性措施,避免突发故障造成损失。

  总之,工业4.0以生产流程为基础,联动整个价值链,有能力帮助中国制造企业提升运营效益,化解生产成本攀升的压力,并以工业智能化推动生产力跃升。

如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。您的支持将鼓励我继续创作!