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告诉你德国工业4.0到底发展到了怎样的地步

导读: 德国为什么要提出工业4.0,背后的推动力是什么?中国企业真的可以学习吗?探访主要“策源地”德国,试图揭示工业4.0的前世今生。

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  设想某日,你突然想要一辆汽车。你拿出手机,点开APP,输入你的定制化要求,就只需坐等工厂安排生产、组装和配送。

  这样的定制化智能生产,可能并不遥远。在工业4.0时代,每一个消费者都能按照自己的意志支配生产。但这远非全貌,那时物联网的存在将进一步改造人类的生活方式。

  比如你家里的冰箱能够自动感知牛奶缺少,自动向工厂发送送奶信息,工厂则针对你的口味定制生产牛奶,甚至标有你的名字。之后牛奶就会被及时送到你的家里。

  上述科幻化的“万物互联”场景,是德国政府和企业界正在试图实现的工业4.0。

  德国为什么要提出工业4.0,背后的推动力是什么?中国企业真的可以学习吗?记者近日探访主要“策源地”德国,试图揭示工业4.0的前世今生。

  一、德国的野心

  工业4.0战略的首次提出是在2013年的德国汉诺威工业博览会。此后,工业4.0概念逐渐引人注目。

  之所以被称为工业4.0,主要相对于前三次工业革命而言:工业1.0指的是18世纪开始的第一次工业革命,实现了机械生产代替手工劳动;第二次工业革命始于20世纪初,依靠生产线实现批量生产;工业3.0则为现代人所熟悉,指的是20世纪70年代后,依靠电子系统和信息技术实现生产自动化

  过去20年来,美国引领的互联网革命深深改变了人类的生活方式,其他国家纷纷仿效。有分析认为,为了与工业3.0时代的集大成者美国竞争,德国迫切希望阻止信息技术对制造业的支配,进而引领新一轮工业革命,成为新游戏规则的制定者。

  德国有着和美国不一样的竞争优势:制造业。无论是质量还是技术,德国制造在全世界范围都是优秀的代名词。德国70%左右的制造业产品都用于出口到世界各地。也正是因为这一点,在最近几年的经济危机中,德国经济才能保持强劲的稳定性,和美国、欧洲其他国家形成了鲜明对比。

  “与美国相比,德国有一点不同,德国拥有强大的制造业,它从另一个基础开始起步。”德国联邦外贸与投资署驻华代表韩佩德表示,德国现在的目标是把传统制造业转型成电子型制造业,并在制造业中加入新的服务,纯粹是靠制造业推动。“我们的支柱产业,在我看来,就是制造业。”他补充说。

  在这一背景下,结合传统的制造业优势,德国最终在国家层面推出了工业4.0战略,并由总理默克尔出面背书。工业4.0概念的提出者、德国工程院院长孔翰宁(HenningKagermann)表示,工业4.0为德国提供了一个机会,进一步巩固其作为生产制造基地、生产设备供应商和IT业务解决方案供应商的地位。

  从某种意义上说,工业4.0是德国针对自身特点推出的超越计划。他们不走美国互联网的路径,而是根据自身在制造研发领域的优势,力图实现弯道超车。这一点恐怕是中国企业在学习工业4.0时要特别注意的。

  有着浓厚德国特色的工业4.0其实是个庞大工程。根据德国工业巨头西门子公司官网的介绍,工业4.0的核心是智能制造,通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。

  换句话说,未来工厂能够自行优化并控制生产过程。而根据业界进一步的设想,除了产品和机器的互联外,工业4.0还将在未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重构整个社会的生产方式。从德国的制造业基础来说,很多条件已经具备,缺得就是如何实现智慧联接。

  孔翰宁告诉记者,当德国定义工业4.0的时候,主要是关于两点:首先是确定所有事情的活动逻辑,其次是构建网络—实体系统,将虚拟和现实相结合。

  这种虚拟和现实的互联通过一种“虚拟网络—实体物理系统”(Cyber-PhysicalSystem,CPS)实现,CPS即为工业4.0的核心。它通过将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等智能功能,并将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务。

  “这意味着经过一段时间以后,每个物品都将被数字化。但是如果你改变了虚拟界面,也会影响实体。”孔翰宁称,“所以我认为不仅仅是将信息技术带入工厂,那是最基本的,而是要在云端完整呈现整个数字化了的工厂。”

  孔翰宁是默克尔的智囊成员之一。在今年的汉诺威Cebit展览会(消费电子、信息及通信博览会)上,他发布了新的工业4.0报告。

  与之相呼应,默克尔提出了德国为此要做的十件大事,其中包括将德国宽带提速到50M、加快公共区域免费WiFi建设、推进大数据的安全与政策的平衡、把德国制造打造为数字安全的先进品牌、推动交通联网与汽车联网技术的大力发展等。

  二、三大隐患

  在两年时间内,工业4.0概念的突然爆红,也引发了德国业界一定的忧虑。

  考虑到这一概念更多还停留在理想阶段,没人能够预测潜在的风险。但在业界人士看来,至少有三点值得重视,包括数据安全、标准化的缺失、中小企业积极性。

  首先是对智能制造背后大数据控制权的担忧,包括人们获取的数据必须是可信的,以及这些数据必须受到保护,免遭黑客攻击和间谍窃取。

  “通常数据是事情的一部分的时候,信息安全就显得尤为重要。”韩佩德告诉本报记者,首先,软件工业是工业4.0的一部分,它要求很高水准的安全性;其次,有一些公司专门致力于管理安全问题,比如怎样保证数据转换安全;还有就是德国政府的经济部门对此做了一些工作,鼓励公司建立正确的分工。

  “我不知道在中国是怎样的,但是我知道,德国的一些公司确实很重视数据安全。”韩佩德说。一位在德国长期生活的人士也对此表示了担忧,比如牛奶定制,消费者会担心他们的口味、消费习惯、健康等数据会被企业滥用,失去基本的隐私。

  另一方面,联接系统标准化的缺失是工业4.0推行过程中的一大困难,因为这将妨碍不同设备和系统之间的对接,进而阻碍互联互通的实现。

  “在我看来,问题是只有一个解决方案,只有一个标准。”韩佩德对本报记者表示,“但是我们都知道,很难将所有人的想法和谐统一在一个标准上。比如,大家用微软的产品,但也有很多人不满意它,所以其他产品就被发明了出来,作为另一种开放性的选择。”

  默克尔认为,德国可以成为工业4.0标准的推动者,并在全球推行这些标准。不过截至目前,关于这些标准的细节问题仍然缺乏公开资料。而美国、日本等国家也在探索类似的标准。

  此外,目前主要是一些大企业参加工业4.0平台的建设和使用,这些平台将用于数据交换、设备连接等等。“我们需要建设几个商业性质的平台。”孔翰宁称,德国欢迎外国公司参与这些平台的建设。

  “工业4.0目前仍主要适合大型企业,比如汽车制造商。因为汽车制造业的分工已经非常细了,可能需要在某些工序上安装传感器和控制器,把不同的程序通过网络结合起来。所以对汽车制造商而言,走到工业4.0这个阶段,应该说是水到渠成。”莱比锡投资促进局官员施曼斯基(MichealSchimansky)告诉记者,“对大型企业而言,工业4.0到底有没有用,现在已经没有什么可讨论的了,对于中小企业来说还有很多讨论的空间。”

  萨克森硅谷董事长埃塞尔也告诉本报:“这取决于用于生产的自动化程度到底有多高,这也取决于公司的规模。对于产量较小的公司而言,全自动化不见得有意义。”

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