试析从工业4.0到管理“新生代”

更新时间:2024-01-24 作者:用户投稿原创标记本站原创
工业4.0将更强调“分散化”,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并产生各种新的活动领域和合作形式,创造新价值的过程将发生转变,产业链分工将被重组
很多人没搞清楚电脑是什么时,互联和移动互联来了;还没搞清楚移动互联,大数据时代来了。如今,当我们还沉浸在工业自动化的欢愉中时,工业4.0时代来了。
2014年10月,李克强总理访德期间,中德双方共同发表《中德合作行动纲要》,并宣布两国将开展工业4.0合作。至此,国内关于工业4.0的激烈讨论大幕已经拉开,各种版本、各种学说纷至沓来。
眼下不仅中国,整个世界都处于新旧交替的节点。传统的商业结构正在被一点点瓦解,第一波冲击力量是互联网、电子商务,这第二波冲击力量就是工业4.0。
在移动互联网、物联网、大数据、3D打印的协同下,工业4.0正在一步步逼近,工业4.0将实现“五位一体”:机器、产品、人、时间、空间的一体化。机器是框架,人是中心,产品是副中心,时间和空间是填充。在其他四项的无限配合下,人基本上可以实现“按需分配”。
工业4.0不仅仅意味着技术的转变、生产过程的转变,同时也意味着整个管理和组织结构的调整。对此,企业必须放弃孤岛式的想法,要为变革做好准备。大数据、云计算以及物联网这些技术都会用到第四次工业革命当中,它们协同作战将全面颠覆传统的制造业的思维方式。
工业4.0:全新的蓝图
继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后,全球化分工使生产要素加速流动和配置,市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求,全球进入空前的创新密集和产业变革时代。基于此,以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。
早在2011年汉诺威工业博览会上,德国率先提出工业4.0的概念,之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。无论工业4.0还是工业互联网,其主要特征都是智能和物联,而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合,从而提高资源利用率和生产灵活性、增强客户与商业伙伴紧密度并提升工业生产的商业价值。
具体而言,工业4.0主要分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。尤其值得注意的是,与以往集中式制约的工业生产模式不同,工业4.0将更强调“分散化”,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并产生各种新的活动领域和合作形式,创造新价值的过程将发生转变,产业链分工将被重组。
工业4.0是一个宏大的愿景,但又是一个简单的概念:把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入虚拟网络——信息物理系统(CPS ,Cyber-Physical Systems)中,并利用产生的数据为企业服务,其本质即为“融合”。在制造系统中,工厂现场设备传感和制约层的数据与企业信息系统融合,并传到云端进行存储、分析,形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。
通过工业4.0可以建立一种人—技术互动的崭新模式,即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统,能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能(如机器人)发展到全厂智能。届时,嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接,在分散的价值网络上实现横向连接,并可进行实时管理——从下订单开始,直到外运物流。
这一理念将零散的信息、通信、虚拟等技术整合,通过数据可视化和共享互联,打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统,实现从底层制约级、中层产线级,到上层企业级的整体优化,最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更低的拥有成本和更可控的企业风险。
工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化。与此相应的是,工业4.0时代的工业自动化,将在原有自动化技术和架构下,实现集中式制约向分散式增强型制约的基本模式转变,让设备从传感器到互联网的通信能够无缝对接,从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。
工业4.0改写企业管理
正在发生深刻变革的工业,对我们来说是威胁还是机遇?罗兰·贝格咨询公司发布的《工业4.0——欧洲如何成就新工业革命》指出,事实证明,从它发生的那一刻开始,虽然传统制造业仍然会留在市场中,但是它们的建立者一定会在工业革命期间转变它们的全套组织、流程和功能。
同时,在市场中也会出现采用新的商业模式的竞争对手。互联网、手机之所以能够成功,不仅仅因为它们是新事物,更重要的是紧随其后的社会转型。
可以说,互联网作为一种新型科技,并没有创造社交网络,而是社交网络的发展得益于互联网的出现,使得其能够更进一步。同样的现象也会随着工业4.0的发展而出现,它将会带来更多新的功能,从而转变游戏规则。
输出:个性化、本地生产和大规模
工业4.0将会给产品的生产过程带来更多的自由和灵活性,所以它能够以较低的边际成本,为一个独立的客户进行个性化。如果产品相关数据能够被上载,那么就可以进行本地化生产;如果备用零件的配送流程和做工不是很复杂,那么客户所需商品就会变得更加容易制造。
3D打印机的发展无疑是上述生产方式的关键。2012年,3D打印机和相关服务的市场规模为16亿欧元,据估计,到2017年将会达到44亿欧元。未来哪些国家更适合作为生产和制造基地,将成为企业重新深思的理由。过程:网络化制造和动态集群
企业会利用各种技能在自己国家的不同区域建立很多分厂,而把这些区域里的供应商集中起来有利于集思广益,形成动态集群。同时,由于虚拟和真实世界之间的边界越来越模糊,小微或者更专业化公司的进入门槛将会降低。
在一些地区,跨国公司、中小企业之间的权利分配可能会发生转变。这种策略能够导致“非固造单元”:小的自主制造单元能够在一些国家形成本地聚集,聚集后可以为本地生产产品而不用建造一个完整的工厂。这种游戏规则将转变由于新兴市场和本地需求的出现所产生的外商投资现象。
商业模式:产业链的破碎
在错综复杂的网络制造环境里,设计师、产品供应商以及承包商的角色都会发生转变。第一步是价值链的破碎。当成本和利润不断上升时,商业领袖们就会重新深思和重塑价值链以面对新挑战。
未来的高利润在哪里呢?设计理念、工艺制约还是客户数据的专业知识?根据“长尾”理论,我们能够推断出,新的商业模式有可能从互联网上被创造出来。
竞争:领域融合
传统工业领域的界限越来越模糊,这种界限主要是指工业和非工业应用之间的界限。展望未来,聚焦的重点将是工作策略,包括相同产品和服务的再现性。
其中,高质量数字(外包)服务和具有自动防故障功能和数字化功能的基础设施,将成为工业4.0成功的先决条件。
而且,会出现IT/电信公司与传统制造企业的紧密衔接现象。前者很有可能在某些特定的情况下成为新的工业行业领导者。如Facebook正式进入无人机领域,互联网巨头谷歌也正式进入生物科技领域,并且正在研究能够延缓衰老的新策略。
在工业4.0时代,供应商等级/优先顺序有可能会发生转变。今天,机器和工具供应商从行业客户手里获取了最大利润,但是在互联网的世界里,这些供应商将会失去目前的重要地位。传感器、IT和软件的地位在工业4.0时代将会提升,而生产机器和工具的公司地位将会下降。
技能:跨学科思维是关键
工业4.0时代的主导技术一定是IT技术、电子技术和机器人技术,但是它同时也会接受如生物技术和纳米技术等其他领域的知识。工业4.0时代中的所有企业必须提升自身的社会和科技技能。
设计理念替代产品生产理念将成为大趋势。持续培训和发展的企业文化以及终身学习,将会成为一种核心竞争力。在可持续的网络工作环境下需要大量协作和跨文化交流能力。因此,技术能力的形成必须要经历T形和跨学科的形式,而非专业化形式。分析专家、工程师和程序员必须在商业模式、生产工艺、机械技术和数据程序中不断转换进行深思。
全球化:照亮足迹
未来的企业组织将专注于选择关键领域参与,而非成为一个具有全面综合影响力的组织。开放性的生产制造基地和集群将会出现。公司将不再需要维持巨大的产品生产基地,利用传输数据进行本地小规模生产有可能会更加廉价。这将会建立一种更加分散和灵活的组织策略。
中国企业的机遇与挑战
中国版工业4.0规划——《中国制造业发展纲要(2015-2025)》初稿已完成,重点实施领域为新一代信息技术产业、生物医药与生物制造产业等,该规划或将于今年上半年出台。
中国制造业“大而不强”,传统制造业比重较大,且多处于工业2.0和工业3.0阶段。过去,由于中国具有低成本竞争优势,这些理由被部分掩盖,但随着中国“高成本时代”的悄然到来,传统制造业的低成本竞争优势逐渐丧失。
副司长安筱鹏副司长认为,工业4.0的核心是智能制造——智能制造是连接、是集成、是数据、是创新,或是转型。他说,“如果非要用一个词来概括智能制造,那就是‘系统的系统’。” “新一轮产业革命的本质是智能制造生态系统主导权之争:我们要把智能制造作为在新一轮产业技术变革中的主要方向,要构建自己的智能制造产业体系。”在他看来:工业4.0以智能制造为标志,至少需要用30年到50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势,目前这一轮变革才刚刚开始。
中国企业应如何迎接工业4.0?存在着技术派与商业模式派的激烈交锋。
技术派认为,互联网、云计算等技术可以全球共享,中国企业必须扎实推进研发,应自主掌握核心技术,避开重蹈汽车领域的覆辙。而商业模式派则认为,与德国制造的精细、日本制造的精准相比,国内企业难以达到,着力点应在“快”,如快速设计、快速制造等。
上海高威科电气技术有限公司总经理田津松认为,工业4.0需要解决如何在中国落地的关键理由。与德国制造的精细化、日本制造的精准化相比,中国制造这两个都相对薄弱。中国企业必须考虑常被忽略的时间成本。中国企业的着力点应在“快”字,快速适应市场、快速制造等,但须注意企业产品要符合市场需求、标准化模块化设计、智能化信息化生产、智能化企业管理和差异化经营模式。
“完全靠自己一点一点掌握核心技术,很可能会丧失机器人产业发展重大机遇,技术必须要做,但更关键的是企业要在发展方式上下功夫。我们可以学电商,中国电商短短几年走到全球前列,主要是学了国外最新模式,借力全球资本,人才也全球引进。”新松机器人自动化股份公司总裁、机器人国家工程中心副主任曲道奎亦如是说。
与模式派相比,技术派显得要冷静、低调一些。大连光洋科技集团董事长、国际机器人及智能装备产业联盟副主席于德海表示,实现工业4.0,首先应把工业化做好。工业4.0其实是工业化和信息化的“两化”融合,工业化是智能制造的物理基础,比如数控机床、机器人及其制约、执行等的关键部件,这些都是工业化的前提。
应该说,工业4.0是新一代信息技术在工业领域的应用,它要解决的是传统工业在产品创新速度、物流供应、销售渠道、质量管理和生产规模上的瓶颈理由,通过新一代信息技术所带来的便捷和智慧,解决互联网经济时代的工业大规模的理由;大规模,要求的是标准化,这是传统工业已经解决的理由;,要求的是个性化,这是新工业时代所提出的新需求,大规模化和化,本身是矛盾的,如何实现矛盾的对立统一,这需要智慧来进行平衡,这正是新一代信息技术应用所要解决的核心理由。互联网、物联网、社交网络等技术能整合各类线上线下各类合作资源,甚至是客户资源,实现在产品创新、生产制造、销售等环节的规模化与个性化的统一。

一、是产品创新的革新。

在工业4.0的产品创新中,是面向产品生命周期的产品创新,是以用户为中心的产品创新,是用户积极参与到创新过程的快速迭代式创新,是用户和上下游合作伙伴共同参与的开放式、协同式的众包、众筹的创新。小米手机的开发就是一个典型例子,用户讨论产品的功能、外观,产品测试版供用户试用和点评,以此快递迭代创新,最终完成产品的快速创新。

二、是生产制造的革新。

在工业4.0的生产制造,是以智能制造、大数据分析、3D打印等为特征的制造过程。制造的过程中,通过三维原型设计、制造仿真、3D打印的虚拟原型等,来分析和优化加工过程;通过以往产品使用数据的收集和分析,来发现缺陷,优化设计和制造工艺;通过数控机床的智能制约来实现精益的制造。例如,在GE公司,通过收集发动机运转状况数据,来改善产品工艺和产品质量。

三、是供应链的革新。

在工业4.0的供应链管理,是以供应链联盟、动态优化和大数据分析为特征的供应链管理。例如,京东商城,能保证货物次日到达,这是依靠其智能化的供应链体系。通过供应链数据的预测分析,京东能够预测各个配送店的货物需求,提前备货,保证客户次日收到货物。

四、是营销的革新。

在工业4.0的营销,是以互联网、移动、社交、大数据精准营销、O2O营销为主导的网络营销。营销的主要过程在网上完成。小米公司是典型示例,产品的营销就是通过口碑营销在互联网上进行传播,在互联网上开展活动,在互联网上形成饥饿营销,最终取代了传统的分销渠道,实现互联网直销。
因此,工业4.0时代,革新发生在每个环节;工业4.0时代,将带来工业企业生产、经营、管理模式的变革,尤其是直接转变工业企业的商业模式。今天,大部分工业企业是在销售产品;明天,很多工业企业可能是在卖服务。
总之,工业4.0,就是互联网工业时代,一个以互联网思维和互联网生产力影响工业革命的时代!
机器与人工智能的完美应用,大数据与物联网的深度结合,将在未来几十年不断挑战人在工业生产与决策过程中的价值和可靠性,并触发产业链和整个商业合作关系的变化。从市场营销、客户关系,到人力资源管理,工业4.0可能要革一切事物的命。

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