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工业4.0:中国居于何位?
发布日期: 2015-05-13 09:52:02 来源:本站 作者:本站编辑 查看:436
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过去一年,席卷全球产业界热度最高的词汇之一当属“工业4.0”。在美国、欧洲重回制造业的强大声势下,工业4.0概念更让有世界工厂之称的中国制造业者颇感惶恐,本就持续低迷的大陆制造业更感凉意。

 

据英特尔公司预计,到2015年全球互联设备将会超过150亿台,但是思科公司测算发现,99.4%的设备至今尚未连接到互联网。而工业4.0便是要将这剩余99.4%的设备都连接到互联网。于是有观察者预言,如此巨大的市场一旦开启,工业4.0消灭淘宝等电商平台只需10年,工业4.0可将生产成本降低四成,一举淘汰世界工厂——中国大陆。

 

围绕这一普通大众尚不明了其内涵的概念,各经济大国已经展开激烈较量,如美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“科技工业联盟”、英国的“工业2050战略”,实际内容均颇为相似。

 

作为工业4.0概念的提出国德国,总理默克尔是工业4.0战略的超级推销员,把工业4.0作为大国外交合作的重要议题。

 

去年3月,中国国家主席习近平访问德国,并在《法兰克福汇报》发表的署名文章中重点提到德国工业4.0战略。随后,李克强总理访德期间,中德签署了《中德合作行动纲要》,提出两国将开展工业生产的数字化(工业4.0)合作。

 

作为世界工厂,今年两会期间的中国《政府工作报告》也提及实施“中国制造2025”,其主线便是实现信息技术与制造技术深度融合的数字化、网络化、智能化制造。

 

带动15万亿美元GDP

 

据中国工信部电子信息司副司长安筱鹏公开演讲介绍,工业1.0是指18世纪机械代替手工劳动;工业2.0是指20世纪初的电气化、流水线大批量生产;工业3.0是指20世纪70年代以来的生产工艺自动化;而物联网和制造业服务化引发了以智能制造为主导的第四次工业革命,即“工业4.0”。

 

通俗而言,工业4.0是将各种机器、设备组、设施和系统网络与先进的传感器、控制和软件应用程序相连接,并与人相连,从而在产品设计、制造、运营和物流等实现高度标准化、柔性化、智能化作业。正如美国GE公司董事长杰夫·伊梅尔特所言,“观察、预测和改变机器的运转功能是工业互联网(工业4.0)应用的主要方式,它将大大提升航空公司、铁路和电力等行业的运营效率。”

 

“工业4.0将引发全球商业模式的重大转型”,美国霍尼韦尔建筑智能系统部智能电网业务总监秦岳向《凤凰周刊》介绍,“一是从大规模生产向个性化定制,比如能源公司可以获取并分析各家庭各电器的大数据,进而更准确地预测、服务客户需求。二是协同共享,比如每个家庭都可以安装太阳能,既是能源的使用者,也是能源生产供应者。”

 

中国冶金工业规划研究院院长李新创认为,工业4.0已经超出工业制造环节,更涵盖经营管理等领域,“企业将面对涵盖原料采购、物资供应、市场需求、生产实绩、质量跟踪、物流发运、设备运行、能源消耗等的海量数据,通过不间断获取信息,对各类生产运营进行动态调整,从而大大提高市场响应速度、客户满意度、质量合格率、设备与能源利用率、库存周转率等。”李新创告诉本刊。

 

根据德国国家科学与工程院的研究,企业生产效率可以通过工业4.0提高30%,并大大减少环境污染和资源浪费。而GE公司发布的白皮书预测,至2030年,传统工业的互联网革命将为全球GDP带来15万亿美元,其中为中国带来至少3万亿美元的GDP增长。

 

李新创的测算也能看出中国市场潜力之大,他预计工业4.0可使中国钢铁行业总体生产效率提升30%以上,减少60%以上的非计划停机,消除25%以上的非生产性能耗,总碳排放量减少20%以上,库存成本减少70%以上。

 

工业4.0并非在去年横空出世,金融危机后数年来,欧美企业表面低迷的背后,一直酝酿新一轮的技术革命,其创新体系不曾被撼动。

 

在美国次贷危机与欧洲主权债务之后,发达国家开始反思对金融创新的过度依赖,提出重回以制造业为代表的实体经济部门。此外,全球性气候变化、发展中国家环境急剧恶化则迫使世界经济必须转入绿色模式。

 

过去数十年,自动化制造技术与物联网大数据等技术的发展融合,则为工业4.0提供了技术可能,全球制造业正朝着智能化、自动化、个性化、定制化等方向发展。

 

工业4.0或工业互联网虽然由德国、美国最先提出,但各个国家和企业都力争在新一轮国际竞争中尽快建立领先地位。这必将引发全球制造业的洗牌,加速淘汰落后生产力。不能有效掌握和利用信息资源的企业将被迫出局。

 

“你不知道明天竞争对手从哪儿冒出来,也许就是个大学生,但他带来的东西往往是颠覆性的。”艾默生公司中国区总经理赵大东曾告诉《凤凰周刊》,这是他最大的焦虑。

 

事实上,数字革命对传统行业的重塑不过刚刚开始,这种影响到底以什么形式出现,没有人能看清楚。

 

“但是有一点大家都很清楚,谁跟不上,不要说20年,可能10年后就没有了。柯达、诺基亚都是太好的例子,说不行就不行了,稍微一步跟不上就步步跟不上。”赵大东说。

 

欧盟、日本、韩国等因此纷纷制订了一系列规划、战略,甚至将支持工业4.0上升为法律。

 

德国、美国的较量

 

德国人工智能研究中心在2011年的“汉诺威工业博览会”上首次提出“工业4.0”概念。德国政府随即将工业4.0列为《高技术战略2020》的十大未来项目之一。目前,德国正推进将工业4.0从产业政策上升为国家法律。

 

德国各界的普遍共识是,德国乃至整个欧洲已经丧失了全球信息通信产业发展的机遇,必须在工业4.0占据领先。目前全球市值最大的20个互联网企业中没有欧洲企业,德国副总理加布里尔曾说,德国企业的数据由美国硅谷的四大科技公司把持。为避免丧失传统优势,德国多数大型自动化工业企业,以及上千的中小企业都已经嵌入到工业4.0国家战略中。

 

以西门子公司为例,2014年西门子发布“2020公司愿景”,西门子中国区副总裁许国祯告诉《凤凰周刊》,这涉及集团多项重大战略调整。

 

西门子重新梳理确定三个业务核心,即电气化、自动化、数字化(即工业4.0)。之前西门子的数字化业务内嵌在其自动化业务中,现在已将数字工厂业务独立。

 

成都一家工厂是西门子在海外落地的首个工业4.0项目,实现了从管理、研发、生产到物流配送全过程的数字化,并与德国生产基地和美国研发中心进行数据互联。其产品良率达到了惊人的99.9985%,准时交付率达到98.8%。

 

西门子与德国慕尼黑工业大学、慕尼黑大学、德国人工智能研究中心和弗劳恩霍夫应用与集成安全研究所等联合启动自动化与数字化研究联盟。该联盟向全球企业、高校和研究机构开放。

 

由此可知,围绕工业4.0已经升级到平台竞争层面。

 

美国的竞争力和动作同样咄咄逼人。金融危机后,美国先后启动《重振美国制造业框架》、《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》等,实施“再工业化”。2005年以来,美国工人的实际工资甚至下降了2.2%,页岩气开发则大大降低其能源成本,制造业开始回流美国。

 

美国除在CPU、操作系统、应用软件以及云计算平台等“信息”领域保持绝对优势之外,已经加速进入智能机器人、汽车自动驾驶等“物理”业务领域。在高端制造业和信息产业均具优势的美国,与德国可谓并驾齐驱,而德国的信息产业则处于弱势。

 

GE公司是“工业互联网”概念(即工业4.0)的最早提出者。GE大中华区传播经理刘娟娟告诉《凤凰周刊》,2011年底,GE在硅谷创立了全球软件和分析中心,开发用于工业互联网的软件技术。GE目前拥有1600亿美元的设备服务合同,工业互联网产品将为每台设备带来3%-5%的销售额增长,软件的销售额每年将增长15%。如上海赛科在其乙烯厂利用GE软件,可减少非计划停机超过50%,每月减少超过220万美元的损失。

 

与西门子类似,GE也同AT&T、思科、IBM、英特尔等成立工业互联网联盟(IIC),该开放性平台主要从事确定开放互操作标准的要求,定义通用架构,影响全球标准制定流程等。

 

中国的潜在危机

 

相比美国、德国的大张旗鼓、动作频频,作为世界工厂的中国大陆,虽然对工业4.0热烈探讨,但似乎又距离遥远。

 

美国次贷危机爆发后,全球产业链持续变化。以出口或代工为主的劳动密集型中小制造企业由中国大陆向越南、印度、印尼等成本更低廉的新兴发展中国家转移;同时一部分高端制造业在美国、欧洲“再工业化”战略引导下回流。中国大陆的世界工厂地位受到双重挤压。

 

中国国际经济交流中心在2013年发布的《中国产业升级研究报告》指出,当今世界正掀起争夺未来发展制高点的新一轮竞赛,将影响国家力量对比。如果一国长期徘徊在国际产业链的中低端,将在未来的全球经济政治版图上难有一席之地。

 

中国实际早在中共十七大便提出“信息化与工业化”的“两化”融合。但直到现在,政府与多数企业并未有实际推行举措。2008年次贷危机后,浙江省曾提出“机联网”与“厂联网”等;家电、服装、家具等行业正形成大规模个性化定制的新型生产方式。但这些创新多是低层次、小范围、自发性的。

 

围绕工业4.0的新一轮产业竞争,中国大陆与德国、美国可说还存在较大差距,甚至不在同一层面。

 

内地制造业虽占有较大国际市场份额,但在核心材料、设备以及工艺方面仍缺乏足够的创新,且高级技工匮乏,这些都致使内地企业总体还无力实现“工业4.0”。“中国制造仍然处于价值链的底端,绝大多数企业还未脱离以‘劳动密集型规模化流水线’为代表的工业2.0时代,整体尚未进入大规模自动化生产的工业3.0时代。”李新创说。

 

相比之下,中国大陆似乎在信息技术方面更具竞争力,全球10大互联网公司美国有6家、中国有4家,全球30大互联网公司美国有17家、中国有8家。这一优势甚至是德国及欧洲国家所不具备的。

 

但若向外资开放相关市场,内地互联网企业能否保持现有份额或是疑问。李新创告诉《凤凰周刊》,“中国钢铁行业自主软件开发和管理集成创新能力仍然较弱,国内技术多数处于产业价值链末端,国外软件和后续服务的昂贵价格也非大多数企业所能承受。”

 

对工业4.0,国人多数仍从器物、技术层面理解,殊不知从未受东方智慧熏染的西方人对第四次工业革命有更深入的洞察。

 

比如西门子公司为贯彻“电气化、自动化、数字化”的2020公司愿景,去年取消了4个“业务领域”这一中间层级,将底部的16个业务群重组成9个。许国祯介绍,这是为了让西门子更快速地反应市场需求,更加贴近客户。另外,西门子将把员工股票计划扩大至高级管理层以下,人数增加至少50%,达到超过20万人。

 

这些做法与工业4.0又有何关联?原来西方人把工业4.0时代理解为一个机器、一个工厂、一个社会都是高度智慧的有机生命体,能够快速高效精确地与内外互动,而不仅仅是把所有硬件连接的器物层面。因此,公司的部门重组、强化激励,乃至社会的知识产权保护、成熟市场经济等等,都是对高度智慧有机生命体的模仿,工业4.0是社会综合因素的集成。

 

反观中国,推行工业4.0的诸多条件显然都有落差。

 

此外,实现工业4.0就要将一切产品、机器、传感器、软件等互联互通,抓取和分析大数据,并发出相应指令,这就需要统一的“语言和大脑”。目前各国各大企业都在争夺平台和标准的控制权,比如德国总理默克尔认为,德国可在欧洲甚至全球推行工业4.0的标准。

 

不过,也有内地观察人士认为,工业4.0是渐进过程,真正到来可能需要20年,正处于探索阶段、连统一标准都尚未确立,对中国还言之过早。中国当前应该力所能及,扎实从工业2.0向工业3.0跃升,提高生产自动化水平,而非发动新一轮过热投资,否则世界工厂地位恐都难保。

 
 
 
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