江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司  2014年，德國率先提出了國家工業(yè)4.0戰(zhàn)略，繼而引發(fā)了美國制造業(yè)智能制造聯(lián)盟和中國智能制造2025的積極響應(yīng)。與此同時(shí)，中國互聯(lián)網(wǎng)+掀起了一波熱潮讓很多制造型企業(yè)陷入困惑和迷茫。在這種趨勢下，制造業(yè)為核心的實(shí)體經(jīng)濟(jì)的生存空間和未來前途到底在哪里?它在整個(gè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略地位是否發(fā)生了變化?德國的隱性冠軍是否還有存在價(jià)值?德國工業(yè)4.0與中國智能制造2025會(huì)有哪些不同?

帶著這些困惑，北京大學(xué)光華管理學(xué)院繼成功舉辦美國硅谷和以色列創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)海外學(xué)習(xí)項(xiàng)目后，再次為中關(guān)村企業(yè)家定制打造這期高端德國學(xué)習(xí)項(xiàng)目，項(xiàng)目旨在幫助學(xué)員全面理解中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略及具體實(shí)施政策，并有機(jī)會(huì)前往德國實(shí)地學(xué)習(xí)先進(jìn)制造經(jīng)驗(yàn)，了解德國工業(yè)發(fā)展環(huán)境。學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：中國制造2025戰(zhàn)略和德國未來工業(yè)制造課程，企業(yè)參訪，以及參加紐倫堡電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及元器件展。項(xiàng)目學(xué)員主要由中關(guān)村企業(yè)家組成，他們來自不同的行業(yè)，包括機(jī)械制造行業(yè)，生物科技行業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)行業(yè)及投資行業(yè)，其中約一半人多次參與我們組織的海外學(xué)習(xí)項(xiàng)目。學(xué)員希望通過此行，對上述問題和困惑尋求答案。

工業(yè)4.0為什么發(fā)生在德國?

通過上課，參觀奔馳、博世、Festo、SAP、奧迪等企業(yè)，我們通過眼見為實(shí)的直接體驗(yàn)，深刻認(rèn)識(shí)到德國作為全球信息化強(qiáng)國，走的是一條信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的發(fā)展道路。德國工業(yè)4.0是一個(gè)演化的、漸進(jìn)式創(chuàng)新過程，它不是革命。

在德國的制造企業(yè)中，工業(yè)4.0的概念實(shí)際上是在物料管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、裝配和包裝系統(tǒng)及物流系統(tǒng)基礎(chǔ)上逐漸、集成整合和優(yōu)化基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)集成、數(shù)字建模與仿真、車間控制、生產(chǎn)自動(dòng)化與控制、規(guī)劃與預(yù)測等信息化應(yīng)用漸進(jìn)式發(fā)展而來。這種連接將促進(jìn)端到端的信息流動(dòng)和信息分享，加速對客戶需求的交付速度，增強(qiáng)滿足大規(guī)模定制的要求和生產(chǎn)的柔性化能力，降低供應(yīng)鏈的協(xié)同成本，從而增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)體系、集群的整體競爭力。德國信息化戰(zhàn)略的核心與制造業(yè)深度融合啟動(dòng)在1997年，從建設(shè)網(wǎng)絡(luò)工廠開始(工廠有IP地址)，到2001年E-工業(yè)服務(wù)(在規(guī)定時(shí)間遠(yuǎn)程對設(shè)備進(jìn)行維護(hù));2009年的自組織生產(chǎn)(對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，由機(jī)器決定何時(shí)對設(shè)備進(jìn)行服務(wù));到2014年的工業(yè)4.0(從管理者駕駛艙、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬生產(chǎn)、并行混合工程，從設(shè)計(jì)、模塊到車間的整體云控制平臺(tái)建設(shè))，德國工業(yè)信息化經(jīng)過近30年的努力和持續(xù)的漸進(jìn)式創(chuàng)新，建立了一套不斷完善的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系。這個(gè)體系的核心原理是連接，即將人-物-服務(wù)和流程不同要素進(jìn)行關(guān)聯(lián)協(xié)同，使得這些要素之間具有讀寫、信息處理、數(shù)據(jù)交換、決策優(yōu)化的能力。是其工業(yè)體系從信息化、數(shù)據(jù)化、自動(dòng)化到智能化發(fā)展歷程的延續(xù)和漸進(jìn)式創(chuàng)新的升級(jí)，通過上述要素的連接，持續(xù)推動(dòng)管理和生產(chǎn)過程的智能化，將分布式的制造企業(yè)和客戶進(jìn)行橫向和縱向的組合，增強(qiáng)要素之間整體協(xié)同的能力，降低企業(yè)分散式布局、客戶大規(guī)模定制和快速交付所帶來的管理復(fù)雜性。對于像西門子、Festo,歐寶，博世這樣的世界級(jí)企業(yè)來說，工業(yè)4.0將進(jìn)一步增強(qiáng)德國制造業(yè)靈活性、透明度、柔性生產(chǎn)和快速響應(yīng)能力，確保其對國際市場的出口能力和競爭力，這是在全球范圍內(nèi)，德國制造業(yè)最重要的比較優(yōu)勢。

工業(yè)4.0將把制造業(yè)帶往何方?

德國工業(yè)4.0的戰(zhàn)略目標(biāo)是進(jìn)一步強(qiáng)化和優(yōu)化制造業(yè)整體競爭優(yōu)勢，通過信息與通信技術(shù)軟件與工具，實(shí)現(xiàn)從客戶端到客戶端整體鏈條中所有核心要素的連接，從而達(dá)到降低關(guān)聯(lián)交易成本，提高智能化水平，優(yōu)化決策能力，提供設(shè)備診斷預(yù)警服務(wù)、增加附加值的目的。

我們從拜訪的企業(yè)中看到，通過在工業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)車間和生產(chǎn)過程中嵌入信息系統(tǒng)，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化的智能設(shè)備，使設(shè)備具有感知和通訊能力，對其他的物品發(fā)號(hào)施令，實(shí)現(xiàn)物品之間的智能連接。對于從全新設(shè)備開始做的智能嵌入和連接被稱為綠地項(xiàng)目，對于在現(xiàn)有流程和設(shè)備上進(jìn)行改造升級(jí)，被稱為棕地項(xiàng)目。在訪談中，無論是德國教授還是企業(yè)管理者都特別談到工業(yè)4.0的核心目標(biāo)不是降低勞動(dòng)力的數(shù)量，而是給工人賦能，一方面增加個(gè)人的工作幸福感，使其有更多的時(shí)間陪伴孩子和家人;另一方面，提升個(gè)人的工作效率，不是用人工支配機(jī)器，而是機(jī)器告訴人如何有效地工作。如在不同工作環(huán)節(jié)的個(gè)人可以下載不同的APP用于接受操作指令。這種Everything as a service應(yīng)用具有很大的靈活性，幾天就可以部署完畢。我們在弗勞恩霍夫研究所看到該所為殘疾工人提供的智能生產(chǎn)設(shè)備，通過投影技術(shù)提示零件的形狀，個(gè)人根據(jù)投影形狀選擇相關(guān)的零配件，以減少失誤的比例。另外一個(gè)案例是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題的時(shí)候，工人可以對壞了的設(shè)備進(jìn)行拍照，在線呼叫維修人員并進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，同步溝通解決方案，通過軟件和通訊技術(shù)，讓硬件設(shè)備有更好的控制能力。

西門子的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在德國管理技術(shù)學(xué)院，德國西門子燃?xì)廨啓C(jī)業(yè)務(wù)部數(shù)字化項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人賽奇女士向我們介紹了如何把歷史悠久的企業(yè)轉(zhuǎn)型為數(shù)字化企業(yè)的艱難歷程。作為全球知名企業(yè)，西門子燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)流程復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，利用數(shù)字化使企業(yè)減少管理的復(fù)雜性并從工業(yè)4.0中獲益，是企業(yè)轉(zhuǎn)型的重要課題。該企業(yè)向工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型是棕地項(xiàng)目，也就是在整合已有信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)建模、車間控制、規(guī)劃預(yù)測到制造運(yùn)營管理自動(dòng)化過程的演化和升級(jí)過程，這個(gè)演化過程要整合和優(yōu)化現(xiàn)有的系統(tǒng)應(yīng)用，因此是一個(gè)艱難的組織轉(zhuǎn)型過程。

西門子燃?xì)馄啓C(jī)部門專門成立的技術(shù)創(chuàng)新部門來推動(dòng)這個(gè)轉(zhuǎn)型，具體的轉(zhuǎn)型路徑包括：第一步，思想統(tǒng)一，公司高層不斷談及數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性，使員工對此有共同的認(rèn)識(shí);第二步，分析企業(yè)的數(shù)字化到底能夠帶來哪些價(jià)值?在這個(gè)過程中，企業(yè)員工不斷從企業(yè)整體價(jià)值鏈的角度研討，數(shù)字化實(shí)際是在原有信息化的基礎(chǔ)上不斷向上游推進(jìn)，在這個(gè)過程中，各個(gè)部門需要對IT架構(gòu)保持開放心態(tài)，具有全局視野;第三步，實(shí)現(xiàn)軟件的統(tǒng)一，在企業(yè)建立一個(gè)集成和通用的模型。以前，很多部門都要自己的產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)，每個(gè)部門都有自己的數(shù)據(jù)體系，各自獨(dú)立，但企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程要整個(gè)各個(gè)部門的不同系統(tǒng)，重點(diǎn)解決企業(yè)舊模式中信息孤島、信息的不一致和員工要用大量時(shí)間尋找信息的問題，通過SAP的統(tǒng)一化和集成化，整合原有的信息系統(tǒng)，在這個(gè)過程中，企業(yè)以往采納的信息系統(tǒng)都要優(yōu)化到一個(gè)統(tǒng)一的軟件中，用非破壞性的測試元素，將業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)一致化和一體化，使得企業(yè)建立一個(gè)從設(shè)計(jì)到反饋的閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)系;第四步，推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將設(shè)計(jì)-用3D模型開發(fā)零部件-提出最終設(shè)計(jì)模型-工程-制造材料的整個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)信息的整合和共享，從線性流程轉(zhuǎn)化為并行流程，從而提高企業(yè)的流程效率。第五步，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)可以做到：(1)設(shè)計(jì)師不用畫草圖，可以直接采用數(shù)字化設(shè)計(jì);(2)設(shè)計(jì)師和后面的工序直接可以實(shí)時(shí)反饋修改意見，同步調(diào)整;(3)質(zhì)量保障和評(píng)估體系可以用算法實(shí)現(xiàn)，排除了用人工的不確定性和疏忽，比人工檢測更加可靠準(zhǔn)確;(4)產(chǎn)品開發(fā)周期從16個(gè)月降低到6個(gè)月，降低了運(yùn)營成本，公司原有的成本80%來自外部供應(yīng)商，通過3D檢測設(shè)備，替代了以前依靠人工檢測的工作，使得檢測的精準(zhǔn)度得到提高;(5)企業(yè)可以對產(chǎn)品做到預(yù)測性回顧，設(shè)備具有了自我回顧的能力;(6)降低了生產(chǎn)過程的能耗，增強(qiáng)了工程實(shí)例;(7)提升了管理水平，數(shù)字化轉(zhuǎn)型彌補(bǔ)了以前對工廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程的不足，增加了公司大規(guī)模定制的靈活性和遠(yuǎn)程調(diào)控能力，將3D打印等新技術(shù)嵌入到了生產(chǎn)過程，將新的管理思想融入到技術(shù)架構(gòu)的整合，大大提升制造企業(yè)的軟件能力和產(chǎn)品性能。

筆者在與賽奇女士的交流中，她也談到企業(yè)數(shù)字化是一個(gè)組織轉(zhuǎn)型過程，期間充滿了很多的沖突、矛盾和困難，但是，企業(yè)的競爭對手?jǐn)?shù)字化進(jìn)程非常迅速，也迫使該企業(yè)向數(shù)字化推進(jìn)，在這個(gè)過程中，一把手的支持是非常重要的。

SAP的數(shù)字化創(chuàng)新

在美麗的波玆坦城一個(gè)寧靜的湖邊，我們參觀了SAP創(chuàng)新中心，該中心成立四年來已經(jīng)吸引了700名年輕人在這里工作，整個(gè)中心的建設(shè)利用了設(shè)計(jì)思維的方法提出了很多有利于創(chuàng)新和思想交流的辦公環(huán)境，采納了年輕人提出的很多建議：如可移動(dòng)式的桌子可適應(yīng)不斷變換的項(xiàng)目組團(tuán)隊(duì)、可移動(dòng)和組合的墻，隨時(shí)可以寫創(chuàng)意的白板、可自由交流的開放式茶水間，展現(xiàn)員工技能和專業(yè)背景的白板等。

創(chuàng)新中心目前工作重點(diǎn)集中在四個(gè)方面：成為管理思想的領(lǐng)先者，關(guān)注企業(yè)未來所面臨的挑戰(zhàn)和問題;發(fā)展軟件工程，關(guān)注智慧城市和未來個(gè)人化醫(yī)療的發(fā)展空間;探索發(fā)展機(jī)器學(xué)習(xí)技能;鼓勵(lì)內(nèi)部創(chuàng)業(yè)，柏林作為德國的創(chuàng)業(yè)企業(yè)最聚焦的地方，SAP創(chuàng)新中心通過吸納年輕人，保持和年輕精英的密切聯(lián)系。SAP創(chuàng)新中心重點(diǎn)招收工作經(jīng)驗(yàn)少于2年的年輕人，讓他們在沒有任何包袱的狀態(tài)上從事具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的工作。在這里，我們不僅看到充滿活力的年輕人，還看到了為了支持企業(yè)數(shù)字化所展現(xiàn)的“數(shù)字董事會(huì)”和“數(shù)字黑板”，該創(chuàng)意源自SAP自身在開董事會(huì)時(shí)，一位董事提出為何不用財(cái)務(wù)數(shù)字呈現(xiàn)SAP經(jīng)營業(yè)績的過去與未來，用數(shù)字呈現(xiàn)企業(yè)過去收益、未來收益和預(yù)警，同時(shí)還可以利用數(shù)據(jù)進(jìn)行決策模擬?；诖藙?chuàng)意，目前有70多位年輕人從事數(shù)字董事會(huì)的開發(fā)，可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)實(shí)問題，這將把對HANA數(shù)據(jù)的深度分析變成數(shù)字化企業(yè)的真實(shí)體現(xiàn)。公司在推進(jìn)工業(yè)4.0進(jìn)程中是非常重要的力量。為了支持企業(yè)的數(shù)據(jù)化和智能化進(jìn)程，它開發(fā)了“從創(chuàng)意到業(yè)績”全景式的業(yè)務(wù)管理來增加產(chǎn)品和服務(wù)績效，通過獨(dú)特的場景實(shí)現(xiàn)對從設(shè)計(jì)到服務(wù)整個(gè)生命周期的管理，支持端到端的集成，規(guī)劃到生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)，制造業(yè)成為創(chuàng)新和變革的空間，可預(yù)測的新技術(shù)。

鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計(jì)研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設(shè)備，歡迎致電咨詢:0510-88818999