“工業4.0”似乎一下子進入了人們的視線,成為各類報刊雜志、微博、微信、論壇、財經頻道等所津津樂道的熱名詞。對很多人來說,是既陌生又熟悉。其實細心思考,我們可以發現如火如荼的“工業4.0”在汽車業掀起新一輪熱潮并不是偶然現象,它是伴隨個人電腦向智能設備演變,微型化和互聯網的持續發展而出現的必然結果。這一趨勢向人們宣告了普適計算已成為現實。工業4.0時代的到來,依靠著“云端”服務器,車廠生產設備、物流采購、人員等都將形成一套龐大的“網絡”,將需求端、生產端以及供應端更為智能緊密地組織在一起,汽車制造與使用將更為智能。可以說,一場掘金“工業4.0”浪潮將會迅速開啟。
一、工業4.0定義及目標
“工業4.0”最初是由德國政府提出的概括性文本,是由包括德國機械設備協會(VDMA)、德國電氣電子協會(ZVEI)和德國信息通信協會(BITKOM)在內的3個協會共同提出的一個框架和平臺,或者說是對于信息化時代制造業發展方向的規劃與構想。工業1.0是機械制造時代,大大改變了生產產品的方式。工業2.0是電氣化與自動化時代,工業3.0是電子信息化時代,利用電子和信息技術(IT)提高了制造過程的自動化程度,機器取代了相當一大部分的“體力勞動”和一部分“腦力勞動”。“工業4.0”即是綜合利用第一次和第二次工業革命創造的“物理系統”和第三次工業革命帶來的日益完備的“信息系統”,以智能制造為主導的第四次工業革命,或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統(Cyber-Physical System)相結合的手段,將制造業向自動化、智能化轉型,通過人、設備與產品的實時聯通與有效溝通,構建一個高度靈活的個性化和數字化的智能制造模式。工業4.0的戰略目標是以工廠為核心,通過互聯網使所有事物和服務實現聯動,建立一個高度靈活的個性化和數字化產品與服務的生產模式。目前德國已完成工業3.0,面臨的難點是標準化、復雜化的系統管理、通信基礎設施建設、網絡安全保障,未來的發展強調:在滿足高度定制化需求的同時,保持生產制造的高效率。
德國國家科學和工程院院長、德國工業4.0工作集團(共同)主席漢寧?卡格曼(HenningKagermann)認為,工業4.0的終極目標是,促使企業實現彈性工作制,使得工作和生活得到最佳的平衡。
二、工業4.0對制造業帶來的影響
工業4.0作為第四次工業革命的代名詞無疑將重塑制造業新模式,具體來說影響如下:
1、柔性化生產,模塊化制作,個性化定制將成大趨勢。工業4.0的主要目標是,實現高度個性化的產品升級制造,而成本相當于大機器生產的成本,不很昂貴。“工業4.0”給工業生產和商品消費帶來的最大變化,就是產品小批量、多品種、生產周期縮短、價格下降、對客戶定制產品的反應更快、產品實現按訂單生產而不是盲目生產再費力推銷、資源更優化、能源效率提高、投資回報率更高。從長期來看,智能工廠會在很多產業推廣實現。這也就意味著大生產可以用新的方式進行。現在消費者的需求越來越多樣化,更新很快,這就需要我們改變生產方式,按個人需求定制個性化生產方式。從消費意義上來說,“工業4.0”就是一個將生產原料、智能工廠、物流配送、消費者全部編織在一起的大網,消費者只需用手機下單,網絡就會自動將訂單和個性化要求發送給智能工廠,由其采購原料、設計并生產,再通過網絡配送直接交付給消費者。我們相信,越來越多的低價值生產的產業方式會與高技術進行混合,可以用同一個工廠的柔性化生產線,來生產越來越多不同的產品。德國工業4.0戰略實施后,將有可能把個人客戶和產品的獨特特性融入到設計、配置、訂購、計劃、生產、運營和回收階段。它甚至可以在制造和運營之前最后一分鐘或進行中提出改變的請求,這將使生產一件定制產品和小批量產品也能產生利潤。
2、縮短研發周期,實現智能、環保制造。隨著互聯網和大數據時代的到來,數據透明化和充分簡化的數據分析將會有助于鑒別整條增值鏈的優化潛能,增強整體計劃和靈活性,減少生產停工期,同時縮短投資回報率。作為一套完整且精密的創新工業體系,“工業4.0”覆蓋產品設計、生產規劃、生產工程、生產執行、售后服務等全部制造相關環節。通過Cyber-Physical System的搭建,產品生命周期中的全部信息,生產的每一個步驟所需要的全部信息都可以輸入系統,不僅將顯著提升生產效率,還能實現更靈活、智能的制造,并節約能耗物耗,滿足環保要求。未來的工廠以突出的數字化、自動化、綠色化、虛擬化等特征定義了現代工業生產的可持續發展。
3、以客戶為導向進行設計和銷售,減少庫存。工業4.0戰略是一種為客戶創造最大價值的研發理念,是將技術、成本、質量、服務發揮到極致的工作方法,是引領客戶、開拓市場的利器,也是裝備制造企業實現彎道超車的重要法寶。它是一種以市場為導向、以產品系統集成開發為手段的新模式,是從產品開發到產品成功上市的有力保障。該戰略最終將實現實現對產品從調研開發到壽命終止的全過程、全方位管控,從而確保開發出適銷對路的優良產品。
4、解放勞動力,平衡員工生活。工業4.0能持續帶來覆蓋整個價值網絡的資源生產率和效率的增益。它能將人口結構變化和社會因素考慮在內,以適合的方式組織生產。智能輔助系統讓工人從單調、程序化的工作中解放出來,能把精力集中在創新和增值業務上。德國工業4.0戰略的實施,將使員工能根據具體情況進行控制、監管和配置智能制造資源網絡和制造步驟。員工再也無需完成例行任務,他們可以更多地關注創新和具有附加值的活動。因此,他們在確保產品質量方面將起到關鍵作用。同時,靈活的工作條件和工作組織形式使工人們更好的把工作和個人需求更好地結合起來,在工作和生活之間找到了更好的平衡點。
5、與工業4.0的相匹配的高素質人才將走俏。“工業4.0”并不是一味地追求自動化,排斥人參與生產的全過程。與之相反,未來的智能科技將著眼于更高層次的人機交互領域,根據人的心理、生理和身體結構,來融洽處理人、機械和環境的關系,讓科技硬件裝備為工作人員提供更好的支持,并利用加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術,構建一個高效節能的、綠色環保的、環境舒適的人性化工廠。操作和開發高智能機器的人才將是未來人才發展的方向。
德國正是在面臨的很多問題和挑戰的情況下,比如:如何提高能源資源的利用效率;如何在產品越來越復雜的情況下,進一步縮短交貨期;如何更好地滿足日益增多的小批量、多批次的定制化或半定制化生產需求;如何應對全球人口結構的變化和勞動力短缺。先知先覺意識到了未來汽車制造業的發展必然趨勢,才果斷提出實施工業4.0戰略,引領第四次工業革命。與此同時,北美提出了“再工業化”戰略,大力發展“工業互聯網”或“先進制造”,日本在強調“無人化工廠”,中國則提出了“中國制造2025”規劃。這足以見得,時代潮流勢不可擋,只有與時俱進才能持續生存。
工業4.0是一把雙刃劍,擁抱它并堅持做下去將會得到豐厚的回報,熟視無睹則會被淘汰。隨著技術的不斷發展,比如智能技術,也促使人們根據個人的情況來面對工業4.0帶來的挑戰。對于就業而言,工業4.0確實會帶來很多挑戰,不提升自身的素質,就要面臨失業,但是反過來,也會創造更好的優質工作機會。隨著工業4.0的推廣,未來肯定能夠實現彈性工作制,讓員工能夠按照自己的時間工作,使得工作和生活得到最合理的平衡,這也體現以人為本的思路。
三、工業4.0對專用車行業的啟發
1、專用車行業必須適應工業4.0,加快自身轉型升級。“工業4.0”的提出將進一步推動整個汽車行業從效率、節能、信息化、安全化等各方面進行綜合性的產業升級。“工業4.0”中多次提到的柔性生產線使得資源的重新配置成為可能。在互聯網時代大背景下,供應端和消費端同時發生著劇變,工業企業核心競爭力的定義也從產品質量控制轉移到了客戶價值創造。這意味著企業需要能夠生產更復雜、更先進的產品和系統,從而在更短的時間內滿足客戶個性和多樣的要求。這與專用車的小批量、多品種、定制化特點是不謀而合。當今專用車行業依然是靜態生產線為主,很多連工業2.0都還沒有達到,完全就是小作坊式作業,很難滿足時代的要求和客戶的需求。“工業4.0”強調的是柔性生產線和動態價值鏈的實現,能夠更好地協調客戶和產品之間包括設計、訂貨、生產和物流在內的一系列具體供求關系。當靜態生產線轉變為動態生產線,實現智能管理后,多種產品的混線生產將成為可能。
2、專用車企業要加快自動化進程,重視提高能源利用率,完善人與機器之間的組織協作。比如:今后,大量的智能機器人將會被應用到專用車生產線,即便是生產過程中的短暫休息,機器人也可以隨時停機。而如果是較長時間的休息,則可以通過調節控制速度的電機使機器人進入一種待機模式。通過人機的良好配合,保證產品的一致性和生產效率的提高。
3、重視全價值鏈和供應鏈塑造。工業4.0將使整個汽車行業的供應與售后體系被重塑,或者說會形成更復雜的供應鏈和價值鏈,以及吸引更多的參與者。“工業4.0”不僅僅意味著技術和生產過程的轉變,它也同時意味著整個管理和組織結構的調整,所以在“工業4.0”所提到的3個集成中,其中有一個就是價值網絡的橫向集成,主要指公司外部的商業模式和協作伙伴關系的集成。也就是說,原本和服務商、供應商、協調制造商、客戶或設計、生產等環節的關系,都會發生顛覆。專用汽車作為運輸行業的耐用品,其產業鏈非常長,包括“原材料—零部件—生產—銷售—售后服務(配件)”等,供給鏈條十分重要。
隨著汽車制造業逐步向“工業4.0”時代切換,專用車行業在生產環節不斷智能化,也將直接推動龐大前后端體系的重塑。某些專用車零部件可能同時在跨地區的不同工廠生產,然后在一個工廠組裝,所以清楚了解一些零部件在整個供應鏈中的需求狀態變得更為重要。當專用車生產企業生產模式發生轉變,去應對更為復雜和個性的客戶需求時,它也將同時要求供應商連續不斷地準時供貨,直送工位,做到零庫存,同時加大產品前裝設計的參與,減少中間環節的成本,通過智能化控制成本。隨著“工業4.0”時代的到來,信息化覆蓋面的加大和精準度的提高,車廠生產設備、物流采購、人員等都形成一套龐大的“網絡”,將需求端、生產端以及供應端更為智能緊密地組織在一起,專用汽車制造與使用將更為能。在這個“工業4.0”或信息化智能化浪潮的推動下,充分運用智能設備、網絡、軟件,并整合價值鏈,找到一條適合自己發展的路,構建自己的平臺和生態圈才是未來專用車企業的發展之路。
4、重視互聯網,擁抱互聯網。從互聯網誕生到現在20年的歷程中,它已經給我們的觀念帶來了翻天覆地的變化,并在各個行業深度影響著我們的生活。新聞、娛樂行業的顛覆重構,電子商務企業崛起對線下零售業的全面沖擊,手機支付、P2P等新興金融模式和手段的出現,無一不是互聯網催生的結果。與此同時,移動互聯網、大數據、云計算技術的到來,也同步加速了實體和虛擬世界的結合,傳統工業的改革已是箭在弦上。未來,制造業將和服務產業一樣,建立在互聯網這一“共同底盤”之上,生產由“高度自動化”轉向“智能制造”,產品由“標準化”轉向“定制化”,全面進入工業4.0時代。數據顯示,在車聯網熱度不斷提升的大背景下,在汽車產業鏈滲透率已從2010年的4%,增長到2013年的6%,今年有望提升至7.5%。預計2018年我國車聯網市場規模將達到390億歐元,帶動相關服務的產值可能超過1萬億。在汽車產品環節,依靠車聯網實現汽車“智能化”趨勢正在加速。國內外主流車企將加速布局,試圖在產品環節率先觸摸智能“4.0時代”。 到2020年100%產品實現互聯,逐步構建未來人、車、社會互聯生態圈。未來的智能化與大數據,將會給專用車行業帶來巨大的機遇,互聯網和汽車的結合,將會顛覆現有模式,未來要走線上線下的結合開拓方式,從線上收集線索到體驗、銷售、服務,大數據將為精準制造和個性定制網羅一切可以為客戶提升價值的信息和服務。
5、加快專用車標準化和模塊化設計。德國企業非常看重標準化,往往將標準化放在首位,其次才是流程,雖然目前標準化已經做得非常完善。專用車行業也必須用標準的流程和標準的模式有效推動經濟發展,只有實現了標準的統一,端口的統一,供應端和售后服務端才能實現準時化供應,要走在客戶需求的前面,讓客戶可以自如的在網上選擇自己想要的類型和服務。
6、此外,專用車企業要注重培養適應工業4.0的高端人才培養,這也是向工業4.0不斷邁進的關鍵。自動化設備的增強會讓企業需要更多的高端人才,軟實力在工業4.0時期比硬實力更加重要。
7、向服務型制造轉變。服務型制造就是發現需求、滿足需求、創造需求,而且這個需求不僅僅是產品方面的需求,包括了服務方面的需求。以用戶需求為出發點,完全滿足用戶需求的產品。將需求真正融入產品當中,使產品更加精確、有效率。因為只有滿足用戶需求的產品才是向服務型制造轉型過程中的價值根基。接下來才是深度挖掘客戶需求,拓展增值服務。專用車企業要善于發現客戶深層次的真實需求,整合優勢資源,以個性化的整體解決方案來滿足需求,創造客戶價值最大化,進而創造新的客戶需求。
在“工業4.0”加速的時代,必定是人與機器協作創造出來的世界,未來的世界將在數據與機器、虛擬與現實的交疊中,不斷地被放大。作為專用車生產企業,如果能運用互聯網思維,在整合數據分析、研發設計、物資供應、生產制造、營銷售后、財務管理以及人才育成等方面實現全價值鏈體系化精益管理,以滿足用戶個性化需求為導向,基于網絡信息系統,依托智能制造系統,實現互聯制造,滿足定制化大規模生產的需要,快速、準確地滿足用戶需求,那將會持續贏得客戶信任,抓住客戶心靈,獨占市場的鰲頭。
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