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期刊號: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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我國哪些企業(yè)需要進行工業(yè)4.0的升級改造

來源:電工電氣發(fā)布時間:2017-09-16 14:16 瀏覽次數:9021

      

我國哪些企業(yè)需要進行工業(yè)4.0的升級改造

        日前,國家信息中心報告顯示,中國制造業(yè)產能持續(xù)過剩,與此同時勞動力、土地和能源等成本不斷走高。與歐美等國相比,發(fā)展參差不齊、大而不強是我國制造業(yè)的主要現狀。在摸索轉型的過程中,不少企業(yè)都把目光對準了工業(yè)4.0為代表的智能制造模式來進行轉型升級。然而,工業(yè)4.0真正本質不是追求所謂的高新技術,而是利用先進的數字化智能制造技術,以最快的速度滿足客戶個性化需求,從而提高用戶的滿意度并確保企業(yè)的持續(xù)競爭力。

 

       工業(yè)4.0的核心目的是解決定制生產問題,同時降低這樣做的時間與成本。在今天的商業(yè)環(huán)境下,制造業(yè)企業(yè)普遍產能過剩,面臨激烈的同質競爭,傳統的經營模式越來越難奏效。同時,互聯網的快速普及和去中心化賦予用戶更多話語權,他們對體驗、個性主張有了更多要求,制造服務業(yè)成為主流。從產品轉向服務、從制造為中心轉向用戶為中心、從制造業(yè)到制造服務業(yè),這是工業(yè)4.0區(qū)別于前三次工業(yè)革命的顛覆之處。

 

       工業(yè)4.0通過建設有“智慧”的可以和用戶、供應商等多方角色實時溝通、靈活排產的工廠,以柔性化、小規(guī)模的智能生產單元替代大規(guī)模流水線,從而以更低成本、更快速度來滿足日益?zhèn)€性化的需求。在最極端的情況下,工廠甚至會為某一個用戶生產一個特定的單件商品。以3D打印為例,就是滿足定制需求的即刻式設計+生產模式。

 

       制造企業(yè)在工業(yè)3.0時代就試圖解決生產定制的問題。然而,生產定制往往意味著更高的成本、更多的時間。趨利避害下,大規(guī)模流水線成為當時主流的選擇。直到工業(yè)4.0的到來,以低廉成本進行定制生產的技術才逐步成熟。具體來說,這包含兩方面的技術:一是讓“物”更聰明強大的技術,二是讓“物”“物”互聯、自主決策的技術。

 

       工業(yè)4.0時代,機器人可以輔助人工作,甚至替代人工作。它們可以承擔高危作業(yè),提升勞動效率,并解決日益上升的人力成本問題。這也是當初德國提出工業(yè)4.0的一個重要動因,即是希望通過更加自動化、智能化的生產解決適齡勞動力不足的問題。除了機器人,智能生產所需要的傳感器、數控機床、智能倉庫、智能物流等相應技術的逐步成熟也為工業(yè)4.0的發(fā)展提供了技術基礎。

 

       另外,工業(yè)4.0時代物聯網信息共享、自主決策的技術使得生產更靈活、更柔性,可以快速響應復雜、個性化的市場需求。如果說互聯網讓智慧人之間得以更便捷地交流,那么物聯網的重點則是把死物智能化,使其能夠自動抓取相關信息,實時與他人/他物對話,并有判斷、決策的能力。如果說工業(yè)3.0的自動化是人與機器的對話,工業(yè)4.0則是機器與機器的對話。

 

       工業(yè)4.0的概念如火如荼,并不代表每個中國企業(yè)就要全盤接受工業(yè)4.0模式。個性化定制、信息物理系統的概念很美,但是落實到企業(yè)自身時需要更冷靜的思考。那么,什么樣的企業(yè)適用工業(yè)4.0呢?

 

       首先,德國的工業(yè)4.0是切合德國的國情提出的智能制造戰(zhàn)略,并不一定適合我國的國情。德國提出工業(yè)4.0是為了鞏固制造業(yè)的傳統優(yōu)勢,用互聯網、物聯網等新技術對制造業(yè)升級,強調的是對用戶個性需求的滿足。另一個制造強國美國也提出工業(yè)互聯網的概念,強調的是通過慣有的IT軟實力提升制造業(yè)的生產效率。而我國制造業(yè)的傳統優(yōu)勢呢?大規(guī)模、高復雜度、快速交貨——這與其他國家各有差異,且所面臨的主要問題是產能過剩和創(chuàng)新乏力。

 

       同時,我國的整體制造業(yè)水平尚未達到德美等制造強國的水準,不少企業(yè)首先得補課工業(yè)3.0才可能邁入工業(yè)4.0的階段。沒有成熟發(fā)達的工業(yè)3.0生產技術和基礎,難以談及工業(yè)4.0的升級改造。此外,德美等國進行智能制造升級的一大目的是解決勞動力匱乏問題,而如果中國僅采取機器換人的片面做法進行技術密集改造,可能會造成更嚴重的就業(yè)問題。

 

       更進一步來說,在有基礎的工業(yè)3.0水平之上,是否要實施工業(yè)4.0、如何實施工業(yè)4.0也取決于企業(yè)相應的定位與目標。麥肯錫的調研顯示,在工業(yè)4.0的大潮里獲益最多的是根據企業(yè)自身管理、業(yè)務和戰(zhàn)略情況來選擇部分結合工業(yè)4.0的企業(yè),而并非那些徹頭徹尾煥然一新的企業(yè)。

 

       從企業(yè)所處的行業(yè)性質、業(yè)務特點和戰(zhàn)略定位來分析它是否需要同時在自動化/智能化(新技術)和個性化(新制造)上達到比工業(yè)3.0更高的標準,從而決定企業(yè)是否應進行工業(yè)4.0的升級改造。

 

       這其中,新技術指的是高度精密自動化(機器人)和工業(yè)互聯網(CPS),而新制造指的是以滿足客戶個性化使用為目的的模式創(chuàng)新/革命。

 

       當企業(yè)同時需要很高的智能化和個性化水平時,工業(yè)4.0是首選。以海爾為例,在最新的網絡化戰(zhàn)略轉型中,海爾同時在信息化和自動化上進行升級改造:底層用戶數據互聯互通,圍繞用戶組織全流程,同時打造更加定制化的家電品類,建設互聯工廠,以小批量柔性化的生產方式應對更加個性化的訂單。

 

       當企業(yè)需要達到較高的智能化水平但不需要為客戶提供定制化的服務時,那么提升自動化水平、機器換人和提升效率降低人力成本的做法更加切實可行。石油化工、原材料制造和代工生產等行業(yè)屬于此類范疇。

 

       當企業(yè)的業(yè)務定位一個小眾的利基市場,同時其生產流程不需要也難以使用高精尖自動化技術時,工業(yè)4.0不再是最優(yōu)選擇,反而扎實打磨產品定位、做好個性化服務才是較符合投入產出的選擇。往往活躍在這個領域的是一些小而美的公司,他們的產品服務生產量小,但定價高,往往落入奢侈品類。

 

       當一些已經處于經營困境的企業(yè)可能在智能化與個性化兩方面都不夠達標,也沒有資金投入去進行工業(yè)4.0的投資。那么及時改善經營情況、提升基礎制造水平等舉措是企業(yè)應該首先實施的步驟。

 

       結論:工業(yè)4.0對我國制造企業(yè)的確有借鑒意義,然而,是否全部或部分采納仍需結合企業(yè)自身發(fā)展水平和行業(yè)特點加以考慮。