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精益生产、班组长核心技能提升、TWI
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张海成:漫谈工业4.0     (三)中国制造业要理性对待工业4.0
2016-03-23 2026

工业4.0的核心有两个部分:一个是工业,简单的说是制造业水平;另一个是CPS(Cyber-Physical

System

)信息物理系统,所谓的CPS的本质就是用计算和网络代替人工。要谈工业4.0必须要承认这样一个事实——代替一个单位的人工需要的计算量和信息量其实是极其庞大的。当带宽和处理器的成本极低的时候,CPS研究就真正能应用了。否则抛开成本谈工业4.0纯属空谈。



工业4.0的核心有两个部分:一个是工业,简单的说是制造业水平;另一个是CPS(Cyber-Physical

System )信息物理系统,所谓的CPS的本质就是用计算和网络代替人工。要谈工业4.0必须要承认这样一个事实——代替一个单位的人工需要的计算量和信息量其实是极其庞大的。当带宽和处理器的成本极低的时候,CPS研究就真正能应用了。否则抛开成本谈工业4.0纯属空谈。

中国制造2025中所指的创新就是这两个领域的创新。

归根结底,工业革命要靠实实在在的产业实现,学界只是帮个忙。既然谈到产业实现,那么智能工厂的机器人的成本是高昂的。国内企业也只有富士康这样的企业开始使用中低端工业机器人。而更加专业的定制生产的机器人价格只高不低。只给一碗心灵鸡汤不给勺子就是耍流氓!只谈CPS和工业机器人不考虑企业成本就是耍流氓!

想想吧,如果这些技术没有真正得到普及,工业4.0绝对是一场“贵足”了的生产方式!

        工业4.0是根据德国自身的发展水平、发展阶段和软硬件条件量身打造的。有点水到渠成的意思,它对我们有借鉴意义,但还是要谨慎面对,认清自身所处的发展阶段对症下药才是上策。中国工业化水平参差不齐,大部分还没有自动化和数字化,还有很多中小企业尚处在工业2.0阶段,只有少部分中国企业可以达到3.0水平。

       你有个同学个子比你高长得比你帅还比你有钱,更要命的是他还比你努力,睡得比你晚起比你早。对于中国制造业来说这个同学就是美国就是德国就是日本。想想吧,和这样的同学竞争我们中国制造业应该做的更多。

     但是关键是我们把劲使在什么地方?我们应该怎么去做?工业4.0和中国制造2025突然变得炙手可热,在学界和企业仿佛不谈工业4.0就落伍了一样。但是有多少人整整关注过中国企业的现状?笔者无意提超英赶美和星球大战阴谋论来给工业4.0扣帽子。但是如果忽略了中国制造业的实际情况,难免又陷入了拔苗助长的怪圈。

       面对工业4.0中国制造业怎么做?

我们谈点实际的,制造业应该做点什么?笔者认为,对于中国企业来说,向工业4.0的转变将是一个渐进的演变,而非一种迅速的革命。未来几年,旧系统对制造业来说仍然是必要的。

      第一点中国制造业必须要实现产业转型。笔者认为工业4.0的核心仍然是产品而非互联网。

   缺乏核心技术一直是中国制造业的一大难题。如果我们的大多数制造业仍然处在全球产业链的中低端的话。当工业4.0到来的时候,中国制造业别说陪太子读书,到时候恐怕东门逐兔亦不可得。

从整体上来看,中国经济在劳动力方面还有价格优势,但是从原材料价格、仓储、运输成本、资金等方面考虑中国制造已经没有竞争力。美国制造现在基本上在吊打中国制造,因为美国除了劳动力价格以外其余要素均比中国便宜。更要命的是美国已经开始通过非移民法改革操刀降低劳动力价格和提升劳动力数量。

至于产能过剩,也不可以偏概全。产能过剩只是低端产业,高端产业目前来看仍然是供不应求的。而高端产业恰恰是中国制造的薄弱环节。

日本人讲精益生产的时候不讲工艺。德国人讲工业4.0的时候不讲质量。这不是人家认为不重要,而是这个问题人家早已经解决了。而我们呢?中国制造需要尽快的进行产业升级,让制造业实现品牌和创新。才有机会再次赶上这次变革。

第二点:中国非常努力的上补习班来缩小与西方在芯片制造和programming language的差距。

工业机器人虽然已经在使用成本高昂。对于很多企业来说不是用不用得上的问题是用不用得起的问题。工业机器人成本很高,而且不少关键的技术又被日本人把持

富士康的工业机器人在成都和郑州的工厂已经装备了。尽管富士康及部分国内厂商已经把中低端工业机器人价格压缩到五万到三十万级别,大规模生产后还将继续降低。但是定制生产的机器人的价格仍然让很多企业望而却步。中国大力发展宽带基础设施,投资自主CPU这些是工业4.0的基础硬件。客观的说移动互联网的局部优势并不能掩盖我们在各种传感器上落后的现实。这个功课必须恶补。

第三点:2.0升级3.0,3.0升级为3.5,实现弯道超车。

  工业4.0是工业化和信息化的结合,遗憾的是中国迄今为止都不是一个真正意义上的工业化社会。无论是硬件、软件上都不是一个纯粹意义上的工业化社会。这是笔者这些年给制造业做咨询和培训中最深刻的感受。

笔者在去年的网络上看到很多国内企业和同行居然已经有人提出了“工业4.0智能制造解决方案”、“中国制造2025智能制造成功案例”。中国制造2025提出来只有几个月,你就又成功案例了?!这简直是天方夜谭,而国人的浮躁心理由此可见一斑。

根据笔者这些年在制造业的经验,可以负责的说绝大部分的本土制造业尚未达到工业3.0的水平,让这样的企业直接过渡到智能制造,过渡到工业4.0,难免让人有“智能制造大跃进”的感觉。

在这里,我们先不谈CPS和物流网。我们只说一个很基础的企业管理软件——企业资源计划ERP,基于制造资源计划的MRPⅡ的ERP可不是什么新鲜玩意儿!这是美国人1990年提出来的东西。没错,他和你的工厂里那些90后的姑娘小伙儿是同时代的。但是这种企业级软件这么多年在中国使用的效果是很不理想!原因何在?

   首先,这些企业管理软件解决问题效果不好,不能马上看出疗效。而且依赖企业原有平台,那么企业原有平台有什么问题?

   坦率的说我们企业的流程制度、组织架构、管理模式、团队效率都有问题。企业管理问题一大堆,不是板蓝根所能解决的。应用软件企业抱怨企业本身的平台有问题。

   其次,软件企业只考虑买软件没有考虑到企业实际的需求,很多时候是在要求客户迁就软件。而贴身定制的软件显然效果更好,但是价格不菲。变换的经济形势和国家政策,使得很多企业很难在特定领域做深做强。只关心短期利益,没有做百年老店的打算。既然如此,对于优化内部的考虑就不那么重要了。这样环境下的ERP显然更像北洋水师的克虏伯重炮,拿来装点门面而已。

如果我们连工业3.0时代这种偏重于企业内网的ERP软件都使用不好,我们拿什么去面对CPS和网联网?

第四点:人的问题,任何工业的变革都是由来完成的。即使工业4.0的智能工厂实现了,作业不再依赖人来解决了,但在生产控制、编程和维护等工作中人的作用仍然不可忽视。

 产品是人设计的,材料是人购买进来的,工艺是人执行的,质量是人控制的,表单票据是人签发的。图纸、工艺卡片、文档资料、BOM表(Bill of Materials物料清单)这些东西都管不好,怎么管数字化的?

    我们的很多企业不是缺钙就是缺铁唯独不缺心眼。企业本身的部门架构分歧大于合作,组织协调成本巨大。甚至很多标准无法统一,时至今日有些企业在流程化、标准化、数据化上还有很多问题。

    本土企业即使使用了制造执行系统(MES)也存在着不兼容的问题。  

企业连最基本的信息流、工艺流、物流、资金流在企业内部尚不能畅通无阻的实现,又怎么去谈CPS呢?周五你堵在北京二环上,然后你告诉别人我要自驾车去广州参加周六的拉力赛!这话你自己信吗?只有企业内部实现了五流合一与自动化相结合才能实现更加灵活的机制。才能够适应个性化、小批量、短交期的生产。而这恰恰是互联网时代消费者个性化需求的鲜明特征。

       当中国完成工业3.0的转化之后,才可以说是发挥了小宇宙的能量。而当智能化技术也相应成熟可以满足市场需求,才可以说打通了任督二脉。有了向工业4.0过渡的可能性

     第五点:研究条件,资金的问题。从CPS的特点我们已经知道它是一个横跨多个学科的领域,尽管人们已经意识到学科交叉的重要性,但在目前的教育和评价体制下,学科之间的融合显得缺乏动力。由于工业界和学术界对科研成果的评价指标不一致,使得高校和科研机构不愿投入时间和资源来研究和弄懂工业界所遇到的实际问题。

那么制造业转型过程的资金哪里来呢?除去国家科技计划的投入之外。中国制造业在资金上真是捉襟见肘,金融资本和房地产的釜底抽薪。再加上制度成本、社会成本、环境成本和令人匪夷所思的超级地租。在这种环境下能生存已属不易!更谈何发展?创新?

在中国房地产和金融资本结合出来的经济怪物酿造了一杯叫做GDP的鸩酒,抽空了中国经济,吸干了制造业的血液。在中国制造业种植业服务业都要和房地产竞争,但是都会完败。竭泽而渔,与民争利!对此,笔者只想说一句“庆父不死,鲁难未已! ”

先不要只去谈什么工业4.0,CPS,物联网,智能制造,云工厂这些大概念,中国制造应该先扎扎实实的迈向工业3.0,提高管理水平和技术创新,过渡到工业3.5再结合成熟的CPS与物联网才能走向新时代。

对于制造业来说,最美好的邂逅是制造客户需求的成熟和制造技术的成熟——我坚信这一点。

 

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