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工業(yè)4.0時(shí)代下自動(dòng)化工廠的巨大變革

作者:本站采編
來源:OFweek工控網(wǎng)
日期:2016-11-22 11:16:59
摘要:工業(yè)4.0是由德國(guó)政府《德國(guó)2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項(xiàng)目之一。在美國(guó),它叫做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),中國(guó)工信部叫作中國(guó)制造2025,它其實(shí)就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,都指向一個(gè)核心——智能制造。
關(guān)鍵詞:工業(yè)4.0

  工業(yè)4.0是由德國(guó)政府《德國(guó)2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項(xiàng)目之一。在美國(guó),它叫做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),中國(guó)工信部叫作中國(guó)制造2025,它其實(shí)就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,都指向一個(gè)核心——智能制造。

  在工業(yè)4.0時(shí)代,首先實(shí)現(xiàn)的是智能生產(chǎn)。比如在一些灌裝飲料的智能化生產(chǎn)工廠里,生產(chǎn)設(shè)備和管理信息系統(tǒng)各自連接起來,并且設(shè)備和信息系統(tǒng)之間也連接起來。通過一種射頻識(shí)別技術(shù),能將生產(chǎn)的原料和生產(chǎn)設(shè)備有效組接,實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。在生產(chǎn)一些飲料時(shí),能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)。比如根據(jù)特殊需要,可以在一部分瓶子里灌裝甜一點(diǎn)的,也可以根據(jù)一些顧客的身體健康生產(chǎn)些特需飲料??傊茉谕粭l生產(chǎn)線上,實(shí)現(xiàn)多品種、小批量、定制化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)每瓶灌裝飲料從網(wǎng)上下單的那一刻起,就是完全私人定制的。這就是智能生產(chǎn)。

  生產(chǎn)過程智能化了,所生產(chǎn)的產(chǎn)品也同樣智能化。比如現(xiàn)在的智能手環(huán)、智能自行車、智能跑鞋、無(wú)人駕駛汽車等都是這個(gè)思路。這些產(chǎn)品已不再是過去離開生產(chǎn)線后就獨(dú)立的裝備,而是仍然和數(shù)據(jù)采集端連接到一塊,并不斷地將數(shù)據(jù)上傳到云端,以方便用戶進(jìn)行管理。

  同時(shí),產(chǎn)品雖然離開了工廠生產(chǎn)線,但是它仍然能不斷采集用戶的數(shù)據(jù)和狀態(tài),并上傳給廠商,這使一種新的商業(yè)模式成為可能,向繼續(xù)提供的服務(wù)進(jìn)行收費(fèi),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)服務(wù)化。一旦這樣的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)后,所有的生產(chǎn)廠商將會(huì)轉(zhuǎn)型為服務(wù)商。如果購(gòu)買了一輛智能汽車,這輛汽車都會(huì)不斷地采集周邊的數(shù)據(jù)來決定自己的駕駛路線,整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)完全服務(wù)化。無(wú)人駕駛的汽車將會(huì)取代無(wú)數(shù)有人駕駛,駕照可能再也不用考取了。  


  工業(yè)4.0時(shí)代,工廠的設(shè)備也變成智能的了。工廠的智能化和工業(yè)化開始融合,云工廠便產(chǎn)生了。智能的工廠設(shè)備,將不斷地采集自己的數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上,此時(shí)哪些工廠哪些生產(chǎn)線在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),哪些在空閑,就可以進(jìn)行調(diào)配實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。

  當(dāng)云工廠出現(xiàn)后,中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)更大的創(chuàng)新高潮,整個(gè)社會(huì)將會(huì)被深刻地改變。

  工業(yè)4.0時(shí)代帶給整個(gè)世界的絕不是某個(gè)環(huán)節(jié)的改變,它將影響整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),進(jìn)而影響人們的生活。不敢想象,在工業(yè)4.0時(shí)代,地球上將會(huì)多么智能化。

  工業(yè)4.0將顛覆汽車產(chǎn)業(yè)

  在各種產(chǎn)業(yè)中,汽車制造業(yè)應(yīng)該是目前受工業(yè)4.0影響最大的行業(yè)。傳統(tǒng)的汽車工業(yè)已延續(xù)了半個(gè)世紀(jì)之久,也許是年頭太久,模式太深,導(dǎo)致他們?cè)谵D(zhuǎn)型上遠(yuǎn)沒有自己制造的汽車那樣靈活。特斯拉作為現(xiàn)代汽車工業(yè)的一匹黑馬,雖然給了人們足夠的驚喜,但大部分傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)并沒有把它的出現(xiàn)當(dāng)做一種趨勢(shì)。

  今年4月,當(dāng)特斯拉的股價(jià)徘徊在250美元左右時(shí),加重了人們對(duì)于新興汽車工業(yè)的悲觀看法。畢竟現(xiàn)金流不足是致命傷,和通用、福特、豐田、大眾這汽車界的四大家族打起持久戰(zhàn)來是吃不到甜頭的。當(dāng)四大家族聯(lián)起手來共同打成本戰(zhàn)時(shí),也就是特斯拉的滅亡之時(shí)。

  但是,再?gòu)?qiáng)大的事物都無(wú)法抵擋環(huán)境的改變??铸堊鳛樵?jīng)統(tǒng)治地球的霸者,不也在惡劣的環(huán)境下變成了今天的化石;當(dāng)年手機(jī)界的王者諾基亞,市值曾達(dá)2000億美元,如今同樣一蹶不振??铸埖臏缃^、諾基亞的失敗,并不是因?yàn)榕龅搅藦?qiáng)大的對(duì)手,而是它們不具備在新環(huán)境下的生存能力。

  作為德國(guó)工業(yè)驕傲的大眾汽車集團(tuán),近幾年來抱著一款通用車型不放,今天加個(gè)坐墊,明天換個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),后天調(diào)調(diào)價(jià)格,再起個(gè)高大上的名字,就當(dāng)做一款新車賣給用戶了。難怪德國(guó)率先提出了工業(yè)4.0的概念,可能他們自己都看不下去了。

  在工業(yè)4.0的推進(jìn)和演化過程中,有兩點(diǎn)非常重要。一個(gè)是智慧主導(dǎo),通過研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施來完成產(chǎn)業(yè)的升級(jí);另一方面就是依靠科技力量,確保智能生產(chǎn)、人機(jī)互動(dòng)、3D打印等技術(shù)在汽車生產(chǎn)上的應(yīng)用。

  另外在經(jīng)銷上,工業(yè)4.0實(shí)際上把從原料到制作、從配送到消費(fèi)者整個(gè)系統(tǒng)都進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)劃和升級(jí)。這里不得不說特斯拉的直銷模式非常符合這個(gè)時(shí)代的特色,我們總提互聯(lián)網(wǎng)思維,但更多的是在小地方才敢放手實(shí)驗(yàn)。而特斯拉這種像蘋果手機(jī)一樣的專賣店形式,無(wú)疑改變了整個(gè)產(chǎn)業(yè)格局。

  也許有一天,汽車不再是4S店里高大上的存在,我們通過手機(jī)就可以定制配置下單,然后這輛個(gè)性化的汽車就會(huì)由自動(dòng)駕駛停到您的車位上。看似遙遠(yuǎn),其實(shí)近在眼前。商業(yè)的思維永遠(yuǎn)會(huì)走在時(shí)代的前頭,而最終受益的,是我們每一個(gè)消費(fèi)者。

  解決制造業(yè)八大浪費(fèi)問題  


  精益生產(chǎn)的觀念在制造行業(yè)已經(jīng)深入人心,一個(gè)好的制造流程不僅可以減少浪費(fèi),而且能夠大幅提高生產(chǎn)效率。精益生產(chǎn)的8大浪費(fèi)包括以下幾點(diǎn):

  1、生產(chǎn)過剩

  2、在現(xiàn)場(chǎng)等候的時(shí)間

  3、不必要的運(yùn)輸

  4、過度處理或不正確的處理

  5、存貨過剩

  6、不必要的移動(dòng)搬運(yùn)

  7、瑕疵。生產(chǎn)出瑕疵品或必須修改的東西

  8、未被使用的員工創(chuàng)造力

  同樣的道理,如果社會(huì)其它部門冗員和浪費(fèi)過多,對(duì)于制造業(yè)將是承重的負(fù)擔(dān),經(jīng)濟(jì)好的時(shí)候不一定暴露出來,當(dāng)經(jīng)濟(jì)不好的時(shí)候,矛盾就會(huì)凸顯出來。舉一些例子,在我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常可以遇到:

  1.高速公路的收費(fèi)站,我們姑且不說收費(fèi)是否合理的問題,單說車子停下來,取卡,到收費(fèi)站停車,排隊(duì),交錢,走人就已經(jīng)造成不少的浪費(fèi),等待的浪費(fèi),怠速時(shí)尾氣排放增加,收費(fèi)人員完全沒有創(chuàng)造出價(jià)值,只是收入轉(zhuǎn)移的一個(gè)中介。(在現(xiàn)場(chǎng)等候的時(shí)間+未被使用的員工創(chuàng)造力)

  2.辦理繁雜的證件手續(xù),相信大家都有過去政府單位辦理證件的經(jīng)歷,開公司辦企業(yè)就不說了,嬰兒上戶口這是每個(gè)人都要經(jīng)歷的事情,流程:需要去戶口所在地的計(jì)生部門開具準(zhǔn)生證->醫(yī)院根據(jù)準(zhǔn)生證開具出生證明->派出所根據(jù)出生證明再上戶口。這已經(jīng)是最理想的情況了,如果是在北上廣深工作,戶口沒有過來,那手續(xù)之繁瑣足以讓你崩潰。如此麻煩的手續(xù)不會(huì)增加任何的產(chǎn)出和福祉,相反,因?yàn)檎块T都是5天工作制,為了辦理這些手續(xù),通常都要請(qǐng)假去辦理。(在現(xiàn)場(chǎng)等候的時(shí)間+不必要的運(yùn)輸)

  3.快遞,網(wǎng)購(gòu)的價(jià)格比實(shí)體店便宜太多,我們甚至連一些日常的用品都需要網(wǎng)購(gòu)節(jié)省成本,而這些本來可以在樓下的便利店就可以買到的。(不必要的運(yùn)輸+未被使用的員工創(chuàng)造力)

  4.還有一些崗位,因?yàn)閲?guó)情的特殊性而衍生出來的,在其它國(guó)家是很難見到的,比如交通協(xié)管員,城管,城市停車費(fèi)收費(fèi)人員,大量的保安人員。(過度處理或不正確的處理+未被使用的員工創(chuàng)造力)

  5.公共產(chǎn)品的浪費(fèi),大家經(jīng)常看到今天在修路,過幾天可能市政又把地給刨了修管網(wǎng)。不光是浪費(fèi)人力物力,還有造成的交通擁堵和大氣的粉塵污染。(過度處理或不正確的處理)

  6.房地產(chǎn),大量資金在地產(chǎn)業(yè)空轉(zhuǎn),沒有進(jìn)入實(shí)體行業(yè),房地產(chǎn)庫(kù)存增加,同時(shí)價(jià)格上漲,實(shí)體行業(yè)資金成本上升(存貨過剩)。

  在談到制造業(yè)的時(shí)候,都說到工人的工資水平高影響了企業(yè)的出口,降低國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。我們的工資水平和德國(guó),日本比起來要低的多的多,不是在一個(gè)量級(jí)上的,關(guān)鍵還是人員的效率。

  制造業(yè)是創(chuàng)造財(cái)富的部門,服務(wù)業(yè)只是收入的轉(zhuǎn)移或者再分配,而以上提到的一些崗位,連服務(wù)都算不上,完全是增加社會(huì)成本的部門。

  因?yàn)樯鐣?huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)中存在這些部門,無(wú)疑是增加社會(huì)的總成本,降低了總效率。簡(jiǎn)單來說,做事的人少,但是分餅的時(shí)候人又多,而且很多時(shí)候是沒有產(chǎn)出的人分走了大部分。這些成本都會(huì)間接或直接的體現(xiàn)到企業(yè)的成本中去。扯了半天,就是說很多人沒有進(jìn)入到實(shí)體經(jīng)濟(jì)中,需要收取更多的稅或者額外的支出來養(yǎng)這些人。

  說了這么多,什么招工難,工人工資高這些不是造成企業(yè)成本高的主要原因,是因?yàn)檎麄€(gè)社會(huì)的交易成本太高,造成大量的人力,物力的浪費(fèi),從事實(shí)業(yè)制造的人員要養(yǎng)這么多人,怎么會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)工人拿著最只能糊口的時(shí)薪,工作時(shí)間最長(zhǎng),基本上已經(jīng)到了極限,還要繼續(xù)發(fā)掘工人的潛力已經(jīng)不現(xiàn)實(shí)。中國(guó)的GDP量級(jí)已經(jīng)很大,固定投資占了很大一部分。但是建沒有人住的房子,拆掉剛修不久的馬路,數(shù)字上是不斷上漲,但是并不能增加我們的生活質(zhì)量。只有制造業(yè)蓬勃發(fā)展,生產(chǎn)出滿足大家需求的高品質(zhì)產(chǎn)品,生活質(zhì)量才能提高。

  工業(yè)4.0的關(guān)鍵是智能互聯(lián)網(wǎng)

  保千里集團(tuán)董事、副總裁陳楊輝表示,工業(yè)4.0的實(shí)質(zhì)是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,即智能互聯(lián)網(wǎng),其代表著互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展方向。它不僅是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的延伸,而是開啟了一個(gè)人與物相連、物與物相連的大連接世界。結(jié)合保千里集團(tuán)的發(fā)展,陳楊輝闡釋了智能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)各行業(yè)未來發(fā)展的影響。保千里集團(tuán)打造的智能互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)是以平臺(tái)型智能硬件為運(yùn)營(yíng)載體,配置大數(shù)據(jù)云平臺(tái),為百行百業(yè)提供智能硬件+解決方案的全營(yíng)銷平臺(tái)。目前平臺(tái)型智能硬件已形成四塊產(chǎn)品線:跨界新型智能手機(jī)、智能云屏、智能機(jī)器人、智能網(wǎng)聯(lián)汽車。正在以此為百行百業(yè)提供智能互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的解決方案,這個(gè)模式是國(guó)家戰(zhàn)略互聯(lián)網(wǎng)+的實(shí)踐模式之一?! ?/p>


  對(duì)于工業(yè)4.0未來的發(fā)展,陳楊輝認(rèn)為,工業(yè)4.0時(shí)代給制造業(yè)帶來最大的改變將是商業(yè)模式創(chuàng)新,伴隨著以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算為基礎(chǔ)的智能互聯(lián)網(wǎng)的普及,跨界新型智能手機(jī)、智能云屏、智能機(jī)器人、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能物流、智能服務(wù)等平臺(tái)型智能硬件將成為商業(yè)生態(tài)圈新的入口,對(duì)各行業(yè)商業(yè)模式帶來顛覆式的改變。

  對(duì)于工業(yè)4.0而言,實(shí)質(zhì)即“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,它是整個(gè)中國(guó)時(shí)代性的革命?,F(xiàn)階段,中國(guó)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級(jí),其中存在著巨大的變革機(jī)會(huì)。如何利用這個(gè)變革的契機(jī)與資本市場(chǎng)相結(jié)合,共同探索中國(guó)自己的產(chǎn)業(yè)之路是另一個(gè)值得深思的問題。

  對(duì)此,明照資本合伙人高大明認(rèn)為對(duì)于銀行業(yè),將促使企業(yè)信用模型的變化,帶來供應(yīng)鏈金融的創(chuàng)新,可抵押資產(chǎn)種類會(huì)更加豐富。

  自動(dòng)化生產(chǎn)效率提升25%

  自2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出工業(yè)4.0概念以來,德國(guó)就一直不遺余力地將它打造成自己的新名片,希望在全球范圍內(nèi)引領(lǐng)新一輪的工業(yè)革命。

  隨著工業(yè)4.0概念在中國(guó)的興起,機(jī)器人、3D打印、VR技術(shù)成為各大科技展覽上備受關(guān)注的產(chǎn)品?!肮I(yè)4.0并不是購(gòu)買幾個(gè)機(jī)器人或是引進(jìn)幾套自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)的,這是一次全新的工業(yè)創(chuàng)新浪潮?!倍艂フf,這不僅將增加價(jià)值創(chuàng)造的深度,還會(huì)影響工廠和戰(zhàn)略投資以及生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)布局。

  BCG最新發(fā)布的《工業(yè)4.0:未來生產(chǎn)力與制造業(yè)發(fā)展前景》指出,第四次工業(yè)革命將通過智慧整合感控技術(shù)(CPS)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理讓實(shí)體物理系統(tǒng)和電子系統(tǒng)連接在一起,在不同機(jī)器之間收集和分析數(shù)據(jù),預(yù)判錯(cuò)誤,不斷進(jìn)行自我調(diào)整,從而適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。

  與傳統(tǒng)的制造業(yè)關(guān)系相比,杜偉強(qiáng)調(diào),工業(yè)4.0的核心理念是跨界整合、高度自動(dòng)化并優(yōu)化生產(chǎn)過程。在橫向上,這意味著企業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)、研發(fā)、采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售、物流、售后服務(wù)各部門的整合。在縱向上,這意味著企業(yè)層面、工廠管理層面、運(yùn)營(yíng)控制層面、管控層面和一線層面的整合。

  “工業(yè)4.0能夠帶來以往無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)的多重受益?!倍艂ブ赋黾瓤梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)分析和模擬技術(shù)縮短從創(chuàng)意到成品的時(shí)間,加快流程速度,又可以增加靈活性,實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn);既可以通過提高自動(dòng)化程度、縮短設(shè)置時(shí)間、減少庫(kù)存提高生產(chǎn)效率,又可以利用傳感器和制動(dòng)器實(shí)時(shí)監(jiān)督生產(chǎn),改善生產(chǎn)質(zhì)量。  


  “中國(guó)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型必然會(huì)為傳統(tǒng)的低成本制造業(yè)帶來挑戰(zhàn)。制造企業(yè)只有向價(jià)值鏈上游挺進(jìn),才能負(fù)擔(dān)得起日漸升高的用工成本?!倍艂フJ(rèn)為,工業(yè)4.0是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重要政策杠桿。

  杜偉分析,工業(yè)4.0帶來的受益主要體現(xiàn)在生產(chǎn)效率的提升上。按照BCG的測(cè)算,中國(guó)總成本效率將提升5%-8%,轉(zhuǎn)化成本(不包括原材料)效率將提升15-25%。

  據(jù)BCG計(jì)算,中國(guó)制造業(yè)累計(jì)產(chǎn)品銷售成本約85萬(wàn)億元,這意味著中國(guó)工業(yè)總體生產(chǎn)效率有4萬(wàn)億-6萬(wàn)億元的提升潛力。各行業(yè)的改善程度會(huì)參差不齊。其中,工業(yè)原件生產(chǎn)商可能實(shí)現(xiàn)最高的生產(chǎn)效率提升,增長(zhǎng)20%-35%,而汽車公司的提升幅度為10%-20%。

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