2013年4月,德國首提“工業(yè)4.0”戰略。2019年2月5日,德國正式發(fā)布《國家工業(yè)戰略2030》,明確提出在某些領(lǐng)域德國需要擁有國家及歐洲范圍的旗艦企業(yè)。以下文章轉自智能論壇公眾號,由天拓四方推薦閱讀。
兩天之后,2019年2月7日,美國發(fā)布了由總統特朗普親自主持制定的未來(lái)工業(yè)發(fā)展規劃,將人工智能、先進(jìn)的制造業(yè)技術(shù)、量子信息科學(xué)和5G技術(shù)列為“推動(dòng)美國繁榮和保護國家安全”的四項關(guān)鍵技術(shù)。在白宮官網(wǎng)上,這份規劃的標題是——“美國將主宰未來(lái)工業(yè)”。
2019年4月11日,日本政府概要發(fā)布了2018年度版《制造業(yè)白皮書(shū)》,指出在生產(chǎn)第一線(xiàn)的數字化方面,中小企業(yè)與大企業(yè)相比有落后傾向,應充分利用人工智能的發(fā)展成果,加快技術(shù)傳承和節省勞力。
今天,距離第一次提出“工業(yè)4.0”戰略已經(jīng)六年了。當前大國間的制造業(yè)競賽如火如荼。第四次工業(yè)革命正在以前所未見(jiàn)的速度迎面撲來(lái),突破性技術(shù)和創(chuàng )新型業(yè)態(tài)催生的強大力量,將改寫(xiě)全球制造業(yè)的競爭格局。
這是最好的時(shí)代。中國迎來(lái)了智能制造發(fā)展的破局時(shí)刻。作為先進(jìn)制造業(yè)后來(lái)者,中國制造正在以中國速度和中國智慧奮力追趕,以期實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展,由大變強,后發(fā)先至。
想到+做到=得到
態(tài)度決定行動(dòng),行動(dòng)決定結果,想到+做到=得到,這就是中國智能制造成功破局的公式。
想到:中國企業(yè)對第四次工業(yè)革命滿(mǎn)懷信心,對投身智能制造樂(lè )觀(guān)而不遲疑
2016年和2017年,麥肯錫連續兩次對中美德日四國400多家企業(yè)領(lǐng)袖進(jìn)行了智能制造問(wèn)卷調研,面對同樣一個(gè)問(wèn)題:“與一年前相比,你對智能制造潛力的態(tài)度有何變化?”(見(jiàn)圖1)結果顯示,中國企業(yè)對智能制造抱有極大的熱情和期待,遠比美德日企業(yè)樂(lè )觀(guān):86%的中國受訪(fǎng)企業(yè)相信智能制造的潛在價(jià)值,比例遠高于美德日三個(gè)發(fā)達經(jīng)濟體的企業(yè)(美國67%,德國62%,日本40%)。與此同時(shí),美德日三國企業(yè)對智能制造的悲觀(guān)程度的比例均呈現上升態(tài)勢,而中國企業(yè)恰恰相反,持悲觀(guān)態(tài)度的比例由15%降至11%。整體而言,中國企業(yè)對第四次工業(yè)革命滿(mǎn)懷信心,對投身智能制造樂(lè )觀(guān)而不遲疑。美國和德國企業(yè)普遍感受到的是迷茫和不確定。日本是企業(yè)智能制造信心指數始終未能過(guò)半的唯一國家(2017年僅有40%的日本企業(yè)對技術(shù)革命抱以樂(lè )觀(guān)態(tài)度)。
做到:中國企業(yè)走在智能制造應用的最前端
2018年,我們向全球800多家制造企業(yè)提出了一個(gè)新的問(wèn)題:“貴公司已試點(diǎn)多少個(gè)智能制造解決方案?”結果表明,很多受訪(fǎng)企業(yè)已經(jīng)啟動(dòng)了智能制造用例的試點(diǎn)落地工作。全球范圍內,平均每家企業(yè)已經(jīng)試行了8個(gè)數字化制造方案,這是一個(gè)令人振奮的數字(見(jiàn)圖2)。

態(tài)度決定行動(dòng),聚焦中美德日四國, 一兩年前各國企業(yè)樂(lè )觀(guān)程度和各國企業(yè)實(shí)施方案數量呈正相關(guān):中國企業(yè)走在智能制造“做到”的最前端,平均每家中國企業(yè)已經(jīng)試點(diǎn)了10.2個(gè)數字化制造用例,美企平均8.5個(gè)用例,德企平均6.9個(gè)用例,日企平均4.1個(gè)數字化生產(chǎn)用例,僅為全球基準的一半水平??梢?jiàn)在智能制造落地階段,日本遠遠落后于中美德三國。
得到:德企和美企仍為智能制造的全球領(lǐng)軍者,中國企業(yè)正快速追趕
2018年麥肯錫這份調研報告還顯示,這800多家企業(yè)中超過(guò)70%的企業(yè)落入了數字化轉型試點(diǎn)“陷阱”,小規模試點(diǎn)之后無(wú)法實(shí)現公司及生態(tài)系統的全面轉型。企業(yè)試點(diǎn)進(jìn)展也十分緩慢。約29%的受訪(fǎng)企業(yè)表示其試點(diǎn)期已超過(guò)兩年, 56%表示已進(jìn)行了一至兩年的試點(diǎn), 15%表示剛剛步入試點(diǎn)階段。
只有以點(diǎn)及線(xiàn),以線(xiàn)及鏈,從試點(diǎn)走向規?;?,才能獲取智能制造的最大價(jià)值。2018年5月起,麥肯錫與世界經(jīng)濟論壇(WEF)聯(lián)手,在全球范圍內遴選智能制造領(lǐng)域的“得到”者——工業(yè)4.0“燈塔工廠(chǎng)”。意在總結先行者的成功經(jīng)驗,惠及制造業(yè)全球生態(tài)圈。最后,我們在全球約1000家企業(yè)中選出了16家“燈塔工廠(chǎng)”,它們分布在制造業(yè)的各個(gè)行業(yè),數字化試點(diǎn)之后,成功推廣到企業(yè)整個(gè)層面,取得了顯著(zhù)的財務(wù)和運營(yíng)實(shí)際效益(見(jiàn)圖3)。

這16家“燈塔工廠(chǎng)”之中,有5家來(lái)自德資企業(yè),3家來(lái)自美資企業(yè)。作為高端制造業(yè)代表的德國和全球科技創(chuàng )新中心的美國,深厚的先進(jìn)工業(yè)底蘊和全面的高質(zhì)量生產(chǎn)能力奠定了先發(fā)優(yōu)勢。難能可貴的是,作為制造業(yè)后起之秀的中國,也貢獻了2家“燈塔工廠(chǎng)”(海爾和富士康),且坐標在中國的“燈塔工廠(chǎng)”有5家(海爾、富士康、西門(mén)子、博世和丹佛斯),全球最多?!爸袊圃臁钡谝淮纬蔀橹悄苤圃斓娜驑藯U,也是發(fā)展中國家第一次在世界制造業(yè)領(lǐng)跑軍團中占據了一席之地。
2015年以來(lái),工信部陸續選出305個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項目,形成了各地各行各業(yè)的中國版“燈塔”。這些智能制造試點(diǎn)示范項目,涉及92個(gè)行業(yè)類(lèi)別,覆蓋全國境內所有?。ㄗ灾螀^、直轄市),拉動(dòng)投資超過(guò)千億元人民幣。初步統計,這些項目智能化改造前后對比,生產(chǎn)效率平均提升37.6%,最高提升了300%。
多方合力、共推智造
2019年5月8日,筆者在日本東京與100多名日本企業(yè)高管就數字化轉型開(kāi)展了一場(chǎng)深度交流。超過(guò)三分之二的日本高管坦承其所在企業(yè)已經(jīng)落后于全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的革新步伐。但反差的是,他們普遍認為,在落地數字化用例之前,必須對方案設計、難度估判、投資回報率計算做好充分準備。日本企業(yè)家們恪守著(zhù)謹慎、實(shí)用的行事原則,這也正是日本民族文化的縮影。
我們長(cháng)期觀(guān)察日本企業(yè)的轉型發(fā)現,“同而大和”的集體性格深深烙在組織的每一個(gè)細胞?!巴笔窍葲Q條件,任何變革都須取得自上而下的全體認同,這是一個(gè)漫長(cháng)而反復的過(guò)程?!按蠛汀眲t是加速器,一旦勠力同心,轉型落地就會(huì )獲得上層的強力支持和基層的踏實(shí)執行。與中國對于智能制造“因為相信、所以看見(jiàn)”有所不同,日本對于智能制造則是“因為看見(jiàn)、所以相信”。

(機器人制造巨頭之一日本發(fā)那科公司的機器人系列。圖/ 視覺(jué)中國)
從日本到德國跨越七個(gè)時(shí)區,筆者來(lái)到萊茵河畔一家制造企業(yè),主持了一場(chǎng)精益和數字化轉型效率推進(jìn)研討會(huì )。除了管理層外,主辦方還邀請了幾位一線(xiàn)生產(chǎn)管理人員。
令筆者印象最深的是一位叫奧利弗的裝配線(xiàn)生產(chǎn)主管。老奧利弗今年55歲,在車(chē)間摸爬滾打了30多年,是名副其實(shí)的生產(chǎn)“萬(wàn)事通”。當我們在討論是否應該引入穿戴式設備、室內定位和RFID技術(shù),為車(chē)間生產(chǎn)員工效率數字化賦能時(shí),奧利弗起身表示有話(huà)要說(shuō)。
他說(shuō)智能制造也許不是目前這家工廠(chǎng)最合適的出路。原因有三個(gè)。第一,數字化的意義不明顯。這家工廠(chǎng)并沒(méi)有任何標準操作手冊,奧利弗和他的200多位生產(chǎn)伙伴在過(guò)去的二三十年間,早已熟稔了裝配步驟、產(chǎn)品參數、設備狀況的每一個(gè)細節。工人們在這家工廠(chǎng)都一二十年了,穩定的員工隊伍和始終如一的重視質(zhì)量,形成了由工人主導的生產(chǎn)質(zhì)量管理體系。數字化工具導入不見(jiàn)得讓這些老兵做得更好。
第二,政策法規對個(gè)人隱私的保護趨于嚴格。數字化應用需要獲取一線(xiàn)工人的數據,歐盟最近通過(guò)的個(gè)人數據保護條例要求每一次數據采集都須征得本人同意,這在歐洲國家幾乎是不可能實(shí)現的。
第三,數字化的投資回報率不明確。大多數德國工廠(chǎng)只運行一個(gè)班次,現在工會(huì )還在討論將周工時(shí)進(jìn)一步削減,有限的生產(chǎn)資源已無(wú)法支撐數字化應用的試點(diǎn)性效益落地,遑論組織整體的數字化轉型。
德國的制造業(yè)改革復興掣肘于發(fā)達國家所固有的意識形態(tài)和制度法則。激進(jìn)、徹底、速贏(yíng)的改革舉措很難得到德國制造從業(yè)者的歡迎,德國需要的是合適、合理、合規的做法。
合適是適應德國低離職率、以人為本的制造現狀,為基層工人提供更加便利友好的生產(chǎn)環(huán)境;合理是以質(zhì)量、生產(chǎn)率、運營(yíng)成本為目標,科學(xué)優(yōu)化整個(gè)制造過(guò)程;合規是確保企業(yè)轉型契合國家的法治精神。智能制造在德國,需要仔細思考技術(shù)與人、技術(shù)與制造系統、技術(shù)與法律的可持續關(guān)系。
中國是當今世界最大的改革試驗田,我們可以看到中國制造業(yè)的今天和明天。
中國制造業(yè)的今天,近30年的人口紅利期即將結束,勞動(dòng)力成本和人口老齡化形成上升雙擊,大量勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)面臨“用工貴”和“用工荒”的嚴峻形勢。
某制造業(yè)臺企董事長(cháng)曾向筆者吐露了他“想退休但不能退”的無(wú)奈心聲。他在大陸的工廠(chǎng)有6000多名員工,但近年來(lái)飽受勞動(dòng)力短缺的困擾。其大陸工廠(chǎng)員工平均工齡不足6個(gè)月,工人離職率居高不下;工廠(chǎng)所在地區工資水平不斷攀升,原有報酬根本無(wú)法吸引現在年輕人;企業(yè)的自動(dòng)化程度很低,大多數流程極度依賴(lài)熟練操作工人;加上不斷老齡化的中國社會(huì ),未來(lái)工廠(chǎng)甚至將出現操作工的斷代風(fēng)險。
企業(yè)招工難,進(jìn)而導致產(chǎn)能波動(dòng)和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。言及至此,年逾七旬的老者幾近哽咽。
中國制造業(yè)的明天,關(guān)鍵利益相關(guān)者直面中國制造業(yè)當前的勞動(dòng)力挑戰,以開(kāi)放的姿態(tài)擁抱創(chuàng )新場(chǎng)景,凝聚多方能量形成合力,四股力量推動(dòng)中國制造業(yè)涅槃重生。
第一股力量來(lái)自對于數字化持開(kāi)放態(tài)度的員工。與發(fā)達國家不同,中國一線(xiàn)員工對智能制造新興技術(shù)更顯樂(lè )觀(guān)。廣大的基層工人積極接納與學(xué)習數字化工具,為轉型落地奠定了能力基礎。
第二股力量來(lái)自對于規?;б鏉M(mǎn)懷預期的業(yè)務(wù)領(lǐng)導者。統帥轉型的業(yè)務(wù)負責人認同中國制造規模大,普遍采用三班生產(chǎn),因此智能制造投資回報快。
第三股力量來(lái)自偏好新工廠(chǎng)的技術(shù)供應商。中國本土的技術(shù)供應商將以突破性技術(shù)重塑工廠(chǎng)為己任,致力于優(yōu)先開(kāi)發(fā)數字化應用,為轉型推廣提供了技術(shù)支撐。
第四股力量,來(lái)自大力支持的政府部門(mén)。2018年,富士康新成立的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新企業(yè)工業(yè)富聯(lián),從提交材料到上市過(guò)會(huì )僅用了36天,締造了A股市場(chǎng)IPO的最快速度。政府對于智能制造的壯志雄心和鼎力支持是最核心的推動(dòng)力。
放眼中國,越來(lái)越多的制造企業(yè)紛紛采用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新一代自動(dòng)化等工業(yè)4.0突破性技術(shù)。筆者走訪(fǎng)過(guò)在中國的五家“燈塔工廠(chǎng)”,它們比歐美同行更重視與人員相關(guān)的數字化和自動(dòng)化技術(shù)導入,旨在提升制造人員效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。在海爾的青島中央空調工廠(chǎng),實(shí)時(shí)數字化業(yè)績(jì)管理將員工的當班業(yè)績(jì)與個(gè)人獎金實(shí)時(shí)掛鉤;在無(wú)錫博世的生產(chǎn)現場(chǎng),新落成的數字技能培訓中心為智能生產(chǎn)線(xiàn)培育新一代“智能制造者”;在天津丹佛斯的質(zhì)檢工位,基于人工智能機器視覺(jué)的檢驗系統,以零誤差率完成每一次高精度的部件質(zhì)量檢驗。采用智能制造技術(shù),不讓供不應求的一線(xiàn)生產(chǎn)人員做不喜歡、不擅長(cháng)、不安全的工作,而讓他們做更有價(jià)值的工作,是多方合力下的明智之舉。
中國智能制造不能等,要兼容并蓄、集之大成
中國的智能制造在快速追趕,但制造業(yè)整體大而不強的現狀還遠未改寫(xiě)。如果把智能制造比作一場(chǎng)長(cháng)跑,那么大多數中國企業(yè)還處在第二、第三軍團位置。智能制造是一場(chǎng)非常規的長(cháng)跑,是一場(chǎng)沒(méi)有規定賽道的長(cháng)跑。筆者相信,選擇賽道是擺在企業(yè)家面前的考題,而答案很可能是兼容并蓄,集之大成(見(jiàn)圖4)。與我們同時(shí)奔跑的德國、日本和美國,都具備各自的發(fā)展優(yōu)勢和可取之處。中國唯有潛心汲取其他制造強國的“武功秘籍”,并化為自己的“內力”,才能后發(fā)先至。

在智能制造的戰略?xún)热萆?,德美日中表現出不同的目的和利益側重。德國智能制造戰略:工業(yè)4.0,目的是發(fā)揮其傳統的裝備設計和制造優(yōu)勢,進(jìn)一步提升產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力和配套價(jià)值,主要關(guān)注智能化生產(chǎn)制造能力。美國的智能制造戰略:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目的是發(fā)揮其傳統信息產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,進(jìn)一步提升面向終端用戶(hù)的體系性服務(wù)能力,主要關(guān)注智能化體系服務(wù)能力及顧客價(jià)值創(chuàng )造。日本的智能制造戰略:工業(yè)價(jià)值鏈計劃,目的是配合機器人和物聯(lián)網(wǎng),成為推進(jìn)制造業(yè)升級的三大支柱,主要關(guān)注尋求建立一個(gè)生態(tài)系統,讓全行業(yè)所有企業(yè)共同受益。中國的智能制造戰略:從制造大國成為制造強國,提升產(chǎn)品質(zhì)量和品牌價(jià)值,主要關(guān)注通過(guò)形成以智能制造為核心戰略的生產(chǎn)企業(yè),進(jìn)而帶動(dòng)相關(guān)設備和服務(wù)研發(fā)公司。發(fā)達國家向智能制造前進(jìn)的不同方式,為中國智能制造突圍提供了諸多啟示,筆者歸納為彎道超車(chē)、直道超車(chē)和換道超車(chē)三種策略。
彎道超車(chē):向德國學(xué)習根基扎實(shí)的智能制造
德國的高端工業(yè)裝備和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)是舉世聞名的,在裝備制造業(yè)享有傲視群雄的地位。同時(shí),德國人嚴謹務(wù)實(shí)的風(fēng)格,理論研究與工業(yè)應用的結合也最緊密??梢哉f(shuō)德國智能制造的核心競爭力是先進(jìn)設備和生產(chǎn)系統。在德國工業(yè)4.0的戰略框架中最重要的詞是“整合”,包括縱向整合、橫向整合及端到端整合,從而將德國在制造體系所積累的知識資產(chǎn)集成為一套最佳的設備和生產(chǎn)系統解決方案,通過(guò)不斷優(yōu)化的生產(chǎn)效率和效益實(shí)現領(lǐng)先。我們向德國學(xué)習,學(xué)的就是“彎道超車(chē)”,即打造智能生產(chǎn)系統解決方案。
西門(mén)子在成都的“燈塔工廠(chǎng)”就是范例。
2013年,西門(mén)子在成都建設的數字化工廠(chǎng)一期,從制造流程、產(chǎn)線(xiàn)布局、生產(chǎn)設備到工業(yè)軟件執行全面解決方案是其對德國姐妹工廠(chǎng)的復制,由外籍專(zhuān)家全程指導并統率決策,通過(guò)一對一緊密指導培育技能,旨在將最純正的德系智能設備和生產(chǎn)系統帶到中國,為智能制造最佳實(shí)踐的本土化創(chuàng )造先決條件。時(shí)隔五年,其數字化工廠(chǎng)二期啟動(dòng),智能制造解決方案采用“全華班”配置。100%本土工程師設計和項目管理,本土系統集成商承接項目。由于更緊密地融入了本地生態(tài)系統,項目?jì)H用六個(gè)月就完成了設計和落地全過(guò)程,勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提升,投資回報期非常短。在同一片熱土上, “德國質(zhì)量”和“中國速度”交相輝映。
直道超車(chē):向日本學(xué)習智能產(chǎn)品的客戶(hù)價(jià)值實(shí)現
在日本的制造文化里,人的價(jià)值最重要,對人的信任遠勝于對設備、數據和系統的信任,所有的自動(dòng)化、數字化、智能化也都是基于如何幫助人更好地工作為目的。因而在智能制造領(lǐng)域,日本企業(yè)談?wù)摰牟皇菣C器換人或無(wú)人工廠(chǎng),更加關(guān)注的是在人的工作中嵌入智能產(chǎn)品的微觀(guān)價(jià)值。其相關(guān)研發(fā)的主要精力集中于產(chǎn)品的IoT化和人工智能應用,識別工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各行業(yè)各價(jià)值節點(diǎn)的用戶(hù)痛點(diǎn)與訴求,專(zhuān)研能夠解決現場(chǎng)問(wèn)題、創(chuàng )造業(yè)務(wù)新價(jià)值的“點(diǎn)狀”產(chǎn)品。向日本學(xué)習,學(xué)的就是“直道超車(chē)”,即以用戶(hù)為中心打磨智能產(chǎn)品,用務(wù)實(shí)的工匠精神提供用戶(hù)所需要的實(shí)際功能。
基恩士是全世界最好的機器視覺(jué)企業(yè)之一,也是日本以工匠專(zhuān)研精神塑造智能產(chǎn)品的縮影?;魇渴侨蚵氏忍峁┤斯ぶ悄軝C器識別技術(shù)的企業(yè),這源自其對于客戶(hù)業(yè)務(wù)痛點(diǎn)與核心需求的長(cháng)期關(guān)注?;魇空J識到只有人工智能視覺(jué)產(chǎn)品才能從根本上解決現有問(wèn)題,取得行業(yè)定價(jià)權。于是大力投入研發(fā),依據用戶(hù)實(shí)際場(chǎng)景度身定制了人工智能及物聯(lián)網(wǎng)功能模塊,推出了新一代視覺(jué)解決方案。該產(chǎn)品以其獨有的技術(shù)解決了其他產(chǎn)品無(wú)法解決的現場(chǎng)問(wèn)題,牢牢占據機器視覺(jué)高端高利潤。2018年,基恩士在中國市場(chǎng)的收入是第二名的近五倍,常年維持70%左右的毛利率。增長(cháng)的背后就是工匠精神孕育的智能產(chǎn)品價(jià)值。
換道超車(chē):向美國學(xué)習數據和平臺驅動(dòng)的智能服務(wù)
作為第三次技術(shù)革命的發(fā)源地,美國在信息技術(shù)領(lǐng)域的積累深厚,擁有全世界最頂尖的信息技術(shù)企業(yè)和研發(fā)團隊。因此,在智能制造誕生伊始,美國就提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念,將數據的整合和使用作為戰略重點(diǎn),通過(guò)制定通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準,利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統的生產(chǎn)制造過(guò)程,促進(jìn)物理世界和信息世界的融合。
美國智能制造的核心是充分挖掘數據的價(jià)值,即利用其在大數據、芯片、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等“軟服務(wù)”上的強大實(shí)力,實(shí)現真正的工廠(chǎng)智能化,典型用例包括數字化資產(chǎn)管理、預見(jiàn)性維護、數字化業(yè)績(jì)管理等。向美國學(xué)習,學(xué)的就是“換道超車(chē)”,建立數據采集、傳輸、管理、分析及應用的物聯(lián)網(wǎng)架構,用數據驅動(dòng)工業(yè)智能服務(wù)的模式創(chuàng )新,成就企業(yè)主業(yè)以外的新賽道——新興業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)。
總體而言,中國制造業(yè)并沒(méi)有如德國等發(fā)達國家那樣由第三次工業(yè)革命逐漸過(guò)渡到第四次工業(yè)革命。中國雖然制造業(yè)規模最大,但是行業(yè)水平參差不齊,很多中國企業(yè)仍處于工業(yè)2.0,甚至更低的水平。同時(shí),種種挑戰也給中國制造業(yè)的前路帶來(lái)隱憂(yōu)。但是,中國制造的強國之夢(mèng)并不遙遠。敏而好學(xué)、兼容并蓄是中國智慧;勤于奮斗、后發(fā)先至是“中國速度”;脫虛向實(shí)、萬(wàn)眾創(chuàng )新是“中國創(chuàng )造”。我們堅信,中國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展將會(huì )創(chuàng )造下一個(gè)中國奇跡。