工业4.0,画饼充饥还是真机遇?

访客:12187  发表于:2015-03-16 15:35:18

工业4.0现在特别火,有点像当年互联网思维火起来的样子。炒概念是股市的老毛病,如今做实业也不能免俗。当年没人能把互联网思维说清楚,现在言必称工业4.0的人也没有几个能把工业4.0解释明白。

何为工业4.0?

工业4.0其实是来自德国的舶来品。2011年由德国工业科技研究联盟(Industry-ScienceResearch Alliance)提出,该联盟于2012年联合德国科学与工程学会(Deutsche Akademie derTechnikwissenschaften)专门成立了工业4.0工作小组,在德国全面推广工业4.0。

根据工业4.0工作小组最终提交给德国政府的《工业4.0战略建议报告》,工业4.0指的是企业将产品、机械、物流系统、生产设施、服务通过信息物理融合系统(Cyber-PhysicalSystems,CPS)和物联网(Internet of things,IoT)整合成一个全球网络。在生产环节里,这种CPS网络由智能机械、智能仓储系统和智能生产设施组成,这些组成部分之间能够独立自主地交换数据和信息,触发行动指令和交互控制。

这种CPS网络将根本性地改变生产制造、工程设计、材料使用、供应链和产品生命周期管理等环节。每一个智慧产品都是可以通过数据标签来确定的,随时在线,随时可定位,记载自身生命周期的全部历史,当前状态完全可查,并且实现目标状态的路径可选。传感器等数据捕捉设备嵌入制造系统当中,通过CPS和IoT,这些制造系统在企业内部和业务流程(比如售后服务)垂直联网,在企业外和分散的价值网络(value networks)平行联网。从客户购买下单到产品出厂后的物流过程,这些垂直网络和平行网络都可以实现即时管理。有鉴于此,这些利益相关者需要主动采用并依赖终端对终端的工程设计来维护整个价值链。

中国需要克服的3大障碍

通过解读《工业4.0战略建议报告》,弄清工业4.0的本质,不难得出结论:工业4.0对中国制造的升级换代意义重大,就像建立数支航母编队有利于中华民族的伟大复兴一样,实现工业4.0也有助于中国制造攀登全球经济食物链的顶峰,但现阶段两者都还是可望而不可及的目标,我们不应被美丽的愿景搞得头脑发胀。工业4.0绝不同于互联网思维,没有“风口上的猪”可找,必须厚积薄发,其要在中国发展需要克服3方面的巨大障碍。

首先,网络安全形势严峻。工业4.0极度依赖CPS、IoT和大数据,在这些数据中往往包含知识产权和商业机密等关键信息,如何在随时在线、随时可定位的垂直网络和平行网络当中,确保这些数据不被滥用或被没有授权的人盗用?要确保数据安全,一方面需要国家完善相关网络安全的法令和法规,一方面需要国家有很强的技术实力。而在这两方面中国都亟待改进,中国关于数据安全的法令和法规还很模糊,无法对工业4.0所产生的海量大数据实现有效的安全监管。

另外,中国在确保网络完全方面的挑战也极其巨大,因为目前中国很多网络安全核心技术和关键设备,以及数据安全的核心设备,都被外国公司和技术垄断,网络安全前景很令人担忧。可以说,中国需要大大提升在工业4.0条件下捍卫CPS、IoT和大数据安全的能力。

其次,宽带基础设施落后。要广泛推广CPS,就必须建立起能够承载海量大数据交换的高质量宽带网络,而目前中国的宽带网络远远难以胜任,国家需要投巨资将宽带网络大规模升级,从而大大提高网络的延迟时间、可靠性、服务质量、覆盖范围还有性价比(目前数据传送的价格很高,会大大提高实现工业4.0的网络成本)。可靠性和覆盖范围对机械工程和自动化工程(applications)至关重要。中国的电信业需要为工业4.0提供性价比很高的网络数据服务,这在目前情况下实现的难度不小,或许有必要在电信业引入更多的竞争。

第三,劳动力质量严重滞后。工业4.0将大大提高对劳动力的素质要求,劳动力的各个层面都要求能够处理CPS、IoT和大数据环境下的复杂问题,进行抽象思考,创造性地面对挑战。员工需要在处理问题的过程中更加主动地承担更多的决策角色,这是去中心化管理的要求。员工还需要有高超的沟通和工作组织技巧。根据麦肯锡的《新兴市场人才报告》,在中国工程方面的大学毕业生中,只有10%左右具备被全球化企业雇用的价值。中国大学生的普遍问题就是书面解决问题能力较强,但在实际操作中解决问题能力很弱,技能组合与市场需求存在很大脱节。以IT外包服务业为例,中国大学每年只能提供16万能够在全球化背景下工作的技术人员,90%左右的工程系毕业生由于英语水平和实际工作经验的欠缺而无法有效地提供跨国IT服务。由此可见,工业4.0的发展在中国会遭遇相当程度的人才瓶颈。

总之,中国要在未来二三十年内完全实现工业4.0的目标任重而道远。笔者的建议就是在现状和工业4.0的目标之间取中间值,只在有实力的企业内部通过CPS和IoT将制造系统和业务流程(比如售后服务)垂直联网,而放弃大规模地与企业外部分散的价值网络平行联网,可以称之为工业3.5。之所以强调企业要有实力,是因为企业要有足够的资金和技术实力投入到网络安全、网络基础设施和人才培养和储备的环节当中,要忍得住几年不出大成果的寂寞,要对成本不敏感。而像华为这样的企业应该寻找这种有实力的中国企业,为他们实现工业3.5提供完整的解决方案,这就是工业4.0概念能给中国带来的实实在在的机遇,而不是画饼充饥。


文/IT168 董建伟



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