德国想从工业4.0中获得什么?
德国对工业4.0的期待主要基于对最前沿的信息极其广泛且低成本的运用。因此,我们提出了所谓的“双轨战略”:一方面注重产品本身的智能化(“领先的供应商”战略),二是强调生产过程中对初期产品或零部件的智能运用(“领先的市场”战略)。这一“双轨战略”由以下三部分组成:
一个超越企业界限的价值链和价值网络用以扩展工业的横向整合
一个连接整个价值链和生产系统的电子工程
一个企业内部灵活的、可重构的生产系统以及与之对应的纵向整合
由此,我们不难预测出工业4.0的框架下,德国的工业生产会呈现出以下特征:
第一、德国企业将拥有更强的竞争力,因为它们将能够以更低的成本更灵活、更快地生产具有高附加值的产品;
第二、德国工业价值链将因完全融入工业4.0的供应商和消费者需求而被改变;
第三、德国工业将获得更多的创新和增长动力。这些动力来源于能与网络连接使用的产品以及新的商业模式。
在此基础上,德国需要怎么贯彻实施工业4.0?德国实现工业4.0需要多方面的条件,包括技术、管理和生产准则等,它们在工业4.0的框架下应该能起到一个整体的作用。这些条件中既包括了对所有行业都适用的宏观条件,也有针对于特定的行业和科技的条件。就像德国英飞凌(Infineon)公司的托马斯·考夫曼博士指出的,“智能工厂(Smart Factory)只有在能够产生长期稳定的经济利益以及整个过程中的知识技能(Prozess-Know-how)得到可靠的保护时才能真正得以实现,另外,安全也是实现工业4.0的重要保障。微电子科技的运用将为此提供关键支持”。我们并非要寻找一个放之四海而皆准的工业4.0模式,而是应该更加强调各行各业对其的个性化应用。
除此之外,我们还应该讨论工业4.0对企业员工共决权的影响。员工的利益应该在工业4.0的实施过程中得到更多的尊重。德国企业的员工并不会因为工业4.0而降级成机器人,而会继续作为一个个独立的个体在处于生产中的绝对中心的地位。也正因为工业4.0让繁杂的生产过程进一步简化,让跨工业的连接变得可行,每一个工作的员工也会因此获得更多自我决定和自我实现的自由。这样一来,他们将获得更好地掌握信息和知识的渠道,并能够进一步将个人想法与企业发展相结合。
决定工业4.0能否实现的关键因素是什么?
德国工程科学院(Acatech)和德国经济、科学研究联盟(Die Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft)共同发表的名为《实现未来的项目——工业4.0的建议》中特意提到,工业4.0是一个“工业进化”的过程。除众所周知的研究和发展(Forschung & Entwicklung)的重要作用以外,其他因素也能对实现工业4.0起到关键作用。这些因素包括:
(一)建立合理的参考系统,实现工业标准化。工业4.0意味着跨工业的网状联系以及价值链的融合。这两者需要借助准确的参考系统和依靠统一的标准化来实现。
(二)对愈加复杂的系统的掌握。我们生活中的产品和生产系统在一天天地变得愈加复杂。合理的计划和阐释模型是掌握这些复杂原理的有力帮助,而我们的工程师们则需要适合的工具和方式来创造出这些模型。
(三)全方位覆盖工业范围的宽带基础设施。德国应该全面修建覆盖全德国并连接尽可能多个邻国的宽带基础设施,以保障高质量的网络连接装置能够应对意料之外的故障。
(四)安全。一方面,我们要保障生产设施和产品对人和环境都不会造成危害;另一方面,这些设施和产品自身也要能够防止被错误地、未被授权地使用,尤其是它们包含的数据和信息。在这样的要求下,整体的安全设施和清晰的身份验证系统是必不可少的。
(五)新型的组织和设置。在一个智能工厂中,工作人员的身份与现在相比会有一个清晰的转变:以时间为导向的管理方式将会在很大程度上改变工作内容、流程和环境,这将为员工提供更多自我发挥的空间。因此,企业应该为员工设计参与性更强的工作内容,并通过建立示范性项目将其体现出来。
(六)员工培训与再培训。工业4.0对员工的任务和素质提出了全新的要求。为此,建立合适的员工培训体系以及积极的学习环境是十分重要的,这可以鼓励自主学习以及与工作密切联系的再培训。
(七)积极的法律框架。与工业4.0相对应的新型生产流程和横向的商业网络必须受法律保护,这也就意味着需要进一步改善现有的法律框架。在这方面,我们也将可能面临一些挑战,例如企业数据保护、明晰的责任分担、个人数据的处理,以及贸易限制等等。对于这些问题,我们需要的不仅是法律层面的支持,还有经济层面的,如指导框架、合同规范、管理协定以及其他各种企业的内部审查和约束等。
(八)资源的高效利用。普通的工业生产往往伴随着较高的原材料和能源消耗,从而造成环境和供应危机。工业4.0却能够使得能源的生产率和效率获得有效的提升,这样一来,建造“智能工厂”所需的额外材料也能够通过高效生产得到平衡。
应对工业4.0,中国的当务之急是什么?
“China TechWatch”是我们开展的一项针对中国科技发展的研究项目。其中针对中国工业4.0的研究主要包括四个部分:专利白皮书、出版刊物分析、中国企业问卷调查以及总结。这个研究项目侧重于对中国科技专利发展的研究,尤其是那些与工业4.0相关的领域,比如资源管理、机器人技术、物联网等等,而这些都是中国政府提出的重点发展领域。我们希望通过了解中国的专利发展,进一步掌握中国的科技发展重点和趋势。
目前在第一阶段的研究中,我们发现,中国在2013到2015年间申请的与工业4.0相关的专利数量超过2500个,远超出了排在第二位的美国(1065)和第三位的德国(441)。然而,相关专家也指出,仅有35%左右的新申请专利是真正达到了“专利水平”(Patentfähigkeit)的。从科技的角度,我们说的“专利水平”主要是用于考量一个专利发明的这几个方面,即新颖程度、技术含量、工业应用度、创造性和专用性。35%这个数字说明了中国工业4.0应该更加注重发明创造的含金量。
(朱璧合为本刊特约观察员、法国巴黎政治学院国际发展专业研究生、德国大众集团商旅车品牌汉诺威总部实习生,本文由朱璧合于德国采访、编译)