在經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)的背景下,自2012年起,我國GDP增速開始有所放緩。作為我國重要的制造業(yè)基地,2014年,東三省GDP增速位列全國倒數(shù)。其中,黑龍江的GDP增速為5.6%、遼寧為5.8%、吉林為6.5%;2015年第一季度GDP增速依然未見起色,遼寧省一季度GDP增速僅為1.9%,黑龍江和吉林分別為4.8%和5.8%。東三省作為中國制造業(yè)的重要地區(qū),GDP增速如此緩慢,可見中國制造業(yè)正面臨的嚴重挑戰(zhàn)。
面對如此嚴峻的經(jīng)濟形勢,國家和各有關機構也在積極尋求破解之路,“互聯(lián)網(wǎng)+”“工業(yè)4.0”“中國制造2025”等概念,都是關于如何破局的探討。
“工業(yè)4.0”最主要解決的問題:效率、成本
“工業(yè)4.0”,最初是由德國提出,是利用可編程邏輯控制器(PLC)、傳感器、射頻技術(RFID)、無線網(wǎng)絡和智能生產(chǎn)軟件、虛擬現(xiàn)實、3D打印等技術,將設備與設備、設備與產(chǎn)品、虛擬與現(xiàn)實互聯(lián),通過數(shù)據(jù)收集、分析和處理,最終通過充分利用信息通訊技術和網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,簡稱CPS)相結合的手段,將制造業(yè)向智能化轉型。
未來,“工業(yè)4.0”的特點將囊括七個方面:(1)24小時不間斷作業(yè);(2)精準化生產(chǎn);(3)供應鏈高度集成;(4)小批量、定制化;(5)生產(chǎn)周期縮短;(6)集中控制到分散控制;(7)少人化。
智能生產(chǎn)是一種生產(chǎn)高度柔性化的方式,任何需求通過智能設計系統(tǒng),都能產(chǎn)生效率最高的生產(chǎn)加工方案。未來的智能工廠,將主要依靠智能信息系統(tǒng),精準地制定采購計劃、生產(chǎn)計劃和運輸計劃,可以避免出現(xiàn)生產(chǎn)配套性問題、避免庫存積壓問題和避免許多人工操作錯誤出現(xiàn)的錯發(fā)、漏發(fā)問題等。
“工業(yè)4.0”將使得企業(yè)的產(chǎn)、供、銷等環(huán)節(jié),通過信息系統(tǒng)、傳感器、無線網(wǎng)絡等連接在一起,數(shù)據(jù)傳遞及時而精確,整個供應鏈將集合成一個信息平臺,對客戶需求變化反映迅速而有效,企業(yè)的決策將更有針對性。
虛擬現(xiàn)實技術和3D打印等技術的利用,也將大大減少使用模具和試驗的時間,同時,由于生產(chǎn)加工設備的智能化,更換模具的時間也能縮短,進而大大縮短整個生產(chǎn)周期。
對于制造業(yè)企業(yè)而言,這七個方面的特征反映了“工業(yè)4.0”對企業(yè)效率和成本方面的顯著影響。通過技術的應用和技術之間的銜接,提升效率,降低成本,是“工業(yè)4.0”當前最主要解決的問題。
“工業(yè)4.0”的領跑者現(xiàn)狀——德國、美國
通過梳理德國、美國在“工業(yè)4.0”推進方面的國家政策,可以發(fā)現(xiàn),德國、美國在幾年前就已經(jīng)布局“工業(yè)4.0”或CPS。2009年,美國開始調整經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,并公布了《重振美國制造業(yè)框架》;2011年,德國首次提出“工業(yè)4.0”概念,并設立了關于“工業(yè)4.0”的研討平臺,在政策激勵下,許多德國、美國企業(yè)的生產(chǎn)效率已經(jīng)大幅提升或采取了相應舉措。兩國的信息化、工業(yè)化融合政策有著異曲同工之妙。德國、美國的事實已經(jīng)證明,“工業(yè)4.0”是通向高效率生產(chǎn)的有效途徑之一(見圖1)。
中國“工業(yè)4.0”實施不可冒進
過去由于人口紅利的釋放,中國并未十分重視“工業(yè)4.0”的發(fā)展,但是隨著科技進步,中國的勞動力優(yōu)勢逐漸消失,低效率的生產(chǎn)方式,已不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。
盡管目睹德國、美國企業(yè)的高效生產(chǎn)、信息化與工業(yè)化融合所取得的成績,很多中國企業(yè)都羨慕不已,但是,我們要正確認識實現(xiàn)“工業(yè)4.0”存在的客觀困難。
實現(xiàn)“工業(yè)4.0”是一個循序漸進的過程,我國實現(xiàn)“工業(yè)4.0”相關的技術如機器人、3D打印、虛擬現(xiàn)實等,尚不夠成熟,很難實現(xiàn)效率提升上的一步到位。資本投入的能力和政策延續(xù)方面的欠缺,導致制造業(yè)企業(yè)的整體能力相對于國外的制造業(yè)巨頭仍有一定差距。中國人口紅利正處于結束期,要改變生產(chǎn)方式,由勞動密集型向技術密集型轉變,需要一個過渡、調整的周期。實現(xiàn)“工業(yè)4.0”或信息化與制造業(yè)融合過程中,中國制造業(yè)企業(yè)要量力而為,要選擇適合自己的一條道路。
如何讓“工業(yè)4.0”在中國制造業(yè)企業(yè)落地
中國制造業(yè)企業(yè)在實現(xiàn)“工業(yè)4.0”過程中,可以引入工業(yè)工程(即日本豐田生產(chǎn)方式)的概念,通過德、日兩種生產(chǎn)理念結合應用,逐步實現(xiàn)少人化、工業(yè)自動化,最終實現(xiàn)“工業(yè)4.0”。
成立“工業(yè)4.0”組織。制造業(yè)企業(yè)要建立組織,統(tǒng)籌多學科共同推進“工業(yè)4.0”,“工業(yè)4.0”組織至少應由工業(yè)工程、機器人、信息化和工業(yè)自動化四方面的人才組成。
合理地建立“工業(yè)4.0”發(fā)展目標。中國制造業(yè)企業(yè)要實現(xiàn)“工業(yè)4.0”,結合技術成熟程度、企業(yè)生命周期等因素,可分階段進行。到2025年,爭取實現(xiàn)半自動化和“工業(yè)4.0”基礎技術完善;2025-2035年,爭取完成“工業(yè)4.0”高端技術布局,實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的自動化。技術方面,“工業(yè)4.0”的技術可以區(qū)分為基礎技術和高等技術兩種?;A技術包括PLC、無線網(wǎng)絡、傳感器、射頻技術、機器人等。高端技術包括CPS軟件、大數(shù)據(jù)處理、云計算、影像識別、3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等。
確定企業(yè)級工業(yè)4.0路線。企業(yè)級工業(yè)4.0路線,應該是在工業(yè)工程基礎上,逐漸實現(xiàn)標準化、少人化、效率提升,并加大投入改造現(xiàn)有生產(chǎn)線,逐步實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和智能化。
借工業(yè)工程助力。工業(yè)工程,也可以稱為豐田生產(chǎn)方式(TPS),它是一種不斷優(yōu)化、不斷提升效率、減少浪費的生產(chǎn)方式,在這種生產(chǎn)方式下,豐田保持數(shù)十年的盈利。豐田生產(chǎn)方式中,包括看板管理,流水線生產(chǎn),零庫存(JIT)等等,都是我國許多制造企業(yè)了解但未全面落實的或未真正落實到位的。中國制造業(yè)企業(yè),借助工業(yè)工程,可以在人口紅利結束期、“工業(yè)4.0”技術未成熟期、企業(yè)規(guī)模成長期,優(yōu)化生產(chǎn)方式,提升效率,逐步實現(xiàn)生產(chǎn)的少人和自動,為“工業(yè)4.0”的實現(xiàn)做好充分的轉型準備。
實現(xiàn)“工業(yè)4.0”需要注意的方面
前期投入巨大,科學平衡投入與產(chǎn)出。要想實現(xiàn)“工業(yè)4.0”,前期的投入是巨大的,要充分做好投入與產(chǎn)出的合理規(guī)劃。例如,中國一汽的一個全自動噴漆車間的投入,是得用十億為單位衡量的。一只功能復雜的機器手臂,是得用百萬為單位衡量的。
機器人是搶占“工業(yè)4.0”先機的決定性因素。機器人是實現(xiàn)“工業(yè)4.0”的重要環(huán)節(jié),沒有機器人,就不存在真正的“工業(yè)4.0”,對于機器人的投入要慎重,適合企業(yè)的機器人就是最好的,因為現(xiàn)在機器人的質量、功能等良莠不齊,機器人行業(yè)也未出現(xiàn)革命性的進步。
信息化建設要與生產(chǎn)加工密切結合。信息化建設,要搭建一個高效傳輸、高效計算的網(wǎng)絡系統(tǒng),最核心的是信息化要與生產(chǎn)加工密切結合,生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)要與信息系統(tǒng)無縫連接。
人才的轉變和培養(yǎng)要與“工業(yè)4.0”的推進步調一致。實現(xiàn)“工業(yè)4.0”,業(yè)界普遍認為還需要20年的時間,在這個過程中,就需要人才培養(yǎng)、人才儲備的轉變?,F(xiàn)在的企業(yè)可能更多地需要流水線的操作工,未來的企業(yè)可能更多地需要維護機器人的高級工人。
“工業(yè)4.0”要由概念走向實際。很多企業(yè)都意識到“工業(yè)4.0”能夠徹底顛覆現(xiàn)有的生產(chǎn)方式,然而由于自身經(jīng)營現(xiàn)狀,或者是戰(zhàn)略發(fā)展的限制,“工業(yè)4.0”只是停留在概念,一部分企業(yè)不肯行動,保持現(xiàn)狀;一部分企業(yè)盲目冒進,大力投資,雖然在單個或多個環(huán)節(jié)提升了效率,但是,這種效率提升被整個系統(tǒng)(或生產(chǎn)流)其他環(huán)節(jié)的低下效率淹沒。
“工業(yè)4.0”的時代大潮,是擺在中國制造業(yè)企業(yè),乃至整個國家面前的一次大好機遇。日前《中國制造2025》的發(fā)布,意味著國家層面也提供了有力的指引和政策幫助。作為制造業(yè)企業(yè),要充分抓住機會,正確認識困難,穩(wěn)扎穩(wěn)打,厚積薄發(fā);同時,引進國外先進的生產(chǎn)理念,取其精華,去其糟粕,打造具有中國特色的“工業(yè)4.0”,為實現(xiàn)中華民族的偉大復興貢獻力量。
(本文作者分別為大連大學經(jīng)濟管理學院教授,沈陽遠大企業(yè)集團企管部部長 來源:《國家治理》周刊)
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