工業(yè)4.0現(xiàn)在特別火,有點(diǎn)像當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)思維火起來(lái)的樣子。炒概念是股市的老毛病,如今做實(shí)業(yè)也不能免俗。當(dāng)年沒(méi)人能把互聯(lián)網(wǎng)思維說(shuō)清楚,現(xiàn)在言必稱工業(yè)4.0的人也沒(méi)有幾個(gè)能把工業(yè)4.0解釋明白。
何為工業(yè)4.0?
工業(yè)4.0其實(shí)是來(lái)自德國(guó)的舶來(lái)品。2011年由德國(guó)工業(yè)科技研究聯(lián)盟(Industry-ScienceResearch Alliance)提出,該聯(lián)盟于2012年聯(lián)合德國(guó)科學(xué)與工程學(xué)會(huì)(Deutsche Akademie derTechnikwissenschaften)專門成立了工業(yè)4.0工作小組,在德國(guó)全面推廣工業(yè)4.0。
根據(jù)工業(yè)4.0工作小組最終提交給德國(guó)政府的《工業(yè)4.0戰(zhàn)略建議報(bào)告》,工業(yè)4.0指的是企業(yè)將產(chǎn)品、機(jī)械、物流系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)施、服務(wù)通過(guò)信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystems,CPS)和物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things,IoT)整合成一個(gè)全球網(wǎng)絡(luò)。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)里,這種CPS網(wǎng)絡(luò)由智能機(jī)械、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和智能生產(chǎn)設(shè)施組成,這些組成部分之間能夠獨(dú)立自主地交換數(shù)據(jù)和信息,觸發(fā)行動(dòng)指令和交互控制。
這種CPS網(wǎng)絡(luò)將根本性地改變生產(chǎn)制造、工程設(shè)計(jì)、材料使用、供應(yīng)鏈和產(chǎn)品生命周期管理等環(huán)節(jié)。每一個(gè)智慧產(chǎn)品都是可以通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)簽來(lái)確定的,隨時(shí)在線,隨時(shí)可定位,記載自身生命周期的全部歷史,當(dāng)前狀態(tài)完全可查,并且實(shí)現(xiàn)目標(biāo)狀態(tài)的路徑可選。傳感器等數(shù)據(jù)捕捉設(shè)備嵌入制造系統(tǒng)當(dāng)中,通過(guò)CPS和IoT,這些制造系統(tǒng)在企業(yè)內(nèi)部和業(yè)務(wù)流程(比如售后服務(wù))垂直聯(lián)網(wǎng),在企業(yè)外和分散的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)(value networks)平行聯(lián)網(wǎng)。從客戶購(gòu)買下單到產(chǎn)品出廠后的物流過(guò)程,這些垂直網(wǎng)絡(luò)和平行網(wǎng)絡(luò)都可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)管理。有鑒于此,這些利益相關(guān)者需要主動(dòng)采用并依賴終端對(duì)終端的工程設(shè)計(jì)來(lái)維護(hù)整個(gè)價(jià)值鏈。
中國(guó)需要克服的3大障礙
通過(guò)解讀《工業(yè)4.0戰(zhàn)略建議報(bào)告》,弄清工業(yè)4.0的本質(zhì),不難得出結(jié)論:工業(yè)4.0對(duì)中國(guó)制造的升級(jí)換代意義重大,就像建立數(shù)支航母編隊(duì)有利于中華民族的偉大復(fù)興一樣,實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0也有助于中國(guó)制造攀登全球經(jīng)濟(jì)食物鏈的頂峰,但現(xiàn)階段兩者都還是可望而不可及的目標(biāo),我們不應(yīng)被美麗的愿景搞得頭腦發(fā)脹。工業(yè)4.0絕不同于互聯(lián)網(wǎng)思維,沒(méi)有“風(fēng)口上的豬”可找,必須厚積薄發(fā),其要在中國(guó)發(fā)展需要克服3方面的巨大障礙。
˙首先,網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)嚴(yán)峻。工業(yè)4.0極度依賴CPS、IoT和大數(shù)據(jù),在這些數(shù)據(jù)中往往包含知識(shí)產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密等關(guān)鍵信息,如何在隨時(shí)在線、隨時(shí)可定位的垂直網(wǎng)絡(luò)和平行網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,確保這些數(shù)據(jù)不被濫用或被沒(méi)有授權(quán)的人盜用?要確保數(shù)據(jù)安全,一方面需要國(guó)家完善相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的法令和法規(guī),一方面需要國(guó)家有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力。而在這兩方面中國(guó)都亟待改進(jìn),中國(guó)關(guān)于數(shù)據(jù)安全的法令和法規(guī)還很模糊,無(wú)法對(duì)工業(yè)4.0所產(chǎn)生的海量大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的安全監(jiān)管。
另外,中國(guó)在確保網(wǎng)絡(luò)完全方面的挑戰(zhàn)也極其巨大,因?yàn)槟壳爸袊?guó)很多網(wǎng)絡(luò)安全核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備,以及數(shù)據(jù)安全的核心設(shè)備,都被外國(guó)公司和技術(shù)壟斷,網(wǎng)絡(luò)安全前景很令人擔(dān)憂。可以說(shuō),中國(guó)需要大大提升在工業(yè)4.0條件下捍衛(wèi)CPS、IoT和大數(shù)據(jù)安全的能力。
˙其次,寬帶基礎(chǔ)設(shè)施落后。要廣泛推廣CPS,就必須建立起能夠承載海量大數(shù)據(jù)交換的高質(zhì)量寬帶網(wǎng)絡(luò),而目前中國(guó)的寬帶網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以勝任,國(guó)家需要投巨資將寬帶網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模升級(jí),從而大大提高網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間、可靠性、服務(wù)質(zhì)量、覆蓋范圍還有性價(jià)比(目前數(shù)據(jù)傳送的價(jià)格很高,會(huì)大大提高實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的網(wǎng)絡(luò)成本)。可靠性和覆蓋范圍對(duì)機(jī)械工程和自動(dòng)化工程(applications)至關(guān)重要。中國(guó)的電信業(yè)需要為工業(yè)4.0提供性價(jià)比很高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù),這在目前情況下實(shí)現(xiàn)的難度不小,或許有必要在電信業(yè)引入更多的競(jìng)爭(zhēng)。
˙第三,勞動(dòng)力質(zhì)量嚴(yán)重滯后。工業(yè)4.0將大大提高對(duì)勞動(dòng)力的素質(zhì)要求,勞動(dòng)力的各個(gè)層面都要求能夠處理CPS、IoT和大數(shù)據(jù)環(huán)境下的復(fù)雜問(wèn)題,進(jìn)行抽象思考,創(chuàng)造性地面對(duì)挑戰(zhàn)。員工需要在處理問(wèn)題的過(guò)程中更加主動(dòng)地承擔(dān)更多的決策角色,這是去中心化管理的要求。員工還需要有高超的溝通和工作組織技巧。根據(jù)麥肯錫的《新興市場(chǎng)人才報(bào)告》,在中國(guó)工程方面的大學(xué)畢業(yè)生中,只有10%左右具備被全球化企業(yè)雇用的價(jià)值。中國(guó)大學(xué)生的普遍問(wèn)題就是書面解決問(wèn)題能力較強(qiáng),但在實(shí)際操作中解決問(wèn)題能力很弱,技能組合與市場(chǎng)需求存在很大脫節(jié)。以IT外包服務(wù)業(yè)為例,中國(guó)大學(xué)每年只能提供16萬(wàn)能夠在全球化背景下工作的技術(shù)人員,90%左右的工程系畢業(yè)生由于英語(yǔ)水平和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的欠缺而無(wú)法有效地提供跨國(guó)IT服務(wù)。由此可見(jiàn),工業(yè)4.0的發(fā)展在中國(guó)會(huì)遭遇相當(dāng)程度的人才瓶頸。
總之,中國(guó)要在未來(lái)二三十年內(nèi)完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)。筆者的建議就是在現(xiàn)狀和工業(yè)4.0的目標(biāo)之間取中間值,只在有實(shí)力的企業(yè)內(nèi)部通過(guò)CPS和IoT將制造系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程(比如售后服務(wù))垂直聯(lián)網(wǎng),而放棄大規(guī)模地與企業(yè)外部分散的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)平行聯(lián)網(wǎng),可以稱之為工業(yè)3.5。之所以強(qiáng)調(diào)企業(yè)要有實(shí)力,是因?yàn)槠髽I(yè)要有足夠的資金和技術(shù)實(shí)力投入到網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備的環(huán)節(jié)當(dāng)中,要忍得住幾年不出大成果的寂寞,要對(duì)成本不敏感。而像華為這樣的企業(yè)應(yīng)該尋找這種有實(shí)力的中國(guó)企業(yè),為他們實(shí)現(xiàn)工業(yè)3.5提供完整的解決方案,這就是工業(yè)4.0概念能給中國(guó)帶來(lái)的實(shí)實(shí)在在的機(jī)遇,而不是畫餅充饑。