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拓荒工业4.0

手机免费访问www.cnfol.com2013年11月27日 10:25 中国经济和信息化  查看评论
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  随着日益增多的虚拟信息流入实际生产过程,

  西门子将在未来工业生产中扮演更重要的角色。

  ◎本刊记者 王键 | 文 郑元春 | 编

  1920年的德国首都柏林,曾有近60万人每天早晨涌入工厂区,到柏西格、先令药业、通用电力、西门子-舒克特等公司上班。随着时光流逝,柏林工业开始不断衰退,林立的工业建筑人去楼空,有些甚至沦为建筑师和艺术家的栖息之地。

  如今,“工业4.0”概念在老牌制造业强国诞生,再次点燃了柏林乃至整个欧洲的制造业激情。

  欧盟工业理事会成员安东尼奥·塔贾尼已经提交了一份战略性文件,呼吁到2020年将工业在国内生产总值中所占的比例提升到16%~20%,并迫切要求再开展一次工业革命。

  作为全球最大的电气与电子公司,西门子也注意到了这些现象。坐落于北京朝阳区望京中环南路的地标式建筑——西门子大厦内,与中国企业有着140多年合作历史的西门子公司,十分看好中国制造业在未来的发展潜力。

  随着虚拟世界中生成的信息流入实际生产过程,全新的生产环境由此诞生。在智能工厂,由机器构成的团体将自行组织,供应链将自动相互协调,半成品可将下一道工序所需数据发送给负责将其变成商品的机器。

  所有这些发展中,西门子都将扮演重要角色。

  作为西门子(中国)有限公司执行副总裁兼西门子(中国)有限公司工业业务领域总裁,吴和乐接受了《中国经济和信息化》记者独家专访,操着一口英式中文的吴和乐一再表示自己的中文水平只有“一点点”,但显然,他对工业4.0的理解可远远不止“一点点”。

  4.0理念

  李强强:每个企业对工业经济应该如何发展都持不同的观点,西门子对未来工业发展的核心主张和看法是什么?

  吴和乐:我虽然没读过《第三次工业革命》和《新工业革命》这两本书,但我看过很多关于这两本书的文章,尤其是《新工业革命》。我们对新工业的发展观点很明确,那就是大力推进工业4.0。工业4.0是德国联邦经济技术部提出来的,并由德国政府和学者来推动。

  目前,德国的工业发展已经进入到相对比较完善的阶段,有些领域我们已经有了比较成熟和现代化的工厂,但有些领域还处于探索阶段。在中国,我们看到了很多挑战和企业实际转型的需求。当然,这些挑战会给中国带来一些实质性的变化。

  实际上,中国制造业现在就是一个从简单向复杂的转型升级过程。一部分中国企业要完成一些较为简单的自动化转型,我们既有经济型的产品,也可以提供高端产品。有的工厂只需要比较简单的自动化应用,有的工厂则需要从简单的应用升级到更为复杂的应用,但也有工厂需要关注整个工厂的工艺和流程,甚至需要关注数据流以及虚拟和实际相结合的部分。所以说,大家的需求都是不一样的,我们要满足多种多样动态式的市场需求,这给我们的组织带来很大的挑战。

  李强强:所以说,工业4.0更多的是一种理念,而不是一种服务?

  吴和乐:对,这是一种理念。我们现在正走在通往工业4.0的道路上,工业4.0就是2.0和3.0的一个延续而非颠覆性的东西,具体多长时间能够实现,现在还不好说,毕竟技术的发展速度是不可预知的。但可以确定的一点是,我们的领先技术已经可以实现“工业3.8”。

  实际上,我们许多生产工具都已经到位了,但要做到完全满足工业4.0的标准还存在一些问题,因为机器之间相互交流的框架、规则以及虚拟模型还不成熟,还无法通过机器自组织达到优化,现在的制造业整体也很难达到这个水平。

  李强强:刚才你也提到一个词“自组织”,那么,能否把机器的自组织简单地理解为物联网的概念?

  吴和乐:从本质上讲,工业4.0包括将虚拟网络及—实体物理系统技术一体化应用于制造业和物流业。以及在工业生产过程中使用物联网和服务技术。这将对价值创造、商业模式、下游服务和工作组织产生影响。比如我们有一个创意,虽然物与物之间是连接起来的,但如何用虚拟化的方将它实现,我们目前的工业水平是达不到的。

  李强强:物流行业的物联网应用只是一个初级阶段,任何物与物之间的交流和自组织应该是最高境界。这是不是与工业4.0的理念非常接近?

  吴和乐:现在来看,从A物体到B物体的简单信息流通是可以做到的,但是工业4.0则远远超过这种简单的沟通形式。比如两个人见面可以进行“你好,再见”之类的沟通,但我们想要进行的是有建设性或者有结论的对话,并且这些结论还可能有些后续影响。机器之间的对话也是如此。所以在工业4.0中,虚拟化是非常重要的一部分。

  柔性定制

  李强强:在中国,有的企业内部也在提智能制造。但事实上,他们只是把很传统的制造方式进行数字化处理,那么,数字制造和智能制造的核心区别在哪里?

  吴和乐:无论是智能制造还是数字制造,中国每个制造企业都有不同的物质条件和智能制造水平。有的工厂认为使用PLC(可编程逻辑控制器)就可以称为智能制造。但智能制造水平也是有不同级别来区分的。工业4.0谈到的智能制造是从物流开始到整个生产流程,集中通过一个大数据平台来实现的。人在整个过程中负责规则的制定。但实际上,现在非常智能的机器却只做了简单的事情,而不是特别智能的工作,只是简单地执行了人的命令。

  李强强:15年以前,中国的家电企业要想满足100万消费者的需求只需要5条生产线和5种产品,但现在要满足同样的条件,可能需要200多种产品甚至更多。你如何看待这个案例?

  吴和乐:这个案例反映的是中国制造业面临的一个真实普遍的情况。我没参观过你说的这家企业,不能给出明确的建议。但不是说每个新产品都需要一条新的生产线,对于这样的企业,缩短新产品的上市时间也是非常重要的,即从有一个创意到实现这个创意的时间要很短,才能不断满足消费者新的需求。

  同时,要想实现柔性生产,不仅要依靠数据的管理、硬件的提升,而且还需要人才。要想实现现代化的生产,工厂的员工需要接受大量培训。拥有足够的柔性生产能力,才能满足客户的定制化需求。

  李强强:“我想要个圆柱形的空调。”以后消费者类似的颠覆性需求可能会越来越多,恐怕柔性制造还不足以解决这些问题。

  吴和乐:是的,大规模制造可能带来的问题,就是在同一条生产线上,可能没法生产多种产品。但是,目前我们工业软件不仅可以模拟整个生产流程,还可以模拟整个材料的材质,这样不仅可以缩短产品的上市时间,而且可以使材料成本降至最低,使客户更好地适应市场。

  李强强:很多制造企业正在尝试倾听消费者的声音,但想付诸实施还要有一个过程,西门子是如何更加高效地听从客户的意见?

  吴和乐:每个公司都有自己的特点,所以我们不能给出非常具体的建议。仅就西门子来说,我们有一个非常标准的听取客户意见的流程。从产品管理开始,会主动和客户交流,知道他们的期待,并作出评估。同时,我们也会关注未来的发展趋势,为他们着想,使他们在未来更具竞争力。

  李强强:倾听用户声音离不开大数据的支持,西门子在大数据这块有什么具体的服务?

  吴和乐:现在大数据是个非常热门的词,但背后的含义我们也要弄清楚。我们目前处于工业3.8时代。虽然可以很快传输数据,但我们仍需要一个规模集中的大数据库。因为一旦数据不统一的话,就会造成非常大的混乱。如果一旦形成一个集中的数据库,那么每个数据的变化要花多长时间传递到各个部门,这个也很重要。我们的产品生命周期管理(PLM)软件,从某种程度上来说,已经可以实现大数据的集中了。

  李强强:你如何看待工业的规模化和定制化?两者是否矛盾?

  吴和乐:我认为两者并不冲突,我们可以把大规模和定制化结合到一起。我们使用的智能手机上预装不同软件,这是一种定制化。但我们谈的定制化偏向硬件上的定制,这使我们的生产产品种类更多,当然这种柔性的提高对整个生产流程要求也会更高。

  内需突围

  李强强:目前,中国的制造业正在逐渐失去优势,我们应该如何渡过难关,有何建议?

  吴和乐:目前,中国到了一个必须要改变的时候。但中国制造业面临的是困境还是机会,现在还不好作出判断。在过去的30多年里,中国的经济取得了举世瞩目的成就,制造业从过去的低劳动力成本中获得了巨大利润,但中国生产是以规模取胜,而不是以质量著称。

  人力成本低、资源成本低,一直依赖出口的发展模式是不可持续的。但是中国众多的企业和科研机构可以利用创新力量,走出一条自主研发产品之路。实际上,中国国内市场已经非常大了,如何在中国国内市场找到机会,也是很大的挑战。

  李强强:如果要实现工业4.0,中国需要一个什么样的政策氛围?如何看待现有的产业政策?

  吴和乐:工业4.0是未来一个大趋势,虚拟世界将与现实世界相融合。进入工业4.0时代后,工厂的生产能力和灵活性都将得到大幅提升,大规模的个性化生产成为可能。中国政府出台的“十二五”规划里,基本包含了未来关于制造业发展的所有要点和政策,关键是我们如何把这些政策落地变为现实。中国政府已经意识到制造业转型的重要性,并出台了相关的计划和措施,这都将指引和帮助中国制造业更上一层楼,迎接工业4.0时代。

  拓荒工业4.0

  随着日益增多的虚拟信息流入实际生产过程,

  西门子将在未来工业生产中扮演更重要的角色。

  ◎本刊记者 王键 | 文 郑元春 | 编

  1920年的德国首都柏林,曾有近60万人每天早晨涌入工厂区,到柏西格、先令药业、通用电力、西门子-舒克特等公司上班。随着时光流逝,柏林工业开始不断衰退,林立的工业建筑人去楼空,有些甚至沦为建筑师和艺术家的栖息之地。

  如今,“工业4.0”概念在老牌制造业强国诞生,再次点燃了柏林乃至整个欧洲的制造业激情。

  欧盟工业理事会成员安东尼奥·塔贾尼已经提交了一份战略性文件,呼吁到2020年将工业在国内生产总值中所占的比例提升到16%~20%,并迫切要求再开展一次工业革命。

  作为全球最大的电气与电子公司,西门子也注意到了这些现象。坐落于北京朝阳区望京中环南路的地标式建筑——西门子大厦内,与中国企业有着140多年合作历史的西门子公司,十分看好中国制造业在未来的发展潜力。

  随着虚拟世界中生成的信息流入实际生产过程,全新的生产环境由此诞生。在智能工厂,由机器构成的团体将自行组织,供应链将自动相互协调,半成品可将下一道工序所需数据发送给负责将其变成商品的机器。

  所有这些发展中,西门子都将扮演重要角色。

  作为西门子(中国)有限公司执行副总裁兼西门子(中国)有限公司工业业务领域总裁,吴和乐接受了《中国经济和信息化》记者独家专访,操着一口英式中文的吴和乐一再表示自己的中文水平只有“一点点”,但显然,他对工业4.0的理解可远远不止“一点点”。

  4.0理念

  李强强:每个企业对工业经济应该如何发展都持不同的观点,西门子对未来工业发展的核心主张和看法是什么?

  吴和乐:我虽然没读过《第三次工业革命》和《新工业革命》这两本书,但我看过很多关于这两本书的文章,尤其是《新工业革命》。我们对新工业的发展观点很明确,那就是大力推进工业4.0。工业4.0是德国联邦经济技术部提出来的,并由德国政府和学者来推动。

  目前,德国的工业发展已经进入到相对比较完善的阶段,有些领域我们已经有了比较成熟和现代化的工厂,但有些领域还处于探索阶段。在中国,我们看到了很多挑战和企业实际转型的需求。当然,这些挑战会给中国带来一些实质性的变化。

  实际上,中国制造业现在就是一个从简单向复杂的转型升级过程。一部分中国企业要完成一些较为简单的自动化转型,我们既有经济型的产品,也可以提供高端产品。有的工厂只需要比较简单的自动化应用,有的工厂则需要从简单的应用升级到更为复杂的应用,但也有工厂需要关注整个工厂的工艺和流程,甚至需要关注数据流以及虚拟和实际相结合的部分。所以说,大家的需求都是不一样的,我们要满足多种多样动态式的市场需求,这给我们的组织带来很大的挑战。

  李强强:所以说,工业4.0更多的是一种理念,而不是一种服务?

  吴和乐:对,这是一种理念。我们现在正走在通往工业4.0的道路上,工业4.0就是2.0和3.0的一个延续而非颠覆性的东西,具体多长时间能够实现,现在还不好说,毕竟技术的发展速度是不可预知的。但可以确定的一点是,我们的领先技术已经可以实现“工业3.8”。

  实际上,我们许多生产工具都已经到位了,但要做到完全满足工业4.0的标准还存在一些问题,因为机器之间相互交流的框架、规则以及虚拟模型还不成熟,还无法通过机器自组织达到优化,现在的制造业整体也很难达到这个水平。

  李强强:刚才你也提到一个词“自组织”,那么,能否把机器的自组织简单地理解为物联网的概念?

  吴和乐:从本质上讲,工业4.0包括将虚拟网络及—实体物理系统技术一体化应用于制造业和物流业。以及在工业生产过程中使用物联网和服务技术。这将对价值创造、商业模式、下游服务和工作组织产生影响。比如我们有一个创意,虽然物与物之间是连接起来的,但如何用虚拟化的方将它实现,我们目前的工业水平是达不到的。

  李强强:物流行业的物联网应用只是一个初级阶段,任何物与物之间的交流和自组织应该是最高境界。这是不是与工业4.0的理念非常接近?

  吴和乐:现在来看,从A物体到B物体的简单信息流通是可以做到的,但是工业4.0则远远超过这种简单的沟通形式。比如两个人见面可以进行“你好,再见”之类的沟通,但我们想要进行的是有建设性或者有结论的对话,并且这些结论还可能有些后续影响。机器之间的对话也是如此。所以在工业4.0中,虚拟化是非常重要的一部分。

  柔性定制

  李强强:在中国,有的企业内部也在提智能制造。但事实上,他们只是把很传统的制造方式进行数字化处理,那么,数字制造和智能制造的核心区别在哪里?

  吴和乐:无论是智能制造还是数字制造,中国每个制造企业都有不同的物质条件和智能制造水平。有的工厂认为使用PLC(可编程逻辑控制器)就可以称为智能制造。但智能制造水平也是有不同级别来区分的。工业4.0谈到的智能制造是从物流开始到整个生产流程,集中通过一个大数据平台来实现的。人在整个过程中负责规则的制定。但实际上,现在非常智能的机器却只做了简单的事情,而不是特别智能的工作,只是简单地执行了人的命令。

  李强强:15年以前,中国的家电企业要想满足100万消费者的需求只需要5条生产线和5种产品,但现在要满足同样的条件,可能需要200多种产品甚至更多。你如何看待这个案例?

  吴和乐:这个案例反映的是中国制造业面临的一个真实普遍的情况。我没参观过你说的这家企业,不能给出明确的建议。但不是说每个新产品都需要一条新的生产线,对于这样的企业,缩短新产品的上市时间也是非常重要的,即从有一个创意到实现这个创意的时间要很短,才能不断满足消费者新的需求。

  同时,要想实现柔性生产,不仅要依靠数据的管理、硬件的提升,而且还需要人才。要想实现现代化的生产,工厂的员工需要接受大量培训。拥有足够的柔性生产能力,才能满足客户的定制化需求。

  李强强:“我想要个圆柱形的空调。”以后消费者类似的颠覆性需求可能会越来越多,恐怕柔性制造还不足以解决这些问题。

  吴和乐:是的,大规模制造可能带来的问题,就是在同一条生产线上,可能没法生产多种产品。但是,目前我们工业软件不仅可以模拟整个生产流程,还可以模拟整个材料的材质,这样不仅可以缩短产品的上市时间,而且可以使材料成本降至最低,使客户更好地适应市场。

  李强强:很多制造企业正在尝试倾听消费者的声音,但想付诸实施还要有一个过程,西门子是如何更加高效地听从客户的意见?

  吴和乐:每个公司都有自己的特点,所以我们不能给出非常具体的建议。仅就西门子来说,我们有一个非常标准的听取客户意见的流程。从产品管理开始,会主动和客户交流,知道他们的期待,并作出评估。同时,我们也会关注未来的发展趋势,为他们着想,使他们在未来更具竞争力。

  李强强:倾听用户声音离不开大数据的支持,西门子在大数据这块有什么具体的服务?

  吴和乐:现在大数据是个非常热门的词,但背后的含义我们也要弄清楚。我们目前处于工业3.8时代。虽然可以很快传输数据,但我们仍需要一个规模集中的大数据库。因为一旦数据不统一的话,就会造成非常大的混乱。如果一旦形成一个集中的数据库,那么每个数据的变化要花多长时间传递到各个部门,这个也很重要。我们的产品生命周期管理(PLM)软件,从某种程度上来说,已经可以实现大数据的集中了。

  李强强:你如何看待工业的规模化和定制化?两者是否矛盾?

  吴和乐:我认为两者并不冲突,我们可以把大规模和定制化结合到一起。我们使用的智能手机上预装不同软件,这是一种定制化。但我们谈的定制化偏向硬件上的定制,这使我们的生产产品种类更多,当然这种柔性的提高对整个生产流程要求也会更高。

  内需突围

  李强强:目前,中国的制造业正在逐渐失去优势,我们应该如何渡过难关,有何建议?

  吴和乐:目前,中国到了一个必须要改变的时候。但中国制造业面临的是困境还是机会,现在还不好作出判断。在过去的30多年里,中国的经济取得了举世瞩目的成就,制造业从过去的低劳动力成本中获得了巨大利润,但中国生产是以规模取胜,而不是以质量著称。

  人力成本低、资源成本低,一直依赖出口的发展模式是不可持续的。但是中国众多的企业和科研机构可以利用创新力量,走出一条自主研发产品之路。实际上,中国国内市场已经非常大了,如何在中国国内市场找到机会,也是很大的挑战。

  李强强:如果要实现工业4.0,中国需要一个什么样的政策氛围?如何看待现有的产业政策?

  吴和乐:工业4.0是未来一个大趋势,虚拟世界将与现实世界相融合。进入工业4.0时代后,工厂的生产能力和灵活性都将得到大幅提升,大规模的个性化生产成为可能。中国政府出台的“十二五”规划里,基本包含了未来关于制造业发展的所有要点和政策,关键是我们如何把这些政策落地变为现实。中国政府已经意识到制造业转型的重要性,并出台了相关的计划和措施,这都将指引和帮助中国制造业更上一层楼,迎接工业4.0时代。

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名博
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