德國工業(yè)4.0到底長什么樣？

可以看到在德國工業(yè)4.0不再只是口頭遠(yuǎn)景，而是具體落在實(shí)踐，重點(diǎn)涉及在汽車，航空行業(yè)，以及技術(shù)含量很高的一體化生產(chǎn)領(lǐng)域。雖然每一個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的成熟度不同，最終都會(huì)被涉及，通用電氣ceo杰夫•伊梅爾特說“未來，每個(gè)企業(yè)都將成為一個(gè)軟件公司”。

德國整個(gè)汽車制造領(lǐng)域，都處于工業(yè)4.0的實(shí)施過程，目前每年400億歐元用于軟件開發(fā)，2500億歐元投入硬件。

對比中國而言，工業(yè)4.0對整個(gè)系統(tǒng)程序優(yōu)化落實(shí)到位，可能中國的同行需要加大更大的投資力度才行。

▌哪一些領(lǐng)域會(huì)被工業(yè)4.0涉及？有以下五個(gè)方面：

對于統(tǒng)一認(rèn)識相關(guān)架構(gòu)以及隨插即用的合作基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)交流平臺服務(wù)對象從erp到自動(dòng)化轉(zhuǎn)換；通過rfid技術(shù)來運(yùn)輸，用于物流領(lǐng)域；在能源領(lǐng)域，對mljt，3d打印機(jī)，step等系統(tǒng)化處理；通過加強(qiáng)云安全實(shí)現(xiàn)云運(yùn)用的信任。

▌工業(yè)4.0來襲，你的智能工廠需要做那些準(zhǔn)備？

需要強(qiáng)調(diào)的是，踐行工業(yè)4.0，一定不能跳過精益管理這塊，據(jù)我所知，中國企業(yè)很容易跳過這塊，看到有了信息化智能化，就可以節(jié)省人力成本，但并沒有那么簡單。直接跳過精益管理是不可能完成工業(yè)4.0的。

德國經(jīng)歷了20多年的精益管理準(zhǔn)備，因?yàn)槿斯こ杀竞屠淆g化的背景，先在人海戰(zhàn)術(shù)和信息智能比例的考量，再運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)去貼近智能化。我們需要將對工業(yè)4.0的高度熱情，先投到精益管理，德國有一句諺語說，一個(gè)傻子有了工具，他還是傻子，但有了工具之后的傻子，破壞力更強(qiáng)，這并不是說中國企業(yè)不會(huì)精益制造，只是需要把三個(gè)前提條件重新認(rèn)知。

關(guān)于工業(yè)4.0，很多德國企業(yè)也有三大認(rèn)識誤區(qū)：

1、和數(shù)字化工廠沒有任何聯(lián)系，要實(shí)現(xiàn)信息化自動(dòng)化，把生產(chǎn)過程相關(guān)數(shù)據(jù)有輸出性的儲(chǔ)存，進(jìn)行內(nèi)部聯(lián)結(jié)，而不是直接上智能生產(chǎn)；

2、很多生產(chǎn)商覺得自己和工業(yè)4.0沒有關(guān)系，我的觀點(diǎn)是未來所有生產(chǎn)領(lǐng)域都不能脫離工業(yè)4.0；

3 、信息化路徑管理沒有做到位，以為只要工業(yè)4.0了，就可以有效率了，其實(shí)任何一方面都需要精細(xì)化，尤其對精益管理的投入，使路徑效率提高才能實(shí)現(xiàn)效益最大化。

工業(yè)4.1系統(tǒng)長什么樣，看這一張圖就夠了

德國公司的經(jīng)驗(yàn)是把策略放在首位，然后輔助進(jìn)行對服務(wù)，產(chǎn)品，工廠三方面的智能化。

德國踐行工業(yè)4.0我們也走了很多冤枉路，西門子，寶馬等公司的經(jīng)驗(yàn)是，策略才是最重要的。即便建成了智能工廠，創(chuàng)造了智能產(chǎn)品，但最終抵達(dá)用戶是無用的，對公司發(fā)展成本太高。所以，策略為先尤為重要。

其次，對管理(尤其建設(shè)軟文化)的優(yōu)化需要重新認(rèn)識。很多企業(yè)覺得it標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)字化聯(lián)接更為重要，看看戴姆勒如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，它會(huì)注重軟件開發(fā)，讓人車互動(dòng)，這將影響到后臺所有模式的變革，涉及供應(yīng)商，合作伙伴，用戶都變了，導(dǎo)致生產(chǎn)流程的變化，最終都要回歸到領(lǐng)導(dǎo)層對變革的理解和戰(zhàn)略決定。

在智能工廠的一般狀態(tài)中，包括數(shù)字化，智能數(shù)據(jù)，智能生產(chǎn)，CPS(信息物理系統(tǒng))，聯(lián)接，智能物流六個(gè)模塊。

來看看幾個(gè)案例吧，3d打印在零部件生產(chǎn)，樣品展示，系列產(chǎn)品都會(huì)有廣泛應(yīng)用。短短兩年時(shí)間，助聽器行業(yè)基本上都完成了額外加工替代的轉(zhuǎn)型。

而通用電氣使用3d打印機(jī)來生產(chǎn)某些噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴，同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，節(jié)約成本75%，在此之前需要生產(chǎn)并組裝20多個(gè)零部件的工序，被一步到位的3d打印機(jī)取代，年產(chǎn)量達(dá)到45000件。寶馬和本田使用3d打印技術(shù)，銷售商可以在終端為顧客直接提供零部件。比如寶馬用3d打印的雨刷，根據(jù)用戶的使用情況，給您定制一個(gè)專屬雨刷，實(shí)現(xiàn)降噪。

需要提醒的是3D打印技術(shù)對應(yīng)的產(chǎn)品前提是高價(jià)值的領(lǐng)域和個(gè)性化的定制。

來看看智能工廠對德國sew公司生產(chǎn)帶來的改變和兩種生產(chǎn)方式的不同，變革一目了然(1980年的場景和現(xiàn)在很多中國企業(yè)還是很像的)。

▌西門子，SEW，奧迪讓你知道什么是工業(yè)4.0標(biāo)桿

德國工業(yè)4.0在以下三家企業(yè)的應(yīng)用實(shí)例充分說明了發(fā)展現(xiàn)狀，西門子是高度自動(dòng)化，將it和精益管理結(jié)合；sew主要在CPS(信息物理系統(tǒng))，用數(shù)量有限的it技術(shù)來完成精益管理和科技自動(dòng)化聯(lián)接；奧迪是關(guān)于整車框架組裝獨(dú)立自主的生產(chǎn)系統(tǒng)。

西門子amberg安貝格工廠擁有歐洲最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺，它只針對電子元件的生產(chǎn)，亮點(diǎn)是24小時(shí)完成生產(chǎn)直接運(yùn)貨。

其特點(diǎn)是要求員工有精益管理的執(zhí)照，首先會(huì)對每個(gè)員工進(jìn)行培訓(xùn)，費(fèi)用是每人15000歐元，人員編織變得順利后，再過度到工業(yè)4.0，著重質(zhì)量提高和降低成本。德國的人工成本大約為中國的5倍，所以，工廠的目標(biāo)是當(dāng)天收到訂單，當(dāng)天完成并提供給顧客。

由于實(shí)時(shí)監(jiān)測并挖掘分析質(zhì)量數(shù)據(jù)，次品率大大降低。工廠負(fù)責(zé)人卡爾·比特納說，該廠質(zhì)量合格率高達(dá)99.99885%，“全球沒有任何一家同類工廠可以實(shí)現(xiàn)如此低的次品率”。

我參與到了這個(gè)工廠相關(guān)建設(shè)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)體現(xiàn)為每班次300名工人，每秒生產(chǎn)1個(gè)設(shè)備，每年1200萬件simatic產(chǎn)品，每天產(chǎn)生5千萬條步驟處理信息，通過聽取員工的建議，生產(chǎn)效率提高了40%。

對比中國工廠，是先考慮投入大量的勞動(dòng)力，但這里只有每班次300名工人，效益率可見不同。

一杯咖啡的時(shí)間，一個(gè)新產(chǎn)品出現(xiàn)了。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，無論元件、半成品還是待交付的產(chǎn)品，均有各自編碼，在電路板安裝上生產(chǎn)線之后，可全程自動(dòng)確定每道工序；生產(chǎn)的每個(gè)流程，包括焊接、裝配或物流包裝等，一切過程數(shù)據(jù)也都記錄在案可供追溯；例如焊接溫度，加工一個(gè)螺絲的時(shí)間等，而這套系統(tǒng)適用于所有員工，通過drill-down系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)直觀化。

更重要的是：在一條流水線上，可通過預(yù)先設(shè)置控制程序，自動(dòng)裝配不同元件，流水生產(chǎn)出各具特性的產(chǎn)品。

管理文化有一點(diǎn)特別值得提出，它的目標(biāo)是每個(gè)員工每天下班之后，比上班更聰明，尋求解決方案，而不是論成敗的肇事者。

▌20年精益管理成功典范Sew急迫轉(zhuǎn)型

Sew創(chuàng)建于1931年，是個(gè)家族企業(yè)，在發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，大約16000名員工，2014年度銷售額是25億歐元，涉及領(lǐng)域包括發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱，減速機(jī)，所組裝所需的相關(guān)部件，電子操控的發(fā)動(dòng)機(jī)。

在這里工作，人就像和機(jī)器“結(jié)婚”了，生產(chǎn)指令和移動(dòng)組裝助手配對，自動(dòng)運(yùn)營的工作臺會(huì)自動(dòng)適應(yīng)員工的需求，比如自動(dòng)感應(yīng)身高調(diào)節(jié)座椅高度，任務(wù)自動(dòng)提示，引導(dǎo)工人進(jìn)行不同工作程序，并且把機(jī)器運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。

工人減少了對流程化的思考，解決了呆板的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)問題，這就是工業(yè)4.0中發(fā)動(dòng)機(jī)組裝的應(yīng)用。在原材料運(yùn)輸方面，在組裝車間的每個(gè)用于運(yùn)輸?shù)难b載盒，都會(huì)按正確的順序設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)對其的導(dǎo)航。

在精益管理觀念指引下，把工業(yè)4.0的概念和精益管理結(jié)合，形成“精益工業(yè)4.0”，那么就不會(huì)把技術(shù)當(dāng)作追求的目的。相反的，效率和人才會(huì)被放置在生產(chǎn)過程中心。

再來看幾組數(shù)據(jù)吧，所需時(shí)間減少大于約50%-70%，經(jīng)濟(jì)效益提高約20%，工廠總產(chǎn)量增加約30%。

▌奧迪工業(yè)4.0，生產(chǎn)的每輛車都不一樣

目前車身制造全部自動(dòng)化，最終組裝還是需要人工，工業(yè)4.0涉及的業(yè)務(wù)有預(yù)測維護(hù)，3d打印樣品，數(shù)字化工廠，靈敏機(jī)器人協(xié)助等，值得提出的是奧迪先數(shù)字模擬運(yùn)營，再投入運(yùn)用。

或遲或早，每一個(gè)領(lǐng)域以及每一個(gè)企業(yè)，都將開始轉(zhuǎn)變。

而新的經(jīng)營模式需要你去考慮的4個(gè)重要問題？

1、我們這個(gè)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)調(diào)整和領(lǐng)域范圍是如何被影響的？

2、精益效益鏈的構(gòu)成和競爭機(jī)制將如何被影響？

3、作為企業(yè)需要做出哪些新的策略性決定

4、新的產(chǎn)品會(huì)帶來哪些結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，由此還會(huì)引發(fā)哪些挑戰(zhàn)

此外，還有5個(gè)需要避免的錯(cuò)誤：

1、提供一些對于用戶而言沒有價(jià)值的功能

2、低估或者錯(cuò)誤估計(jì)了it安全和數(shù)據(jù)安全的重要性

3、忽略或低估市場上的新競爭威脅

4、等待時(shí)間太久(工業(yè)4.0就是一個(gè)遠(yuǎn)景)

5、低估企業(yè)內(nèi)部管理的潛能