在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的背景下,自2012年起,我國(guó)GDP增速開始有所放緩。作為我國(guó)重要的制造業(yè)基地,2014年,東三省GDP增速位列全國(guó)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(guó)制造業(yè)的重要地區(qū),GDP增速如此緩慢,可見中國(guó)制造業(yè)正面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
面對(duì)如此嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢(shì),國(guó)家和各有關(guān)機(jī)構(gòu)也在積極尋求破解之路,“互聯(lián)網(wǎng)+”“工業(yè)4.0”“中國(guó)制造2025”等概念,都是關(guān)于如何破局的探討。
“工業(yè)4.0”最主要解決的問(wèn)題:效率、成本
“工業(yè)4.0”,最初是由德國(guó)提出,是利用可編程邏輯控制器(PLC)、傳感器、射頻技術(shù)(RFID)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和智能生產(chǎn)軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D打印等技術(shù),將設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與產(chǎn)品、虛擬與現(xiàn)實(shí)互聯(lián),通過(guò)數(shù)據(jù)收集、分析和處理,最終通過(guò)充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,簡(jiǎn)稱CPS)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
未來(lái),“工業(yè)4.0”的特點(diǎn)將囊括七個(gè)方面:(1)24小時(shí)不間斷作業(yè);(2)精準(zhǔn)化生產(chǎn);(3)供應(yīng)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(guò)智能設(shè)計(jì)系統(tǒng),都能產(chǎn)生效率最高的生產(chǎn)加工方案。未來(lái)的智能工廠,將主要依靠智能信息系統(tǒng),精準(zhǔn)地制定采購(gòu)計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃和運(yùn)輸計(jì)劃,可以避免出現(xiàn)生產(chǎn)配套性問(wèn)題、避免庫(kù)存積壓?jiǎn)栴}和避免許多人工操作錯(cuò)誤出現(xiàn)的錯(cuò)發(fā)、漏發(fā)問(wèn)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(guò)信息系統(tǒng)、傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等連接在一起,數(shù)據(jù)傳遞及時(shí)而精確,整個(gè)供應(yīng)鏈將集合成一個(gè)信息平臺(tái),對(duì)客戶需求變化反映迅速而有效,企業(yè)的決策將更有針對(duì)性。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和3D打印等技術(shù)的利用,也將大大減少使用模具和試驗(yàn)的時(shí)間,同時(shí),由于生產(chǎn)加工設(shè)備的智能化,更換模具的時(shí)間也能縮短,進(jìn)而大大縮短整個(gè)生產(chǎn)周期。
對(duì)于制造業(yè)企業(yè)而言,這七個(gè)方面的特征反映了“工業(yè)4.0”對(duì)企業(yè)效率和成本方面的顯著影響。通過(guò)技術(shù)的應(yīng)用和技術(shù)之間的銜接,提升效率,降低成本,是“工業(yè)4.0”當(dāng)前最主要解決的問(wèn)題。
“工業(yè)4.0”的領(lǐng)跑者現(xiàn)狀——德國(guó)、美國(guó)
通過(guò)梳理德國(guó)、美國(guó)在“工業(yè)4.0”推進(jìn)方面的國(guó)家政策,可以發(fā)現(xiàn),德國(guó)、美國(guó)在幾年前就已經(jīng)布局“工業(yè)4.0”或CPS。2009年,美國(guó)開始調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,并公布了《重振美國(guó)制造業(yè)框架》;2011年,德國(guó)首次提出“工業(yè)4.0”概念,并設(shè)立了關(guān)于“工業(yè)4.0”的研討平臺(tái),在政策激勵(lì)下,許多德國(guó)、美國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)效率已經(jīng)大幅提升或采取了相應(yīng)舉措。兩國(guó)的信息化、工業(yè)化融合政策有著異曲同工之妙。德國(guó)、美國(guó)的事實(shí)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(guó)“工業(yè)4.0”實(shí)施不可冒進(jìn)
過(guò)去由于人口紅利的釋放,中國(guó)并未十分重視“工業(yè)4.0”的發(fā)展,但是隨著科技進(jìn)步,中國(guó)的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)逐漸消失,低效率的生產(chǎn)方式,已不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。
盡管目睹德國(guó)、美國(guó)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(jī),很多中國(guó)企業(yè)都羨慕不已,但是,我們要正確認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”存在的客觀困難。
實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,我國(guó)實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”相關(guān)的技術(shù)如機(jī)器人、3D打印、虛擬現(xiàn)實(shí)等,尚不夠成熟,很難實(shí)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(dǎo)致制造業(yè)企業(yè)的整體能力相對(duì)于國(guó)外的制造業(yè)巨頭仍有一定差距。中國(guó)人口紅利正處于結(jié)束期,要改變生產(chǎn)方式,由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變,需要一個(gè)過(guò)渡、調(diào)整的周期。實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”或信息化與制造業(yè)融合過(guò)程中,中國(guó)制造業(yè)企業(yè)要量力而為,要選擇適合自己的一條道路。