原创德国工业4.0的标杆解密：每年2万亿都干什么

 2015-11-4 14:32  1518 13 14 分类: 机器人/ AI

诗道芬咨询有限公司工业4.0部门主管，《汽车制造业的工业4.0》作者沃尔特·胡贝尔博士点评：

人是最重要因素，“一个傻子有了工具，还是傻子，但有了工具后的傻子破坏力更强”。

德国工业4.0到底长什么样？重点涉及在汽车，航空行业，以及技术含量很高的一体化生产领域。虽然每一个领域发展的成熟度不同，最终都会被涉及，通用电气ceo杰夫·伊梅尔特说“未来，每个企业都将成为一个软件公司”。

德国整个汽车制造领域，都处于工业4.0的实施过程，目前每年400亿欧元用于软件开发，2500亿欧元投入硬件。工业4.0对整个系统程序优化落实到位，可能中国的同行需要加大更大的投资力度才行。

需要强调的是，践行工业4.0，一定不能跳过精益管理这块，据我所知，中国企业很容易跳过这块，看到有了信息化智能化，就可以节省人力成本，但并没有那么简单。直接跳过精益管理是不可能完成工业4.0的。

德国经历了20多年的精益管理准备，因为人工成本和老龄化的背景，先在人海战术和信息智能比例的考量，再运用经验去贴近智能化。我们需要将对工业4.0的高度热情，先投到精益管理，德国有一句谚语说，一个傻子有了工具，他还是傻子，但有了工具之后的傻子，破坏力更强，这并不是说中国企业不会精益制造，只是需要把三个前提条件重新认知。

关于工业4.0，很多德国企业也有三大认识误区：

1、和数字化工厂没有任何联系，要实现信息化自动化，把生产过程相关数据有输出性的储存，进行内部联结，而不是直接上智能生产；

2、很多生产商觉得自己和工业4.0没有关系，我的观点是未来所有生产领域都不能脱离工业4.0；

3、信息化路径管理没有做到位，以为只要工业4.0了，就可以有效率了，其实任何一方面都需要精细化，尤其对精益管理的投入，使路径效率提高才能实现效益最大化。

德国践行工业4.0我们也走了很多冤枉路，西门子，宝马等公司的经验是，策略才是最重要的。即便建成了智能工厂，创造了智能产品，但最终抵达用户是无用的，对公司发展成本太高。所以，策略为先尤为重要。

产业互联网将诞生下一个BAT

如果说过去的十到十五年，是消费互联网的黄金年代，诞生了BAT等互联网巨头，那么时至今日，风口正逐渐转向产业互联网。互联网在改造完消费服务业以后，正缓慢而坚定地来到了工业领域，以“工业4.0”之名，掀起了再造工业的革命。

“当外部环境变化很小的时候，这是一个适合大企业生存的时代，当外部环境变动很大的时候，这是一个适合中小企业生存的时代。”

为什么最近十年，大企业的经营似乎越来越困难了？其实，很多时候并不是因为企业本身出了什么问题，而是由于动荡的外部环境。今天的我们与15年前的企业家所面临的外部环境是不一样的，那时的外部环境变动很小，但如今，一切都已改变。

在工业时代能确定的很多东西，到了互联网时代已经不复存在，互联网移动技术推动下人们的生活方式的彻底改变，这也导致了用户行为和价值判断的改变，直接影响到我们的产品、服务、工作方式和对组织架构的理解。然而，我们之前的管理都是基于确认的事实或者有把握的假设，所以万科总裁王石讲了一句经典的话：“现在的万科不制订战略，因为我们不知道未来5年会是什么样的”。

造成这种不确定性的关键因素主要有三个，一个是用户和市场。现在的用户已经不单单是商品或者是服务单纯的接收者，而是主动成为参与者，特别是互联网和信息技术的发展，不仅混淆了消费者和生产者的区别，更把用户拉入产品价值链的过程中，用户介入并且掌握了企业的控制权。

另一个要素是员工和组织的关系，和资源经济时代和资本经济时代不同，知识经济时代最重要的生产资料是知识，而掌握这些生产资料的是知识型员工，他们将成为企业的主导，企业和员工之间的关系将发生彻底改变。

第三个关键因素就是技术本身，也是最核心的因素。在科技面前，没有谁可以高高在上，时代会抛弃一切落伍者。这三个关键因素互为表里，互相影响，共同促进。2014年3月28日，习|近|平主席在德国柏林做了一个演讲，在他的演讲里面，有一句话非常重要，“全球新一轮的科技革命，导致了新一轮的工业革命，世界各国要争相调整、适应，中国要迎头赶上”。这个前提非常重要，因为这一轮的工业革命是由科技革命导致的，如果科技革命没有到来，就不会有今天的工业4.0。实际上，工业4.0就是第四次工业革命。

从“+互联网”到“互联网+”

马云认为，互联网是从工具到思维，再到底层基础设施。什么是底层基础设施？是自来水、是电、是煤、是高速公路。所以马云在做菜鸟物流的时候说“我自己不需要建物流公司，我想做基础设施，做基础设施的公司是最可以抵抗这个时代的经济萧条的”。

当我们认为互联网是工具的时候，这是一个百亿的市场；当我们认为互联网是个渠道的时候，这是一个千亿的市场；当我们认为互联网是个基础设施的时候，这是一个万亿的市场。而在未来，互联网是经济基础，全世界一体的时候这是一个十万亿的市场。所以，你如果认识不到互联网对这个世界的影响，你是看不到未来商机的。那些最高深的技术都是不被察觉的，这些技术不停地把他们编织进日常生活我们的日常生活中。从互联网到移动互联网，下一个是万物互联，再到人工智能，整个社会被一轮一轮的技术浪潮所侵袭，只不过大部分人是无法察觉的，都在等待这个时代。

一切互联网的优势都是效率的优势。互联网所有的先进技术都是为了促进这个时代的效率。

这个时代最重要的就是连接

连接一切，万物互联，是未来人类社会的趋势，也是产业的价值所在。为什么现在微信里会出现无数的群？为什么今天大家都生活在朋友圈当中？为什么很多人把你们拉进群里面？因为它揭示了中国社群时代的开始。社群是把人和人连接起来，联结在一起。所以罗振宇讲，未来是无数自由人的自由联合。无论是软件连接人和服务，还是硬件连接硬件，都为传统产业优势再造提供了机会。

关于连接这一块，我们可以看到百度核心目标是连接人和信息，微信，腾讯的微信连接人与人。工业4.0领域当中未来机器连接机器，也就是M2M，机器和机器连接。

过去我们在工厂里面，使用的设备都是单机的设备，他们并没有互联起来，未来工业4.0领域当中，机器和机器通过智能的自动化手段可以联结在一起，可以说每一个机器都变成一个智能终端。

互联网+是互联网与传统行业相融合的模式，其本质是利用互联网技术颠覆传统行业商业模式和服务模式的经济新形态，充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和继承作用，将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各领域之中，是使生产系统革命引起生产关系和商业模式变革的必然趋势。我们看出，互联网+的本质是对传统行业进行智能化、数据化、信息化的革新，动力是进行新基础设施的建设，意义是促进互联网和各个行业的融合。

可以看到，互联网+的第一层维度已经从分散到了集群，传统互联网改造传统企业往往是点状的，现在互联网公司的平台已经成熟期了，互联网+传统企业会呈现更多完整的解决方案和一站式的连通。比如BAT，它们的跨行业能力很强大，因为它们都是平台。

互联网+的第二层维度，则是从提速到创新。提高效率和优化配置是互联网进入传统化的优势，随着信息的打通，将产生新的商业模式和就业机会。分享经济的核心就是优化社会资源配置，可以看到分享经济在全世界如火如荼。而分享产生的条件正是连接。

未来十年最大的风口在“智能制造”

前面三次工业革命都有明显的标志，比如蒸汽、电力和可编程计算机，但这一次不是，这一次是反向的，工业革命刚刚来的时候，各个国家都尝试定义，它的标志是智能制造。

工业革命递进是一浪一浪递进，欧美国家从1.0到2.0，按照串联来走的，按照中国工信部部长苗圩的话说，德国现在从3.0串联到4.0。但是中国不是，我们是2.0和3.0一起并联到4.0，实际上我们中国的基础是不一样的，层次是不一样的，就像高速公路一样，德国都是汽车，但是我们高速公路有汽车还有马车，企业发展层次不一样，我们还有手工作业、机械化生产，我们也有面向未来的无人工厂，中国是多种形态并存。工业4.0给予了一个新的方向，我们既要低头拉车，也要抬头看路，4.0指向未来20年、30年工业革命的一个方向。

互联网来到中国时，首先进入的是第三产业，我们称之为消费互联网的黄金15年，这期间产生了阿里巴巴这样的公司。现在工业4.0到来，实际上宣布互联网开始进入工业，这是第二个时期。2013年这个市场刚刚拉开，中国有450万制造业企业，这些企业在未来10年或者20年，有20%、30%、40%的企业要转型成智能工厂，一个数以十万亿计的市场正在缓缓展开，这个里面会产生下一个阿里巴巴，会产生下一个华为，这个公司是谁我们不知道。

在这个领域里有哪些投资机会？我们把工业4.0领域的机会分为三类：第一类，智能工厂，智能工厂分成两小类，一是传统工厂转型成智能工厂，比如，沈阳机床转型成智能制造公司，原来卖的机床，后来卖机床的解决方案；青岛红领公司本来是传统服装厂，后来转型为大数据4.0公司；二是原生工厂，也就是创客建立的智能工厂。

第二类是解决方案公司，也叫集成商，能够把软件、硬件、服务这“铁人三项”打通的企业。这些解决方案的公司非常有价值，西门子原来做硬件，现在转型成做软硬件一体化，GE、Google这些巨头公司，原来擅长硬件的会向软件进军，原来擅长软件的会向硬件进军，Google在硅谷收购了无人机，收购了机器人公司，现在做无人汽车，所以说他叫软件巨头或者网络巨头往硬件方向进军。整个全世界都已经呈现一个趋势，就是软硬件加服务一体化，最终客户需要的是解决方案。

解决方案公司会产生巨头，这也是一个巨大的市场。我一个月前给沈阳市政府讲课，沈阳市有6个副市长听我讲课，他们一下子就明白沈阳是一个重装备制造城市，他们面向智能制造转型过程当中，他们需要更多的软件硬件巨头，来帮助他们完成从3.0向4.0转变。另外我也跟他们分享，沈阳如果在这一块能成为中国工业4.0示范基地的时候，同时你也可以向整个中国输出解决方案，等于说你可以在4.0产业链里面拥有解决方案能力。

第三个市场就是垂直的技术供应商，我们把工业4.0在技术方面的机会总结为九个方向：一是工业物联网、二是云计算、三是工业大数据，他们被称之为基于分布式和连接的三大基础；上面有两大硬件工具——3D打印和工业机器人，以及两大软件支持——工业网络安全和知识工作自动化；最顶端有面向未来的两大牵引技术——虚拟现实和人工智能。每个技术支柱里面展开来又是一个巨大无比的市场，比如机器人产业分为服务机器人、工业机器人和军事机器人，工业机器人拉开以后里面又形成一个庞大的市场，这里面蕴含着无数机会。

我个人判断，未来十年工业4.0领域里，中国会产生300家以上的上市公司，甚至会更多。马云在15年看到消费互联网这样一个图景，所以成就了今天阿里巴巴。今天产业互联网市场刚刚拉开，谁能成为下一个马云，要看眼光和技术实力。过去一直是一个2C的黄金时期，当互联网在改造完消费服务业以后，作为一场摧枯拉朽的颠覆性革命，它缓慢而坚定地来到了工业领域。互联网再造工业的大幕缓缓的拉开，这是一个数以十万亿计的市场。在巨大市场里面会产生下一个网络科技巨头，我们也可以理解为下一个西门子。

新工业革命的中国路径

工业4.0是德国战略，中国制造2025是中国战略。中国从政府层面上正全力推进。因为第四次工业革命带来的智能制造对我们中国影响巨大，第一，我们有7000万到8000万产业就业人员，第二，我们有大量的出口，第三，中国的大国崛起涉及到我们军事国防，它们都是通过基于未来的互联网和工业融合的智能制造来实现。如果在这一轮工业革命中我们不能跟上的话，对整个国家的发展有很大的影响。

去年中国工程院和工信部联手推进《中国制造2025》，今年5月国务院正式通过，7月由马凯副总理担任组长20多个部委参与的领导小组正式成立。其实在面向未来工业和互联网融合过程当中，我们中国实际上制定了三个十年计划，2025、2035、2045。

目前在全球制造阵营中，第一阵营是德国和美国，第二阵营是日本和韩国，中国处在第二阵营的末列，所以中国政府希望到了2045年，中国制造能够进入第一阵营，跟德国、美国同台竞技，甚至够超越他们。

这一轮工业革命当中日本已经落后了，这来自于信息技术的落后。日本为什么在30年前通过汽车和电子制造能够成为美国之后的制造强国？是因为他们的发展是效率驱动。而工业4.0时代，德国和美国的发展是创新驱动。这实际上给我们一条路，我们既要保持效率驱动，同时要面向创新驱动。

国内很多人说我们不需要学4.0，因为4.0很遥远，我们现在还是2.0，根本做不到。这个可以理解，我们既要低头拉车，也要抬头看路，因为大的革命浪潮来了以后，我不反对他们的观点，你是从要素驱动向效率驱动，你是内部在做自动化设备改造，你在做精益化。但是你的对手和这个时代都向智能化转型，所以说很多人都不知道，他的决策可能没有错，因为你本身是一个2.3的企业，你精益化没有完成，自动化装备没有完成，你可以踏踏实实做精益化、自动化，但是如果行业对手已经转向智能化的时候，你已经被这个社会淘汰了。

对于中国企业实施智能制造我有四个建议：第一是标准化+模块化，第二是从规模化到个性化，第三是互联制造，第四是数据制造。智能制造的核心是大数据，随着大规模定制和网络协同的发展，制造业企业还需要实时从网上接受重要消费者的个性化定制数据，并通过网络协同配置各方资源、组织生产，以及管理后续环节的更多有关数据。

工信部部长苗圩说，产业互联网有望成为互联网+里面最先突破的一个领域。制造业是立国之本，中国高层对此有清晰的认识。服务互联网中国已经发展如火如荼，服务互联网我们在全世界取得举世瞩目的成就，全球五大互联网公司有两大是我们中国的公司，在服务互联网里面我们已经弯道超车，硅谷都承认电子商务、移动互联网我们是领先的，但是互联网+的重头戏是在产业互联网。

工业4.0的本质是全球新工业革命的标准之争，实际上是美德之争，他们希望领导工业革命，我们中国是标准追随者，我们选择了德国标准，当然中国的野心绝不限于此，我们一直寻找机会弯道超车，我认为这是中国最大的强项，在模仿你的过程当中悄悄地超过你。

西门子，SEW，奥迪，德国工业4.0标杆解密

作者：诗道芬咨询有限公司工业4.0部门主管，《汽车制造业的工业4.0》作者沃尔特·胡贝尔博士

德国工业4.0在以下三家企业的应用实例充分说明了发展现状，西门子是高度自动化，将it和精益管理结合；sew主要在CPS（信息物理系统），用数量有限的it 技术来完成精益管理和科技自动化联接；奥迪是关于整车框架组装独立自主的生产系统。

西门子amberg安贝格工厂拥有欧洲最先进的数字化生产平台，它只针对电子元件的生产，亮点是24小时完成生产直接运货。

其特点是要求员工有精益管理的执照，首先会对每个员工进行培训，费用是每人15000欧元，人员编织变得顺利后，再过度到工业4.0，着重质量提高和降低成本。德国的人工成本大约为中国的5倍，所以，工厂的目标是当天收到订单，当天完成并提供给顾客。

由于实时监测并挖掘分析质量数据，次品率大大降低。工厂负责人卡尔·比特纳说，该厂质量合格率高达99.99885%，“全球没有任何一家同类工厂可以实现如此低的次品率”。

我参与到了这个工厂相关建设，关键数据体现为每班次300名工人，每秒生产1个设备，每年1200万件simatic产品，每天产生5千万条步骤处理信息，通过听取员工的建议，生产效率提高了40%。

对比中国工厂，是先考虑投入大量的劳动力，但这里只有每班次300名工人，效益率可见不同。

一杯咖啡的时间，一个新产品出现了。在整个生产过程中，无论元件、半成品还是待交付的产品，均有各自编码，在电路板安装上生产线之后，可全程自动确定每道工序；生产的每个流程，包括焊接、装配或物流包装等，一切过程数据也都记录在案可供追溯；例如焊接温度，加工一个螺丝的时间等，而这套系统适用于所有员工，通过drill-down系统，实现细节直观化。

更重要的是：在一条流水线上，可通过预先设置控制程序，自动装配不同元件，流水生产出各具特性的产品。

管理文化有一点特别值得提出，它的目标是每个员工每天下班之后，比上班更聪明，寻求解决方案，而不是论成败的肇事者。

20年精益管理成功典范Sew急迫转型

看看智能工厂对德国sew公司生产带来的改变和两种生产方式的不同，变革一目了然，1980年的场景和现在很多中国企业还是很像的。

Sew创建于1931年，是个家族企业，在发动机，发动机自动化领域的领军者，大约16000名员工，2014年度销售额是25亿欧元，涉及领域包括发动机，变速箱，减速机，所组装所需的相关部件，电子操控的发动机。

在这里工作，人就像和机器“结婚”了，生产指令和移动组装助手配对，自动运营的工作台会自动适应员工的需求，比如自动感应身高调节座椅高度，任务自动提示，引导工人进行不同工作程序，并且把机器运输到指定地点。

工人减少了对流程化的思考，解决了呆板的生产结构问题，这就是工业4.0中发动机组装的应用。在原材料运输方面，在组装车间的每个用于运输的装载盒，都会按正确的顺序设定，从而实现对其的导航。

在精益管理观念指引下，把工业4.0的概念和精益管理结合，形成“精益工业4.0”，那么就不会把技术当作追求的目的。相反的，效率和人才会被放置在生产过程中心。

再来看几组数据吧，所需时间减少大于约50%-70%，经济效益提高约20%，工厂总产量增加约30%。

奥迪工业4.0，生产的每辆车都不一样

目前车身制造全部自动化，最终组装还是需要人工，工业4.0涉及的业务有预测维护，3d打印样品，数字化工厂，灵敏机器人协助等，值得提出的是奥迪先数字模拟运营，再投入运用。

或迟或早，每一个领域以及每一个企业，都将开始转变。

最好，5个需要避免的错误：

提供一些对于用户而言没有价值的功能；

低估或者错误估计了it安全和数据安全的重要性；

忽略或低估市场上的新竞争威胁；

等待时间太久，感觉工业4.0就是一个远景；

低估企业内部管理的潜能。

互联网