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如何评价德国工业4.0?为什么是德国

  谈这个问题之前,先说这样一个现象:

  留德这段时间,感触较深的便是德国的计划能力。新年伊始,一切企业单位便早早列出全年计划,然后有条不紊的进行。这么做固然有着很多缺陷,因为如此一来万一出现有悖计划的事情根本没法周全应变。加上德国人素爱早早定好休假,就会出现员工做好了计划内的工作然后就携妻带子撒欢儿跑出去玩,工作出了问题又找不到人于是就干脆这么耽误着。但是他们敢这么做,是因为他们可以这么做。

  因为他们掌握着未来技术的决定权。

  工业化时代,行业标准就是制空权。对于一片空白的领域,掌握了标准也就制定了游戏规则,后来者只能疲于奔命地追赶。我国4G通信现在为TD还是FDD的争吵付出了昂贵的代价,就是因为没有提前控制标准。高端制造业是德国近现代长盛不衰的稳固保障,在这个逆水行舟的时代,想要不被淘汰,就必须抢占制高点。

  为什么是德国?

  上面已经详细解释了4.0的目的,其中之一便是减少人力成本。

  因为德国的人力成本相比第三世界国家太昂贵了。工人的工资牢牢钳住了德国制造的成本,这也是工会的成就。最近闹得沸沸扬扬的德铁罢工已经让德国老百姓苦不堪言了,就是为了涨工资和减工时。但是德国目前尚有技术优势,其他国家的廉价劳动力在缺乏技术的情况下暂时不会冲击德国高端产业。但是一旦等到这些国家拥有了成熟的技术,德国造的优势便荡然无存。

  这样的事情是真实发生过的,相机行业在50年代本是德国造的天下,但是20年之内就被日本相机彻底打垮,众多公司不得不被迫转战更精密的光学仪器市场。日本尚且如此,如果是中国这样庞大的制造输出能力拥有了近似甚至同等的技术水平,那么德国市场将会承受什么样的打击自然可想而知。

  德国的优势

  工业4.0其实并不存在太高的技术壁垒,与其说是革命,不如说是整合。将无数已经成熟的小模块整合成为一个大模块。在芯片设计中,模块化的一个重要元素便是接口。在工业体系中,这个接口就是工业标准。

  工业标准的统一大大降低了产品从一级生产到下一级生产的成本。比如甲长生产的螺丝恰好可以被乙厂的螺丝刀拧进丙厂生产的螺母,那么这颗螺丝的每一个尺寸都需要完全符合标准。这样乙厂就不用准备各种型号的螺丝刀,而丙厂也不需要提供不同尺寸的螺母。

  德国的工业标准是由德国标准化学会制定的DIN标准(德国标准化学会),这一标准的权威不亚于国际标准ISO。

  截至1998年底,共制定发布了2.5万个标准,每年大约制定1500个标准,其中80%以上已为欧洲各国所采用。这些标准中从大到小面面俱到,细到什么程度呢?

  刚来德国的时候我发现德国无论小学大学还是各单位的档案管理部门,所有的纸质文件均是用打孔器打孔并用双孔文件夹整理,一开始我还以为是某种约定俗成的习惯,后来发现这居然是被写入DIN中的标准之一。(Locher Wikipedia)孔径的位置确保了无论纸张是横板还是竖版,甚至从中间裁切之后都是正中位置。而小学生从入学伊始便被要求掌握用这种方法整理文件。

  这样精细的标准以及严格的执行确保了工业4.0在成型过程中的畅通无阻。无论是工业原件的规格,还是设备额定电压的配置,或是通信协议的制订等等,德国工业4.0的推进势必将从中受益匪浅。

  工业4.0会带来什么

  在我很小的时候看过一套叫做《大耳灵漫游科学世界》的书,里面其中一册是机器人部分。当时那本书里对未来进行了诸多有趣的幻想,仿佛人类彻底告别体力劳动,一切靠机器生产,全局电脑控制的时代仿佛就在眼前。

  工业4.0的出现将实现很多人类梦寐以求的幻想,设想你买了一套房子,然后房子的设计图马上就被传入你的电脑,你可以在电脑前按照自己的设想装修并置配家具,然后用不了多久,3D打印机器人就会进入你的房间进行装修,而你选择的家具已经被快递到了装修好的房子中。整个过程涉及移动通信、物业公司、装修公司、网络购物、物流、电子商务,而整个过程中几乎不需要消耗大量的人工成本就能将信息或实体进行传递并配置。

  这只不过是我的一个设想而已,没人可以预言当工业辅以互联网的力量之后会获得出什么。

  但是一个理念从被提出到被实现是一个很漫长的过程,甚至到了最后出现的东西已经完全不是最初设想的东西。而更为更重要的是:

  人类的需求不是可以被强加的,而是随着时间自然而然积累的结果。

  站在一个时间点,一切的幻想终归是有局限性的。就像100年前人们幻想今天的我们一样。下面是一组1900年的科幻插画,设想了100年后今天的样子。(100年前插画,这是科幻还是预言?)

  机器用来建筑,而建筑物还是木头加石头,人可以自由飞翔,但动力还是螺旋桨,更有趣的是画中的中国人甚至还留着辫子。

  因此4.0可以带来什么,我不敢妄加预言,那么就拭目以待吧。

  我们的4.0会遇到什么

  这样一个美好的未来,我想勤劳的中国人是值得拥有的。我国已经开始了4.0的脚步,但是我们的道路却注定更加艰辛。

  首先便是前文提到的标准。我国的各行各业到目前都还存在着万国博览会的局面。国产的,美国的,德国的,日本的,能引进的我们都引进了,但是却没有制订良好的工业标准。因此在开始4.0进程之前,我们急需一套完整的工业标准做好铺路石。但问题在于工业标准的制定不是大家坐下来商量商量一拍大腿就能决定下来的,这需要在实践中不断积累经验,尤其是失败的经验才能获得一个可靠的标准。

  这就成了一个两难的局面,为了4.0我们需要标准,而标准又需要再实践中才能提炼出来。这意味着我们的4.0要么还是大规模引进,要么就要缴昂贵的学费。

  再一个问题便是产品质量,一个庞大的系统中任何一个环节的失误都有可能引发大规模的故障。但整体的故障率却是由质量最差的环节所决定的。而我国由于经济水平欠佳,购买产品时价格因素往往高于质量因素,从消费层就没有给高质量产品留下太大的空间。当然还有国外产品竞争的压力。

  最后的问题更要命,前面的是技术问题,努努力终归是可以解决的。但德国的工业4.0是为了缓解劳动力的匮乏,而我国的劳动力是富裕的。真让机器做了一切,工业化转为技术密集,就业问题将更加严重。

  但是有问题不代表就要放弃,试点还是可以有的,只要在小范围之内实现一定的技术进步,其他答案中已经有人说过了,大规模的投入并不惜付出代价只有拥有强有力领导集团的大国才能实现。曾经的京杭运河是,现在的天宫是,将来的4.0一样如此,这便是我们最有利的优势。

  第一次工业革命是机械化,第二次电气化,第三次自动化直到现在。这三次工业革命都大幅度的提高了生产力。

  而所谓的工业4.0,则是基于CPS(Cyber-PhysicalSystem)上的一个对于未来工业发展的设想。计划的提出者Prof. Henning Kagermann希望藉此实现第四次工业革命。

  CPS,中文翻译成:网宇实体系统。指的是一个通过机械和电子零件,运用信息化技术的整合控制系统。与传统的控制系统相比,CPS更加强调的是他的通信功能。

  现在的设计雏形有所谓的SmartFactory(智能工厂)。

  智能工厂的本质是通过信息系统来控制产品的生产。降低成本的同时大幅度的提高生产效率和精度。除去这些老生常谈的点之外,智能工厂最关键的就是可以:提高生产的灵活性。

  怎么提高呢?

  通过信息技术将客户与产品连接起来。也就是说我们可以将物品数字化,通过数字化的管理来安排物品的生产,提升机器与机器之间的互联性,从而减少人在生产中的参与。

  而德国的工业4.0则是建立在德国的传统生产优势之上的。德国希望通过对智能系统的投入和集中研发进而在将来输出工厂的智能系统。

  当然,这当中的难点非常之多,需要大量的跨专业的技术整合。将来的人才也需要更高的

  t-shapedskills

  除去专业的深度之外,也需要人才有很强的跨专业基础知识。也就是说智能工厂在将来需要大量的跨专业复合型人才。

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