在經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)的背景下,自2012年起,我國GDP增速開始有所放緩。作為我國重要的制造業(yè)基地,2014年,東三省GDP增速位列全國倒數(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%。東三省作為中國制造業(yè)的重要地區(qū),GDP增速如此緩慢,可見中國制造業(yè)正面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
面對如此嚴(yán)峻的經(jīng)濟形勢,國家和各有關(guān)機構(gòu)也在積極尋求破解之路,“互聯(lián)網(wǎng)+”“工業(yè)4.0”“中國制造2025”等概念,都是關(guān)于如何破局的探討。
“工業(yè)4.0”最主要解決的問題:效率、成本
“工業(yè)4.0”,最初是由德國提出,是利用可編程邏輯控制器(PLC)、傳感器、射頻技術(shù)(RFID)、無線網(wǎng)絡(luò)和智能生產(chǎn)軟件、虛擬現(xiàn)實、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)實互聯(lián),通過數(shù)據(jù)收集、分析和處理,最終通過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,簡稱CPS)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
未來,“工業(yè)4.0”的特點將囊括七個方面:(1)24小時不間斷作業(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,任何需求通過智能設(shè)計系統(tǒng),都能產(chǎn)生效率最高的生產(chǎn)加工方案。未來的智能工廠,將主要依靠智能信息系統(tǒng),精準(zhǔn)地制定采購計劃、生產(chǎn)計劃和運輸計劃,可以避免出現(xiàn)生產(chǎn)配套性問題、避免庫存積壓問題和避免許多人工操作錯誤出現(xiàn)的錯發(fā)、漏發(fā)問題等。
“工業(yè)4.0”將使得企業(yè)的產(chǎn)、供、銷等環(huán)節(jié),通過信息系統(tǒng)、傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)等連接在一起,數(shù)據(jù)傳遞及時而精確,整個供應(yīng)鏈將集合成一個信息平臺,對客戶需求變化反映迅速而有效,企業(yè)的決策將更有針對性。
虛擬現(xiàn)實技術(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的時間,同時,由于生產(chǎn)加工設(shè)備的智能化,更換模具的時間也能縮短,進而大大縮短整個生產(chǎn)周期。
對于制造業(yè)企業(yè)而言,這七個方面的特征反映了“工業(yè)4.0”對企業(yè)效率和成本方面的顯著影響。通過技術(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)前最主要解決的問題。
“工業(yè)4.0”的領(lǐng)跑者現(xiàn)狀——德國、美國
通過梳理德國、美國在“工業(yè)4.0”推進方面的國家政策,可以發(fā)現(xiàn),德國、美國在幾年前就已經(jīng)布局“工業(yè)4.0”或CPS。2009年,美國開始調(diào)整經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,并公布了《重振美國制造業(yè)框架》;2011年,德國首次提出“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,在政策激勵下,許多德國、美國企業(yè)的生產(chǎn)效率已經(jīng)大幅提升或采取了相應(yīng)舉措。兩國的信息化、工業(yè)化融合政策有著異曲同工之妙。德國、美國的事實已經(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“工業(yè)4.0”實施不可冒進
過去由于人口紅利的釋放,中國并未十分重視“工業(yè)4.0”的發(fā)展,但是隨著科技進步,中國的勞動力優(yōu)勢逐漸消失,低效率的生產(chǎn)方式,已不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。
盡管目睹德國、美國企業(yè)的高效生產(chǎn)、信息化與工業(yè)化融合所取得的成績,很多中國企業(yè)都羨慕不已,但是,我們要正確認(rèn)識實現(xiàn)“工業(yè)4.0”存在的客觀困難。
實現(xiàn)“工業(yè)4.0”是一個循序漸進的過程,我國實現(xiàn)“工業(yè)4.0”相關(guān)的技術(shù)如機器人、3D打印、虛擬現(xiàn)實等,尚不夠成熟,很難實現(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)的整體能力相對于國外的制造業(yè)巨頭仍有一定差距。中國人口紅利正處于結(jié)束期,要改變生產(chǎn)方式,由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變,需要一個過渡、調(diào)整的周期。實現(xiàn)“工業(yè)4.0”或信息化與制造業(yè)融合過程中,中國制造業(yè)企業(yè)要量力而為,要選擇適合自己的一條道路。