從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0,從過去的機械化,、電氣化,、自動化,到智能化,,未來的工業(yè)4.0如何去看待,?未來制造業(yè)發(fā)展的核心路線圖是什么?要建設智能工廠,,智能生產系統(tǒng)如何理解,?在推動智能制造的發(fā)展過程當中,我們有哪些基本的策略,?一系列問號,,讓我們在工業(yè)和信息化部規(guī)劃司發(fā)展規(guī)劃處姚珺處長的《加快制造業(yè)供給側結構性改革——迎接新變革與新挑戰(zhàn)》報告中尋找答案,聽一聽實實在在的企業(yè)案例分析,。
姚珺,,工業(yè)和信息化部規(guī)劃司發(fā)展規(guī)劃處處長
姚珺處長的報告主要談及兩個問題,一個是新變革與新挑戰(zhàn),,第二個是制造業(yè)“十三五”發(fā)展的戰(zhàn)略重點和路徑,。
新變革與新挑戰(zhàn)
制造業(yè)的發(fā)展面臨著新的能力需求:效率、時間和靈活性,。
制造業(yè)生產如何能夠滿足終端市場這種個性化,、多樣性的多變的需求,,就要求我們要能夠具備個性化量產的能力,過去是批量化,、標準化的生產,,未來的生產就要變成大規(guī)模、個性化的量產,,要實現生產的柔性和可重構,,所以,制造業(yè)正面臨著新的競爭力的挑戰(zhàn),、新的需求,。
圍繞制造業(yè)新的能力需求,全球都在努力探討未來制造業(yè)變革的方向,,“中國制造2025”也在響應未來制造業(yè)發(fā)展這種新的需求,。
那么,從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0,,從過去的機械化,、電氣化、自動化,,到智能化,未來的工業(yè)4.0如何去看待,?工業(yè)4.0姚處長總結有5個特征:感知,、連接、數據,、集成,、定制。中國制造業(yè),,將迎來變革升級補課的多重任務相疊加的歷史重任,。我們要塑造我們的新動力,要加快傳統(tǒng)的從要素驅動的方式加快向創(chuàng)新驅動方式的新的動力方式轉型,,關鍵是要提升我們的全要素勞動生產率,。要構建我們的新能力,適應消費結構的升級新需求,,要實現創(chuàng)造新供給,,實現通過供給來盈利消費需求這樣一個新的歷史要求,推動制造業(yè)供給側改革,。要形成新體系,,抱團打在一起,大家才能形成集團的戰(zhàn)斗力,,構建產業(yè)新體系,。形成我們競爭的新優(yōu)勢,,競爭要轉向構建新的優(yōu)勢,就是我們的技術,、質量,、標準、服務,。
姚處長認為未來制造業(yè)發(fā)展的核心路線圖描繪的是創(chuàng)新驅動+“四化”發(fā)展,,我們的制造業(yè)要走智能化、綠色化,、服務化,、國際化這“四化”發(fā)展的路線。
戰(zhàn)略重點和路徑
5個重點:
(1)實現動力轉換,,加快走創(chuàng)新驅動的發(fā)展道路,。
(2)建設一批智能工廠。
(3)補齊短板,,強化基礎,。
(4)結構優(yōu)化,高端引領,。
(5)拓展價值,,服務型制造。
企業(yè)實踐案例分析:2015年,,我們通過智能制造試點示范,,已經啟動了46個項目的建設。這里面包括海爾,、伊利,、娃哈哈,不同行業(yè)的代表性企業(yè)都在建設我們所謂的示范工廠,。
主攻方向:
?加快發(fā)展一批智能的裝備和產品,。核心的三個關鍵智能制造裝備,一個是高檔數控機床,,第二個是工業(yè)機器人,,第三個是增材制造設備。
?解決兩個問題:1.突破新的產品技術體系,;2.構建新的產業(yè)生態(tài)
企業(yè)實踐案例分析:在馬桶里面加裝醫(yī)學傳感器,,實現每個人在家里實現尿檢和便檢。你在家里面上完廁所,,它有自動的采集器,,把尿液采集上來進行分析,分析完了以后,,通過手機上的APP傳到服務端,,服務端幾分鐘就把結果傳到你的手機上,,很快你在家里就可以看到你的健康狀況。智能馬桶對企業(yè)而言,,不是利潤中心,,是企業(yè)提供服務的載體,是它提供健康服務的載體和入口,。智能的產品將極大地延伸制造業(yè)企業(yè)的價值鏈,,以智能產品為入口,以互聯網為平臺,,將為制造業(yè)企業(yè)延伸,、拓展高價值服務提供廣闊的空間。
智能工廠的3個特征:
(1)信息的深度自感知
(2)智慧優(yōu)化自決策
(3)精準控制自執(zhí)行
企業(yè)實踐案例分析:海爾的實踐,,把企業(yè)里面的ERP系統(tǒng),、PDM系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng),、MES系統(tǒng),,還有SCADA系統(tǒng),把這五大系統(tǒng)集成起來,,打通了IT和OT(信息系統(tǒng)和生產系統(tǒng)),,實現了虛實結合、數據共享,。海爾基于這樣一套體系,,在全國建了5個互聯工廠。
智能生產系統(tǒng)4個層次:
(1)感知,。通過在工廠系統(tǒng)里面布署大量的RFID、近紅外等智能化傳感器,,實現對生產的深度感知,。
(2)連接,或者說通信,。感知的數據系統(tǒng)之間要相互共享,、連接。那么,,這就是我們的工業(yè)互聯網,。
(3)決策。在工廠里面大量采用工業(yè)軟件,,云計算,、大數據,把獲得的這些感知數據進行實時的決策分析,。
(4)執(zhí)行層,,那就是通過MES,、PLC、工業(yè)機器人等實現自動化執(zhí)行,。
支持聯盟:一個完整的智能化生產系統(tǒng)的一個構成,,那么它的四個關鍵就是感知、連接,、計算和可視化,。在這個里面,我們要著力構建的關鍵基礎設施就是工業(yè)互聯網,,所以,,工信部里面成立了工業(yè)互聯網聯盟,苗部長親自擔任這個聯盟的主任,,我們就是要加快研究未來工廠里面互聯網架構的基本的結構,,它的關鍵技術、協(xié)議,、標準和能力需求,。
智能生產3個互聯和3個集成:
3個互聯→信息的互聯,虛實互聯,,工廠內外的互聯
?3個集成→縱向集成,,橫向集成,端到端集成
企業(yè)實踐案例分析:海爾的互聯工廠現在就做到用戶下的訂單,,產品從上線第一臺機床加工開始,,用戶就可以用手機、iPAD通過互聯網去訪問它,,去了解你定制的這款產品每一個加工過程的參數,、現在的加工狀態(tài)、誰在給你做加工,,都可以看,。你在加工的過程中,還可以有限地進行需求的更改,,這就是海爾現在所做的,,是端到端集成。
+互聯網,,制造業(yè)的變革
制造業(yè)跟互聯網的融合正在由傳統(tǒng)的外圍逐步地向核心環(huán)節(jié)融入,,由外向內,由消費品行業(yè)向裝備制造業(yè)去延伸,。+互聯網將會推動我們制造業(yè)很多價值鏈環(huán)節(jié)的變革,。
企業(yè)實踐案例分析:海爾搞眾創(chuàng)會,它搞了個候補網站,,所有的大眾都可以登錄這個網站,,提交自己的設計需求,。目前市場上常見的空調有兩種,一種是立式的,,一種是壁掛的,,有用戶登錄這個網站,提出了一個需求,,說你那個空調給我搞一個鳥巢的空調,,這樣的話,我掛在墻上可以當一個裝飾,。就提了這么一個需求,,幾天就有幾千個人來對這個需求進行迭代,這些人都不是專業(yè)人士,,都是網站的社會大眾,。大眾對這個需求不斷地進行細化和迭代,有人對提出的這個鳥巢空調畫了個草圖,,有人又在上面加了很多新的功能,,提出很多新的需求,反復迭代,。迭代到一定的程度,,大家基本上需求已經收斂了,大家形成共識了,,海爾的工程師介入,,把這個需求變成三維CAD模型,然后把這個模型再放到社區(qū)里面,,大家繼續(xù)討論,,繼續(xù)迭代,繼續(xù)提修改意見,。等到大家都修改達到一致的時候,,海爾就開始把這個東西,說你們可以下單了,,我可以給你提供這樣的產品。前期參與這些迭代的所有用戶都會成為它的第一批用戶,,然后這些東西就投到海爾的生產線上進行生產,。每一個產品都有它的終端、明確的客戶,,所以,,它就是定制化生產。
智能制造的發(fā)展基本的策略:
• 要科學認識,。
• 要標準先行,。
• 要分步實施,。
• 要注重實效。
• 堅持自主創(chuàng)新,。
• 要堅持開放合作,。
強化工業(yè)基礎
• 發(fā)展“四基”:基礎材料、基礎工藝,、基礎零部件,、基礎技術。
• 工業(yè)強基工程 “五個一”:一條龍突破,,一批示范,,一批領軍企業(yè),一批技術基礎的創(chuàng)新平臺,,要打造“五個一”這樣一個體系,。
• 除了要突破基礎以外,還有一個比較薄弱的就是試驗,,工程試驗,,在工程試驗方面積累的數據太少。
企業(yè)案例分享:我以前對口航空的時候,,我們航空企業(yè)一起去俄羅斯,,去進口一項技術,這個技術是做結冰傳感器,,飛機的機翼上要加上結冰傳感器,,一旦結冰能夠報警,能夠自動啟動除冰裝置,,飛機在大氣中飛行才能安全,。結果我們到了那個企業(yè),從莫斯科坐了16個小時的綠皮火車,,到了一個小鎮(zhèn)上,,看到一個極其破的廠房,看完后我們自己都不敢相信,,這個廠房里只有4個工人,,最老的75歲,最年輕的50多歲,,4臺機床,,1個人1臺機床,最新的機床是七幾年的,,最老的機床是一九零幾年的,。我們的企業(yè)看,說我們去引進什么呢?給我們一套圖紙,,這就是我們這個結冰傳感器在不同的工況環(huán)境下面的數據,。他說這數據我們也做了,后來拿來一看,,人家做的那個溫度區(qū)間,,上100度,下100度,,我們就20度,、30度,很多東西就沒考慮到,,做的實驗太少,。就這一個案例,我就深受感觸,,我們很多的工程試驗做得太少,,沒有數據。所以,,你把那個軟件都買來,,軟件有啥用,軟件是標準化的程式,,拿來你就設計不出來這個東西,,因為你沒有參數,沒有數據,。
未來的高端裝備特點:
• 智能化,,在高端裝備里面大量的融入傳感、控制,、網絡,。
企業(yè)實踐案例分析:GE公司,新生產的燃氣輪機,,一個燃氣輪機產品加裝了5000多個傳感器,,所以,為了監(jiān)控燃氣輪機的實施運行狀態(tài),,在全球建了3個數據中心,,專門實時采集所銷售的每一臺燃氣輪機的運行工況,對它進行監(jiān)控,。
• 模塊化,,裝備的模塊化。
企業(yè)實踐案例分析:海爾搞了個模塊化冰箱,,過去一個冰箱400多個零部件,,現在把它模塊化以后變成23個零部件(模組),,大大簡化了供應鏈管理,,強化了它的協(xié)同創(chuàng)新,,還有綠色化。
姚處長報告中強調要提升質量和品牌,。部里面按照中央的要求,,搞了個三品行動,首先在消費品行業(yè)推進,,就是增品種,、強品質、創(chuàng)品牌,,提高我們的精確性,、穩(wěn)定性、可靠性,、一致性等等,,一些傳統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。那么同時還要打好去產能的這個殲滅戰(zhàn),。發(fā)展高端,,也不能忘了傳統(tǒng)的低端,所以,,我們要打好去產能這場殲滅戰(zhàn),。
服務型制造,代表性的行業(yè)企業(yè)案例分析
姚處長課題組跟北航一起承擔了一個課題,,叫“中國的制造業(yè)服務化經典案例集”,,現在已經出版了。對幾個國內有代表性的行業(yè)企業(yè)做了案例分析,。
企業(yè)實踐案例分析:陜鼓,,在鼓風機上加裝遠程傳感系統(tǒng),進行遠程的故障診斷,,它有個監(jiān)控大廳,,3秒鐘可以把這所銷售的鼓風機產品的運行狀態(tài)更新一次,然后由專業(yè)工人在監(jiān)控中心對這個運行狀態(tài)進行分析,,給用戶提供遠程的故障診斷和預警分析,,防止用戶使用過程中突然停機。
企業(yè)實踐案例分析:青島紅領,,搞服裝的個性化定制,,搞了13年,通過這13年的積累,,建立了一個全球******的人體版型數據庫,,現在7天一個流程,就可以實現一套西服的個性化定制,從下單開始到拿到手里,,用7天,。10分鐘采集人體的三維數據,把這個數據從客戶端傳到服務器,,服務器開始自動匹配,,進行參數化設計,然后自動跟供應鏈連接,,把信息提供給上下游供應商,,進行定制。
企業(yè)實踐案例分析:GE,,GE是賣航空發(fā)動機的,,過去我們說GE產生利潤兩個環(huán)節(jié),一個是賣,,還有一個就是售后,,現在GE不賣了,賣航空發(fā)動機的使用小時,,你的飛機掛著我的航空發(fā)動機在空中飛一個小時,,你給我交一個小時的費用,剩下的你不用管,。
企業(yè)實踐案例分析:浙江的杭氧股份,,原來做空分裝置,過去是把空分裝置賣給用戶(鋼廠),,鋼廠把空分裝置拿來建一個空分塔,。后來它演化了,說我?guī)湍憬辗炙?,最后交給你,,現在不用了,我直接賣給你氧氣,,我拿我的空分裝置在你的工廠旁邊建一個空分塔,,我自己運營,然后我給你氧氣,,你需要多少氧氣,,付給我多少錢。
分析表明制造業(yè)服務化轉型的模式在發(fā)生很多新的變化,,所以,,未來制造業(yè)你已經搞不清楚到底是制造還是服務。當前,,高價值環(huán)節(jié)正在從制造環(huán)節(jié)向服務環(huán)節(jié)轉變,,隨著智能制造的廣泛應用,,制造環(huán)節(jié)的差異性將逐步減少,通過服務獲取差異化競爭優(yōu)勢會成為企業(yè)的關鍵戰(zhàn),。制造業(yè)服務化轉型的本質是企業(yè)價值鏈的拓展和提升,,企業(yè)從提供產品到提供產品服務組合,適應了制造業(yè)以產品為中心轉向以用戶為中心的這種變革需求,。那么,未來制造的過程就是服務的過程,,或者說制造本身就是一種服務,。
《制造繁榮:美國為什么需要制造業(yè)復興》
■ 揭示美國近期一系列制造業(yè)政策背后的真正意圖所在
■ 創(chuàng)造了全新的理論——產業(yè)公地,用以說明制造的真正價值所在以及制造與創(chuàng)新的聯系
■ 現在制造業(yè)發(fā)展的瓶頸所在,,路在何方
■ 美國制造業(yè)復興,、德國工業(yè)4.0、我國制造業(yè)的未來所在
■ 工業(yè)和信息化部蘇波副部長親自作序,,并在2014年的全國裝備工業(yè)會議上大幅引用本書觀點,,來說明我國制造業(yè)未來發(fā)展的路徑選擇
《中國需要工業(yè)精神》
■ 現代化的推進需要提倡工業(yè)精神,現代化絕不僅僅是物質層面的變化,,更重要的是精神層面的更新,。
■ 工業(yè)精神提倡專心做事,少說空話,,多干實事,,主動承擔社會責任,所有行為都必須對未來負責任,。
■ 工業(yè)精神包含著鍥而不舍的創(chuàng)新精神,,隱含著一系列精益比精明更重要、質量比銷量更重要,、誠信比成本更重要,、口碑比廣告更重要、利益比利潤更重要,、價值比價格更重要等取舍的準則,。