導讀：新一輪工業(yè)革命席卷全球，德國提出了工業(yè)4.0，美國提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中國提出了中國制造2025，雖然提法不一樣，但本質上沒有區(qū)別。可以看出，以工業(yè)4.0為主體的全球經(jīng)濟改革勢在必行。付諸改革中，德國制造業(yè)知識的載體是裝備，日本是人，美國是數(shù)據(jù)，中國靠什么呢？
 

仔細觀察第四次工業(yè)革命的進行過程，我們不難發(fā)現(xiàn)，這次工業(yè)革命中在過去近200年的工業(yè)積累中，美國、日本、德國等工業(yè)強國都形成了非常鮮明的特點：
 

1、德國：通過設備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級，將知識固化在設備上

德國的先進設備和自動化的生產(chǎn)線是舉世聞名的，可以說在裝備制造業(yè)的實力上有著傲視群雄的資格。因為產(chǎn)品優(yōu)秀的質量和可靠性，使得德國制造擁有非常好的品牌口碑。
 

德國制造業(yè)的長處就是擅長把各種創(chuàng)新融合到各種零件、裝置和設備上去。德國通過設備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級，將知識固化在設備上。德國人有一個根深蒂固的觀念，是人都會犯錯，都會有誤差，特別是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這些人引入的負面影響經(jīng)過流水線的每個環(huán)節(jié)逐級放大，必然會最終影響產(chǎn)品的品質。因此，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，人的因素越多，最終產(chǎn)品出問題的可能性越大。所以，德國人提高品質的思路非常直接，就是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)要動用一切可能的手段把人的天然影響降低到最小，把每件事情都分解成機器（或者人像機器一樣動作）能簡單執(zhí)行的。

 

“德國制造”之所以能夠迄今長盛不衰，并在全球化時代始終保持領先地位，主要得益于德國制造業(yè)科技創(chuàng)新、標準化建立的體系保障。從科技創(chuàng)新上來講：德國歷屆政府十分重視制造業(yè)的科研創(chuàng)新和成果轉化，著力建立集科研開發(fā)、成果轉化、知識傳播和人力培訓為一體的科研創(chuàng)新體系。德國企業(yè)對研發(fā)投入毫不吝嗇，研發(fā)經(jīng)費約占國民生產(chǎn)總值3%，位居世界前列。從標準化和質量認證體系上來講：德國長期以來實行嚴謹?shù)墓I(yè)標準和質量認證體系，為德國制造業(yè)確立在世界上的領先地位做出了重要貢獻。

 

德國除了在生產(chǎn)現(xiàn)場追求問題的自動解決之外，在企業(yè)的管理和經(jīng)營方面也能夠看到其盡力減少人為影響因素的努力。比如最好的企業(yè)資源管理(ERP)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、自動排程系統(tǒng)(APS)等軟件供應商都來自德國，通過軟件自動完成盡量減少人為因素帶來的不確定性。另外由于德國生產(chǎn)線的高度自動化和集成化，使得其整體設備效率(0EE)非常穩(wěn)定，利用數(shù)據(jù)進行優(yōu)化的空間也較小。
 

除此之外，德國“學徒制”和一貫理性嚴謹?shù)拿逄卣髟诘聡圃鞓I(yè)中體現(xiàn)的尤為明顯。德國還是一個福利社會，德國的產(chǎn)業(yè)結構、薪酬結構決定了一線的工程師、工人有可能被說服老老實實堅持搞工程技術。

 

然而德國對數(shù)據(jù)的采集缺少積累，缺乏設備預診與健康管理(PHM)和虛擬測量等質量預測性分析。于是，德國提出了工業(yè)4.0計劃，整個框架的核心要素就是“整合”，包括縱向的整合、橫向的整合和端到端的整合。所以第四次工業(yè)革命中德國的主要目的是利用知識進一步提升其工業(yè)產(chǎn)品出口的競爭力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟回報。

總之，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略是開始轉向銷售智能服務。將知識以軟件或者工具包的形式提供給客戶?！?/p>

圖1 德國的制造哲學

 

2、日本：通過組織文化和人的訓練不斷改善，在知識的承載和傳承上非常依賴人

日本制造的匠人精神、職人精神，日本制造的終身雇傭制，日本制造的精益生產(chǎn)、6S管理，日本制造的稻盛和夫、松下幸之助等經(jīng)營之圣，這些文化的因素都在影響著日本制造業(yè)的穩(wěn)定經(jīng)營、持續(xù)經(jīng)營。

 

日本公司內(nèi)部培訓時，“公司文化”、“三級組織”和“人才訓練”被反復強調。最典型的體現(xiàn)就是日本在1970年代提出的以“全生產(chǎn)系統(tǒng)維護(TPM)”為核心的生產(chǎn)管理體系。其核心思想可以用“三全”來概括：全效率、全系統(tǒng)和全員參與。以及日本的“雇員終身制文化”，將雇員與企業(yè)的命運緊密聯(lián)系在一起，使得人的經(jīng)驗和知識能夠在企業(yè)內(nèi)部積累、運用和傳承。

 

日本企業(yè)之間還有獨特的“企業(yè)金字塔梯隊”文化，即以一個巨型企業(yè)(通常是產(chǎn)業(yè)鏈最下游，直接面對最終客戶)，如豐田、三菱等為核心，形成一個完整產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)集群，企業(yè)之間保持長期的合作，并且互相幫助對方進行改善和提升。這樣能夠保證知識在一個更大的體系中不斷地積累、流通和傳承。日本制造業(yè)之所以能夠幫助日本從去泡沫的過程中扛過來，與日本企業(yè)之間的互幫互助的強鏈接關系分不開，與日本財團的企業(yè)群捆綁模式分不開。

因此，對于日本企業(yè)而言，員工是最重要的價值，對人的信任遠遠勝于對設備、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的信任，所有的自動化或是信息化建設也都是圍繞著幫助人去工作為目的，所以日本企業(yè)從來不會談機器換人或是無人工廠。如果中國想要學習工匠精神，那么最應該借鑒的是日本孕育工匠的組織文化和制度。

科技立命戰(zhàn)略也是日本制造業(yè)強大的一個因素。20世紀60年代起，日本開始從“貿(mào)易立國”轉向“技術立國”，從強調應用研究，逐步轉向注重基礎研究，政府從政策、計劃、財政、金融等方面，對發(fā)展應用技術、基礎研究，尤其是對高技術大力引導和支持。在技術研發(fā)方面，日本有三個指標名列世界第一：一是研發(fā)經(jīng)費占GDP的比例列世界第一；二是由企業(yè)主導的研發(fā)經(jīng)費占總研發(fā)經(jīng)費的比例世界第一；三是日本核心科技專利占世界第一80%以上。

 

 

在技術教育方面，日本的普通學前和學校教育，不會教給學生任何具體的職業(yè)技能，但卻非常注重培養(yǎng)孩子對技術鉆研的興趣。此外，技術一流的藍領工人在社會中較高的地位是日本制造業(yè)強大的原因之一。在日本，藍領工人甚至超過白領工人的收入，技術學校的畢業(yè)生就業(yè)率都在98%以上，遠遠超過大學生，這也使藍領工人有著不斷鉆研的動力。擁有傳統(tǒng)手工藝技術的非物質文化傳人不僅受到社會各界尊重，而且經(jīng)常見諸媒體。另外，日本的中小私企中CEO與一線工作人員薪資差異是世界上最小的國家之一。

 

但是這樣的文化在近幾年遇到了一個十分巨大的挑戰(zhàn)，就是日本的老齡化和制造業(yè)年輕一代大量短缺的問題，使得沒有人能夠去傳承這些知識。可以說日本的轉型戰(zhàn)略是應對其人口結構問題和社會矛盾的無奈之舉，核心是要解決替代人的知識獲取和傳承方式。日本在轉型過程中同樣面臨著許多挑戰(zhàn)，首先是數(shù)據(jù)積累的缺失，使得知識和經(jīng)驗在轉移過程中缺少了依據(jù)和判斷標準。其次是日本工業(yè)企業(yè)保守的文化造成軟件和IT技術人才的缺失。和歐美的企業(yè)相比，日企不擅長軟件、硬件、內(nèi)容、應用的一體融合，并且不重視軟件內(nèi)容，這導致其在向智能化轉型和網(wǎng)絡化轉型中全面落后了。

圖2 日本的制造哲學

 

3、美國：從數(shù)據(jù)和移民中獲得新的知識，并擅長顛覆和重新定義問題

美國依靠數(shù)據(jù)獲得新的知識，在解決問題的方式中最注重數(shù)據(jù)的作用，無論是客戶的需求分析、客戶的關系管理、生產(chǎn)過程中的質量管理、供應鏈管理，都是大量依靠數(shù)據(jù)進行。因此美國產(chǎn)生了許多先進制造的軟件和網(wǎng)絡。

 

與日本和德國相比，美國在解決問題的方式中最注重數(shù)據(jù)的作用，無論是客戶的需求分析、客戶關系管理、生產(chǎn)過程中的質量管理、設備的健康管理、供應鏈管理、產(chǎn)品的服役期管理和服務等方面都大量地依靠數(shù)據(jù)進行。這也造成了1990年代后美國與日本選擇了兩種不同的制造系統(tǒng)改善方式，美國企業(yè)普遍選擇了非常依賴數(shù)據(jù)的6-sigma體系，而日本選擇了非常依賴人和制度的精益管理體系。

圖3 美國制造業(yè)創(chuàng)新的哲學

 

中國的制造企業(yè)在2000年以后的質量和管理改革大多選擇了精益體系這條道路，一方面因為中國與日本文化的相似性，更多的還是因為中國企業(yè)普遍缺乏數(shù)據(jù)的積累和信息化基礎，這個問題到現(xiàn)在也依然沒有解決。除了從生產(chǎn)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)以外，美國還在21世紀初提出了“產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)”的概念，核心是對所有與產(chǎn)品相關的數(shù)據(jù)在整個生命周期內(nèi)進行管理，管理的對象即為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，目的是全生命周期的增值服務和實現(xiàn)到設計端的數(shù)據(jù)閉環(huán)(closed-loop design)。

數(shù)據(jù)也是美國獲取知識的最重要途徑，不僅僅是對數(shù)據(jù)積累的重視，更重要的是對數(shù)據(jù)分析的重視，以及企業(yè)決策從數(shù)據(jù)所反映出來的事實出發(fā)的管理文化。除了利用知識去解決問題以外，美國也非常擅長利用知識進行顛覆式創(chuàng)新，從而對問題進行重新定義。例如美國的航空發(fā)動機制造業(yè)，降低發(fā)動機的油耗是需要解決的重要問題。大多數(shù)企業(yè)會從設計、材料、工藝、控制優(yōu)化等角度去解決這個問題，然而通用電氣公司(GE)發(fā)現(xiàn)飛機的油耗與飛行員的駕駛習慣以及發(fā)動機的保養(yǎng)情況非常相關，于是就從制造端跳出來轉向運維端去解決這個問題，收到的效果比從制造端的改善還要明顯。這也就是GE在推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時所提出的“1%的力量” (Powerof1%)的依據(jù)和信心來源，其實與制造并沒有太大的關系。

所以美國在智能制造革命中的關鍵詞依然是“顛覆”，這一點從其新的戰(zhàn)略布局中可以清楚地看到，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)顛覆制造業(yè)的價值體系，利用數(shù)字化、新材料和新的生產(chǎn)方式(3D打印等)去顛覆制造業(yè)的生產(chǎn)方式。

2000年以來，美國制造業(yè)就業(yè)人數(shù)總體呈下降趨勢。

 

 

 

但是，2000年以來，美國制造業(yè)就業(yè)人數(shù)總體呈下降趨勢。美國制造業(yè)面臨著嚴重的勞動力供給不足問題。制造業(yè)的發(fā)展有很多要素，但歸根結底是要人去做。美國模式的問題是技術演進會失活，創(chuàng)新的基石如果是數(shù)據(jù)，那么人對于創(chuàng)新的干預就會變少，而創(chuàng)新關鍵卻在于人。

 

4、中國制造業(yè)靠什么呢？

2015年5月8日，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》，這是中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃。計劃用十年時間步入制造強國行列，就像《中國制造2025》開始的第一句：“制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。”

 

“中國制造2025”戰(zhàn)略的基本思路主要有兩個方面。第一，計劃在2020年著力形成15家左右制造業(yè)創(chuàng)新中心，力爭到2025年形成40家左右制造業(yè)創(chuàng)新中心。第二，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務的智能化水平。

 

最近一段時間，中國式創(chuàng)新越來越受到全球各界的關注。30年前，中國培育了海爾、長虹、沈陽機床等一大批有國際競爭力的行業(yè)領軍企業(yè)。今天，整合了社交、購物、理財、出行、繳費等多種功能的微信已成為了全球領先的社交工具，擁有強大5G技術的華為也正領跑全球市場，中國高鐵也成為中國名片……這些巨大的成就讓“中國式創(chuàng)新”成為了國際社會關注的焦點。

 

中國科學技術發(fā)展戰(zhàn)略研究院院長胡志堅認為中國式創(chuàng)新整體仍處于漸進式追趕過程當中，跟跑、并跑、領跑并存，在少數(shù)領域處于領跑狀態(tài)。德、美、日等國家的歷史經(jīng)驗表明，從引進模仿到自主創(chuàng)新是一個國家科技創(chuàng)新能力升級，實現(xiàn)趕超必經(jīng)的過程，很難逾越。在這個過程中，中國的制造業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新還面臨著許多重要的挑戰(zhàn)。

 

展望未來，由制造大國轉變?yōu)橹圃鞆妵?，在全球價值鏈中向上攀升，是新機遇也面臨新挑戰(zhàn)，趕超德美日不是不可能，尚需繼續(xù)努力！
 

廣州速威智能系統(tǒng)科技有限公司研究MES、WMS十余年，在借鑒德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎上，跟著中國制造2025步伐研制出符合國際與國情的Cloud MES系統(tǒng)與Cloud WMS系統(tǒng)等。不盲從努力創(chuàng)新是速威智能一直以來堅持的觀點。憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗和專業(yè)的技術自主研發(fā)能力，以最優(yōu)質的服務助力客戶使用智慧信息化手段管理效率、節(jié)約成本，為全面提高企業(yè)核心競爭力創(chuàng)造價值。目前速威智能業(yè)務以廣州為核心遍及全國,并已深入到智慧物流實驗室、工業(yè)工程實驗室、工業(yè)4.0實驗室、智慧工廠實驗室、品質管理QIS實驗室、跨境電商物流實驗室、電商物流實驗室、物流電商實驗室、車聯(lián)網(wǎng)實驗室等教育等行業(yè)解決方案。