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中美德日智能制造,孰强孰弱,一看便知

2019-07-15 点击:1264
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中英德日智能制造业竞赛

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2013年4月,德国首次推出了“工业4.0”战略。 2019年2月5日,德国正式发布《国家工业战略2030》,明确指出德国在某些地区需要拥有国内和欧洲的旗舰公司。

两天后,即2019年2月7日,美国发布了由特朗普总统担任主席的未来工业发展计划,将人工智能,先进制造技术,量子信息科学和5G技术归类为“促进美国繁荣”。以及保护国家安全的四项关键技术。在白宫官方网站上,该计划的标题是“美国将主宰未来的行业。”

2019年4月11日,日本政府发布了2018年版《制造业白皮书》,指出在第一线生产的数字化中,中小企业与大企业相比具有落后趋势,应充分利用人工的发展成果。智能加速技术转移和节省劳动力。

今天,自第一次提出“工业4.0”战略以来已经过去了六年。目前各大国之间的制造业竞争正在全面展开。第四次工业革命濒临前所未有的速度,突破性技术和创新形式所产生的强大力量将改写全球制造业的竞争格局。

这是最好的时间。中国迎来了打破智能制造发展的时刻。作为先进制造业的后来者,中国制造业正在努力追赶中国的速度和中国的智慧,以实现从大到强,然后是第一的高质量发展。

想想+ do=get

态度决定行动,行动决定结果,思想+做=得到,这是中国智能制造业成功突破的公式。

想象一下:中国企业对第四次工业革命充满信心,他们对毫不犹豫地投资智能制造业持乐观态度

“与一年前相比,您对智能制造潜力的态度有何变化?”(见图1)结果显示,中国企业对智能制造抱有极大的热情和期望,远比美国和德国公司更乐观:86%的中国企业接受调查的公司认为,智能制造业的潜在价值远远高于美国,德国三大发达经济体(美国为67%,德国为62%,日本为40%)。与此同时,美国,德国和日本三国智能制造业的悲观程度比例呈上升趋势,而中国企业则相反,悲观态度的比例从15%下降到11%。总的来说,中国企业对第四次工业革命充满信心,对于毫不犹豫地投资智能制造业持乐观态度。美国和德国公司普遍感到困惑和不确定。日本是唯一一个企业情报制造信心指数从未超过一半的国家(仅有40%的日本公司对2017年的技术革命持乐观态度)。

做:中国公司处于智能制造应用的最前沿

“贵公司试用了多少智能制造解决方案?”结果显示,许多接受调查的公司已经启动了智能制造用例的试点项目。在全球范围内,每家公司平均已经试用了8个数字化制造解决方案,这是一个令人兴奋的数字(见图2)。

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态度决定了这一行动,重点关注中国,德国,德国和日本这四个国家。一两年前,各国企业的乐观程度与各国企业的实施计划数量正相关:中国企业处于智能制造“做”的前沿,每个中国企业都已经试点10.2。数字化制造用例,美国公司平均8.5个用例,德国公司平均6.9个用例,日本公司平均4.1个数字生产用例,仅为全球基准的一半。可以看出,在智能制造阶段,日本远远落后于中国,美国和德国这三个国家。

获得:德国公司和美国公司仍然是智能制造领域的全球领导者,中国公司正在迅速赶上

根据麦肯锡2018年的研究报告,超过800家企业中有70%已陷入数字化转型试点的“陷阱”。小规模试点后,公司和生态系统无法完全转型。企业试点的进展也非常缓慢。大约29%的受访者表示他们的试点期已超过两年,56%表示他们已经试用了一到两年,15%表示他们刚刚进入试验阶段。

只有点和线,按线和链,从试点到规模,我们才能获得智能制造的最大价值。自2018年5月以来,麦肯锡与世界经济论坛(WEF)合作,选择智能制造领域的“获取”工业4.0“灯塔工厂”。它旨在总结先驱者的成功经验,并使制造业全球生态系统受益。最后,我们在全球约1,000家公司中选择了16家“灯塔工厂”。它们分布在制造业的各个行业中。数字试点后,它们已成功晋升到企业的整个层面,实现了重大的财务和运营效益。见图3)。

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在16个“灯塔工厂”中,有5个来自德国公司,3个来自美国公司。作为德国高端制造业和美国全球技术创新中心的代表,深厚的先进工业传统和全面的优质生产能力奠定了先发优势。值得称赞的是,中国作为制造业的后起之秀,还贡献了两个“灯塔工厂”(海尔和富士康),中国有五个“灯塔工厂”(海尔,富士康,西门子,博世和丹佛斯) )。世界上最多的。 “中国制造”首次成为智能制造的全球基准,也是发展中国家首次在世界制造领导军队中占据一席之地。

自2015年以来,工业和信息化部先后选择了305个智能制造试点项目,形成了中国版的各种“灯塔”。这些智能制造试点示范项目涉及92个行业类别,覆盖全国所有省(自治区,直辖市),投资超过1000亿元。据初步统计,这些项目智能化改造前后,生产效率平均提高37.6%,最高增幅为300%。

多方协同,共建智慧

2019年5月8日,作者与日本东京的100多名日本企业高管就数字化转型进行了深入交流。超过三分之二的日本高管承认,他们的公司已经落后于全球工业互联网的创新步伐。但相反的是,他们普遍认为,在登陆数字用例之前,他们必须为程序设计,难度评估和ROI计算做好充分准备。日本企业家恪守审慎实际行动的原则,这也是日本民族文化的缩影。

对于任何实现自上而下识别的变更,这是一个漫长而迭代的过程。 “大河”是一个加速器。一旦力量同心,转型将得到上层的有力支持和基层的实际实施。与中国的智能制造业不同,“因为相信,所以看到”,日本是“因为看到,所以相信”的智能制造业。

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(机器人制造巨头之一,日本FANUC机器人系列。图/视觉中国)

从七个时区的日本到德国,作者来到莱茵河的一家制造公司,并举办了关于精益和数字化转型的效率提升的研讨会。除管理层外,主办方还邀请了几位一线生产管理人员。

让我印象最深刻的是一位名为Oliver的流水线生产经理。 Old Oliver今年55岁,已经在车间工作了30多年。它是“万物”的名副其实的作品。当我们讨论是否应该引入可穿戴设备,室内定位和RFID技术以在车间为员工提供数字授权时,奥利弗站起来说了些什么。

他说智能制造可能不是目前工厂最合适的方式。有三个原因。首先,数字化的意义并不明显。工厂没有任何标准操作手册。 Oliver及其200多个生产合作伙伴已熟悉过去二三十年的装配步骤,产品参数和设备条件的每个细节。工人已经在这家工厂工作了十年或两年。稳定的员工队伍和对质量的始终如一的关注导致了由工人领导的生产质量管理体系。数字工具的引入并不一定能使这些退伍军人做得更好。

该案件要求每次数据收集都需要得到该人的同意,这在欧洲国家几乎是不可能实现的。

第三,数字化投资回报尚不清楚。大多数德国工厂只运行一班。现在,工会仍在讨论每周工作时间的进一步减少。有限的生产资源无法支持数字应用的试点效益以及组织的整体数字化转型。

德国制造业改革的复兴受到发达国家固有的意识形态和制度规则的制约。激进,彻底,快速的改革很难受到德国制造业从业者的欢迎。德国需要的是一种正确,合理和合规的方法。

适应德国低周转率和以人为本的制造业现状,为基层劳动者提供更加便捷友好的生产环境;以质量,生产力和运营成本为目标,合理优化整个制造过程;合规是确保企业转型符合国家法治精神。德国的智能制造需要认真考虑技术与人员,技术和制造系统,技术和法律之间的可持续关系。

中国是当今世界上最大的改革试验场。我们可以看到中国制造业的今天和明天。

今天的中国制造业,近30年的人口红利期即将结束,劳动力成本和人口老龄化正在上升。双击,大量劳动密集型产业面临“昂贵劳动力”和“劳动力短缺”的严峻形势。

一家制造业台湾公司的董事长曾向提交人透露,他想退休,但无法撤退。他在中国大陆的工厂拥有6000多名员工,但近年来他一直受到劳动力短缺的困扰。中国大陆员工的平均工作年龄不到6个月,工人的流动率很高。工厂的工资水平在上升,原来的补偿目前无法吸引年轻人;公司的自动化程度非常低,大多数流程严重依赖熟练的操作。工作人员;再加上中国社会的老龄化,未来的工厂甚至会面临运营商的风险。

企业招聘工人很困难,导致生产能力和产品质量波动。在这一点上,七十多岁的老人几乎被呛到了。

在中国制造业的未来,关键利益相关者将面临当前中国制造业的劳动力挑战,以开放的态度拥抱创新场景,凝聚多种能量,形成协同效应。四股力量将促进中国制造业的重生。

第一个力量来自对数字化开放的员工。与发达国家不同,中国一线员工对智能制造新兴技术更为乐观。广大基层工作者积极接受和学习数字化工具,为转型奠定了基础。

第二种力量来自对规模经济充满期望的商业领袖。指挥官改造负责人同意中国的制造规模很大,一般采用三班倒。因此,智能制造业的投资回报很快。

第三种力量来自喜欢新工厂的技术供应商。中国本土技术供应商将以突破性技术重建工厂为己任,致力于优先发展数字化应用,为转型和推广提供技术支持。

第四种力量来自支持它的政府部门。 2018年,富士康新成立的工业互联网创新公司Industrial Fulian从提交材料到上市仅用了36天,创造了A股市场上最快的IPO速度。政府对智能制造的雄心和支持是核心推动力。

纵观中国,越来越多的制造企业正在采用工业4.0突破性技术,如物联网,人工智能和下一代自动化。作者访问了中国的五个“灯塔工厂”。与欧美同行相比,他们更注重与人员相关的数字化和自动化技术引进,旨在提高制造人员的效率和提高产品质量。在海尔的青岛中央空调厂,实时数字化绩效管理将员工的在职绩效与个人奖金实时联系起来;在无锡博世的生产现场,新成立的数字技能培训中心为智能生产线培育了新一代“智能制造商”;天津丹佛斯质量检测站基于人工智能机器视觉检测系统,以零误差率完成各项高精度零件质量检测。利用智能制造技术,防止一线生产人员不喜欢,不擅长,不安全的工作,让他们做更多有价值的工作,是在众多方的共同努力下的明智之举。

中国的智能制造业迫不及待,必须具有包容性,并取得巨大成功

中国的智能制造业正在迅速赶上,但制造业的整体形势尚未改写。如果智能制造就像长跑一样,那么大多数中国公司仍处于第二和第三的位置。智能制造是一种非常规的长跑,是一种没有赛道的长跑。作者认为,选择赛道是一个摆在企业家面前的问题,答案可能是包容性和整体性(见图4)。同时运行的德国,日本和美国都有自己的发展优势和优点。中国只能利用其他制造大国的“武术作弊”,并在它们出现之前将它们变成自己的“内部力量”。

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在智能制造的战略内容中,德国,美国和日本表现出不同的目的和利益。德国智能制造战略:工业4.0,目的是发挥其传统设备设计和制造优势,进一步提升产品市场竞争力和配套价值,主要侧重于智能制造能力。美国的智能制造战略:工业互联网旨在利用其传统信息产业进一步增强其面向最终用户的基于系统的服务能力,重点关注智能系统服务能力和客户价值创造。

日本的智能制造战略:工业价值链计划旨在补充机器人和物联网,成为促进制造业升级的三大支柱。主要关注的是寻求建立一个有利于整个行业所有公司的生态系统。中国的智能制造战略:从制造业国家到制造业国家,提高产品质量和品牌价值,主要集中在以智能制造为核心战略的生产企业的形成,然后驱动相关设备和服务研发公司。发达国家走向智能制造的不同方式为中国的智能制造突破提供了许多启示。作者总结了三种策略:角球超车,直线超车和换道。

超越一角:学习德国智能制造的坚实基础

德国的高端工业设备和自动化生产线享誉全球,在装备制造业中占据强势地位。与此同时,德国人严谨务实,理论研究与工业应用相结合也是最接近的。可以说,德国智能制造的核心竞争力是先进的设备和生产系统。德国工业4.0战略框架中最重要的词是“整合”,包括垂直整合,横向整合和端到端整合,从而将德国在制造系统中积累的知识资产整合为一套最佳设备和生产。系统解决方案,通过不断优化生产效率和效率。我们向德国学习并学会“翻身”,即创建智能生产系统解决方案。

西门子在成都的“灯塔工厂”就是一个例子。

件。五年后,其数字工厂的第二阶段启动,智能制造解决方案采用“全时移位”配置。

100%本地工程师设计和项目管理,本地系统集成商承接项目。由于与当地生态系统的紧密结合,该项目在短短六个月内完成了设计和着陆过程,劳动生产率显着提高,投资回收期非常短。在同一个热点,“德国品质”和“中国速度”相得益彰。

直道超车:实现日本学习智能产品的客户价值

在日本的制造业文化中,人的价值是最重要的。人们比设备,数据和系统更信任人们。所有自动化,数字化和智能都基于如何帮助人们更好地工作。因此,在智能制造领域,日本企业不是在谈论机器替代或无人工厂,而是更关注嵌入式智能产品在人们工作中的微观价值。

其相关研究和开发的主要重点是物联网和产品的人工智能应用,识别工业互联网行业中各种价值节点的用户的痛点和吸引力,并专注于可以解决的“点状”产品现场问题并为业务创造新价值。从日本学习,学习是“直路超车”,即以用户为中心,打造智能产品,以务实的工艺提供用户所需的实际功能。

KEYENCE是世界上最好的机器视觉公司之一,也是日本塑造智能产品的工艺艺术的缩影。 KEYENCE是世界上第一家提供人工智能机器识别技术的公司,这源于其长期关注客户业务的痛点和核心需求。 Keyence意识到只有人工智能视觉产品才能从根本上解决现有问题并获得行业定价能力。因此,我在研发方面投入了大量资金,根据用户的实际场景量身定制了人工智能和物联网功能模块,并推出了新一代视觉解决方案。该产品以其独特的技术解决了其他产品无法解决的现场问题,牢牢占据机器视觉的高端和高利润。 2018年,基恩士在中国市场的收入几乎是第二位的五倍,保持了70%左右的毛利率。增长的背后是由工艺培育的智能产品的价值。

超越:向美国学习数据和平台驱动的智能服务

作为第三次技术革命的发源地,美国积累了丰富的信息技术并拥有世界顶级的信息技术公司和研发团队。因此,在智能制造诞生之初,美国提出了“工业互联网”的概念,以数据的整合和使用为战略重点,利用互联网激活传统制造工艺,推动物质世界通过制定共同的工业互联网标准。信息世界的融合。

美国智能制造的核心是充分利用数据的价值,即利用其在大数据,芯片,物联网,人工智能和其他“软服务”方面的强大实力,实现真正的植物智能,典型的用例包括数字资产管理,预测性维护,数字性能管理等。向美国学习,学会“改变超车之路”,建立物联网架构,用于数据收集,传输,管理,分析和应用,使用数据驱动的工业智能服务模式创新,实现业务增长点以外的主营业务新轨道。

总的来说,中国的制造业并没有像德国这样的发达国家逐渐从第三次工业革命转变为第四次工业革命。虽然中国拥有最大的制造业,但行业水平参差不齐。许多中国公司仍然在行业2.0甚至更低。与此同时,各种挑战也给中国制造业的未来带来了隐忧。然而,在中国制造强国的梦想并不遥远。敏感,渴望学习,包容是中国的智慧;勤奋与奋斗,第一步是“中国的速度”;脱离现实和创新是“中国的创造”。我们坚信,中国制造业的高质量发展将创造下一个中国奇迹。

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