对工业4.0的审视

Modern Man with Background现在最热门的词汇之一是工业4.0(至少在德国)。但工业4.0到底是什么,还有点模糊不清,在这篇文章中,我想谈一谈工业4.0。这篇文章不会涉及工业4.0对美好未来的承诺–你可以在其他地方找到相关信息。相反,我将尝试给你工业4.0的过往。我们将一起看工业4.0是如何出现的,为什么它如此受欢迎,目前工业4.0真正的好处是什么,以及为什么你应该关注它。

 

 

 

工业4.0是如何诞生的

2011年左右,德国经济和科学研究联盟(Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft)找到了默克尔总理。他们的建议启动一个由政府资助的工业计算机研究项目,以保持德国工业的技术优势。它的名称是什么?工业革命4.0! Industry 4.0 其背后的想法是,我们目前正在经历第四次工业革命。根据他们的推理,第一次工业革命是1760年至1820年左右的工业革命,它为我们带来了蒸汽动力和通过纺纱厂实现的机械化(见我的文章《一小场工业间谍活动如何开启了工业革命》)。第二次工业革命是实现大规模生产,大约从1870年开始通过亨利-福特1913年的装配线闻名于世。第三次工业革命是自1950年起在制造业中引入计算机和自动化。专家们认为,我们现在正处于第四次工业革命的开始,网络物理系统。

但工业革命的编号是相当混乱的。例如,欧洲议会在2007年宣布,可再生能源是第三次工业革命。我发现来源资料里面一直有到第七次工业革命(自复制机器人)。当然这种编号远非普遍接受。

Angela Merkel
我的手表上没有革命!

但回到我们的工业革命4.0。默克尔赞成这个计划,除了名字。在任何情况下,她都不会资助德国的一场革命。经过一番考虑,他们把工业革命4.0的革命去掉了,结果是革命程度低得多的名称:工业4.0

在清理了命名上的问题后,该计划获得了批准。该研究计划得到了4亿欧元的资助,并在2011年的汉诺威博览会(Hannover Messe)上向公众宣布。

钱,钱,钱…

Euro coins and notes事实证明,没有人很清楚工业4.0究竟是什么。每个人都同意,它与工业中的计算机的使用有关。然而,由于工业4.0带来了4亿欧元的政府研究资金,学术界和工业界都争先恐后地将工业4.0相关的主题列入议程,以分得一杯羹。由此产生的主题涵盖任何与工业中计算机使用相关的话题,即使有些主题关联并不是很强。这些主题里面包括了大数据、3D打印、面部识别、Web 2.0、自动驾驶、任何与云计算有关的东西,当然还有更多其它的。

你可以阅读工业4.0白皮书,每页上都用不同的词但说的东西差不多:它与计算机在工业中应用相关!我完全同意,计算机的使用将增加,这将重塑我们制造的方式。然而,工业4.0的实际内容却非常模糊不清,可展示的成果也很少。

物联网和网络物理系统

Internet of Things其中一个更有前景的主题是网络物理系统,或与之密切相关的物联网(IoT)。这个想法是以数字方式连接机器甚至是零件。因此,关于当前状态(Current Status)的信息应该更容易获得,并提供大量的数据供分析。

硬件大多已经存在。有线和无线网络可以将机器和系统连接。无线射频芯片(RFID)允许每个零件以无线方式向计算机传输其身份识别信息。实施起来会有点小问题,但总体上是可行的。

另一方面,使用这些机器和零件数据的软件系统,还有相当大的潜力你可以说我们还缺少“杀手级应用“。愿景在那,机器可以识别即将发生的故障,并提前发出信号以采取应对措施。库存可以被实时监控,而不是纠结ERP系统和现实的差异。零件可以使用集群智能来规划自己的生产顺序。

据估计仅在德国,这将带来每年超过2700亿欧元的收益(弗劳恩霍夫经济与组织研究所[IAO]和BITKOM的估计),但我们离兑现这一点都有很长的路要走。

似曾相识?

Wishful Thinking
请让它这次发挥作用!

基于我在制造业长期的经验,我不禁有一种似曾相识的感觉。制造业是复杂困难的,有无穷无尽的问题需要去解决,只有这样车间才能正常运转。很少有管理者不希望这些问题能够简单地消失。所以那些承诺所有问题都会消失的技术自然就会很畅销。计算机将帮助你解决问题的这个想法已经帮助数控机床、工业机器人和ERP软件的销售。不幸的是,生产的实际问题并没有被解决。它使一些事情变得更容易了,但同时也造成了其他很多的问题。

工业4.0也是如此。尽管有这么多花哨的名字和流行语,我坚信在未来很长一段时间内,对于车间问题的解决车间还是要靠人。计算机的使用将增加,但它不会是革命性的。仍然会有很多问题需要我们自己去解决,其中最重要的问题之一就是使用计算机带来的问题。

至于工业4.0,人们现在也开始怀疑是否会有什么实际应用。相当多的文章将工业4.0描述为CIM重装上阵 的负面形象似乎工业4.0主要是会议、报告、研究基金的分配和学术成就等。

回顾以前的热门话题

工业4.0并不是第一个着眼于工业领域计算机应用的流行语。工业领域已经有相当多与此相关的美好愿景:

  • 数字制造:1970年代,制造业中计算机的应用,但没有什么成果
  • 计算机集成制造(CIM):1990年代,与承诺相比,也相当令人失望
  • 数字工厂:2000年,成果不清楚
  • 工厂2.0:2005年开始,欧盟的倡议,几乎被人们遗忘了
  • 智慧工厂:2007年左右的 ,斯图加特大学的项目,与工业4.0有重合。

我敢打赌,如果我们几年后回过头来看,工业4.0会有大量的空谈。资助了很多的研究。在这一点上,研究工业4.0有点像广告。花在广告上的钱有一半是浪费的,问题是我们也不知道浪费了哪些。在研究中可能有90%的钱被浪费了,但不花钱也将是灾难性的

工业4.0的最大好处!

Flag of Germany
德国制造!

工业4.0做得很好的一件事就是销售!工业4.0是德国的一项研究计划,承诺让生活变得更好。然而,由于这些承诺是相当模糊,其实施也不切实际,许多人都想知道德国人知道哪些世界上其他国家不知道。

来自世界各地的学术界和工业界专家坐满了飞机来到德国,研究工业4.0(事实上,我所看到的关于工业4.0的最好的演讲之一是来自一位日本记者熊谷彻,在慕尼黑)。这些专家们也交换了很多名片和联系方式,对于销售人员来说,任何接触都是潜在的客户。许多产品,特别是软件,被当作支持工业4.0的产品出售。工业4.0执行委员会的成员包括SAP、西门子和德国电信。

Naked king businessman
皇帝的新衣…

但正如我上面所说,我们德国人并不比世界上其他国家的人知道得多。这感觉就像皇帝的新衣,有很多关于工业4.0将使一切变得多么美好的文章,但如果你真的去细看,其实并没什么实质性内容。同时又很多人对工业4.0的新衣服赞不绝口!

美国也有关于计算机在工业领域应用的研究项目。德国的工业4.0是由政府推动的,而美国的项目则更多地是通过工业界来资助。因此,我的感觉是,这些美国项目比德国项目更有意义(或者说,美国皇帝的新衣 可能在远处看显得更花哨。

在任何情况下,我希望你确实知道你的衣服的现状。现在,走出去,补几个洞!组织你的行业!

PS:自发表以来,同为精益博主的Michel Baudin对我的文章写了篇评论"Faster, Better, Cheaper" in the History of Manufacturing: From the Stone Age to Lean Manufacturing and Beyond

PS2: 请看我的后续文章《工业4.0-哪些有用,哪些没用》

PPS:如果你想了解更多关于制造业的历史,请看我的书:

Roser, Christoph, 2016. Faster, Better, Cheaper” in the History of Manufacturing: From the Stone Age to Lean Manufacturing and Beyond, 439 pages, 1st ed. Productivity Press.

 

 

 

Translated by Xie Xuan