工业4.0的十年-何去何从?

几乎整整十年前,在2011年4月,工业4.0这个概念首次在德国汉诺威工业展上被提出。工业4.0旨在将一切变得更美好更容易,然而这并没有发生。让我们一起来看看。

 

简介

工业4.0据称是继第一次工业革命(机械化和蒸汽动力)、第二次工业革命(电气化和大规模生产)和第三次工业革命(计算机)之后的第四次工业革命。据称万物互联能解决很多问题。如果你经常读我的文章,你会知道我对这样的说法持怀疑态度。另见我的其它关于工业4.0的文章《对工业4.0的审视》和《工业4.0-哪些有用,哪些没用》。 Industry 4.0

审视生产力

在这篇文章中(受一篇德国的文章的启发,来源见文末),我研究了工业4.0对制造业的影响。制造业通常用劳动生产率(即在一定时间一个工人能生产多少件商品)来评价进步。对国家来说,这通常通过每个工人或每个工时产生的货币价值来衡量,我们很幸运能够找到现成的统计数据。

下图显示了德国(1970-2020年的数据,来源)和美国(1987-2019年的数据,来源)制造业劳动生产率的年度变化,虚线为了每十年的移动平均数。工业4.0从2011年开始成为热门词汇(用蓝色标注工业4.0覆盖时期,所以工业4.0不是什么新鲜话题了)。

如果你是工业4.0的坚定支持者,可能已经期待生产力由于这场革命有强劲的增长。而在现实中,情况恰恰相反。在过去的十年里,制造业的生产力增长明显低于之前的几十年,在一些年份甚至是负增长。这个新的革命似乎在踩生产力的刹车。

再往前追溯到20世纪50年代,下图显示了德国和美国整体的劳动生产率(不仅是制造业,包含所有行业),同样以虚线显示每十年的移动平均数,蓝色显示工业4.0覆盖时期(来源)。

由于这个图表结合了所有行业的生产力(包含了制造业、农业、服务业、采矿业等),下降趋势不是那么明显,但仍然存在。现阶段德国的生产力增长率是二战以来最低的,美国的生产力也差不多处于低位,最重要的是还看不到上升的趋势。新的工业革命承诺的进步到底去哪了?当然可能还有其它因素会影响生产力,比如川建国和新冠大流行。总的来说,工业4.0对制造业的贡献有些令人失望。

为什么没有革命?

PDCA Circle
我又来了!

很明显,没有革命。如果要说真有什么变化的话,生产力的增长比以前要低了。在我之前的文章中,我经常提到对待工业4.0要非常谨慎。有些可能起作用,但很多起不了什么作用。而且你必须做一个彻底的PDCA循环,以确保工业4.0真正发挥作用。实际上通过软件、服务或咨询供应商卖工业4.0这个概念要比它对制造业实际产生效益容易得多。

 

 

Got the Shovel, need the gold...
我有铲子,就缺金子

我认为工业4.0对软件供、服务和咨询供应商来说是有市场的,但对实际的制造商来说能取得的收益却很有限。这就像淘金热,赚钱的最好办法是卖铲子,赔钱的最好办法是挖金子,有人发财了,但大多数人啥都没得到。

在制造业中也是如此,一些公司从工业4.0中获益匪浅,但我认为大多数公司最好做跟随者而不是做领导者。这也取决于你如何解读工业4.0(你用email?嘿,你已经是一个互联网工业4.0公司了!…或许不是)

我的一位同事Steffen Kinkel认为,一些公司正在努力引入数字化系统,但却忽视了解决车间最根本的问题。在一个低效的过程中添加一个数字孪生(digital twin)并不能使这个过程变得高效。数据有助于高效的找到流程的问题,但我们仍然要花精力改善流程。不幸的是,许多公司跳过了改进这个步骤,而选择了做更多的数字化项目和获取更多的数据……没人真正使用这些数据,挖掘数据背后的价值。

Bundles of Money当然改进空间还是很大的。德国的一项研究(Wertschöpfungspotenziale 4.0,资料来源见文末)发现,德国工业通过精益生产仍有950亿欧元(约14%)的改进空间,我个人猜测这个数字还是保守了。可惜现实情况是投资在改进和新设备上的钱少了,都改投工业4.0研究还有数字化玩具(工具)去了。给汽车喷漆是可以让汽车变得更漂亮,但它解决不了发动机的问题。

 

Shoe Repair Japan

投资于研究当然是有价值的,但最终也需要转化成产品。我觉得这可能是德国文化的一部分,我们更喜欢研发,设计和制定蓝图。但打造产品更像是件必须完成的苦差事(在日本这是不同的,制造的艺术是日本文化的一部分)。应该清楚的是,一个企业只有在具备各种因素的情况下才能获得成功。你需要研发、设计、销售制造,最薄弱的环节限制了企业的高度。与谷歌和Facebook这些光鲜亮丽的互联网公司比,制造业似乎有些过气和无聊,但我认为不应该这样。古罗马帝国和古代中国都远没发挥其潜力,因为生产留给了奴隶或那些不够聪明的官僚或军队(关于这个话题我写了一本书Faster, Better, Cheaper in the History of Manufacturing)。

总之,工业4.0不是解决问题的捷径,它只是一种工具,并不能一键帮你解决问题,仍须有人关注车间所有的小事。我们也仍需要制造业,制造业仍需投资和改进,这样才能成功。走出去,解决车间的问题!组织你的行业!

参考文献:

这篇博文的灵感来自于德国杂志《Heise》的一篇文章Zehn Jahre Industrie 4.0: Null Produktivitätsfortschritt》,作者Alexander Horn,感谢Dr. Tom Drews指点我看这篇文章。本文基于Steffen Kinkel, Sebastian Beiner, Arndt Schäfer, Heidi Heimberger和Angela Jäger的论文Wertschöpfungspotenziale 4.0“。

Translated by Xie Xuan

 

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