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面对工业4.0 我国工业企业的挑战与对策

2015年04月28日 09:45中国机床商务网点击:5007

  【中国机床商务网 市场分析】工业4.0在我国的工业界,目前是个被极度关注的话题,然而我国毕竟不是德国,人员规模、工业基础、经济模式、乃至政治体制都有着巨大的差别,因此必须结合我国的基本情况、未来发展战略,分析我国工业界存在的问题,并制定符合中国国情的工业4.0道路。
  

  我国的工业体系,目前存在着经济下滑、利润微薄、结构不合理、大而不强、产品质量低等问题,面对工业4.0来袭,我国的工业企业要以工业4.0为标杆,应用、实施、达到工业4.0的标准,显然在多个方面存在不足,那从哪些方面进行分析,值得探讨。而工业生产,通常会讲“人、机、料、环、法”五个字,因此笔者也就按照这五个字,来分析我国的工业企业面临的挑战。
  
  首先是“人”,我国是人口大国,实施工业4.0,不可能象德国一样,实现大幅度的机器换人,实现无人工厂,而是需要实现人的智能与机器的智能的融合,提升人的理念、知识、技能,使之符合工业4.0的要求。另一个角度,从国家经济禀赋而言,我国人口红利巨大,完全按照德国的模式运作,显然是用己之短,比人所长。3月份召开的“中国发展高层论坛2015”年会,中国航空工业集团公司董事长林左鸣就表示,中国制造2025面临劳动力素养要提升和劳动力需求减少两大挑战。例如笔者曾在某大型国企交流,该企业负责人就谈到工人的工作模式,同样的图纸,同样的工艺要求,出口车螺钉就可以按照要求全部拧到位,角度一致,而国内的车就拧得乱七八糟。
  
  第二是“机”,工业4.0需要构建智能的工厂,需要实现人与机的链接、机与机的链接、机与物的链接,实现信息物理系统,但是我国普遍存在的问题是设备的种类、型号繁杂,而且设备的保养状态往往不尽如意,而更大的问题是这是设备的生产能力往往没有得到发挥,例如据某MES软件企业负责人介绍,军工企业一般设备利用率可以达到20%-30%“,而海尔模具这样的企业可以达到80%,而企业要达到工业4.0,必须实现这些机床装配的信息化、智能化、网络化,显然我们国家相对于德国企业,我们要补的课更多,成本更高。
  
  第三是“料”,我们国家的工业原材料,不仅包括狭义的生产原材料,也包括广义的原材料,例如工业生产的各种标准件、构件、组件等。这些工业原材料普遍存在着产品质量低、或者质量不稳定的情况,而这样的基础上,就造成生产企业必须根据原材料情况进行调整,造成生产周期长、产品质量低。而更为严峻的问题是大量的原材料我国根本没有供应能力,有的依靠进口,而一些高端材料,国外有,但是限制中国进口。结合工业4.0,例如PLC模块、嵌入式系统,核心技术、核心组件都掌握在国外企业手中。
  
  第四是“环”,环指环境,提升到工业领域,可以扩大为自然环境、经济环境与社会环境。相对而言我国地理区域大,自然环境差异很大,矿产资源分布与生产、消费区域差距大。而在经济环境下,我国的工业结构中,大型国有企业仍占主导地位,总体产能过剩,经济下行压力大,东西部经济发展差异很大,高质量产品,创新能力都需要提升。社会环境中,青年人、大学生嫌弃黑、脏、乱,工业企业中招工困难,高素质人员缺乏,社会对工业企业从业人员评价低,直接影响工业企业的质量提升和效益提升。
  
  第五是“法”,法可以分三个层次分析,首先是与生产制造紧密联系的工艺方法,这需要结合产品与工艺的关联性,工艺的成熟度来分析,我国的工艺水平,尤其是大中型企业,距离国外还有很大差距,例如工艺装备的外观、色彩、布局、加工精度、互换性、配套性不足,先进的微电子工艺、计算机技术应用水平低、比例低,先进工艺的推广速度慢,企业间存在着巨大的不平衡。然后企业的规章制度、企业文化,随着个性化定制、小批量定制的普遍发展,需要企业提升管理水平、创新能力,而我国在这个方面往往简单粗放,投入不足,例如常说的质量管理体系与生产执行存在两层皮现象。第三是法律法规,结合工业生产的我国的产品质量、知识产权、安全保护需要细化、落实执行,对符合国家发展战略的工业企业扶持,仍需加大、强化、深化。
  
  虽然我国存在前述的问题,但是我们也要从另一个方面看,毕竟中国已经成为了制造业大国,同时中国又具有着巨大消费市场,因此例如在互联网领域可以诞生出阿里、百度、腾讯这样的巨型企业,伴随着服务型制造、创新制造,我国工业系统发挥自身优势,克服短板,深刻解读工业4.0,制定我们自己的工业4.0的目标体系,结合国家特色、企业的具体情况,构建工业4.0的执行路线图,一样可以获得成功。具体到工业企业、集团,笔者认为可以分成如下五步。
  
  第一是构建智能的人、智能的组织,工业革命,采取的竞争战略不再主要是成本优势,更要靠创新驱动,而创新驱动,最大的核心是人,因此提升人的观念、技能、素养就显得尤为重要,今后那些有标准的、量大的工作将逐步被机器人、自动化执行单元所代替,而人更多是需要进行创造性工作。而那些变化大、产品复杂、工艺不完善的工作仍需要人完成,而结合具体工作、需要实现人的智能与机器的智能的集成融合,从而具有较高的性能价格比。另外智慧的组织更为重要,例如用工机制的转变、员工收益的模式改变,乃至员工的技能考核的转变,从而形成另外灵活、高效、高质量、创新的新型互联网组织,驱动工业企业发展。
  
  第二是实施车间执行系统(MES),在工业4.0时代,笔者以为MES系统可以上升到与企业经营管理ERP系统、产品生命周期管理PLM系统相同等的地位,可以说成是三足鼎立的地位,究其理由,笔者以为车间是有一定经济的规模的制造主体,类似于德国的中小型企业,未来中国的车间一样可以成为隐形的冠军,而其核心就需要车间具备一定的专业化能力,作为制造执行的单元化主体,利用MES系统提升信息物理融合能力,内部利用工业网络形成强有力的类似于拳头的规模制造能力。另外大量的案例也证明,实施MES系统可以获得巨大的经济价值,提升企业的制造执行能力和质量保障能力。
  
  第三是实施单元自动化、智能化,传统意义上,我们的企业、车间装备繁杂,因此需要结合企业特色,分析企业的产品种类、特点,工业生产流程,确立其变革,有顺序地实施淘汰、改造、升级、新购,提升制造单元,核心是制造装备,然后是生产线的自动化、智能化。另外需要注意的是在提升生产能力过程中,避免盲目地追求先进,购置生产线因为水土不服,相关配套不足而导致的高效而不可靠的问题。
  
  第四是构建系统化工业网络,工业网络与一般意义的因特网相比差别很大,对网络的传输速度、可靠性、时效性要求更高,同时安全性也是一个非常需要注意的问题,在前述的制造单元的改造升级后,再进行工业网络化改造。基于工业网络,在实现原材料、中间制品、产品的信息采集、设备信息基础上,实现工业数据的传输、存储。而在网络覆盖范围方面,则构建出从单台设备到生产线、车间、企业、集团,乃至社会体系的多层级网络体系。
  
  第五是建设企业大数据、云计算中心,目前我国的大中型企业大多实施了大量的信息系统,而中小型企业往往也在如电子商务、财务管理方面进行了信息化投入,为了达到工业4.0的目标,企业需要以全面、总体、统筹的观念进行大数据应用,强化企业人员的数据应用、量化管理意识,构建企业生产数据框架,实现生产数据采集,实现数据的集成,进行工业数据的分析与应用,实现行为导向的大数据可视化,最终促进基于大数据、云计算的问题解决、企业决策、预测和创新,提升生产效率,充分利用资源,并实现绿色发展。
  
  总而言之,工业4.0来临,我国的工业企业挑战与机遇并存,但是我们认为机遇大于挑战,相信可以在我国重大工业政策举措支撑下,工业企业正视问题,按路线图逐步实施,实现转型升级、提升增效,到2025年可以实现从制造大国迈入制造强国行列。
(来源:中国电子报 )

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