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德國,工業(yè)4.0;美國,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);日本,精益生產(chǎn);中國,中國制造2025;提法不一,本質(zhì)相同,強大制造,興國立本!
制造之戰(zhàn),中國準備好了嗎?
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,日本是人才,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:
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(zhì)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(zhì)。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(zhì)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。
德國的制造哲學
“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。
科技創(chuàng)新:德國歷屆政府十分重視制造業(yè)的科研創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化,著力建立集科研開發(fā)、成果轉(zhuǎn)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。
標準化和質(zhì)量認證體系:德國長期以來實行嚴謹?shù)墓I(yè)標準和質(zhì)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。
除了在生產(chǎn)現(xiàn)場追求問題的自動解決之外,德國在企業(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(zhì)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(zhuǎn)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?!?br/>
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(diào)。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(zhuǎn)向“技術立國”,從強調(diào)應用研究,逐步轉(zhuǎn)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。
日本的制造哲學
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(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)型和網(wǎng)絡化轉(zhuǎn)型中全面落后了。
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(zhì)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(zhì)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。
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(zhì)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(zhuǎn)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。
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。
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?!?br/>
“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。
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)!