解密德国工业4.0的四个神话和一个真相

工业4.0的基本原理是将物理系统投射到数字世界进行优化,再运用到物理系统。结果就是我们可以更好地跟踪产品,提高生产效率和资源利用率,更灵活地应对不断变化的需求,用更少的钱取得更好的效果。

 

充满着工业美感的工厂车间内,窗明几净,干净得看不到一丝尘埃,机器手臂快速飞舞,完成从冲压到组装的一系列工作,只有少量工人在显示屏前监视。当机器真的发生故障时,工人只需戴上增强现实眼镜,即可找到原因并根据提示完成维修。

以上都不是想象,而是切切实实发生在德国一流制造工厂里的场景,也是大力发展工业4.0的德国正在进行的探索。而对于很多中国企业而言,想象工业4.0是一幅怎样的图景还是一件很困难的事。3月中旬,32位中国企业家跟随中欧”中国智造:工业4.0探索之旅”游学课程,走进宝马、哈威液压、maxon motor等欧洲企业,零距离观察什么是真正的工业4.0。

本次游学中,IESE商学院生产、技术和运营管理学教授马克·沙琼(Marc Sachon)介绍了工业4.0的技术基础,以及它们可能带来的商业模式和生产方式的改变。

 

马克·沙琼(Marc Sachon)IESE商学院生产、技术和运营管理学教授

比起30年前,我们的商业环境已经发生了很大变化。产品的生命周期越来越短,产品数量却在激增;消费者的行为发生了巨大变化,越来越多的消费者喜欢在网上购物;全球化趋势日益明显,使得跨国公司的全球销售一荣俱荣、一损俱损……多变的环境要求今天的公司必须灵活适应环境,不然就面临倒闭危机。以美国公司为例,1960年时美国公司的平均寿命是60年,现在则降到平均不到20年。

 

关于工业4.0的一句话真相

要应对复杂多变的商业环境,必须寻求新的技术解决方案。跟过去相比,今天的计算成本更加低廉,存储能力大大提升,移动互联技术实现了信息的连接和交换,IPv6(第六代互联网协议)使世界上每一件物品都可被赋予一个IP地址,RFID(射频识别技术)可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,传感器能将感受到的信息变换成为电信号或其他形式的信息输出,增强现实技术能把虚拟世界套在现实世界并进行互动,社交媒体能帮助企业了解市场和用户。

当上述所有技术集中在一起,世界会变成什么样?对企业管理者来说,有了这些技术,我们应该怎么做?

首先我需要了解我们的物理系统。如果我有一家工厂,我需要知道工厂生产什么,有什么设备,需要什么工具和技术?然后把这些物理系统投射到数字世界,在数字世界建立起数字模型。为什么现在我们可以这么做?因为我们有了互联技术,有IPv6,有强大的运算能力和非常大的存储空间,有传感器,可以把物理系统转换成数字模型,那么我们就可以在数字世界进行优化设计、优化流程,直至找到最好的解决方案,然后运用到物理系统中。

 

这就是工业4.0背后的基本原理,即将物理系统投射到数字世界进行优化,再运用到物理系统。结果就是我们可以更好地跟踪产品,提高生产效率和资源的利用率,更灵活地应对不断变化的需求,增强流动性,用更少的钱取得更好的效果。

有了这些新技术,未来的制造方式、运输配送方式和商业模式都会发生很大的改变。

关于工业4.0的四个神话

1数字化工厂

位于硅谷的思科公司是一家基础设施领先的公司,在它的总部,你可以在大屏幕上看见思科分布于全世界的工厂,点击一个工厂的图标,就可以看见工厂的具体情况,发现工厂遇到的问题;工厂里的工人佩戴增强现实眼镜,如果机器有问题,增强现实眼镜可以提示工人如何修理;远程仪表盘可让一切都视觉化。

未来的工厂里几乎看不到工人,都由机器手臂进行操作,两年前全球最大的机器人制造商之一的KUKA公司推出了一款只有24公斤重的轻型机器人LBR IIWA R 800,体重轻意味着灵活,可以随时移动,身体带有传感器,遇到障碍物时还可以停下来,不会对人类造成伤害。

 

2数字化制造

增材制造就是一种数字化制造,更具体地说就是3D打印和4D打印制造。3D打印有很多好处,它可以制造出很多传统工艺制造不出的复杂部件;相对于锻造,它的冷却效果更佳,因而可以提高效率,缩短投放市场的时间;内部的蜂窝结构,使得3D打印产品的重量更轻;还能减少组装元件的数量。

在Gartner曲线上,3D打印在B2B领域已经是比较可行的技术,但目前还比较小众,航天、奢侈品、医疗等高端制造业已经开始使用3D打印。

制造业最大的成本在于模具成本,汽车厂如果要生产一款新车,必须首先制作一批新的车身、引擎盖等模具,耗资不菲,需要卖出一定数量的车才能挣回模具成本,模具成本收回以后,汽车卖得越多,收益越多,这就是规模经济。3D打印对规模经济要求不高,它的主要成本在于工艺成本和材料成本,其材料成本大约是普通制造材料成本的4倍至100倍。如果生产量低于某个点,3D打印更合适;而如果产量远远高于某个点,传统制造业则更有效。

3数字化配送

以前,在每年忙乱的圣诞季,亚马逊在商品配送方面总会出岔子,2012年,亚马逊收购了位于美国东海岸的Kiva系统公司,2014年,亚马逊将这种系统在其美国所有配送中心推广开来。

Kiva系统是一种外形像冰球的机器人,会扫描地上条码前进,能根据无线指令的订单将货物所在的货架从仓库搬运至员工处理区,这样工作人员每小时可挑拣、扫描300件商品,效率是之前的三倍,并且Kiva机器人准确率达到了99.99%。它有三大好处,首先,减少人力浪费,员工无需在仓库中四处走动;其次,用传送带取代传统的运输装置;第三,有助于更快扩展升级。

 

Kiva系统

亚马逊正在做的一件事是无人机快递服务(Amazon Prime Air)。当仓库员工将商品装入一个类似午餐盒的黄色箱子后,便由传送带及机械手臂自动装载于无人机上,通过平板电脑即可控制无人机,无人机从仓库起飞,在客户家门口着陆后卸下货物。

 

Amazon Prime Air

4数字化商业模式

Shapeways

纽约曼哈顿有一家名叫Shapeways的3D打印公司,采用的是一种全新的商业模式。如果你想给自己的朋友送一件礼品,例如袖扣或小茶几,你可以自行设计,然后把设计方案发送给该公司,Shapeways把设计打印出来,快递给你的朋友。当然,这样的礼品价格不菲,因此你可以把自己的设计上传到Shapeways的网站上,如果有人觉得好,就可以直接下单打印,利润由Shapeways和设计者分成。

 

3D打印茶几和袖扣

打印机农场

一台打印机可以打印同样材料的任何东西:玩具、汽车、零部件等等。因此未来的3D打印公司可以订购1000台打印机,从不同客户那里拿到订单,租用外包服务器,在不同的区域设置打印农场。在未来10年至20年间,这种方法在某些特定的制造行业可能会变得非常流行。

长尾效应

每辆车都有自己的生命周期,当旧的车辆型号停止生产时,根据法律规定,厂商必须在接下来的8至10年里继续提供车辆部件。如果把未来8-10年所需要的汽车部件都堆在仓库里,会是非常重的仓储负担,3D打印就可以解决这个问题。老爷车的零部件更是如此,可以将零部件的数字设计方案保存下来,需要使用时再拿去打印。

市场中有两种生产者,一种人拥有资产,他们忙于优化生产、提高资产利用率,却错失了其他机会;另一种人,并不拥有资产,但借助信息技术和数据分析能力来利用他人的资产,与他人共同获利,例如谷歌、亚马逊、Uber等。有了3D打印技术,资产陷阱在一定程度上可以避免了。

新技术就是组合现有技术

什么是技术?技术可以是隐形的,可以是一种方法,如丰田生产系统;是一种算法;是一种产品。苹果并没有开发新的技术,只是利用现有技术做出新的产品来。从这个意义上来说,新技术的诞生就是组合现有技术,经过不断测试,找到最佳方案。Tim Cook说,苹果花了十年时间做基础研究,又花了三年做测试。为什么要用那么久去试?因为之前没有人把这些技术放在一起过,有时候放在一起会发生问题,要不断试错。

工业4.0的基本理念,是把物理系统投射到数字世界进行优化,之后再用于物理系统。在数字世界做试验,比物理世界快几十倍,意味着过去花了很长时间才做到的事,未来可能只需要很短的时间,速度会有指数级提升。未来10年新的技术会不断出现,商业模式也会发生重大改变。1985年的电影很难解释清楚什么是互联网,这也是我们在解释未来15或20年会发生的变化时遇到的困难,因为我们根本无法想象会发生什么。

马克·吐温曾说过:“不是你不知道的东西让你陷入麻烦,而是你明明不知道却自以为知道,才是真正的麻烦。”现在很多行业觉得数字化跟我们没有关系,我相信未来20年,数字技术会改变所有行业,不单单是工业4.0,不单单是3D打印和新的商业模式。

这是一次前所未有的游学之旅

据本次游学的带队教授、中欧国际工商学院副教务长、管理学教授忻榕介绍,本次“中国智造:工业4.0游学之旅”采用的是中欧独创的实境学习法(real situation learning),将理论与实践、“听”(课堂教学)和“看”(企业参访)相结合,创造机会让学员与行业专家充分交流,针对具体问题提供解决方案,从而取得最佳学习效果。

5天的游学过程中,学员们共参访了5家代表企业,宝马略带科幻片色彩的工厂为学员们展示了工业4.0的未来图景,而哈威(HAWE)液压、Maxon电机这样的欧洲中小型企业,则为中国企业提供了更丰富的参考价值。

宝马工厂

 

位于的德国慕尼黑的宝马工厂是把工业4.0做到极致的制造业典范,近900台机器手臂在工厂内井然有序地工作,被学员形容为“以为走进了《变形金刚》片场”。哈威液压

 

哈威(HAWE)液压是行业里的“隐形冠军”,专注于价值链上的一个很小的环节,做到最好。哈威液压是将大规模机器生产与客户的定制化需求完美结合的制造业代表。maxon motor

 

maxon motor也是一个“隐形冠军”,公司生产的电机“上天入地”,既能用于NASA的火星探测仪,在零下140度的环境中服役6年,也能用于200度的钻井平台。EMPA

 

EMPA的全称是“瑞士联邦材料科学和技术研究所”,3D打印材料是该研究所正在重点研究的领域之一。

在授课师资方面,本次游学既邀请了学院教授,也邀请了咨询公司和工业4.0前沿企业的专家以及研究所的科研人员,从不同维度为学员提供工业4.0的观察角度;课程的主题方面,既有关于工业4.0的宏观介绍,也有工业4.0在IT技术、人力资源、物联网、工业互联网等实际操作层面的具体执行方案,更有对未来趋势的前瞻性解读。

学员们收获满满,听听他们怎么说!

 

洪伟上海美农生物科技有限公司董事长兼总经理(EMBA13级)工业4.0不是一个时髦的概念,做工业4.0不是为了摆在那里好看。它的最终目的是解决效率问题,解决批量化生产和个性化生产之间的矛盾。

乌守保美的生活电器家用空调事业部副总裁 对德国、瑞士的企业来说,实现工业4.0是一个自然而然的过程,而对于大多数还处于在工业2.0、工业3.0阶段的中国企业而言,一步实现4.0可能会伤筋动骨,唯有稳扎稳打、循序渐进才能可能做到。

 

谢宇峰华润万东医疗装备股份有限公司总经理工业4.0很好,但是不管是德国模式还是美国模式,都不一定都适合中国,但中国的优势就是试验性,擅长摸着石头过河的中国企业一定会走出自己的特色。

为什么德国人工作这么慢,但效率却很高?

本文梗概

来源丨 互联网

 

 

众所周知,德国人有很强的工作能力和职业技能,虽然工作速度看起来很慢,但是他们却有着很高的工作效率。

 

 

 

与德国同事工作的第一感觉:慢!

 

德国同事工作的一个口头禅:not that hurry!凡事都不会催!

 

对比德国同事而言,中国的同事则更多的会问:什么时候可以给我?能不能再快点?所以我刚从国内过来的时候,很是不适应。

 

然而经过三个月的了解,我发现德国同事的高效率同样也让人惊奇。这个时候,我就会想,为什么德国人工作这么慢,但是效率又这么高呢?为什么自己在国内的工作状态热火朝天,却还是忙碌不已呢?这个中间的差异体现在哪里呢?

01 欧洲公司均采用邮件办公

 

邮件办公可以让每个员工按部就班,逐个处理,同时邮件可以分类整理存档,每个事情的前因后果,一目了然。

 

国内办公则更注重使用电话、QQ、微信等工具,手段多样化、综合化,速度很快,响应也快。但是造成的一个问题是,后期如果想要追踪一件事的前因后果,则无从下手。

 

02 工作要求一次到位,中间过程保证连贯

 

德国同事在处理事务时,要求对细枝末节一次到位,而且中间要求不能被打扰,不能被中断。这也是预约这个习惯在德国特别流行的原因。

而国内的办公习惯,经常是事情A做到一半,事情B就来了,事情B刚准备开始,事情C又来了。这样的结果就是,国内同事一天做了100件事,可能成功了10件;而德国同事一天做了20件事,但是成功了20件。

 

03 工具化思维

 

德国作为制造业大国,工具化思维深深的印刻在每个人的工作思路中

 

我们接触的德国科研员,他们在做测试的时候,经常是自己先把一套测试思路和测试软件编辑出来,然后论证了这个工具后,再用这个工具去快速地测试数据。而国内技术人员更多的是找到机器就开始收集数据,收集完了数据再想办法分析,最后得出结论。这样一次的工作,德国人是慢的;但是如果测试十次,德国人和国内人员效率开始相当;如果测试一千次,德国人的效率开始大幅度提升。

 

同样的,他们的各个职能的员工,在开始工作之前,都会花一段较长的时间,设计最适合自己的一套模式、一套软件包、一套方案、一套习惯。然后后面的工作,就是用这个做出来的工具箱,一遍遍地开展工作。

反过来再思考一下,快和慢的问题

 

一个个人、一个企业、一个行业、一个国家,都需要对快和慢这个问题进行深入的思考和分析。

 

真正的快,不是拔腿就跑,而是选好跑鞋、系好鞋带、看准方向、计算节拍、一气呵成。真正的快,不是草草了事,而是一板一眼、有张有度、成果可再现。