工業4.0:新工業革命“新”在哪兒?
提問:關于工業4.0與第四次工業革命的關系,目前多幾種不同觀點共存。不知您如何理解兩者關系?您認為工業4.0向前發展的驅動力是什么?
郭朝暉:我把工業4.0當作第四次工業革命的簡稱。當然,現在面臨的工業或技術革命應該算第幾次有不同的說法,如第二次機器革命、第三次工業革命、第三次變革與創新浪潮等等。從大處講,工業4.0最主要的驅動力主要來自兩個方面:一個是人口特別是老齡化問題的推動,一個是ICT技術發展的拉動。
提問:第四次工業革命是新一代工業革命,您認為它“新”在哪里?它是否已經來臨?
郭朝暉:我個人認為,工業4.0的新穎性主要表現在全方位的智能化。其中,互聯網、移動互聯將發揮極大的作用。要應對這種挑戰,要進行全面深入的數字化,尤其是知識的數字化。
提問:其實,當工業4.0概念從德國傳導到國內時,很多人都以為只是炒作概念,因為對于我們制造基礎來說,工業4.0所描繪的場景和愿景確實太遙遠。記得您提出過引入“場景”概念去解讀這個事情,給人耳目一新的感覺,跟我們講講如何理解工業4.0。
郭朝暉:工業4.0的實踐一定是從部分先進企業開始的。狹義的工業4.0或許只適合部分先進的、工業3.0的企業。這類企業一定要有較好的基礎,比如:高度重視質量、高度自動化、精益的管理。這時,大數據、設備智能維護等技術的必要性和價值才能顯現出來。否則,先進技術很可能變成“錦上添花”,難以落地。
我們剛從一個落后的農業國走來,國情與技術先進的德國不同。一個技術能落地,關鍵是和國情結合,能夠創造價值。顯然,沒有經濟價值的支撐,任何新技術都是沒有生命力的。
提問:我有一個觀察,就是由于人們對工業4.0的描繪和期望,又促使我們去回看和重新定義之前的概念和其價值內涵,如信息化或者說數字化、物聯網等。這兩者都被再次提升到新的高度,也將得到更高的重視和發展。您怎么看待這種現象?
郭朝暉:工業4.0的體系,為這些技術的發展提供了創造價值的系統性邏輯。故而能夠幫助企業將先進技術落地。過去的概念,則相對碎片化。工業4.0的可貴之處,就是提出了體系性的設想。客觀來講,工業4.0技術體系里所用到的部分技術可以追溯到20多年前,并且已有相關的實踐活動。
從源頭理解智能和智能制造
提問:有一個基本共識是,工業4.0還是愿景,距離規模化產業化實現距離還很遙遠。而智能制造是可以預期的未來,也是中國制造2025的主攻方向。您覺得從傳統制造模式向智能制造模式的轉型,它們有哪些本質的不同?
郭朝暉:與傳統制造模式相比,智能制造重視數字化、網絡化。這是一個本質性的差異。我覺得,要從DIKW體系的角度,全面看待數字化。
有一個觀點供大家批評:數字化和網絡化推動的智能制造,就是將來源于互聯網、物聯網等數據(D),轉化為可以使用的信息(I),驅動模型化的知識(K),在生產制造、研發服務、銷售采購等流程中產生決策行為,比如管理和控制,體現智慧(W)。按照這個邏輯,機器就能夠過模型化的知識接受信息。
我認為,在這個過程中,機器使用的知識主要來自人而不是機器自學習;信息是用來驅動知識的;數據是用來構成信息的。
提問:“智能”在英語中有多個不同的單詞來描述:例如,工業4.0體系多用“Smart”描述;工業互聯網論述里多用“Intelligent”表述。兩者有何差別?是否可以初步對“智能制造”下個定義?
郭朝暉:我多種場合反復強調二者的差異,目的是不要被傳統的概念混淆思維。“智能”的內涵歷史上就爭議很大。不同的學派從不同的角度理解智能,就像盲人從不同的角度觸摸一個大象。
Intelligent對智能的理解偏重于機器“會思考”、“會學習”這類高大上的、以知識的推理、演繹為特征的智力活動。理論界的代表學派分別為計算機學派、生理學派。
這兩個學派的影響很大,長期以來是“人工智能”的主流學派。然而,對本次智能制造學派貢獻最大的,恰恰是另一個學派,即控制論學派或行為學派。在我看來,這個學派把智能理解為“耳聰目明”、“見多識廣”、“靈活反應”,常用Smart來描述。
Smart的“智能級別”可能相對較低,但卻對應普通勞動中體現的智能:比如,操作機器、分揀貨物、訂立合同等。所以,推進這種類型的智能,有助于人類擺脫單調、無聊簡單勞動。這種智能的影響范圍廣,對人類生產力進步的意義非常重大。我甚至開玩笑說,這是邁向共產主義的一步:人們不喜歡干的活讓機器去做,人去做喜歡做的活,比如去做董事長、總經理.....
信息為什么能帶來智能呢?舉一個現實中的例子:巴菲特被稱為股神、擁有高級的智能。但是他炒股的業績比不上臺灣的吳淑珍和大陸的一些官太太們。為什么呢?因為后者擁有信息。顯然,推理也好、學習也好,都是為了減少認識中的不確定性;但如果有了可靠的信息,可以直接將學習思考過程“短路”掉,直接降低了不確定性。所以,巴菲特比不過吳淑珍。
在工業4.0的白皮書中,將智能制造定義為“用數字化、網絡化生產方式創建的智能制造體系”。這個定義抓住了本質,但略顯單薄。我國智能制造領域著名專家寧振波先生將智能制造定義為:“充分利用網絡化、數字化制造的基礎,融入人工智能和機器人技術,形成人、機、物的交互與深度融合,使設計、工藝、實驗、生產、保障管理等階段的智能化成為現實。”
提問:對比德國制造所體現出的工匠精神,對此也有過多次討論,現在國內對于這方面有很大的缺失。真正的工匠精神是“將心注入”,在工作中無我的投入,主體與客體融為一體的境界。而國內“唯快不破”,心多浮躁,如何做到“謀定而后動,知止而有得?
郭朝暉:我國制造業缺乏工匠精神,這與歷史文化淵源、國家的經濟發展階段和質量管控的法治環境有關。說白了,我們還是剛剛從農業社會走出來的。
這種狀況會隨著我國制造業的轉型而得到改變。但如果缺乏主動意識,改變的過程會付出重大的代價,包括企業的倒閉。要推動這種改變,國家層面要從加強質量監管、推動教育改革入手。企業則要建立質量第一的價值觀、并加強對員工的質量意識。
我曾經在上海交大講過一個觀點:制造轉型的重點是兩個,一個是提高勞動效率:手段是智能化、自動化和發展第三產業。另外一個是提高質量。最近中央提出的供給側改革,與提高質量、滿足中產階層消費需求密切相關。要真正理解這些問題,一定要研究中國的人口問題。但說來話長。這里沒法展開。
提問:“機器換人”不是一個新話題,但會持續下去。“機器換人”當然有合格勞動者缺失的因素存在,但據觀察,現實中更多的是企業對低成本的無限追求。這是謀求在“微笑曲線”底端實現騰挪。您如何看待各地掀起的“機器換人”熱潮?
郭朝暉:追求低成本不是企業的錯誤,而是企業的任務。不追求價值的企業是不道德的。企業不是慈善機構,企業最大的道德是在遵守法律和人類底線的前提下創造價值。而且,機器換人可以提升產品的質量和效率,并非傳統的、以壓低質量、犧牲環境、壓榨勞工為手段的低成本戰略。
研究一下中國的人口就知道:未來的自動化水平提高,本質上是缺少勞動力導致的;不一定是企業主動要做的,是不得不做的。兩年前,自動化博覽約我寫篇文章,我記得題目好像是:未來十年是自動化黃金十年。就是基于中國人口問題作出的判斷。
提問:未來十年,正是大量企業從工業2.0向工業3.0邁進的關鍵周期,也是中國制造業提升自動化水平的黃金十年。在投入產出、設備維護等方面有哪些誤區?如何繞開這些誤區呢?
郭朝暉:1、自動化水平不是越高越好,不要盲目追求先進性。2、設備價格要用全生命周期的觀點來看,不要貪圖購買價格的便宜。3、設備維護是個重要問題,自動化程度越高、對質量要求越高,重要性越大。我這里提醒各位:未來的企業一定要靠質量取勝。過去,有些企業把“質量第一”寫在墻上,但這是給客戶看的、甚至是欺騙客戶的;今后還不重視質量,就要把自己騙了。
提問:在大力推進智能制造方面,政府根據階段首先進行試點和標桿項目打造,并根據試點經驗總結后再推廣。大型民企如三一重工等也在按照市場規則在有側重地推進。對于國內智能制造的推進有何擔心?有哪些可能的風險需要提前防范?
郭朝暉:我最擔心的事情,是“貼標簽”式的智能制造,缺乏統一的規劃和頂層設計。這樣做出來的智能制造系統,很可能就像有一個木板高低不同的“木桶”,不具備經濟性。
另外,我們的文化中缺乏認真、嚴格、執著的精神,不喜歡基于數據的工作方式、不注重知識的積累。這對推進智能制造也是很不利的。
提問:企業作為推進智能制造的主體,目前來看,并沒有很好的方向和切入點。對于這場迎面而來的新工業革命,除了技術方面的考量,您還將社會、經濟、甚至政治等因素納入統籌思考范疇。為什么會進行復雜化思考?
郭朝暉:創新理論之父熊彼特認為:只有將發明用于經濟活動并取得成功,才能算是創新。所以,談創新必然談經濟。而且,在發展中國家,技術的先進性和經濟性往往是矛盾的。
舉個例子:我小時候經常看到成百上千的社員拿著鋤頭籮筐去參加水利建設。他們為什么不用挖掘機呢?要知道:一個挖掘機的工作效率,能夠抵得過幾十個壯勞力。道理很簡單:沒錢、買不起。如果一個農民要自主研制挖掘機,有必要嗎?顯然沒有必要。所以,經濟落后的時候,采用高技術往往是沒有必要的。
這樣的矛盾,在當今的中國還是普遍存在的。發展中國家的技術進步和創新,與發達國家有很大區別。當然,在經濟現象背后,是人口、社會、政治等問題。這些問題的改變,會改變經濟運行的規律。
要推進技術進步,必須學會利用市場。通過制定合適的市場規則,讓市場推進創新。這一方面,我國差距太大。喜歡對科研的直接投資,最后的結果往往背離初衷。對此,美國人很有經驗,值得參考。
工信部安筱鵬司長有個很有見地的觀點:美國的制造業為什么回歸?本質原因是金融危機后,美國加強了對金融的監管、賺錢困難了。于是,資本大鱷開始投資制造業。這就是通過法治影響市場,通過市場影響經濟。
人無遠慮必有近憂。今天的近憂是昨天缺乏遠慮的結果。看得遠一點,才能知道哪些是發展方向、哪些是泡沫。不看政治、經濟、社會,就看不到技術發展的趨勢,眼光就是看不遠的。
提問:大企業有建立生態和開發平臺的能量和號召力,推進工業4.0方面看上去更有優勢,也更順利些;那中小企業在工業4.0時代的生存法則是什么?
郭朝暉: 小企業的優勢是反應速度快,特別適合在新興領域迅速發展。從這種意義上講,優秀的小企業會有更多的優勢。我年初參觀過一家企業,一個感覺是:生產高附加值產品的企業,推進智能制造的條件比較好。當然,能否抓住機會,最關鍵的是靠優秀的企業家。
提問:中國不僅是全球最大的制造工廠,也是未來最大的智能裝備應用之地。豐富的應用場景,給我們帶來了他國無法比擬的工業大數據。要充分挖掘工業大數據的商業價值,企業方面要著手開始哪方面的行動?要注意避開哪方面的陷阱?
郭朝暉:大數據技術的推進,要根據企業自身的條件來決定。用大數據之前,先要學會用數據說話;用數據說話,就要有高質量的數據作為基礎、還要知道數據會說假話。所謂數據高質量,不僅是精度高,更重要是數據的完整性要好。片面的數據,很容易導致錯誤的分析結果。
現在關于大數據的暢銷書,主要是針對個人大數據的。針對工業企業的理論總結很少,而且很多總結得不好。我個人認為:工業大數據和商務大數據的使用方法有著本質的區別,切忌將商務大數據的理念和方法,生搬硬套到工業大數據。
如果把現在流行的說法用在當前的場景,大數據分析創造價值是要碰運氣的、有時候是非常困難的。有些專家自己沒有做過,體會不到。我的一個初步判斷是:現在有些暢銷書、學術界的觀點,可能只適合高大上的企業。有些案例,如飛機發動機診斷,或許只適合GE、西門子這樣的超級大企業。所以,還是那句話:一切從自身的實際出發。
我一直覺得,中國企業最需要改進的是管理,其次才是技術。管理不到位,再好的設備和技術也發揮不出來。我個人認為:工業大數據在提高我國企業管理水平方面有獨特的優勢。因為企業管理往往是我國企業最嚴重的短邊。我分析過一個企業,大數據及相關配套技術能創造的價值,可能超過其利潤總和。相當的驚人!
大數據很重要,現在很熱,但我覺得是過熱。如果大家都不清楚怎么做,連菜場大媽都在談大數據了,這不正常。要用好大數據,一定要深入思考。不要人云亦云。自己想不明白的事情,不要盲動。
提問:以自動化和信息化為主題“兩化融合”在我們國家和推廣多年,但總體成效乏善可陳,智能制造時代推動下,國家倡導“兩化深度融合”,在您看來,企業推進兩化深度融合面臨哪些難點?
郭朝暉:做好信息技術,很早就有所謂“一把手工程”和“二把手工程”的說法。
所謂“一把手工程”就是公司主要領導高度重視。這是因為:信息技術的推進會涉及到大量的部門和個人利益。沒有一把手的強力推進,這些困難是無法克服的。
所謂“二把手工程”,指的是要有真正懂得公司業務、深刻理解IT的公司高層領導直接領導IT項目。否則,做出來的東西很可能是為信息化而信息化。有種說法:搞好信息系化,企業里至少要有一個明白人。這個看法看似可笑,其實沒那么簡單。
另外,信息化要破除部門之間的圍墻。所以,信息化應該通盤考慮、要站在整個企業的高度去考慮。
提問:兩化深度融合與工業4.0所倡導的縱向集成和端到端集成是一個什么樣的關系?
郭朝暉:工業4.0要推進個性化定制。個性化定制產品的數字化描述要在用戶的參與下完成,然后交付企業進行生產制造,最后相關信息用于產品的使用、維修、維護過程,直至報廢。相關過程的信息集成就是端到端集成。
個性化定制的生產組織很困難。很可能導致質量下降、效率的降低、能耗的上升。要解決這個問題,必須智能化地安排和組織生產。這時,必須把合同訂單信息、生產制造信息、設備狀態信息、工藝參數信息、產品質量信息等集成起來,進行智能化的動態調度。這就是信息的縱向集成。
提問:有“工業4.0教父”之稱的孔翰寧在接受經濟日報專訪時說:“今天發展工業的準則是,數字化一切可以數字化之物,并由此開辟新的價值創造模式”。數字化是網絡化和智能化的基礎,是進行集成和互聯的“共同語言”,但開始的“數字化戰略”落地并不能帶來對等回報和價值投資,如何權衡投入與收益的關系,把握好原則?
郭朝暉:越是長遠的計劃,越是應該謀定而后動。孫子說:勝兵先勝而后求戰,敗兵先戰而后求勝。在我看來,應本著長期規劃、分步實施、價值驅動的原則推進,小步快跑為好。
這時,公司戰略和頂層設計很重要,信息技術如果沒有戰略和頂層設計,就會形成新的信息孤島。
質量為本與創新方法
提問:企業轉型升級總是繞不過去產品質量,您對質量話題進行長期關注并不斷發聲。這在一定程度上表明企業間的競爭還處于低成本低層次上,而中產階層的消費崛起將是一個非常大的倒逼力量。在您看來,成本導向的質量觀能否根本改變?國內企業該如何做好產品質量和品質保證?
郭朝暉:在我看來,能否改變重成本輕質量社會風氣,與中國能否跨越“中等發達陷阱”是一個問題的兩個方面。然而,對企業來說,重視質量還是成本,關鍵是看經濟利益:如果偷工減料的企業容易生存,在大環境一定是逆向淘汰。這就是過去十多年我們看到的情況。
要改變這種利益格局,關鍵是看國家的法治建設。要讓生產劣質產品的企業受到嚴重的懲處甚至傾家蕩產,要鼓勵維權而不是把維權群眾看作“麻煩制造者”。要讓企業像對待“恐怖分子”那樣對待自己的劣質產品,中國制造業就有前途了。
眾所周知,國外先進企業有種管理理念叫做6sigma。這個管理理念的經濟基礎是:在用戶那里發現一個劣質產品,將會導致1000倍的經濟損失。否則,追求那么高的合格率干什么?合格率高是要有成本的。
最近中央提出“供給側改革”,我非常興奮。這才是該干的正事啊!
提問:2015年3月,中共中央、國務院專題下發《關于深化體制機制改革加快實施創新驅動發展戰略的若干意見》,這是最高決策層從深化體制改革下手對創新發展的藩籬著手破除,也是從戰略高度確定作為經濟發展的驅動力,明確要建立技術創新市場導向機制,擴大企業在國家創新決策中話語權,深化轉制科研院所改革等。在推進中國制造2025的進程上,創新轉型應該如何走?
郭朝暉:在我看來,中國院校的很多科研是有問題的。院校科研不能健康發展的原因是與經濟脫節。當然,這不僅是科技人員的事情,也是大環境的必然結果。現實中的企業,往往不需要有技術含量的創新。我剛才講的“挖掘機”的例子就說明了這個道理。當然隨著中國經濟的轉型,這種情況會發生改變。
我個人認為:除了基礎性、公益性科研以及涉及國家重大利益的技術,國家不宜直接對高校從事的、普通的實用技術研發進行投資。對于這些項目,需求應該來自企業、資金應該來自市場。國家的直接投資,不僅經濟效益低,還會導致嚴重的學術浮夸與腐敗。省下來的經費,不如直接用來提高教師和科研院所科技人員的工資待遇,讓他們安心教學和正規業務、不要為生活所迫做些花架子的事情。
另外,企業和學校的人員應該交流起來。否則學術界和企業的結合就很難真正的深入。最近關于智能制造、大數據的大型會議很多。這些會議似乎分成了兩種類型:一種是科研院所主導、一種是企業界人士很多。這種現象值得品味。
提問:前華中科技大學校長、中國工程院院士李培根老師在近期智能制造論壇演講時提到制造業技術轉型與創新時,可分為產品創新、制造過程創新、商業模式創新,指明了非常明確的方向。但創新絕不是一蹴而就的,作為工業企業的首席研究員,您如何看“根叔”提出的轉型思路?突破的方法又是什么?
郭朝暉:李院士有許多真知灼見,他本人也是推動創新的踐行者。雖從未謀面,但我很尊重并認可他的觀點。
但您的這個問題很大。我個人認為,傳統產業的技術進步可以用四句話描述:始于學習、成于設計、精于質量、強在積累。創新需要技術手段、科學方法、經濟驅動、人文情懷。
我指的科學方法,不僅是科學技術方面的方法,還包括科技管理的方法。在我看來,除了華為等個別優秀企業外,科技管理是我國企業普遍存在的短板。與國外先進企業相比,研發落后更甚于生產技術落后:生產技術引進容易,科研管理引進難。改革創新管理,應是很多企業的當務之急。
我再強調一下:華為是個非常值得學習的企業。我從華為身上看到了中國企業的希望。但學習華為要結合自己的實際。不學習別人的產出、不結合自身實際,同樣都不會成功。
提問:創新需要科學方法,也有其自身的規律。在技術人員和企業家看來,又有著不同的理解和側重。您作為寶鋼的首席研究員,在這方面有很多心得和思考,跟我們分享下。
郭朝暉:您的這個問題,讓我覺得一言難盡。幾年前,我寫過一本小冊子《管中窺道:技術創新的觀念與方法》。可以說,這是我從事科研工作20年酸甜苦辣的結晶。總結成一句:發展中國家的創新,不同于發達國家,不要邯鄲學步。
提問:您有一個觀點令人印象深刻:“面對工業革命,文化沖突不可避免。”一般來說,傳統產業是發展比較慢的產業,IT產業是發展比較快的產業,而互聯網是發展更快的產業。這種差別會反應到操作人思考邏輯、做事風格和效率上,而未來工業是相互融合的,如何才能跨越這道鴻溝?
郭朝暉:在現實中,這個矛盾非常突出。在不同專業背景下形成的文化,互相很難理解、甚至相互鄙視、難以達成共識。要解決文化的問題,還是要靠文化本身:要有包容的心態、虛心學習的精神。我很早之前就說過:一個專業的博士,在另一個專業可能只有小學水平。創新需要跨界、需要互相學習,當然也需要互相尊重。我接觸過很多專業的人士,感覺到不同專業的“文化”有很大差別:可能大于御醫和獸醫之間的差別。人們首先要認識到自己的不足、體會到別人長處,才能促進真正的創新。
提問:互聯網時代極大的促進了信息的傳播與分享的效率,同時也導致巨量的碎片化、無價值的信息充斥在周圍,而人的關注能力是有限的,人們會不自覺的茫然在信息獲取方面,卻沒有能力構建成體系的知識結構和邏輯,這在一定程度上造就了“信息的消化不良”。您在信息獲取與思考、寫作本身的平衡如何把握?
郭朝暉:我曾經說過:結構化自己的知識,一生都要做的事情。我很早之前就發現:很多人的知識是碎片化的,說什么他都知道、但稍微深入就不懂了。更有趣的事:有的人抽象的道理都是懂得,一到具體問題就不懂了。要解決這些問題,一定要加強思考和總結。
孔子說:學而不思則罔,思而不學則殆。在信息社會,人們常常被淹沒在知識的海洋中,結果就是“學而不思”。
我有個習慣:每次有心得體會,就趕緊把它寫下來,進行總結提煉。這樣,思想的火花就可以燃燒起來。有時候,想到的幾句話,寫下來卻成了千言萬語。而自己的認識,也在寫作中提高了。
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