物联网在制造业中的应用范文

时间:2023-11-14 17:52:22

导语:如何才能写好一篇物联网在制造业中的应用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

物联网在制造业中的应用

篇1

[关键词]物联网;机械制造;行业;应用

0引言

在现阶段的发展中,我国对物联网技术的研究正深入开展,由此直接推动了机械制造行业的快速进步。从主观的角度来分析,机械制造行业为社会提供了很多的产品,并且随着民生的变化,各个行业的发展变化,在机械制造的类别、水平上也得到了较大的进步。可是,机械制造行业的供应链管理,是一个细节上的工作,尤其要保证各项工作内容的协调开展,这样才能在最终的成绩上达到最优状态,所以物联网技术的应用,是必然的趋势。

1物联网技术分析

简单而言,物联网技术在实施过程中,在于将很多的现代化技术综合起来,从而实现对工作任务的良好把控。现阶段所使用的物联网技术,包含了网络化技术、集成化技术、虚拟技术、智能技术等等,促使这些技术在有效融合以后,编织成一张特殊的“物联网”,将该网络覆盖在机械制造行业以后,就可以在相关的生产、加工、运营、回收、优化等动作上,提供足够的支持,减少过往的缺失与不足,推动各项工作任务的良性循环。所以,物联网技术在操作过程中,自身所具备的专业化特点、综合化特点都是非常值得肯定的。

2物联网在机械制造行业中的应用

2.1采购方面的应用

就机械制造行业本身而言,其在发展的过程中,必须要在采购工作上特别的注意。当下的材料市场特别繁荣,半成品是比较紧俏的材料,同时某些进口材料,或者是性价比较高的材料,都需要提前预定,要保证自身的仓储充足,才能在机械生产、加工方面得到更好的成绩。所以,在机械制造行业的工作过程中,物联网技术必须将采购方面的应用有效完成。第一,通过物联网技术的操作,针对机械制造的采购工作进行评定和分析,了解到以往的采购方法、采购特点,并且与当下的工作需求相互对比,找出采购工作中的不足,在采购方式上优化,在采购时间上做出调整。第二,采购工作并非是一成不变的,其受到很多因素的影响,需要通过物联网技术对采购影响因素做出分析,机械制造企业则根据自身的优势、劣势,对采购部门做出调整,针对不同的问题,设定差异化的采购方案,推动采购工作水平得到良好的提升。

2.2库存方面的应用

机械制造行业在发展的时候,库存内容是必须得到足够重视的。当下的消费者在购买产品的过程中,都趋向于理性消费,并非所有的高性价比产品都能够得到较好的销量。从近几年的发展来看,社会上的滞销现象开始增加,给机械制造企业的库存工作造成了很大的压力。通过应用物联网技术,可以使机械制造企业的库存工作得到良好的改善。第一,在日常的库存管理过程中,必须采用物联网技术来做出各项数据的记录和分析,根据系统反馈出的结果,及时地增加库存,或者是进行清理。第二,库存管理与市场销售存在紧密的关系,同时还涉及与很多的客户合作。我们应该在库存处理的过程中,通过物联网技术的智能化、虚拟化,将不同的库存产品做出良好的划分,在库存的空间位置上做出设定,避免在产品的销售路线或者是客户预定方面,出现严重的混乱情况。

2.3质量管理方面的应用

在市场经济高度开放的今天,机械制造产品的质量得到了相关部门的注意,而社会对于打假工作而言,也在积极地开展。所以,当机械制造企业的产品质量,没有得到一个阶段性的提升时,或者是表现为严重下降后,都将造成特e严重的影响。本文认为,将物联网技术在质量管理方面应用,可从以下几个方面出发:第一,在日常质量管理中,需要将各个批次的产品质量标准输入到系统当中,同时记录好产品的销量、销售市场等等。第二,在核对的过程中,观察哪些产品的质量标准下降,哪些产品的质量标准提升,由此在检验工作中做出改善,减少产品质量下降问题。第三,针对社会上、市场上反映的一些指标,或者是同类型的产品进行关注,通过物联网技术做出分析,观察与自身生产的产品是否存在相似的地方,将产品的试验次数增加,从而采用专业化的手段来提升产品的性能,促使其能够在市场上得到更高的认可,减少对机械制造企业构成的威胁。

3物联网在机械制造行业中的其他应用

现阶段的机械制造行业发展,整体上得到了国家宏观调控的帮助,未出现特别严重的缺失和不足,各项工作在开展的过程中,取得了较大的进步。为此,我们在应用物联网技术时,必须要不断地拓展到其他的层面上,实现对机械制造行业的更多把控。值得注意的是,在拓展过程中,需要不断地丰富技术体系,将技术措施和相关内容进行有效的增加,推动机械制造行业能够进行良性发展。物联网技术可应用于煤矿产品的自动化控制中,把井上井下的各种矿用设备通过智能分站和智能交换机连接起来,以监测和控制现场,进行数据分析和优化,保证安全生产,达到无人值守、少人维护。例如,工程机械制造商在每台出售的机器上安装传感器,并建立起后台系统,通过反馈,厂商可以了解目前公司卖出的工程机械设备的布点,并了解目前在该点附近有哪些大型工程需要该类型的工程机械,通过后台系统,帮助其建立联系,提供商机。其次,帮助客户监控设备,保护资产。以上服务均为免费服务,几乎没有给客户带来任何附加成本。

篇2

关键词:中国制造2025;管理会计;

一、研究提出的背景

(一)我国制造业格局面临重大调整。

新一代信息技术与制造业深度融合,发达国家已在互联网、云计算、大数据、等领域取得新突破,重塑制造业竞争新优势,加速推进新一轮全球贸易投资新格局。一些发展中国家也在加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工,承接产业及资本转移,拓展国际市场空间。我国制造业面临发达国家和其他发展中国家“双向挤压”的严峻挑战,必须放眼全球,加紧战略部署,着眼建设制造强国,化挑战为机遇。

(二)我国经济发展h境发生重大变化

我国经济发展进入新常态,制造业发展面临新挑战。资源和环境约束不断强化,劳动力等生产要素成本不断上升,投资和出口增速明显放缓,主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式难以为继,调整结构、转型升级、提质增效刻不容缓。形成经济增长新动力,塑造国际竞争新优势,重点在制造业,难点在制造业,出路也在制造业。

(三)建设制造强国任务艰巨而紧迫

经过几十年的快速发展,我国制造业规模跃居世界第一位,已具备了建设工业强国的基础和条件。但我们应该认识到,我国的工业化水平与先进国家相比还有较大差距。制造业大而不强,自主创新能力弱,关键核心技术与高端装备对外依存度高,以企业为主体的制造业创新体系不完善;产品档次不高,缺乏世界知名品牌等问题。推进制造强国建设,必须着力解决以上问题。

二、管理会计在我国制造企业应用的现状

我国从20世纪70年代引进管理会计以来,虽然管理会计体制发生了重大的变化,很大程度上推动了制造业的发展,但管理会计在制造企业中的应用并不是完美的,在制造企业的应用中还存在着一些问题:(1)我国管理会计的应用状况与企业规模大小、经营状况有一定的相关性。(2)大多数企业财务系统建设的重点仍然是财务会计,而对管理会计的重视不够。(3)对已有的管理会计应用经验缺乏系统总结和提高。

三、提高管理会计在制造企业中应用的建议

(一)管理会计与绿色制造

传统的管理会计往往局限于企业内部,上汽集团财务总监谷峰认为应当打破这种思路,从企业内部跳出来,站在整个产业链的角度来看待管理会计。因为目前所呈现的企业管理报告已经不仅局限于分析企业本身的成本,更牵涉到此项成本在整个产业链中的位置。此外,管理会计涉及到短期利益与长远发展的问题。绿色制造讲求的是基于未来长远利益的可持续发展,而从企业本身而言,更多关注的是短期利益。为绿色制造增加的投入和运营成本,一定程度上和企业传统的成本核算理念是背道而驰的。而且绿色制造在短期之内,并不会给企业带来回报,从企业的角度看,这只是一种增加成本的生产方式,缺乏实施和维持的动力。

澳大利亚麦考瑞大学会计与公司财务学院教授罗杰・伯里特认为,环境管理会计能够让企业在寻求环境友好型的解决方案中,顺利实现转型。环境管理会计的好处不仅在于提升资源利用率、减少保险费用,还可以帮助企业做投资决定、改进定价决策、减少成本。

可持续发展是管理会计和绿色制造理念的共同目标,积极回应不断加大的资源约束和环境压力,推进绿色制造,是管理会计理论研究和实践活动在新时期的责任和使命。

(二)管理会计与大数据

在大数据、云计算、物联网和智能制造等新技术浪潮风起云涌的时代,管理会计理论和实践也必须积极创新。浪潮集团有限公司执行总裁王兴山认为,互联网+业务领域,将驱动企业管理创新和模式变革,如互联网+财务实现财务共享、流动性、决策支持。互联网+行业,将推动产业转型升级,如互联网+制造将是智能工厂、个性化定制、制造服务化、智能供应链和协同研发等。互联网+给财务工作(特别是管理会计)带来了挑战,同时也带来了机遇。

互联网+管理会计最主要的特征是与大数据的融合,过去的数据是经营数据,现在管理会计新的数据源有三类:一是企业内部的经营数据,二是生产制造环节的物联网数据,三是外部的互联网数据。这些数据能否发挥作用、创造价值,还要看企业的管理水平以及信息系统是否融合了先进的管理会计思想。互联网+推动了财务管理模式和工具的创新。例如,互联网+成本管理,将实现实时成本、价值链成本管理等;互联网+责任会计,产生实时绩效管理。我们认为,中国制造2025对管理会计的影响在于中国制造2025的推动会带动系统的集成应用,带动财务业务的一体化,从而有利于管理会计的发展。反过来,中国制造2025也需要管理会计的支撑。

中国制造2025,将影响我们每个人的生活,影响企业后续的生存与发展,在新的发展机遇下,企业管理者更应该重视管理会计理念的创新,与时俱进,创新理念与拓展思维,为此,我们应树立以下新的管理会计理念:

(一)进入信息时代以后,企业面临日益激烈的环境变化和市场竞争,管理会计不能局限于内部成本的管理,还必须树立互联网+的观念,即互联网网络销售市场,将传统的交易市场像互联网市场延伸,同时密切关注市场导向,加强研究市场动态,根据市场需求的变动及时调整企业的生产经营活动,以获得更多的市场竞争优势。

(二)在21世纪的信息技术时代,由于计算机和网络的广泛应用和信息处理能力的日益提高,使得企业上下级之间、多功能部门之间及其与外界环境之间的信息交流变得十分便捷,企业可以随时根据环境的变化作出统一、迅速的整体行动和应变策略。管理会计作为决策支持、规划与控制系统,必须服从21世纪企业经营管理的需要,树立动态管理观念,根据企业内、外部条件的变化及时进行相应的调整,不断地进行分析、比较和选择,在动态中寻找最佳的平衡点。

(三)开展典型案例研究,及时总结经验,解决在我国企业管理中出现的问题。管理会计经过二十多年的应用和发展,一些企业取得了成功的经验,但是我国会计界对管理会计领域的研究缺乏应有的重视,同欧美发达国家相比存在明显的差距,缺少具有示范性的典型案例研究报告,这是阻碍管理会计有效普及和推广应用的一个重要原因。由此看来,典型案例的研究将是我国今后一段时期内管理会计研究的主要发展方向,如果能对典型案例及时进行科学的归纳、总结、整理、提高,增强管理人员对管理会计的认识,把各行业经过实践检验的成功经验作为各个单位应用管理会计的模板,增强可操作性,使其得到推广和应用,使企业少走弯路,达到事半功倍的效果。

篇3

由制造大国向制造强国转变

记者:对于“中国制造2025”,请您为中国制造勾勒一个形象。未来中国制造业由大变强,您的信心源自哪里?

苗圩:如果说简单概括一下中国制造目前的情况,有一个标志性的事件值得我们关注,就是在应对国际金融危机的挑战过程当中,2010年我国再次成为制造业第一大国。得到这个消息以后,我让我们的研究机构又去查了一下,历史上中国曾经是制造业的第一大国,但是什么时候把第一大国这个位置给丢了呢?我们的研究机构查了相关资料以后,给我的结论是大约在1850年前后,中国丢掉了制造业第一大国这个位置。那么经历了150年,我们又重回制造业第一大国这个位置,这对我们是非常值得骄傲的一件事情。但是大家也都知道,我们虽然是制造业的大国了,但是大而不强。我们从现在开始,要从制造业大国向制造业强国去转变,这就是我们制订“中国制造2025”的一个时代背景。

记者:“中国制造2025”是我们国家制造业一个纲领性的文件。它将从哪些方面使中国由制造大国向制造强国转变?

苗圩:为了简单好记,大概可以用“一二三四、五五、十”,这么一个总体的结构来概括。

所谓“一”,就是一个目标,我们要从制造业大国向制造业强国去转变,最终要实现我们制造业强国的一个目标。

所谓“二”,就是通过两化融合发展来实现这个目标。党的十提出了用信息化和工业化深度融合来引领和带动整个制造业的发展,这也是我们制造业所要占据的一个制高点。

所谓“三”,就是要通过“三步走”的一个战略,大体上每一步用十年左右的时间来实现我们从制造业大国向制造业强国转变的目标。

所谓“四”,就是我们确定了四项原则。第一项原则是市场主导、政府引导,第二项原则是既立足当前,又着眼长远。第三项原则是全面推进、重点突破。第四项原则是自主发展和合作共赢。

所谓“五五”是有两个五,第一就是有五条方针,即创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化和人才为本。还有一个五就是实行五大工程。第一个就是制造业创新中心的建设工程;第二个就是强化基础的工程,我们叫强基工程;第三个是智能制造工程;第四个是绿色制造工程;第五个是高端装备创新工程。

最后就是十个领域,作为重点的领域,在技术上、在产业化上寻求突破。比如说新一代信息技术产业,比如说高端船舶和海洋工程,比如说航天航空这个领域,比如说新能源汽车领域等等,选择了十个重点领域进行突破,这就是整个中国制造业中国制造2025的主要内容。

制造业将告别“缺核少芯”

记者:刚才我们谈到了我们国家制造业缺核少芯,这个对中国制造有何影响?如何弥补这方面的缺陷?对核心技术和芯片产业的发展,国家有哪些政策规划?

苗圩:先讲芯片,主要是以集成电路为代表的现代化的信息技术的核心。去年我们光用在进口芯片上的外汇就超过了2100亿美元,成为单一产品进口最大的用汇领域,甚至超过了整个石油进口所使用的外汇。除了花钱,更关键的就是,高端的集成电路,是我们发展很急需的,但是它的一些装备,还受到了一些西方国家对我们出口的限制。高端芯片不解决,对我们整个电子信息行业的发展形成最大的一个瓶颈。所以根据这些情况,去年国务院就制订出台了一个关于鼓励和支持集成电路产业发展的实施纲要。在文件出台以后,我们也采取了一系列的措施鼓励和支持集成电路产业发展。其中有一项比较引起大家关注的,就是我们设立了一个总额超过1200亿元的产业投资基金,按照市场化的方式去运作,来解决集成电路的融资问题。

第二个就是缺少一些核心技术,这些技术也是对于整个制造业发展至关重要的。比如飞机发动机、燃气轮机等等,这些方面的核心技术,我们现在还不掌握。我们要通过“中国制造2025”的和组织实施,促使一些行业在共性技术方面取得明显的突破,来引领和带动整个新一轮中国制造业的发展。

记者:当前中国的制造业的短板在哪?优势何在?最大的瓶颈又是什么?我们需要用什么样的方法继续向前推进或者上一个更高的台阶?

苗圩:首先讲我们的优势。第一,我们有一个巨大的市场,并且还有日益快速增长的市场需求。第二,我们有一大批充满着生机和活力的企业。第三,我们有一个发展制造业的长期方针和战略。第四,我们还有一大批的人力资源,特别是新时期我们以大学生为代表的这些高素质的人才队伍,源源不断地充实到我们制造业里头来,这是我们的四大优势。

当然我们发展当中也有短板,按照问题导向,首先我们技术上还缺少持之以恒地对创新的投入和创新引领发展的理念。其次,我们在产品质量方面,还存在着不少问题。中国的制造并不意味着是一流的品质,一流的产品质量。第三,我们的结构还不够优化,虽然我们有大量的企业,但是真正具有国际竞争力的企业还比较少;虽然我们有大量的人才,但是缺少跨国公司的领军型的人才。第四,我们面临资源环境的约束越来越强烈,我们要节能,要减排,还要发展,怎么处理好这方面的关系是个问题。第五,我们还需要有源源不断的新的劳动力红利,来补充我们的发展。前30多年,我们基本上是靠农村富余劳动力的转移,支撑了整个中国制造业的高速发展。那么随着人口红利逐渐的消失,我们新一轮的发展需要的是人才,各个领域、各个层级的人才,具有知识、具有技能的人才来支撑整个中国制造业的发展。

以上就是我们的优势和我们的短板。

所以“中国制造2025”提出了五条方针,叫做创新驱动、质量为先、结构优化、绿色发展、人才为本这五条基本方针,这就是针对我们目前存在的问题,在新一轮发展当中必须要遵循的一个基本考量。新一轮发展就是按照这五个方针逐渐展开,来解决这些短板的问题。

抢占制造业发展制高点

记者:我们知道早在一两年前,甚至更早一点的时间,大家就一直在讨论发达国家制造业回归的问题。世界上很多国家都在制定制造业发展战略,抢占制造业发展制高点,那么我们在今年正式提出“中国制造2025”,是出于什么样的战略考虑?

苗圩:世界各国在应对国际金融危机,通过正面的和反面的经验和教训深刻地认识到,任何时候都不能放弃对实体经济发展的支持。如果放弃了这一点,受到的影响和冲击就非常巨大,如果没有放弃,一直坚持这一点的话,受到的冲击和影响相对就小。那么从应对国际金融危机的过程当中,从国际上来看,世界各国纷纷提出了重返制造业、振兴装备制造业、实行新的工业化发展计划等等,各国的叫法不太一样,但是都出台了一系列的制造业发展的战略、规划、计划。从我们国内的情况来看,中国经济发展已经进入了一个新的常态。新常态就是由高速增长向中高速增长的一个转变,要改变过去我们长期在制造业价值链的低端发展,向中高端发展去迈进。

那么,根据这些情况,我们要研究中国的战略到底怎么去应对新一轮的发展。从制造业本身来说,经过六十多年的建设,特别是改革开放三十多年的发展,可以说已经建成了一个门类比较齐全的工业体系,整个产业的规模已经做到世界第一,大概占整个世界制造业20%左右的份额,已经成为制造业大国。那么引领和带动整个新一轮发展的方向设定在哪里,发展的路径是什么,我们要采取哪些措施,在哪些领域加快发展,来促进中国从制造业大国向制造业强国去转变,需要我们深入研究。这就是我们制订“中国制造2025”的总体考虑。

“中国制造2025”与

德国“工业4.0”异曲同工

记者:正如您刚才所说,事实上不单是中国在为自己的制造业发展做一个规划,世界上很多国家都在做同样的事情。而现在大家说到制造业的发展,谈得最多的是工业4.0,我们知道“工业4.0”最早提出是在德国。如果做一个对比的话,“中国制造2025”和德国“工业4.0”间的相同和不同之处在哪里?

苗圩:我们仔细分析了德国提出的“工业4.0”和中国制造2025,可以说从大的方向上来说,是不谋而合、异曲同工。所谓相同的地方,就是更多的以信息技术和先进制造业的结合,或者说以互联网+先进制造业的结合,来带动整个新一轮制造业发展。发展的最大动力还在于信息化和工业化的深度融合,或者用德国人的讲法,叫CPS系统,即信息物理系统。这是相同的地方。

所谓不同的地方,两国工业发展的阶段不同。从德国来说,他们基本上实现了3.0,现在正在从3.0向4.0发展,也就是生产的自动化向网络信息化这方面去迈进。不同的企业可能走在3.2、3.5。我们跟德国方面进行过交流,他们认为德国也需要八到十年的时间,来达到德国“工业4.0”这么一个整体的目标。就中国的工业来说,我们地区之间、行业之间、企业之间还存在着很大的差距,我们甚至有的企业还要补2.0到3.0这一课,就是从电气化到自动化这一课,同时也要适应整个发展的需要。所以我们不同的企业,针对自己所处的发展阶段,要加速发展。

当然有一个最好、最大的机遇,就是互联网技术在制造业的应用,这将成为新一轮加快发展的一个最大的催化剂和最大的一个引擎。

以智能制造为突破口和主攻方向

记者:您刚才说到了“互联网+”,这个也是今年大家讨论最多的一个话题。如果说中国制造和互联网+碰到一块了,那么它们之间的结合点在哪?如何相互促进、更快地发展?

苗圩:我认为“互联网+”是一个很大的概念,互联网+社会就变成社会信息化,互联网+环保,就可以绿色化发展。但是我认为最具备条件的,还是互联网+先进制造业,这将成为“互联网+”最先突破的一个领域。事实上我们很多的企业,已经开始自觉或者不自觉地推动互联网在自己的生产、经营、管理、研发各个方面的应用,大大提高了生产效率,大大降低了成本,大大提高了产品的质量。总而言之,大大提高了企业的竞争能力。

这方面,我们仍然是大有可为的。首先我们在“中国制造2025”中提出,要以智能制造为突破口和主攻方向。世界各国有一个共识,所谓智能制造就是要研发出一批智能化的产品。比如说现有的工业机器人,其实是程序控制的一个装备,它没有智能化。比如说有一个人如果误操作了,很可能被机器人伤到。如果将来加了人工智能在这个机器人里头,那么它发现附近安全距离内有人的话就不会去操作,这就是智能化产品的标志。还有一个就是整个生产过程的智能化或者叫信息化,整个流程是被优化的,每一个制造环节是被监控的,能够大大防止不良的产品从上一道工序流到下一道工序。另外在制造过程中,顺应中国的劳动力成本不断上升的趋势,也可能要使用一部分机器人,来代替过去的手工。还有就是管理的信息化,我们可以把信息技术用在整个生产经营管理的各个环节、过程,大大提高效率和效益。

另外,我们还要在企业这个层面,建立起工业互联网或者叫物联网。任何人之间现在已经可以做到信息的无缝衔接,实时的交流和共享。将来可以在四个维度,即物和物、物和人、人和物、人和人之间做到信息的充分交流和共享。有一个标志化的产品,世界汽车工业都把2020年实现全无人驾驶作为一个目标。要实现这个目标,就要使车和车之间、车和路之间、车和人之间信息要大量交流,要通过信息的运算、大数据的分析,指导车辆该怎么样去行驶,这是一个庞大的系统工程。如果实现了,这是对生产力的解放,那又是一场革命,每一天要减少多少人开汽车,把人从这个位置上解放出来。所以这方面,还是大有可为的。另外还要搭建我们整个物联网的基础,解决现在带宽不够、速度不快、资费过高等问题。

还有一个不能回避的问题,就是网络安全的问题。如何在一个开放的环境下,在一个大数据不断交流共享的过程当中保护个人的信息安全,进而保证一个国家制造业的安全,这都是需要我们研究的重要问题。

记者:传统产业和互联网的结合能带来哪些改变?

苗圩:随着互联网技术的发展和应用,会不会对我们现在的传统制造业的模式带来一个颠覆性、革命性的改变?我们和世界的同行交流过程中,大家一个共同的看法是“一定会”。

比如说现在已经开始的众创、众包、众筹,这些概念随着互联网的应用,已经开始逐渐出现在我们日常生活当中了。现在拍电影,要想筹集一笔钱,你可以在网上发一个消息,我这个电影的剧本是什么,我的创意是什么,我大概投入要多少,我预测我将来放映能赚多少钱,然后把这个好的主意放到网上去,有很多人感兴趣,他可能就往里头去投,可能一个人投的份额很小,把大家的钱集中起来,这就是一笔可观的资金。

再比如阿里巴巴,他们现在在网上一些流行的时装款式,然后再在网上搜集用户的需求,把这些需求打包起来,交给服装的设计和制造企业,这就是一种众包的方式。

篇4

工厂通过“资讯物理系统(CPS)”来建立一个完整的网路系统,这当中包括了相互连结的智能机械、仓储系统、及高效的产品设备等,这些设备可以独立自主的运作,或者互相交换讯息、互相控制,并且以嵌入式系统来监测生产环境。当指令经过CPS系统时,纵向需要经过工厂和公司的商业流程,横向则连接了可以实时管理的衍生价值体系,这两方面共同构建了嵌入式制造的系统网络。从生产机台的运动控制到整体工厂运作无不讲究智能,未来的工厂工人,将不再只是单调的操作机器,而是将自己的经验储存到系统中,更有智能地与生产机器沟通互动。“智能制造”就是“工业4.0”的一个缩影。

此外,“工业4.0”还将解决当今世界遇到的一些挑战,比如资源效率、城镇化和人才结构调整等。工业4.0能够持续带来覆盖整个价值网络的资源生产率和效率的增益。同时能够将人口结构变动和社会因素考虑在内,并设定合适的方式来组织生产。智能辅助系统可以把工人从单调、程式化的工作中解放出来,使其能够将精力集中在创新和增值业务上。在关于熟练工短缺的问题上,工业4.0允许高龄的工人延长他们的工作生涯,使他们能够长时间地保持生产力。灵活的工作组织形式使得工人们能够更好地整合他们自己的工作,私人生活和持续的职业生涯发展将变得更有效率,可以说,工业4.0为工作和生活找到了一个更好的平衡点。

德国抢先推进“工业4.0”项目

为了在新工业革命中占领先机,德国联盟教研部与联邦经济技术部正联手推动《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一——“工业4.0”项目,支持工业技术领域新一代关键技术的研发与创新。项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,联盟政府投入达2亿欧元。在《高技术战略2020》的计划行动中,德国联盟政府为未来项目“工业4.0”设立了雄心勃勃的目标:德国要成为现今工业生产技术(即网络物理融合式生产系统)的供应国和主导市场。

“工业4.0”项目的主要内容

“工业4.0”项目的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。

“工业4.0”项目将从两个方向展开,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。

“工业4.0”项目的重点应用技术

随着工业4.0时代的到来,许多沿用多年、占据主导地位的工业自动化技术,正面临被淘汰、被更新换代的命运,而一批以前认为是高端的工业自动化技术,也随着新时代的到来,快速的走入到了实际的应用中去,成为新时代的宠儿:一是以工业PC为基础的低成本工控自动化将成为主流;二是PLC进入第六代——微型化、网络化、PC化和开放性;三是DCS系统走向测控管一体化设计;四是控制系统向现场总线(FCS)方向发展;五是仪器仪表向数字化、智能化、网络化、微型化发展;六是数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展;七是工业控制网络向有限和无限相结合的方向;八是工业控制软件向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。

此外,为了实现工业制造到工业4.0的转变,德国还要实现一项双重策略。不仅应该一如既往地把“信息和通讯科技”和“自身的传统高科技策略”进行整合,以努力成为智能制造科技的主要供应商,寻求稳固自身在全球市场的领导地位。同时,还应创造并服务于CPS科技和产品。为了达成这个双重要求,以下几个工业4.0的特征应该被执行:一是横向集成需要通过价值网络;二是端到端的工程立体集成横跨整个价值链;三是垂直集成和网络化的制造系统。通向工业4.0之路要求德国在研发上投入巨大的精力,为了实现双重策略,所进行的研究首先必须实现“制造系统的水平和垂直集成”和“工程上端到端的集成”。此外,出于对工业4.0系统的要求和CPS科技持续发展的目的,在工作场所中新的社会基础设施应该得到更多关注。

各界积极响应“工业4.0”项目

德国电子电气工业协会(ZVEI)预测,工业4.0将使工业生产效率提高30%,德国人工智能研究中心执行长Wahlster也表示,工业4.0将会在一些高劳动成本的地区非常具有竞争力。有鉴于此,德国机械设备制造业联合会(VDMA)及德国信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)也已加入,德国三大工业协会决定共同建立一个名为“第四次工业革命平台”办事处,并于2013年4月在法兰克福正式启动。三大协会共同建立办事处的主要目标在于,推动工业的发展、提高工业生产标准、开发新的商业模式和运营模式并付诸实践。

德国企业界做出了积极地响应。比如,西门子展示自身推进工业4.0的具体行动,其凭借全集成自动化(TIA)和“数字化企业平台”,长久以来占据着信息技术集成领域的领导地位。在2013汉诺威工业博览会上,西门子展示了融合规划、工程和生产工艺以及相关机电系统的全面解决方案。西门子展台将突出展示西门子的最新技术成就,这包括以全集成自动化TIA v12版本、新一代控制器Sifmatic S7-1500、针对电气传动应用的“全集成驱动系统”(IDS)概念,以及以信息技术为基础的服务,例如,状态监控。另外,西门子公司还将与德国弗劳思霍夫研究院以及大众汽车公司联合展示,通过利用产品生命周期管理软件(PLM)进行虚拟生产规划,可降低生产线上机器人的能耗高达50%。另外,西门子指出当前约7500名软件工程师是其在ICT驱动制造业自动化创新上的最大资本。

智能制造业工程领域的全球化竞争变得愈加激烈,德国并不是唯一一个在制造业部署物联网和行业服务的国家。远在大洋彼岸的美国在2011年6月正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”,2012年2月又出台“先进制造业国家战略计划”,提出通过加强研究和试验(R&E)税收减免、扩大和优化政府投资、建设“智能”制造技术平台以加快智能制造的技术创新。日本亦提出通过加快发展协同式机器人、无人化工厂提升制造业的国际竞争力。

“工业4.0”两大主题

智能工厂:智能工业发展新方向

“智能工厂”的概念最早是奇思2009年在美国提出,其核心是工业化-和信息化的高度融合。智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;未来,将通过大数据与分析平台,将云计算中由大型工业机器产生的数据转化为实时信息(云端智能工厂),并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。目前智能工厂概念仍众说纷纭,其基本特征主要有制程管控可视化、系统监管全方位及制造绿色化三个层面。

一是制程管控可视化。由于智能工厂高度的整合性,在产品制程上,包括原料管控及流程,均可直接实时展示于控制者眼前,此外,系统机具的现况亦可实时掌握,减少因系统故障造成偏差。而制程中的相关数据均可保留在数据库中,让管理者得以有完整信息进行后续规划,也可以依生产线系统的现况规划机具的维护;可根据信息的整合建立产品制造的智能组合。

二是系统监管全方位。通过物联网概念、以传感器做链接使制造设备具有感知能力,系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能;这类制造装备,可以说是先进制造技术、信息技术和智能技术的深度结合。当然此类系统,绝对不仅只是在KS内安装一个软件系统而已,主要是透过系统平台累积知识的能力,来建立设备信息及反馈的数据库。从订单开始,到产品制造完成、入库的生产制程信息,都可以在数据厍中一目了然,在遇到制程异常的状况,控制者亦可更为迅速反应,以促进更有效的工厂运转与生产。

三是在制造绿色化方面,除了在制造上利用环保材料、留意污染等问题,并与上下游厂商间,从资源、材料、设计、制造、废弃物回收到再利用处理,以形成绿色产品生命周期管理的循环,更可透过绿色ICT的附加值应用,延伸至绿色供应链的协同管理、绿色制程管理与智慧环境监控等,协助上下游厂商与客户之间共同创造符合环保的绿色产品。

智能工厂的建设主要基于以下三大基础技术。

一是无线感测器。无线感测器将是实现智能工厂的重要利器。智慧感测是基本构成要素。仪器仪表的智慧化,主要是以微处理器和人工智能技术的发展与应用为主,包括运用神经网路、遗传演算法、进化计算、混沌控制等智慧技术,使仪器仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能,如专家控制系统(expert control system;ECS)、模块逻辑控制器(FLC—Fuzzy Logic controller)等都成为智能工厂相关技术的关注焦点。

二是控制系统网路化(云端智能工厂)。随着智能工厂制造流程连接的嵌入式设备越来越多,通过云端架构部署控制系统,无疑已是当今最重要的趋势之一。在工业自动化领域,随着应用和服务向云端运算转移,资料和运算位置的主要模式都已经被改变了,由此也给嵌入式设备领域带来颠覆性变革。如随着嵌入式产品和许多工业自动化领域的典型IT元件,如制造执行系统;(MEs)以及生产计划系统(PPS)的智慧化,以及连线程度日渐提高,云端运算将可提供更完整的系统和服务。一旦完成连线,体系结构、控制方法以及人机协作方法等制造规则,都会因为控制系统网路化而产生变化。此外.由于影像、语音信号等大数据高速率传输对网路频宽的要求,对控制系统网路化,更构成严厉的挑战,而且网路上传递的资讯非常多样化,哪些资料应该先传(如设备故障讯息),哪些资料可以晚点传(如电子邮件),都要靠控制系统的智慧能力,进行适当的判断才能得以实现。

三是工业通信无线化。工业无线网络技术是物联网技术领域最活跃的主流发展方向,是影响未来制造业发展的革命性技术,其通过支持设备间的交互与物联,提供低成本、高可靠、高灵活的新一代泛在制造信息系统和环境。随着无线技术日益普及,各家供应商正在提供一系列软硬体技术,协助在产品中增加通信功能。这些技术支援的通信标准包括蓝牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。然而,由于工厂需求不像消费市场一样的标准化,必须因应生产需求,有更多弹性的选择,最热门的技术未必是最好的通信标准和客户需要的技术。

智能生产:制造业的未来

能生产(Intelligent Manufacturing.IM),也称智能制造,是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。与传统的制造相比,智能生产具有自组织和超柔性、自律能力、学习能力和自维护能力、人机一体化、虚拟实现等特征。

“智能制造”需要硬件,软件以及咨询系统的整合。那些具有“智慧制造”属性的生产线,不仅拥有着为数众多的控制器、传感器,而且通过有线或无线传感网架构进行串联,将数据传输给上层的制造执行管理系统MES,结合物联网的系统架构,从而让制造业提升到一个新的阶段。制造主要是服务于产品的生产,现在随着客户个性化需求越来越多,产品生产也逐渐呈现出少量多样等新特征,这就迫使制造厂商要提升生产线的速度与灵活性,对于市场前端的变化需要能够快速调整。例如当前一些汽车厂就可以让客户在线指定汽车的颜色,快速调整生产线,快速交付产品。智能制造就是要为使用者带来更多的便利。

近年来,由人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等相结合的智能制造技术,正引领新一轮的制造业变革。智能制造技术开始贯穿于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节,智能制造技术的产业化及广泛应用正催生智能制造业。概括起来,当今世界制造业智能化发展呈现两大趋势。

一是以3D打印为代表的“数字化”制造技术崭露头角。“数字化”制造以计算机设计方案为蓝本,以特制粉末或液态金属等先进材料为原料,以“3D打印机”为工具,通过在产品层级中添加材料直接把所需产品精确打印出来。这一技术有可能改变未来的产品的设计、销售和交付用户的方式,使大规模定制和简单的设计成为可能,使制造业实现随时、随地、按不同需要进行生产,并彻底改变自“福特时代”以来的传统制造业形态。3D打印技术开创了一个全新的偏平式、合作性的全球手工业市场,而不是传统意义上的层级式、自上而下的企业结构。一个由数百万人组成的分散式网络代替了从批发到零售商在内的所有中间人,并且消除了传统供应链中每一个阶段性的交易成本。这种“添加式生产”能够大幅降低耐用品的生产成本,从而使数以万计的小型生产商对传统上处于中心位置的大型生产者提出挑战。不过新的生产方式已经发生了重大改变,传统的生产制造业将面临一次长时间的“洗牌”。有预测指出,未来模具制造行业、机床行业、玩具行业、轻工产品行业或许都可能被淘汰出局,而取代他们的就是3D打印机。当然,这需要一个过程,主要是人们适应和接受新事物的过程与产业自身完善成长的过程。不过10年、20年是分水岭,一般新技术会变得非常成熟起来,并被广泛应用。

二是智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化,智能制造正引领新一轮的制造业革命,主要体现在以下四个方面。

(1)建模与仿真使产品设计日趋智能化。建模与仿真广泛应用于产品设计、生产及供应链管理的整个产品生命周期。建模与防真通过减少测试和建模支出降低风险,通过简化设计部门和制造部门之间的切换来压缩新产品进入市场的时间。

(2)以工业机器人为代表的智能制造装备在生产过程中应用日趋广泛。近年来,工业机器人应用领域不断拓宽,种类更加繁多,功能越来越强,自动化和智能化水平显著提高。汽车、电子电器、工程机械等行业已大量使用工业机器人自动化生产线,工业机器人自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。业内通常将工业机器人分为日系和欧系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUc、不二越、川崎等公司;欧系主要有德国KUKA、CLOOS,瑞典ABB,意大利COMAU,奥地利IGM公司等。工业机器人在制造业的应用范围越来越广泛,其标准化、模块化、网络化和智能化程度越来越高,功能也越发强大,正朝着成套技术和装备的方向发展。国际机器人联合会主席榊原伸表示,过去4~5年间,世界机器人行业得到了长足的发展,行业平均增长率为8%~9%。据联合会统计,近年来世界工业机器人行业的年总产值约250亿美元。

(3)全球供应链管理创新加速。通过使用企业资源规划软件和无线电频率识别技术(RFID)等信息技术,使得全球范围的供应链管理更具效率,缩短了满足客户订单的时间,提升了生产效率。

(4)智能服务业模式加速形成。先进制造企业通过嵌入式软件,无线连接和在线服务的启用整合成新的“智能”服务业模式,制造业与服务业两个部门之间的界限日益模糊,融合越来越深入。消费者正在要求获得产品“体验”,而非仅仅是一个产品,服务供应商如亚马逊公司已进入了制造业领域。

制造企业如何适应“工业4.0”时代

通向工业4.0的路将会是一段革命性的进展。现有的基础科技和经验将不得不为了适应制造工业中的特殊设备而进行改变和革新,而且对于新地域和新市场的创新解决方案将不得不重新探索。为此,企业需要对以下8个领域进一步改进。

标准化和参考架构

工业4.0将会涉及网络技术的设计并通过价值网络集成几家不同的公司。如果一揽子共同标准得以实现,这种合作伙伴关系将成为可能,而且需要一个参照架构来为这些标准提供描述并促进标准的实现。

复杂系统的管理

制造系统正在日益变得复杂,适当的计划、描述和说明模型可以为这些复杂系统提供管理基础。工程师们应该为了发展这些模型而进行更多的方法创新和工具应用。

一套综合的工业基础宽带设施

毋庸置疑,综合并高质量的通讯同络是工业4.0的关键要求。无论是在德国国内,还是在德国与其他合作国家之间,宽带网络基础设施也因此需要进一步的、大规律的拓展。

安全和安保

安全和安保是智能制造系统成功的关键。保障设备和产品自身不会引起使用者的危险,也不会对环境造成污染十分重要。同时,设备和产品中包含的信息特别需要被保护,以防止这些信息被滥用或者在未被授权的情况下使用。这将对安全和安保的架构和特殊识别码的集成调用产生更高的要求,同时相关的培训和职业生涯的持续发展规划也要得到加强。

工作的组织和设计

在智慧工厂里,雇员的角色将会发生引人注目的改变。越来越多的实时导向性控制将会让工作内容、工作流程和工作环境发生转变。针对组织工作的社会科技的实现将会给工人提供承担重大责任和加强个人发展的机会。当上述内容成为现实,进行合作的工作设计和职业生涯的学习途径对于启动参照模型课题将变尤为必要。

培训和持续性的职业发展

工业4.0将从根本上改变工人们的工作和职业诉求。实施适合的培训策略并用培养学习的方式组织工作也因此而变得非常必要,可以借此实现“活到老学到老”和基于工作地点的广泛的个人发展。为了达成这项目标,模型课题和“最好的实用网络”应该被进一步开发和提升,立体学习技术也应该投入研究。

规章制度

在工业4.0下建立新的制造流程和水平的商业网络架构时必须遵守法律,而已存在的立法也同样需要在必要时考虑创新对法律带来的影响。面临的挑战包括合作信息的保护、责任议题、管理私人信息和贸易限制等。这将不仅对立法,也对其他代表商务行为的活动提出了要求——制度将作为一个涵盖面广泛的适用工具而存在,其中的内容条款包括指导方针、标准合同和公司集体协议,或者如审计类型的自律行为。

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物联网是新一代信息技术的高度集成和综合应用,对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。近年来,国务院及有关部委高度重视物联网产业的发展,了国务院《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》,成立物联网发展部级联席会议和专家咨询委员会,统筹协调和指导物联网产业发展。

工业和信息化部科技司卢希副司长

据卢希介绍,中国相关部门制订和实施10个物联网发展专项行动计划,加强技术研发,加强技术标准研制和运用示范等工作,到十二五末,已经形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、运用服务在内的较为完整的物联网产业链。

2015年,中国物联网产业规模达到7500亿元M2M连接数突破1亿,占全球总量31%,成为全球最大市场,同时,技术创新也取得明显突破,在芯片、传感器、智能终端、中间件、架构、标准制订等领域取得一大批科研成果。

卢希指出,物联网标准体系加快建立,中国已经完成200多项物联网基础重点运用国际标准立项,中国主导完成了多项物联网国际标准,国际标准制订话语权明显提升。

当前,物联网已进入万物互联发展新阶段,预计到2020年,全球连接数将达到百亿级规模,中国物联网产业规模将突破1.5万亿元。

在工业领域,制造业成为物联网的重要运用领域,各国纷纷提出发展工业互联网和工业4.0,中国提出建设制造强国、网络强国,推进供给侧结构改革,以CPS为代表的物联网智能信息技术将在制造业智能化、网络化、服务化等转型升级方面发挥重要的作用。在消费领域,车联网、健康家居、智能硬件、可穿戴设备等消费市场需求将更加活跃,驱动物联网和其他前沿技术不断融合,人工智能虚拟现实等技术不断取得新突破,在智慧城市建设领域,物联网是智慧城市构架中的基本要素和模块单元,已成为实现智慧城市自动感知、快速反映、科学决策的关键基础设施和重要支撑。

卢希强调,“在下一步工作中,我们将通过四方面加快构建具有国际竞争力的产业体系,深化物联网与经济社会融合发展,支撑制造强国和网络强国建设。”

一是以政府为引导,以企业为主体,集中力量构建基础设施关键核心技术可控,产品技术先进,大中小企业协同发展,以云计算、大数据等新业态融合创新的生态体系。

二是在工业制造和现代农业等领域,智能家居和健康服务等消费领域推广一批集成运用解决方案,形成一批规模化、特色运用,在智慧城市建设和管理领域形成跨领域的数据开放和共享机制,发展物联网。

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为了确保充分发挥物联网的经济价值,中国必须着力弥合关键能力和基础设施方面的差距,促进跨行业生态系统发展,并且加快投资周期。价值万亿美元的重大契机与历史上的蒸汽动力、电气化等工业革命类似,物联网正迅速成为促进全球经济增长的新动力。

通过将实体世界与由计算机和分析工具组成的虚拟世界相连,物联网为我们提高生产率、进行创新和建立新市场创造了良机。发达工业国家都在努力捕捉全新数字时代带来的各种机遇。

传统制造业强国德国意识到数字技术对未来制造业的深刻影响,制定和启动了“工业4.0”计划。对中国而言,占据数字时代的竞争先机尤为迫切。中国经济增长逐步放缓,生产率增速下降,国内外市场竞争日趋激烈。此外,中国许多产业仍局限于价值链下端,创新能力低下。中国政府审时度势迅速采取行动,启动“中国制造2025”战略,以提高制造业竞争力。“中国制造2025”旨在将中国转变为制造业强国,提高中国在全球制造业价值链中的地位,通过将生产流程与互联网相整合,使制造业变得更加环保、智能和优质。

埃森哲研究显示,物联网将成为中国经济增长的新动力,到2030年实现GDP(国内生产总值)累计增长1.8万亿美元。但是要将数字技术转变为经济增长,中国需要营造物联网拉动增长的必要条件,并将这些技术整合到各个行业中去。因此,本报告进一步研究物联网对中国主要产业的增长潜力影响,剖析在累积增长的1.8万亿美元GDP中,哪些行业将实现新的价值增长以及增长幅度有多大。我们聚焦制造业、交通、资源与公用事业三大行业,分析物联网如何能推动这些行业的增长。

物联网能够带来巨大的经济效益,而且只青睐于那些为此做好充分准备的国家。为了深入分析,埃森哲联合研究机构Frontier Economics,就物联网对未来GDP的潜在影响建立了分析模型,主要考察预计投资水平、国家产业结构以及各国采用物联网技术的能力三大因素。

“工业 4.0”旨在提高德国制造业竞争力,并提出了“第四次工业革命”概念,即将实体世界与虚拟世界相结合起来,建立网络―物理融合生产系统和网络化世界,实现智能设备相互通信和交互。

其中,网络―物理融合生产系统为建立物联网的基础。埃森哲退出《产业物联网:转变增长模式,助推发展与繁荣》报告。我们的分析模型显示,物联网对不同国家潜在的经济贡献完全不同,这取决于投资水平以及国家为物联网技术普及采取的行动措施。基于当前政策和投资趋势做最低估计,到2030年,物联网能给中国带来 5000亿美元的GDP累计增长,比目前常规预测的发展水平高出0.3%。但分析也显示,中国经济的增长潜力甚至可能更大。通过采取进一步措施,提高本国采用物联网技术的能力以及增加物联网投资,到2030年中国GDP累计增长额可达1.8万亿美元,换言之,2030年GDP增长率有望提升1.3%。目前,德国政府已投入2亿欧元,促进政府、学术界和商界对“工业 4.0”计划开展深入研究。“工业4.0”带来的诸多潜在效益包括:通过建立“智能工厂”革新德国现有制造业基地,显著提高生产率; 扩展传统工业,实现创收; 减少制造过程对环境的破坏,提高资源利用效率; 使德国成为“工业4.0”工厂的全球技术供应方。

除实施“工业4.0”计划外,德国政府旨在成为智能服务领域的数字市场领军者。例如,通过数字化平台,智能服务可将机器、系统和工厂与互联网相连接起来,从而使供应商能为消费者提供基于具体情境的综合服务,满足工作、休闲、保健,或教育等各种具体需求。

政府决策者和企业领导不能想当然地认为中国将顺其自然地享有物联网带来的增长红利。要将对物联网的展望和想象转化为实际增长,领导者必须创造条件,实现物联网的普及深入,实现在不同行业的应用发展。一项通用目的技术在经济中的普及和扩散,过程不仅漫长,战线也更为广泛,影响更为深远;它不仅需要技术自身的普及和扩散,而且要求增长、创新和财政支持延伸到多个领域与行业。决策者需要及时创造条件,抓住机会引导物联网推动行业增长。

埃森哲创建了国家吸收能力(National Absorptive Capacity)指数,以此评估物联网在各国经济扩散的潜力。基于对以往技术革命时代的研究,以及与技术、经济和商界专家的访谈,我们确立了国家吸收能力指数的四个支柱,分别是:商业环境―国家的技术和制度基础对促进物联网发展的支持程度:转化因素―企业、消费者和社会积极、全面采用物联网技术的热衷程度;创新动力源泉;物联网持续自主创新和发展的有效程度;腾飞因素―企业和政府规模化应用物联网技术,在更广泛的社会中推广的快捷程度;转化因素:企业、消费者和社会积极、全面采用物联网技术的热衷程度;创新动力源泉:物联网持续自主创新和发展的有效程度。

上述四大支柱模型确立了一系列有助各国发掘物联网最大效益的相关因素。物联网经济扩散的影响力和持续性将取决于上述四大支柱的相对强度。在指数上表现更出色的国家,因具有更强的物联网吸收能力而更可能收获更大效益。

我们的模型显示,物联网能为中国创造巨大经济效益,那么它在不同行业的贡献又怎样呢?为了解物联网在中国各产业的具体经济潜力,埃森哲联合Frontier Economics,就物联网对中国12个产业的累计GDP影响进行了预估。分析显示,在中国当前政策和投资趋势的助推下,未来15年,仅在制造业,物联网就可创造1960亿美元的累计GDP。

虽然成效看似显著,但中国还能进一步扩大物联网的影响。通过进行定向投资和为其他类似计划提供支持,提高本国吸收物联网技术的能力,各行业还将产生巨大的附加值。以制造业为例,物联网创造的经济价值将从1960亿美元跃升至 7360亿美元,增加276%。

对资源产业而言,物联网创造的经济价值也将从480亿美元增至1890亿美元,比当前条件下高出近三倍。分析显示,制造业在物联网经济效益中所占比重最大,其次为政府公共服务支出和资源产业。到 2030年,该三大领域将占物联网所创造累计GDP总额的60%以上。相比之下,由于相关产业规模较小,物联网在医疗保健、教育和交通运输等行业中创造的累计GDP增额将可能相对较小。

分析:制造业

埃森哲模型显示,制造业在物联网创造的经济效益总额中所占份额最大―就当前条件而言,到2030 年,制造业累计GDP增长将达1960亿美元。如果中国采取进一步措施,提升物联网的影响力,经济效益增加总额有望达到7360亿美元。制造业在中国经济发展中发挥着重要作用,几乎占GDP的近一半。但是,产能过剩、资源分配不当、薪资上涨、环境破坏等因素正日益成为中国制造业转型的主要挑战。

对此,中国政府正尝试通过应用物联网技术寻求解决方案。例如,“中国制造 2025”行动计划重点旨在实现制造业的数字化、网络化和智能化突破。中国企业也认为,物联网能为它们带来诸多好处。

埃森哲近期一项调查显示,62%的受访中国企业高管认为物联网将有助于提升员工生产率,而 48%则认为物联网可帮助企业优化资产利用率:通过将实体世界与数字世界紧密联系起来;优化生产流程:制造商能采用无缝连接,在产品的整个生命周期进行追踪和控制。物联网技术还帮助制造商进行预测性数据分析,以确定可能的设备或零部件故障,从而制定预防型维护计划,缩短设备宕机时间,实现平稳运营。

红领集团案例:服装业革命。成立于1995年的红领集团主要以生产定制西服和衬衫为主营业务。2003年以来,集团投资建立了自己的联网系统,利用数字技术简化生产线。秉承以“客户到制造商”和“线上到线下”(O2O)创新为主的商业模式,红领集团应用物联网相关技术,对“量身定制”的西服和衬衫进行批量生产。在数字化转型过程中,红领应用物联网技术,突破了传统定制服装生产的瓶颈,如:生产率低下、高昂的中间成本,以及品质不一和难以掌控等问题。红领的生产流程从获取客户一系列体型数据和个人偏好入手。

在向相关工人分派任务前,系统会自动计算客户数据并转化为一线工人可以识别的“语言”。信息在不同生产线之间流动的过程中无需任何人工干预,而是通过独特的射频识别标签来传送客户的要求数据。由于每个产品都拥有自己独特的射频识别标签,因此,红领能实时监测每一个生产流程,确保每件成衣的品质。同时,智能生产系统还能根据工人的技能来分配合适的工作,从而提高生产率,降低运营成本。

红领集团把自己描述为一台“数字3D打印机”,所有员工都是互联网连接网络不可或缺的组成部分。在创新商业模式和数字技术的推动下,如今的红领集团可在接到订单后的七个工作日内完成一套西服的制作,从而显著提升了企业的竞争实力,成功提高了对海外客户的吸引力。

目前,红领集团每天可为纽约客户生产 3000套定制服装,未来还计划在此基础上实现生产效率翻番。提高效率,改善客户体验:生产过程中,企业可利用物联网技术改善工人的健康条件,提高安全性。例如,中国的一些工厂为工人配备了“智能腕带”,当工人进入危险区域时,智能腕带便会自动发出警报。

同时,物联网还能帮助企业收集产品的售后信息,从而向消费者提供诸如常规诊断性测试的远程售后服务,以改善客户体验,增加交叉销售机会。提供新的收入来源:在数字化的“客户到制造商”(C2M)商业模式下,消费者将得益于更加灵活和个性化的产品设计,例如红领集团已实现定制西装和衬衣的批量生产。同时,在应用物联网技术方面,中国的制造企业仍然面临各种挑战。

第一,缺少对内和对外传输信息和数据所需的一体化通信系统和平台。第二,在向互联网络发送信息或数据时,制造企业往往缺乏信心―在我们研究的20个国家中,中国每百万人口中安全服务器的数量最少。第三,中国制造企业缺乏物联网技术相关人才。与其他研究国家相比,中国的理工科毕业生数量仍然不足。应对这些挑战要求企业管理者和政策制定者贡献领导力、投资与合作。

分析:交通运输业

从物联网的经济贡献角度看,中国的交通运输业的增长规模相对并不大,但是物联网应用对交通行业的安全管理和环境影响有着非凡意义。我们的分析显示,到2030年,在交通运输业,物联网将创造130亿美元的累计GDP。如果采取进一步措施,提高中国的国家吸收能力和物联网投资,经济效益将提升近3倍,达到370亿美元。

物联网解决方案可帮助中国解决汽油消耗过度、污染排放、交通拥堵等一系列重大问题。例如,通过分析车辆传感器收集的实时数据或反映外部条件的数据(如交通信息、天气预报等),帮助相关企业或机构依据数据做出决策,为平稳有效的运营提供保障。又如,车队管理企业能通过车辆远程诊断和智能路线规划等功能降低运营成本。

此外,提高对司机驾驶行为的透明度也可提升车队的整体安全性。物联网技术还能为传统产业带来新的业务模式。以中国汽车市场为例,通过从汽车制造商、经销商、零部件供应商和保险公司等各处收集共享数据并建立数据网络,各利益相关方可有效缩短汽车维修时间,提高驾驶安全性,同时提供满足具体情境需求的服务。比如,保险公司利用预测型分析法技术对机械数据和驾驶员的行为数据进行分析,从而制定出个性化的保险套餐方案。

在中国,互联汽车也有着强劲的市场潜力。据预测,未来2-3年,中国出售的所有新车都有望具备无线联网能力。鉴于中国规模巨大的新车市场,这一转变将对整个汽车行业产生极大影响。中国消费者已对与物联网相关的车载服务表现出浓厚兴趣。埃森哲研究发现,只有2%的消费者对汽车远程诊断服务兴趣寥寥,相比,全球持此态度的消费者也仅占 11%。

此外,中国的“互联网+”战略还强调,互联网与汽车相结合将给人们的出行旅游带来质的变化。尽管如此,在将物联网技术应用于交通运输部门的过程中,中国企业仍面临着诸多障碍。

首先,它们缺乏整合的系统,无法集成不同利益相关方的数据。其次,数据共享和数据隐私方面的法规和指南仍不清晰,不仅使企业处于风险之中,而且限制了企业创造收入新来源的能力。

此外,对已投入运营但尚未联网的汽车进行升级并非易事,这使实现所需的网络效应更是难上加难。解决这些问题的关键在于相关的利益相关方之间密切的合作与协同。

车宝:保险业互联网创新先驱

车宝为中国首家第三方在线车险平台,提供基于使用情况的保险(UBI)服务。根据单个客户的驾驶表现,UBI有助保险公司提供差异化的保险套餐方案,鼓励安全驾驶。

在中国,大约70%的交通事故都是由不当驾驶行为(如超速)造成的。通过为客户提供较低的保费,UBI 业务模式可促进安全驾驶。就企业而言,这无疑为中小型保险企业提供了超越国内前三大保险公司(共同占领了70%的中国市场)的良机。车宝的业务模式主要以采集各项指标数据为特点,如耗油、行车速度、行车里程、驾驶时间和地点、急刹车次数、车载诊断信息等。

通过在车内安装一个能与数百种不同车型兼容的无线智能设备,可自动采集上述数据。然后,无需人为干预,系统就会自动把这些信息转换成驾驶安全评分。通过与评分挂钩,具有安全驾驶行为的客户每天便能获得奖励,同时还可将所获奖励用于抵消来年的保险费。截至2015年5月,该战略已吸引178万中国驾驶员使用UBI服务。

分析:资源产业与公用事业

中国的经济增长高度依赖于石油、电力和水等大量资源的消耗。中国经济占全球经济的份额达到12%,但是中国消耗了全球21%的能源、45%的钢铁、54%的水泥。中国的单位 GDP能耗比世界平均水平高出近一倍。在中国的GDP中,环境成本占比高达12.3%。显然,要想实现可持续发展,提高资源效率和能源效率势在必行。

虽然资源产业和公用事业本身具有能源供应功能,但在生产过程中也消耗大量能源。因此,提高生产效率不仅有利于这两个行业实现可持续经济增长,而且将对生产流程中需要使用能源及资源的其他产业(如制造业)产生显著的“连锁”效益。

我们的模型显示,在当前条件下,到2030年,在资源产业和公用事业,物联网技术将创造640亿美元的累计GDP。如果采取进一步措施,该数字有望增至2480亿美元。

这两种情境下,大部分增益主要源于全要素生产率的提高。应用物联网技术可为资源产业和公用事业创造诸多效益:一是优化能源消耗。由于能够捕捉有关设备或外部环境条件变化精确实时数据,资源产业和公用事业生产者可实现运营流程的能源消耗最小化。例如,石油公司可在要求的最低温度条件下,通过管道输送石油。二是提高运营安全性。物联网技术可提高工作区的安全性,从而确保平稳运行。例如,在遭遇潜在危险时(如燃气泄漏或潜在爆炸),工人配备可穿戴设备可自动报警。

三是进行预测型分析。通过在机器、管道等实体资产上安装传感器,企业能构建主动维护能力,以缩短机器宕机时间,防止设备或环境破坏(如可能的有毒气体泄漏)。

四是降低成本并满足消费者需求。通过追踪消费者的实时需求变化,资源产业和公用事业企业能更好地管理生产水平,降低材料和库存成本。

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泰富海洋工程装备(天津)有限公司(以下简称“泰富海工”)是泰富重装集团旗下全资子公司,其正在投资建设的“泰富港机及海工高端装备制造基地”项目占地2200亩,制造基地所追求的智能化、数字化、物联网化,以及全新的商业新模式。此基地位于中国高端装备较为集中的天津滨海新区临港经济区,基地建成后,泰富海工将成为我国该行业内智能制造示范基地和“中国制造2025”示范工厂、中国乃至世界高端装备制造的标杆和先进制造的引领者。

目前,装备制造行业的“智能制造”需重点关注两个方面:装备制造各环节的“智能化”和“物联化”。装备智能与物联的融合,将成为未来智能制造的主流发展趋势,不仅将带来生产力的解放,更能释放出新的经济能量,对产业链的上下游乃至不同行业带来深度影响。泰富在夯实现有企业技术基础的同时,也在智能制造的道路上开展了自己的探索。

变定制制造为流程智造

泰富港机及海工高端装备制造基地陆域面积约145万平方米,按照功能布局,该基地分为七大板块,包括科研数据中心、联合厂房、移动厂房及调试坪、高端装备展示、超大件装配及模块组装、保税仓库、码头作业区。厂房建筑集成将运用绿色建筑、水源热泵空调、光伏发电等绿色环保节能技术,按照绿色建筑三星标准建设。

在基地的设计上突出智能、数据驱动与物联化,结合绿色、新能源等新技术应用。其中最具代表性的是科研数据中心,其内部中央控制中心是整个基地的智慧中心,可对基地所有产品的生产过程,包括从产品下料到零部件加工、焊接、涂装、检测、装配、调试、展示、体验、发运等进行实时监控和远程操作。

值得一提的是,该基地还将重点建设涵盖柔性制造及柔性生产线、智能化实时测控、智能化物流和零库存控制、信息化生产管理、大型机器人焊接单元的智能制造系统,以及辐射数字化研发创新平台、ERP系统平台、集团财务管控平台、客户服务平台及客户关系管理平台、企业管理门户的智能信息管理体系,创新性地变“制造”为“智造”, 并且从“生产型制造”向“服务型制造”转变,最大限度地满足国内外客户个性化定制需求,生产出一体化紧凑型高效装卸船设备、适应海上作业的高度稳定性系统、基于机器视觉的智能化卸船系统等一系列先进产品。

“物联协同”实现平台运维

现下,基于物联网的智慧城市建设已日渐成熟,滴滴打车、ofo等共享经济概念的出现为人们的生活带来了无限便利。在装备行业领域内,通过物联网手段实现机器、人、原材料以及产品的联通正逐渐成为主流。泰富结合自身特点,通过在工厂内各实体和产品之间建立物联网通信系统,将实现企业和产品的平台化运维。基于泰富现有战略布局,目前除湖南湘潭制造基地外,泰富在天津临港、安徽蚌埠、湖北沙洋等地都建设有产业化制造基地,各制造基地在智能化主旋律的基础上,通过物联网协同系统的建设,将充分实现各基地内部和基地之间协同制造,极大提高生产效率。

同时,以港口机械、海洋工程装备、散料输送等大型成套系统设备为主的产品体系,其精细化、智能化程度高的特点为泰富实现产品物联带来了极大的便利。产品物联和制造协同的有机结合,将有效助推泰富平台化运维模式的实现,对企业建设具有实时感知、业务预测、信息反馈和智慧决策智能管理系统至关重要。

“智能服务”助推商业创新

装备制造行业特别是大型装备制造行业普遍面临着设计、制造、施工、服务相互分割及集成性差的现象,资金运转很难灵活开展。泰富集团创新发展模式,实现了由制造型企业向制造综合服务型企业的转型,从单一产品制造商到系统配套服务提供商的模式转变。这为泰富的快速发展带来了强大动力,同时也槭谐∠钅康目展带来了复合挑战。

伴随着物联网的普及,智能设计、智能制造、智能产品的出现,原有行业内产业链上下游单一的业务模式将发生变革。以港机大型成套系统产品为例,其智能化和物联化的转型将使其运维方式更加多样,效能共享和效益分割将成为可能。通过与金融手段的结合,融资租赁这一装备行业现有主流金融模式将得以动摇和创新。

同时,伴随着以智能制造为核心的先进制造模式的普及,人在制造过程中的作用将逐渐往产业链两端延伸,泰富集团的工作重心也将向服务化转移。相信在不久的将来,在泰富集团内部,由服务带来的数据等无形资产价值将会比生产设备来的更为重要。

主动适应海工装备发展

作为高端装备制造业发展的重要方向,近年来,海洋工程装备制造业发展迅猛,已经成为我国重点发展的战略性新兴产业,也是发展海洋经济的先导性产业,《中国制造2025》将海工装备及高技术船舶列为十大重点领域之一。凭借良好的基础设施和成本优势,中国已经具备承接国际海工产业转移的条件。2012年《海洋工程装备制造业中长期发展规划》就提出,未来10年,我国海洋工程装备制造业的发展目标是:在产业规模、自主创新能力和综合竞争力上大幅提升,形成较为完备的产业体系,产业集群形成规模,国际竞争力显著提高,推动我国成为世界主要的海洋工程装备制造大国和强国。

面对机遇与挑战,泰富集团顺势而起,先后承担了国家发改委、工信部产业振兴和技术改造项目、国家科技部火炬计划项目、2015年湖南省科技重大专项在内的国家、省市等多个重大专项,被工信部授予“全国工业企业质量标杆”称号。

2014年,泰富成功晋级“中国民营企业500强”,并跻身“湖南民营企业百强”第14位。

“全球布局”实现国际化转型

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一、天水市装备制造业信息化建设和发展的必要性

随着信息技术的发展和广泛应用,装备制造业的生产制造技术和信息技术融合的步伐进一步加快,信息技术在制造业的研发设计、生产装备、企业管理、营销等各个环节的应用进一步深化,加强信息化建设利用信息技术改造传统的装备制造业,走新型工业化道路,具有重要现实意义。

装备制造业信息化建设适应“以信息化带动工业化”的发展战略,有利于提高企业的创新能力,健全技术创新体系,生产出高技术含量的产品。通过信息化手段可以提高企业管理水平,促进产业集群企业间信息交流和企业资源的优化配置,提高产业竞争优势。天水市要全面振兴装备制造业提升其竞争力,信息化建设和发展是重要途径之一。

二、天水市装备制造业信息化发展的现状

1.企业加强信息化改革,集成应用技术不成熟

天水市被国家列为制造业信息化试点城市,大多数装备制造企业用高新技术、数控技术改造提升传统产品,提高产品技术含量和附加值,主要包括自动控制技术、传感技术、软件技术等。此外生产制造、管理和销售等领域信息技术应用日益广泛。但是大多数企业围绕单项业务,重视单项技术应用,未考虑信息资源共享问题,缺乏专业性强的系统集成平台。企业集成应用技术不成熟,处于初级阶段,如ERP和MIS的应用。企业应用ERP首先要进行业务流程重组,再实施ERP。在MIS方面,只有财务管理系统得到了广泛应用,其它系统的使用率较低。

2.生产和制造装备的自动化水平不断提高,人性化和智能化水平低

天水装备制造企业通过不断引进先进的生产技术如数控技术、DCS技术等,将生产技术和信息技术融合,部分企业生产装备技术水平处于国际先进水平,如长城开关厂引进板材FMS柔性加工线、弧焊机器人、三维坐标检测仪等装备,铁路电缆厂引进TEL35拉丝挤塑生产线等,提高了生产效率和产品质量,并且投入大量资金加强生产技术改造,采用数字化的制造装备大幅度提高了生产效率,缩短生产周期。但是制造设备精密化、柔性化、智能化水平低,生产信息化除利用先进的技术,要加强控制和规范生产过程,推广精益生产和敏捷制造,使生产更具有人性化、智能化等特点。

3.企业注重技术创新建立科研队伍,复合型人才欠缺

全市装备制造企业95%以上建立了厂办科研开发机构,大部分企业已拥有一支科技研发人才和经营管理人才队伍,同时联合省内外高等院校和科研院所开发实施了一批科研项目,提高了企业自身技术开发能力。但企业人才培训体系难以满足企业信息化发展需要,缺乏复合型人才。装备制造企业要根据自身信息化人才建设的需要,科学制定培养目标,建立一支复合型人才队伍。一方面吸收信息化人才另一方面加强对现有专业技术人员的培训,为企业信息化提供智利支持。

4.电子商务应用水平较低

天水装备制造企业通过改组改造,调整产业和产品结构,一些骨干企业在国内同行业中拥有较高的知名度,培育发展了市场占有率较高的“长城”电器、“石林”接触器、“星火”机床、“海林”轴承等一批名牌产品和优势产品,但企业的电子商务应用水平较低,未充分利用互联网开展营销,推广自己的品牌,扩大品牌效应。企业利用互联网开展网络营销,利用互联网的互动性加强和客户间的联系,提高客户的满意度。网络营销能够对品牌推广活动的有效性提供实时数据,从而提高营销的投资回报率。

三、天水装备制造业信息化建设和发展的措施

1.坚持信息化和产业化、工业化融合,努力创新技术

信息技术全面融入装备制造业的各个领域是提升装备制造业竞争力的前提。信息技术通过在基础设施、制造装备和装备产品等要素中的融合、变革与创新,建立装备制造工业新体系,要加强信息基础设施如网络、信息安全、标准规范等建设,为信息化提供保障。此外大力应用支撑设计、管理、制造等活动的软件如MIS、CAD、ERP等努力创新技术走信息化、产业化、工业化相融合的道路。

2.强化企业自身管理的信息化

信息技术应用到管理的各个环节是实现装备制造业管理信息化的基础,企业结合自身的特点,采用ERP取代传统的手工和纸单管理, 实现企业资源的信息化管理,可以有效提升企业运行效益。ERP是建立在信息技术基础上,以信息化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。它可以优化企业人、财、物、产、供、销等资源,实现企业内部信息的集成和共享,使企业流程数字化、精细化和集约化,它将产品开发、生产制造、管理和销售等过程信息集成使企业实现快速反应市场需求。

3.促进企业供应链建立,实现企业间融合

目前企业间的竞争是供应链与供应链之间的竞争,天水装备制造业提高竞争力的有效途径之一是优化供应链,加强企业间的融合。通过优化供应链,加强供应链管理,确保对市场快速反应机制的建立。装备制造企业的上下游企业共享信息、共同协调、风险与利益共担,将信息管理的范围扩大到供应链和客户,将信息化建设与企业业务流程优化、客户服务结合起来考虑,使企业优化了业务流程,提高了经济效益和客户满意度,增强了企业竞争力。

4.政府给予引导和支持

装备制造企业在信息化建设中,政府可以为企业提供良好的外部环境,通过积极投资满足企业信息化建设需要,对重要信息化技术给予资金援助,制定相关政策引导企业实施信息化建设方案。

政府可以提供专业化信息服务体系的建设方案为各装备制造企业信息化的深入开展提供技术支撑与保障。专业化信息服务体系可帮助企业实现需求诊断,帮助企业建立结合自身需求的个性化解决方案,为企业信息化提供需要的软硬件产品和系统集成方案。

参考文献:

[1]宋艳,梁静国,张亚光.基于企业信息化的企业竞争力研究[J].经济师, 2004(6)

[2]杨海成,祁国宁.制造业信息化工程[M].北京: 机械工业出版社, 2003

[3].基于企业信息化的企业竞争力研究[J].机械制造与自动化, 2004(3)

[4]宋扬,王晓云.以信息化改造装备制造业的对策研究[J].商业研究, 2005(9)

[5]李莹莹.装备制造业信息化服务平台设计与运作[D].沈阳工业大学,2012

[6].提高装备制造业的信息化竞争力[J].商业时代, 2004(3)

[7]汪志.甘肃实施振兴装备制造业重大举措[D].中国化工报, 2004

[8]天水市装备制造业发展调研报告.每日甘肃网:.cn.2007

作者简介:

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一、在全球竞争中我国制造业面临的现状

制造业突围的最终目标是实现在全球制造业价值链中的升级。那么,我国制造业在价值链各环节的竞争力如何呢?研发设计环节,企业持续的应用技术创新能力不强,产品方案的创意设计能力也有待提高。生产制造环节,我国制造业优势体现在成熟产业工人带动劳动生产率不断提高、技术和管理进步带动制造工艺不断改进优化、相对廉价的生产要素和政府投入摊薄企业投资成本、贴近市场的区位优势和完善的基础设施配套降低企业物流成本、产业集群优势(产业链配套成熟)和健全的供应商网络等方面。但是,随着土地、资源环境等生产要素短缺瓶颈日益凸显,能源、商务等成本不断攀升,我国制造业在生产制造环节的低成本优势正在褪去。供应链环节,国戎圃炱笠档图鄄晒翰呗员砻嫔辖档土瞬晒褐С觯最终导致供应商的品质下降;物联网智能监控等管理的手段和能力与跨国企业有较大差距;物流配送效率有待提高。市场营销环节,跨国公司几乎垄断了产业技术标准,在全球推广其品牌战略,制造业各个领域都有跨国龙头企业响当当的品牌所把持着。由于在研发设计、生产工艺水平上的差距,创新研发投入不足等原因,国内企业在与国际品牌的竞争中始终底气不足。售后服务环节,长期以来形成的“重生产、轻服务”的固化思维,使企业重心放在制造产品并销售出去,并没有意识到售后服务可以比卖产品创造更大的价值;国内市场低价竞争环境迫使制造商压缩售后服务的内容和期限,以达到降低产品价格的目的;由于技术创新投入不足,产品功能开发创新的能力较弱,周期拉长,往往新功能还没有开发出来,新一代产品已经问世。

二、我国制造业转型突围战略的总体设想和对策建议

由于在文化、社会制度、经济发展基础等各方面的差异,任何一个国家制造业的发展战略都不完全适用于我国,我们必须立足国情,探索有中国特色的产业转型升级道路。笔者认为,我国制造业转型升级的总体方向是:基于大数据、云计算、物联网等互联网技术,坚持以持续的应用技术、管理模式和商业模式创新为核心,坚持以优化管理控制成本和提升品牌、服务附加值为抓手,最终实现由单纯的生产制造商向整体解决方案供应商转型为目标的产业价值链升级。

向整体解决方案供应商转型是战略目标。单纯的生产制造附加值低、竞争力弱,在全球产业价值链的竞争中是没有前途的。市场需要产品,但更需要解决问题的整体方案,市场竞争本质上是基于制造产品的服务品质的竞争,谁的服务更高效谁就赢得市场。

通过优化管理控制成本、提升品牌和服务附加值是战略实现的途径。制造业竞争力最终体现在市场占有率和企业创造的利润高低,但无论是市场占有率和是企业利润,归根到底比拼的是成本和产品、服务的附加值。因此,要提升制造业竞争力、实现价值链升级,就必须从这两个方面入手。

持续的应用技术、管理模式和商业模式创新是战略实现的核心内容。如何控制成本?核心内容即通过优化供应链管理和生产工艺流程的精益化管理等内部管控模式的优化,提高效率。如何提升产品的附加值?一方面,通过应用技术的研发和设计优化,提供比现有更优质、多样化、个性化的服务,刺激市场需求,并占领这部分新的市场份额;另一方面,通过产业链下游营销策略、品牌运作、售后服务模式的创新,通过服务品质的提升赢得客户的认可,提高品牌影响力,最终提高产品和服务的市场价值。

大数据、云计算、物联网等互联网技术应用是战略实现的重要媒介和手段。近十年来,大数据、云计算、物联网等一批新兴互联网技术风起云涌,几乎渗透进了制造业产业链的每个环节,依托互联网技术平台提升每个环节的效率和服务品质,已成为制造业企业提升竞争力的重要手段。

(一)研发设计环节

1、以长远发展的战略思维确保持续的应用技术研发投入

一是要保障对应用技术开发的长期持续投入,通过技术创新刺激市场需求。二是要树立质量是企业生命的理念,在研发环节设立严格的质量技术标准。三是要充分利用金融危机以来全球经济混沌期的战略机遇,加大走出去并购合作的步伐,实现高端技术的突破和相关领域技术的延伸。政府要加大对企业(尤其是中小企业)应用技术创新的支持,在资金分配上,对基础技术创新和应用技术创新的支持要分开,对国有大型机构承担重大战略专项和中小企业常规技术创新的支持要区别对待,不能放在一个平台上平衡。

2、制订与目标市场相适应的技术研发战略定位

国内企业的目标市场应该定位在新兴市场,发展中国家主要对价格相对便宜、性能尚可的中端市场需求较大,凭借国内企业现有的制造和技术研发基础,只要技术研发目标定位合理,确保持续的研发投入,与跨国企业在新兴市场的技术竞争还是有的一拼的。同时,要从单个产品技术研发转向模块化、整体解决方案的成套技术研发转变。

3、让战略供应商介入前期工艺设计,建立长期稳定的利益共享的合作伙伴关系

更注重供应商产品质量和对产品模块提供整体解决方案的能力。在前期工艺设计阶段,与战略供应商合作优化工艺设计方案,降低成本,提高效率。要与战略供应商建立长期稳定的合作关系。

4、利用大数据等互联网技术动态分析客户需求,提高产品设计的针对性

利用物联网技术建立产品追溯体系收集数据,通过大数据技术进行客户需求分析,作为设计依据,使设计的产品更加符合市场需求。

(二)生产制造环节

1、坚持精益化管理,持续优化生产工艺流程提高生产效率

精益化管理要求企业通过对生产过程中每个流程、每道生产工序的追踪,基于动态的数据分析,持续优化工艺流程方案,提高生产效率。国内企业实现管理模式的转变:一是企业家要转变理念,坚定走精益化管理道路的决心,并逐步转化为企业内部的统一认识;二是通过引进人才和内部培养相结合,加快建立一支适应精益化管理需要的管理团队。

2、紧跟物联网、智能化等工业技术革命的趋势,不断通过技术改造提高劳动生产率

一是加快制造产业链上下游信息化建设,尤其是提高高端自动控制软件在中小企业的普及率和应用水平;引导和鼓励企业家们重视工业技术的革新,通过使用物联网、智能制造等技术加快优化改造生产工艺流程。二是政府和行业协会要创造条件,鼓励物联网、智能制造等相关技术领域的龙头企业,积极投身国家战略、与西门子等国际工业革命领导者加强对接,参与技术标准的制订,做好关键技术的研发储备工作。

3、加快“走出去”进行全球资源配置

一是企业家要转变观念,强化“全球化”思维,敢于走到国际舞台与跨国企业较量。二是要建立一支适应全球化竞争的专业人才队伍,一方面是技术经济人才,根据企业发展战略准确判断跨国投资方向和并购的对象;另一方面是熟悉国际规则的法律人才,应对跨国文化、当地的法律制度及政治经济环境。

4、健全培养产业工人的职业教育体系

从企业看,一是要培育一种亲和、有凝聚力的文化氛围,给予产业工人充分的尊重,提高工人的待遇,增强工人对企业的归属感。二是要注重工人技能的培训,提供更多培训、实习的机会,通过提高工人的技能提高劳动生产率。从政府和社会角度看,应该学习德国职业教育体系的经验,打破“重学历教育、轻职业教育”的思维,从制度上打通学历教育与职业教育的有效衔接,通过加强职业教育院校与企业的合作,为职校学生提供更多的实习实践机会,加快完善健全社会职业教育体系。

(三)供应链环节

1、运用大数据技术优化供应链全过程管理

在研发设计环节,用大数据对客户的个性化需求进行挖掘,提前掌握客户的需求,进行更有针对性的功能研发和产品设计,甚至可以主动联系客户提供服务。在仓储流通环节,建立对各区域所有仓库、销售网点、供应渠道能力等的动态数据监控,运用大数据技术,提出仓储布局优化调整方案,合理地备货、补货,保障现货需求又最大限度降低库存。在物流配送环节,为配送人员设计最合理的路线,解决“最后一公里”难题,提高配送服务的质量。

2、加强企业内部、企业之间、资金流的供应链协作

一是制造企业内部,要根据整合供应链的需要,通过建立跨部门的客户团队(包括采购、销售、市场营销、财务等)来改进企业内部协作,确保整个企业上下用同一个面孔面对客户。二是供应链上下游企业之间,要建立起长期共赢的合作关系,通过信息技术搭建协作平台,实现信息实时共享,打破既有壁垒,变原来串联操作的程序为并联操作,力争做到无缝对接,提高供应链效率。三是供应链资金结算的金融机构,对企业的资金流情况非常清楚,可以鼓励这些金融机构为一些资金流情况比较好的制造企业提供贷款等金融服务,解决企业融资难问题,实现信息流、物流、资金流的整合,提升供应链的运转效率和附加值。

(四)市场营销环节

1、重构以电子商务为核心的销售模式

市场趋势表明,以O2O模式为代表的、线下与线上相结合的销售模式将成为未来一个时期商品销售的主流。广大制造企业必须转变以往以线下销售为主的营销理念,逐步转向线下线上并重、线上为主线下为辅,重构销售渠道,逐步摆脱线下渠道的负担。

2、在全球品牌竞争中敢于亮剑

有实力的制造企业,要以产品品质为保证、以成本为优势,主动到国内外市场(尤其是国内市场和其他新兴市场)营销中国品牌。一是要根据目标市场需求定位,以可持续研发能力为保障,开发足够功能的产品;注重引进和培养专业设计人才,提升产品设计能力,所设计的产品要具有国际视野,既体现时尚也符合当地文化。二是在产品成本上要有保持相对优势,如果国内成本太高没有竞争力,可以考虑去目标市场当地设厂,优化全球产能布局。三是在供应链管理上,除了强化企业内部协作外,要打通当地物流壁垒,保证效率。四是在销售策略上,要结合当地居民消费理念的实际情况,线下分销与线上展示销售相结合,不断创新营销模式,扩大品牌效应。

(五)售后服务环节

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如果货运公司能把所有这些麻烦转移给轮胎制造商,情况会怎么样呢?轮胎上可以配置很多小型传感器,自动对轮胎进行监测,并将情况实时回传给制造商。而轮胎制造商在了解了每个轮胎的情况后,就可以定期安排轮胎的更换和维护了。

如此一来,对货运公司而言,运输里程增加了,安全性改善了,责任降低了,对数千个轮胎进行维护的流程得到了简化,甚至被彻底取消。在另一边,轮胎制造商接手了这些工作,也接手了安全风险,但也将从中获得回报――现在,制造商不只是在销售轮胎,更是在销售行驶里程。

这只是关于数据如何转变制造业的一个实例。如今,技术市场上还有很多人在四处炒作大数据和物联网的概念;但事实上,越来越强大的传感器和各类设备通过与后台系统、分析软件和云的连接,已经为各行各业带来了深刻的变革。随着这些联网运行方式的普及,制造业不仅得到了实现自动化和创造效率的全新手段,其管理层更注意到了利润增长前景光明的全新增长点――服务。

这一趋势不可逆转。根据微软委托IDC进行的一项最新研究,制造业在未来四年内从数据中获得的价值将高达3710亿美元。通过更好地利用数据,他们不仅可以提高生产效率、精简流程,还可以更好地管理客户关系,改善产品和服务。美国总统奥巴马最近宣布联邦政府将拨款1.4亿美元支持两家新设机构,正是因为它们能帮助企业收获不断增长的“数据红利”。而在长期以来一直被视为欧洲制造中心的德国,他们将这种新潮流称为工业4.0 ――其意义完全不亚于第四次工业革命。

对美国、德国,以及世界上其他所有国家而言,这一变革的第一阶段,首先是要从不断增长的海量数据中发掘效率,将生产车间与后台的IT技术连接起来,构成一个完整的“智能系统”。这种方式能够帮助制造商从生产流程中压缩成本,从而减轻发达经济体的压力,令其能够以更低的生产成本去更好地参与全球市场竞争。

每个人都希望生产线更精简、更高效,其实从许多方面来看,利用数据洞察来提升生产效率是最触手可及的办法。下一波机会就在于运用这些洞察,在供应链和需求链中构建效率,获取价值。诚然,要共享敏感业务数据是个挑战,但对大多数公司和企业来说,其回报将大于风险。

这一趋势已经改变了制造商看待自己及客户关系的方式。汽车的演进就是一个生动的例子。汽车的技术含量已经成为影响顾客购买决策的重要因素,并促使汽车厂商重新思考其与客户之间的关系。过去,这种关系基本上在交钱开票之后就结束了;而今天,汽车制造商已经变身成为科学技术的供应商。管理客户的售后体验、在汽车保修周期内为客户提供丰富、持续的在线服务,已变得与传统的生产销售工作同等、甚至更加重要。

在恰当的时间捕获恰当的数据,然后传送给企业内部恰当的人――这种通常被称为“数据民主”的处理方式,将是改变游戏规则的关键。一旦制造商透过各种设备、流程、人员和外部网络将分散的数据连接起来,数据就能进化成洞察。从此,制造商可以主动向客户发送备件和更新,安排维修事宜,预测存货需求和费用,而且这些工作的准确性将大大提高。而在过去,这些客户相关的工作往往需要耗费大量的人力、物力,并总会产生很多麻烦。

数据能通过释放制造业业务流程中的智能,去提升运营效率。而对于那些不仅想要节约成本、更希望能增加收入的制造商来说,服务,作为可持续的新收入来源,其吸引力要远远超过单纯销售装置或设备。可以将其想象成是在销售订阅服务,而不单单是卖一本杂志,或者是从远在意大利的总部为安装在纽约的设备提供服务。