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胡权:德国工业4.0深度揭秘

  【稿件说明】本文为“大数据100分”活动分享内容。大数据100分,是中关村大数据产业联盟的特色活动。稿件内容由中关村大数据产业联盟授权数据观(www.cbdio.com)发布,未经允许请勿转载。   主讲嘉宾:胡权   人:中关村大数据产业联盟工业大数据专业委员会 副主任 陈志成   嘉宾介绍:   胡权:工业4.0研究院院长、首席经济学家。 中关村大数据产业联盟工业大数据专业委员会副主任 。关注工业4.0时代的竞争规律研究,目前主持工业 4.0相关技术、模式及战略的研究及咨询工作。作为国内最早跟踪研究第四次工业革命的专家之一,在多个高峰论坛做工业 4.0主题发言,著有《工业4.0时代:创造新工业价值生态的风口》一书。   以下为分享实景全文:   工业4.0研究院从13年就开始跟踪工业4.0,对工业4.0稍微知道多一点,今天晚上主要就我们了解的德国工业4.0做一个分享。今天的题目是《德国工业4.0深度揭秘》   主要谈三个方面的内容,一是工业4.0的定义及判断标准,二是德国工业4.0的国家战略,三是工业4.0的三个基本模式(集成)。   首先需要说明的是,今天晚上的分享以德国工业4.0的认识与思考为主,不谈工业互联网以及AMP 2.0等概念,以免主题不突出,争论太多,将来有机会再专门找时间讨论工业4.0研究院理解的工业互联网和AMP 2.0等概念。   陈志成(loT-Al) [email protected],这三个方面很重要,胡老师进行更专业的解读。   胡权·工业4.0研究院   目前大家所了解德国工业4.0的途径比较少,估计大家主要是通过工程院翻译的一份的德国工业4.0的资料(《实施“工业4.0”攻略的建议》,报告在百度文库有免费下载)来认识工业4.0,其他资料因为是德文的,了解的朋友不多,其他中文资料大部分是各位工业4.0专家自己的解读。我们这次主要是谈谈工业4.0研究院对“德国”工业4.0体系的解读,不谈工业4.0在中国的因地制宜,将来有机会再分享我们设计的中国工业4.0体系、模式及路径。   这个资料是从英文的资料翻译过来,大概有不到100页,但德文版的有近120页,多了Use Case,也就是bodog博狗备用网址,因此,需要深入了解原汁原味的德国工业4.0体系的,可以联系我索取(微信号:huquanbj,或者百度,工业4.0研究院)。   陈志成(loT-Al)   德国本身对于工业4.0的定义是如何的呢?   胡权·工业4.0研究院   我接下来根据工业4.0研究院跟踪的大量资料来解读一下工业4.0的定义和判断标准。   首先,德国工业4.0产生追根述源应该是欧洲的未来工厂计划,Factories of the Future,接着德国就开始做德国高科技战略,然后是agendaCPS,最后才是我们大家熟悉的德国工业4.0国家战略。   这是是欧洲的未来工厂报告   后面这个是agendaCPS   当时德国的Acatech接受政府委托,研究有利于德国产业发展的核心技术CPS,这个研究项目就是agendaCPS。在agendaCPS项目中,项目组开始提出CPS在工业制造领域应用的新概念——那就是“工业4.0”(Industrie4.0)。   接着德国三大协会就成立了工业4.0工作组,推动工业4.0成为国家战略。   再到13年的汉洛威工业博览会上,由德国总理默多克直接认可并正式发布,这个时候就形成了德国以“工业4.0”为核心的国家战略。   因此,德国工业4.0概念的产生是来自于未来制造业的考虑,并且是基于CPS(Cyber-PhysicalSystems,信息物理融合系统,有专家翻译不一致,请注意)来做的国家战略。   从这张图上,大家看得到,西方的制造业是收缩的,份额逐渐减小   德国的工业种类主要以装备制造业为主,装备制造业是中国的叫法,德国应该叫着设备供应商   大家知道,在工业2.0及3.0的时候,德国是众厂之厂(Factory of Factories),这跟中国制造被称为“世界工厂”是一个含义。   不过,由于中国制造的崛起,德国世界领先供应商的地位在发生改变,因此,德国产业经济学家就设计了一个工业4.0的概念,来推动德国制造在未来继续领先,这也是德国未来制造业的定位。   上图是麦肯锡的统计数据   德国工业革命的四个阶段很容易理解,也很容易找到资料,不做太多介绍,我们谈谈工业4.0研究院对工业4.0的定义,我们用三个高度来概括,高度自动化、高度信息化及高度网络化。   自动化和信息化是2.0和3.0主要的工作,而网络化是工业4.0独特的要素。   甚至于德国也把工业4.0称为网络制造业(NetworkedManufacturing)。   工业4.0的高度网络化是如何实现的呢?它核心的技术是CPS,这是毋庸置疑的,不过由于传感器等技术的应用,形成了网络制造,产生了一些新的东西,例如服务互联网(Internetof Services)。   这就需要我们回到CPS去认识这个工业4.0的特点,也就是所谓高度网络化的问题。   在agendaCPS报告里面,明确提出了CPS的体系架构,虽然CPS是美国最先提出,但德国的CPS体系更符合未来制造业的应用,特别是符合德国在嵌入式系统上的领先地位,这也是为什么美国基于自己传统制造业的特点提以高端制造(先进制造)的AMP 2.0,而不是类似德国的传统工业升级转型为主的工业4.0概念的原因。   上图是CPS技术体系的一个逻辑图(德文版,英文版有细微不同),最小的部分是嵌入式系统,接着是网络化的嵌入式系统,再次是CPS,最后是物联网。   因此,工业4.0研究院认为,德国工业4.0符合德国擅长的嵌入式系统特点,因此用CPS作为德国工业4.0的核心技术,是有一定原因的,这跟目前国内一些工业4.0专家把美国的工业互联网技术融合到工业4.0体系里面来不同,需要大家学习的时候注意这个差别。   上面是讲德国工业4.0产生的背景和特点,接着讲第二个部分,我们来谈谈德国工业4.0国家战略。   德国工业4.0国家战略是用双重战略来解释的,也就是所谓领先的供应商战略和领先的市场战略,工业4.0研究院把它称为双领先战略(后来发现中国社科院工业经济研究所的黄阳华也是这样讲的,在此说明)。   领先的供应商战略很容易理解,也就是要做最厉害的装备制造业嘛,例如西门子提供的很多设备,还有Bosch等德国供应商,中国很多领域都在用德国供应商提供的装备(设备)。   但领先的市场战略目前大部分专家是误读的,或者是解释得不完善的,或者是被读者误读了。   胡权·工业4.0研究院   所谓领先的市场战略,这是针对德国的供应商市场来讲的,也就是要在德国形成一个供应商生态,以大型企业为核心,让德国的中小企业加入到这个生态里面来,从而让德国的供应商战略得以实现(社科院的黄阳华是做中小企业研究的,期望可以做更深入的研究,可以具体看看德国中小企业是如何跟大型企业互动形成领先的市场)。   因此,德国的双领先战略很有意思,也很厉害,一个以德国企业为主的领先供应商生态,这样才可以有统一的标准,统一的接口,统一的管理以及统一的战略,为全球的制造业提供真正的网络制造(或者智能制造)所需要的解决方案。   中国的大部分企业是无法实现这样的目标的,因为在企业边界的系统,到了另外的企业,标准不同了,或者管理方式不同了,是无法实现网络制造的,也更达不到所谓“高度网络化“的制造水平。大家所看到中国的系统集成服务商的生意很火,根本原因是中国企业的个体特征太明显了。   关于德国双领先战略的内容,大家看到的工程院翻译的资料介绍的比较少,因此误读也难免,但期望关注工业4.0的朋友注意一下。   接着我们需要谈谈工业4.0的一个核心内容,也就是本次直播的第三部分,德国工业4.0的三种模式(集成),这也是被误读最为厉害的地方。   首先,我需要解释一个概念——边界,企业有企业边界,产业链有产业链边界,生态有生态边界,之所以有边界,主要是为了解释价值创造与交换的问题,这是最为本质的经济问题。   毫无疑问,工业4.0是一个生态问题,也就是跨越产业链的,工业4.0把这种理想状态称为“新工业价值生态”,如果按照这个严格的标准,目前没有任何企业做到真正的工业4.0。   这就回到了德国工业4.0所提及的第一个集成,那就是横向集成。   横向集成就是跨越产业链的,也就如同中国互联网领域最爱谈的“跨界”,我在发布在《清华管理评论》上的《新竞争优势:移动互联网时代的商业模式设计》(2014年第9期)一文中以“融合”来解释(另外一个概念是“开放”)。   融合是利益的分享,跨界就是利益的掠夺。   我们这个时代的两大驱动力是融合和开放,这在互联网领域适用,在生产制造领域也是适用的,这是构建我提出的新工业价值生态必须采用的方法。   大概100年前产生于哈佛大学的产业经济学是分析产业链的最好工具,波特发明的价值链分析工具在分析单一价值链是有效的,工业4.0研究院主要用大家比较熟悉的产业价值链分析工具来解释这三个集成或模式。   横向集成可以产生新工业价值生态,这自然是一个好事情,但困难很大,诸如标准不同,价值分配更加不统一(因为涉及到多条价值链),这些都是问题,所以IEC有一个专门针对工业4.0的标准组织SG 8,就是解决这个问题的。   我们谈谈第二个集成,端到端集成,这是很多人跟第三个集成,也就是纵向集成最容易混淆的两个集成或模式。   端到端集成就是一个产业链的集成,最典型就是苹果、小米之类的公司了,它们是最佳实践者。   端到端集成很容易理解,其实主要是单条产业链的集成,目标是为了实现更好的产品或体验。   因此,我们就很容易理解它的集成边界了,那就是在产业链内部,为什么要在产业链内部呢?因为交易成本低啊,例如,苹果可以要求富士康按照它的要求做产品,也可以要求App开发者按照苹果要求提供应用,小米也是如此,它似乎懂这个道理。   这一般是产业链的主导者做这个事情,因为需要分享核心资源及能力,当然,价值链上的其他参与者很想挑战产业链主导者的权威,这就是竞争了,需要精巧的战略及模式,小米四年前似乎懂这个技巧。   第三个集成是纵向集成,这是最容易混淆的地方,不知道是不是因为翻译的原因,中国人一般把纵向集成理解为产业链的集成,因为纵向集成总会看成下游上游企业的集成,但实际上这个集成是发生在企业边界内的。   补充一点,刚才谈端到端集成,实际上可以用价值分配来看。   华理-王昊奋   另外,这里胡院长提到了融合和开放,非常同意,大家有兴趣看看Open Data。   纵向集成很容易理解,主要就是数字化工厂(这主要是西门子的DF解决方案,也就是Digital Factory),或者智能工厂,智慧工厂。   纵向集成都是发生在车间的,建议阅读《车间的竞争优势》一书。   目前号称提供工业4.0解决方案的,大部分是做纵向集成,也就是提供PLM, MES, SCADA等系统的集成,大家可以找一些提供类似解决方案的企业做研究。   工业4.0研究院认为,纵向集成是工业4.0的基础,没有数字化工厂,谈端到端集成或者横向集成,是无法实现的,但需要注意,数字化工厂不一定要供应商亲自去做,你可以让其他供应商来做,而你可以在它们基础上做更高层的集成。   大家应该很清楚的看到,三个集成是有顺序的,分别是从未来到现在,复杂到简单,生态到企业。当然,也可以把这三个集成反过来讲,但不能任意混淆这个顺序。   考虑到时间,不把这个部分深入下去,因为内容实在太多,我在即将出版的《工业4.0时代:创造新工业价值生态的风口》一书中有深入解读。   总而言之,德国工业4.0是一个体系完备的概念,具有相应的技术基础和商业模式,还有相应的管理理念,不能单独解读,不过,中国制造企业可以在理解德国工业4.0体系的基础上,结合到自己的实际,选择恰当的战略定位,并设计适当的商业模式,找到自己在工业4.0时代的位置。   联盟领导交代大概60分钟,超出了,不好意思,现在可以提问。   交流互动   三月大数据培训在上海的大醉俠 [email protected]   胡权·工业4.0研究院   是的,主要用这个曲线来说明一下价值分配的问题。   陈志成(loT-Al)   胡老师分享很专业,之前大家对德国工业4.0的概念有很多理解不一致的,现在清晰了很多。   陈志成(loT-Al)   大家有什么问题可以提问交流   华理-王昊奋   问个和群主题相关的问题,工业4.0和大数据如何结合,同时群里各个做大数据相关工作的如果想切入工业4.0,有啥建议?   胡权·工业4.0研究院   我们认为,大数据主要应用领域会在前两个集成中,而且会是标配,这样潜力就很大了。   三月大数据培训在上海的大醉俠 [email protected],是否应该先研究会有那些incremental value?   胡权·工业4.0研究院   麦肯锡做过。   陈志成(loT-Al)   胡老师:我请教一下,中国现在很多企业还处于1.0,2.0,3.0时代,对德国4.0理解很难,实施就更难,是不是现在中国来谈还有点早呢?你有什么建议和看法呢?   陈志成(loT-Al)   上述问题一个专家提问的   领先者都是这样领先的,马云做阿里巴巴(电子商务,当然并不是主流)很早,所以才有阿里巴巴,领先者肯定不是大家都看到并认可这个机会的时候才做的,工业4.0研究院做研究的目的是为了帮助企业做投融资服务,需要利用资本的力量帮助企业提前布局。这是未来工业领域的BAT的机会。   华理-王昊奋 [email protected],但是您刚也提到纵向集成是基础,那么大数据在前两个集成中的落地需要等第三个集成差不多了再进入,还是可以同时进行,这三个集成形成大循环,互相增强?   胡权·工业4.0研究院   可以先布局,这样等市场成熟了,你就是翘楚   胡权·工业4.0研究院   有人问英文版少的use case   华理-王昊奋   Google translate 翻译成英语再看   胡权·工业4.0研究院   我们目前工业4.0研究院,目前做的一部分服务就是帮助企业制定工业4.0战略,通过投融资服务实现工业4.0的布局。   陈志成(loT-Al)   这些用例挺好的,胡老师下次可以再分享。   华理-王昊奋   Big vision, then bigaction to big impact finally big success   陈志成(loT-Al)   各位专家还有什么问题需要交流?   胡老师有个专业的工业4.0创新平台的群和网站,大家线下可以继续交流。   胡权·工业4.0研究院   工业4.0的应用,还是要结合到企业的实际来做,不能简单理解为其他概念,我今天介绍的是德国工业4.0的基本概念,有机会再介绍如何使用一些管理工具达到目的。   陈新河,联盟副秘书长;《软件定义世界,数据驱动未来》   无论德国政府提出的工业4.0,还是美国通用电器倡导的工业互联网,抑或是国内提出的两化深度融合,均有异曲同工之妙。其基础是信息物理系统(CPS),构建机械与IT无缝融合的信息物理系统;核心是(大)数据,数据驱动工业全生命周期;灵魂是软件,重新定义工业及其生态系统,并不断挖掘出数据潜在的价值。“CPS引领、软件定义、数据驱动”正在重塑工业生态。   陈志成(loT-Al)   非常感谢胡老师今天晚上来“工业大数据”专题月分享。内容很精彩。
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