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我所看到的德国和我所理解的工业4.0
发布时间:2018-12-20
来源:闷骚派掌门人 DOTHINKEY2006
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我所看到的德国和我所理解的工业4.0

 

油画中的德国
 
      2018年11月3日-13日,在深圳市明德创新企业成长研究院杨老师和周老师的带队下,我们去德国学习考察了将近10天。此行的主要目的,是了解和学习德国的工业4.0。
      去德国之前,“知道”德国人很死板,“知道”德国的饭菜很难吃,知道德国的工业很发达,知道德国在一战、二战都战败了。
      去之后才知道,德国处处都是风景,尤其是浓墨重彩的秋色,我们才明白了欧洲人为什么那么喜欢油画;才知道,德国人也有热情、幽默的一面;才知道,德国企业为何很多分布在各个乡镇“村庄”,并且能留得住人才;才知道,德国工业4.0真正的威力.......





      更重要的,是与谁同行。斯坦福大学教授Jay Wang民德研究院李序蒙老师、久居德国的翻译张旭芬老师、让我们吃好、睡好、玩好的导游赵导、以及各个热爱学习的中国企业家和高管们。
 
1. 初到德国
 
飞机上的早餐
 
      我们从深圳出发,经香港到法兰克福,再转机到汉诺威。初到德国,完全陌生的国度,自然是好奇。到达汉诺威的时候,正是当地周六。街上空荡荡的,没几个人。商场关门休息,找个吃饭的地方不容易。我就注意看德国的房子,很少有阳台露台。听说,他们的衣服都是用烘干机烘干的。这天在高速公路上很少有货车,原因是德国政府有法律规定,周六不允许。当然,我们才知道礼拜天是啥意思:周日是他们做礼拜的日子。







      我们到德国第一个晚上住宿的酒店是位于大众园区沃尔夫斯堡的丽思卡尔顿酒店。在这里,我们参观了大众博物馆,各个时代的汽车,让我们叹为观止,自然是猛拍一番。









2. 参观大众

      真是名副其实。大众公司,那个门真的太大众了!没有丝毫大公司的霸气和张扬。

      但重要的是内涵。走进自动化生产车间,干干净净,规规矩矩,秩序井然,高效运转。人很少,最多的是机器人。车间超大,工人们要骑单车。当然,我们也看到了工人们在车间内吸烟。





 

      工业4.0有在大众生产线使用了吗?不同的车型可以在同一个生产线生产吗?这么大的工厂,这么多的机器,出了故障,如何调度?参观的过程中,我就在不断地思考。不同的车型使用不同的模具,不同的模具换线只要5分钟;不同的颜色更换只需要12秒

      毫无疑问,每一个设备本身得非常好的品质才行。这么大的产线,一个设备有问题,必然导致产线停摆,我也就了解了为什么德国人这么注重产品品质。

      产线有这么多的设备,这么多的零部件,这么多的信息,毫无疑问,信息软件系统责任重大,靠人去调度几乎是不可能胜任的。万一发生了问题,怎么办?

      在这样的自动化产线中,工人基本是协助的角色了。机器人不仅替代了工人从事繁重的体力劳动,背后的信息系统、控制系统、人工智能也替代了很多工厂管理者的角色。

      我们站在车间的高处,看不同车型、不同的颜色的汽车上上下下,一个个自动排队到组装和测试产线,感慨良多。不同的产品,多样的需求,都在这里按需生产......。

      李序蒙教授特别提醒我们,大众的MEB电动车平台值得关注!到2025年,大众30%的车有MEB平台开发;到2035年,所有的燃油车将不会生产。平台化的产品也是解决个性需求下成本的关键要素。这让我想到了度申的相机平台......。李教授说,平台化、模块化是降低成本的关键。
 

大众MEB电动车平台

3. 弗劳恩霍夫IOSB研究所与智慧工厂学习



去往智慧工厂和研究所的路上



智慧工厂,到此一游
 

      这是工业4.0标准制定的一流研究所。研究所的所长和智慧工厂的厂长热情地接待了我们,生怕了我们不能理解,把最基本的工业4.0的概念耐心又认真地讲述。我印象最深的是以下几点概念:

1,没有扎实一流的工业基础(工艺),就不要谈工业4.0;

2,要因地制宜,量身定做,结合自己的实际情况推进工业4.0;

3,工业4.0并不是无人工厂,工业4.0着重于柔性,必须考虑灵活性,需要人的参与。

4,要千方百计获取所需要的数据。比如耗电情况、使用时间等等。

      专家教授给我们讲解了预防式设备检查维修系统、辅助生产系统、分析建模基础等等,恕我一下子无法接受枯燥的概念。等到我们参观他们的智慧工厂时,有些东西才豁然开朗。

智慧工厂的演示产线


 

    厂长一再地提到中国智能制造2025。他给我们布置了3道家庭作业:

    1、你是否了解公司工厂所有设备的关键指标;

    2、你是否可以实时采集所有这些关键指标?(还是需要打电话、问他人才能进行数据统计);

    3、你回去问问经理层、员工、主管,中国制造2025到底是什么,他们的回答都是一样的吗?

      厂长一再要求我们要去获取工厂的数据,比如一台设备开启了多少时间?用了多少度电?生产了多少产品?等等。而在接下来我们参观的几个工厂中,这些数据的获取都变得非常的有意义了。

      在智慧工厂,厂长首先介绍了他们应用的室内定位系统。既然是多样化的客户需求,就需要柔性化的工厂:人、产品、设备、元件。依赖于室内定位系统,所有的人在什么位置,产品在什么位置,都一目了然。为了柔性生产需要,设备都是做成可以随时移动的。因为今天可能为了这个生产任务在这个地方,明天就可能为了那个需求在另外一个地方。
   
      当厂长给我们介绍生产辅助系统时,我又是深受启发。在他们展示的辅助系统中,人的所有操作都可以通过投影(告诉你怎么做,提示对和错)和摄像头来捕捉定位你的位置。在我们想象中不可控制的步骤,在这里,一切都是可以根据辅助系统里面的流程来跑的。这样,无论是什么样的人来操作产线,都可以轻松快速地操作。当然,还有AR等方式,可以远程协助工程师来查看设备的问题。





      随后我们步行去了智慧工厂的培训场所。培训师声情并茂、生动有趣地给我们上了注塑的过程。大家可以看看下面的视频。看来德国是非常注重实战,不会让学生枯燥乏味。当我们前面听了一些基础的概念,然后参观实际的智慧工厂运行和教育培训之后,我们的学习也变得轻松一些了。

4. 参观莱姆戈小镇

      学习是辛苦的,景色是醉人的。在酒店住处到研究所上课和参观智慧工厂的过程中,我们已经见识了两边的风景。导游说,一般德国的秋天和冬天都是阴天多云,而我们这次运气非常的好,天气居然晴朗,阳光灿烂,正好把这油画般的德国深秋美景展示在我们面前。李白、苏轼要是到了这里,他们会怎么写呢?我反正醉无可说。把照片放到朋友圈,一个老师说,到了德国,觉得世界就应该是如此......





      几天辛苦的学习下来,虽有一路的美景,毕竟还没有专门去玩过。这一天下午,我们就去到了800多年的莱姆戈小镇。专门找来的当地德国导游给我们一路的讲解,他曾经是几十年的工程师,退休后聘请到了这里继续发挥光和热。不用多说,我们一路拍拍拍,拍下这800年的风情故事,拍下这黄昏的和谐,拍下这深秋金黄的丰收喜悦。
 













智慧工厂热情的厂长

德国退休老工程师,莱姆戈小镇讲解员


5. 参观Phoenix、CLAAS

      这一天要参观2个大工厂,连接器的独角兽Phoenix和农用机械的独角兽CLAAS。这一天是收获最大的一天。



      参观前听李序蒙教授讲,Phoenix的产线可以同时生产4种电子产品而且不用换线。自然地,我就充满了好奇。人家是怎么做到的呢。穿上静电服,走进Phoenix的工厂,一路参观下去,震撼于心!
 





 
      如果说大众的产线大部分是大家伙,作为连接器的生产厂家,Phoenix的产线要相对秀气许多,虽然流水线基本也都是机器人,人是非常少的。但通过参观这个产线,我对工业4.0的“数字双胞胎”有了一些理解。产品在生产过程中,是不断生长的,从设计到产线的开始,最后到成品,每一个阶段都有软件系统里面的虚拟半成品与实际的半成品如影随行,生产过程中就会不断比对,不合格的就会被淘汰。这样,数字的产品与实际的产品就构成了双胞胎的概念。

      参观完产线,我们回到他们一楼的聊天室,墙上的液晶屏显示了旁边哪些座位是空的,哪些座位是满的。我们知道座椅下面有压力传感器。接待人员告诉了我们为什么要这么做。

    1,如果有人坐过,离开了之后,服务人员可以去搞卫生;

    2,如果统计显示,很长时间没人坐,那么可能是座位放的地方不对,可能要调整。

      总之,数据的获取是为了更好的管理。同样的,她也告诉了我们,在旁边的2个电梯也安装了一些数据的采集,比如电梯的耗电情况。为什么要采集电梯耗电的情况呢?她告诉我们说,比如如果一个电梯耗电比较多,另外一部耗电比较少,那么会导致一个电梯会需要经常维护,而另外一部却很少。如果对数据进行分析后,请电梯公司调节一下调度方式方法,可以让两个电台的使用时间差不多相同,这样在对电梯维护的时候,就可以一次就维护2部电梯,更好地节省了维护成本。

      是啊,我们自己很多的管理还停留在“大概”、“好像”,他们以数据说话,根据数据来优化管理,这个让我佩服不已。如果说之前我对德国的工业4.0还有不少疑虑的话,通过参观Phoenix工厂,我知道工业4.0已经在德国开花结果。

      离开Phoenix,我们前往CLAAS。一路的美景,让我们忘记了疲惫。有图为证:





      在100多年的CLAAS,我们见到了农业机械的强大。在生产如此巨大的怪兽的自动化产线,包括即使是完全自动化的电镀车间,我们依然看到的是干净整洁、有条不紊。德国一年四季温度都不高,所以看起来厂房车间没有空调。德国工人会有一段长假,据说有1-2个月。给我们介绍的负责人,之前在CLAAS上班了几十年,言语之间充满了对CLAAS的感情。他们的离职率很低。在他们的职业前培训场地,看到了最基本的工具。每一个工人都要在这里完成他们的入门。我很好奇他们的工资是多少,他们的年轻人包括90后,为什么愿意会留下来做这么枯燥的事情。翻译说问这个在德国很不礼貌。不管怎样,至少从他们的脸上感觉到,他们非常认可公司。公司也非常尊重爱护员工。他们是良性循环的典范。


黄背心友好聚集到CLAAS

巨无霸收割机

      之前了解到,德国很多企业会和学校合作,培训学生。这就是所谓的“双元制”,类似我们的职业学校。在德国,企业比较考虑长远,他们愿意花钱培养学生,而且即使这个学生在以后不到付钱的企业工作,企业也不以为意。而我们中国的企业呢?是中国的企业家们目光短浅,造成企业不愿意培养学生,还是生态的不健康、员工的过于自由导致企业家不愿意投入?这是一个值得深入探讨的话题。人不稳,一切都无从谈起。但优秀的公司一定是舍得对人才投入的。


6. 我所看到的德国
 
      从进入德国开始,我就在用心观察和感受德国。我所看到的德国无疑是很美的。得益于张翻译和赵导一路对德国的风土人情介绍,我们好奇于这片神奇的土地,醉心于这么浓重的油画般的深秋,惊讶于这么多的企业在这么偏的小镇(很有乡镇企业的味道)。自然和谐、稳重而不沉闷。





      不管在什么地方、什么角落,我看到的德国都是规范有加,包括在乡下,没有乱搭乱建,没有横冲直撞,吃饭的地方很少,街上行人稀少,这个欧洲第一强国,没有洗脚城,没有KTV,全是扎扎实实的GDP。

有摩拜!

      由于语言的问题,我们没有可能跟德国人深入交流。我很想知道为什么这方水土是这样的,他们不像英国人、不像法国人,他们守规矩,唯一发泄的途径,估计就是涂鸦了。

      作为中国人,在德国吃饭,首选自然是中餐馆。德国人煮的饭简直没法吃。进去过的所有中餐馆,清一色都是温州人开的,菜谱却有四川的、内蒙古的、粤菜的,中味十足,不知道菜从哪里来的。而在中餐馆里,有着不少的德国人。

      当然,张翻译、赵导他们在德国多年,对德国了解颇深。他们很喜欢这边的秩序。但赵导说他还是希望有一天能回老家。父母每年也会来德国,开始的时候很欣喜这边的美景,但是过一段时间后就想要回去。赵导和夫人都作为独生子女,父母已老,还是家乡好。

      赵导说,跟德国人做生意,他们有一个规则,那就是你询问他们价格,他都会收费。这点中国人很难认同,但一方水土一方人,这就是他们的做法。因为他们认为从你询问的开始,就是在占用了他们的时间。

      他们说,德国人很自立。18岁到了,就会离开父母,独自生活。无论贫富,年轻人一般都靠自己的本事吃饭。

      当然德国是不是我们看到的那么好,这依然是一个问题。网络上有文章告诉我们,德国的阶层比较固化,很多人可能根本没有机会改变自己的命运。

      当然,也许他们乐于做现在的工作。


7. 我所感受到的工业4.0

      简单的说,工业4.0是应对用户个性化、多元化需求的柔性解决方案。在来德国之前,我听说过工业4.0,我也知道“柔性”的含义。但是该如何柔性呢?

      毫无疑问,即使是工业4.0,也不能解决说,任意用户或客户的需求,工厂都能满足。虽然是柔性,工厂能解决的用户需求依然是有限的。比如颜色、款式、车型等等。

      要满足个性化、多元化的需求,还需要成本在合理的范围之内。工业4.0就可以满足这个要求。在工业4.0之前,流水线基本是固定的,设备是固定的,人是固定的,原材料基本也是固定的,但工业4.0之后,设备联网了,人也联网了,流水线可以多重线路了,所有的原材料都有RFID了。当所有要素都连接起来,当所有的要素都能数字化,并通过网络连接之后,大数据产生,系统通过分析、比对、优化,把自动化产线的效率大大提升,成本自然而然就不是问题。

      由之前依赖于人来管理这些分散的要素,升级为通过网络进行连接之后,形成了大数据和驱动这些数据流动的软件管理网络系统,软件系统就替代了之前人的管理,管理成了软件系统的事情。这个系统会侦测分析某部分系统的可能故障,提前做出预测;这个系统会根据用户的订单需求调整生产的顺序和步骤;这个系统会根据大数据优化设备的参数.......。这个系统解决了人面对复杂情况下犯错、迷糊的问题。

      当然,李序蒙教授一直在问这些数据是否会共享。其实,哪怕是现在的民用互联网,也不是你想要数据,你就可以拿到。即使是联网的,数据一定有一个授权的问题。数据发出去之前,一定要经过厂家的同意和安全网关的许可。德国人其实特别提到了网络安全部分。未经授权的部分,显然是不会流出的。也就是说数据是加了锁的,不是你想要就能拿到的。

      大家都知道工业1.0是机械化:蒸汽机代替了人力;工业2.0是电气化:电气自动化代替了蒸汽机;工业3.0是信息化。那么工业4.0是什么呢?有人说是智能化,人工智能是核心;有人说是工业4.0就是工业互联网,大数据是核心。但工业4.0这个大象,我们都摸清楚了吗?

      要我说,传统的工业要升级到工业4.0,不仅仅是一点的突破了,不是简单的换设备就ok的,而是立体的升级,尤其是思维的跃升。在工业4.0里面,

    1、数字化制造是基础。制造工艺本身必须靠谱,然后必须数字化。只有数字化才能信息化。制造本身相当于工业4.0的四肢。

    2、联网。联网才能将信息传递,才会产生大数据。联网就是工业4.0的神经网络。

    3、算法优化,人工智能,实现更高效的控制。这就是智能化。可以说,人工智能是工业4.0的灵魂。

      可以这么说,之前的工业发展,从工业1.0、2.0,到3.0,只是相当于猴子到猿人的转变;而工业4.0完成了一群各自干活的猿人到一个优秀的智人团队的转变。整个的思维方式、运行方式,都发生了深刻的变化。

      如果没有数字化制造的基本功,没有有效的传感器来感知,所获得的数据将会是大量的垃圾数据;而没有有效的大数据,人工智能所运算的结果也一定是垃圾。工业4.0就是一个优秀的团队,你不能简单的说谁重要,而是你缺了啥,啥就是重要。对互联网公司来说,制造是他们缺失的环节;对于一个实业公司来说,人工智能是他们缺失的环节。


大名鼎鼎的李教授,

那不是来旅游的,

他的比喻,

“盲人摸象”别有意味。

      李教授认为,工业4.0必须建立在一流的制造之上。是不是数字化制造一定要达到德国那样水平的公司才有资格玩工业4.0呢?我个人觉得工业4.0也是一个目标,相当于儒家所谓的圣人。大学之道,在明明德,在亲民,在至于至善。工业4.0就是至善,就是那个完人。我们一直在尽善尽美的路上。德国的专家们也一再强调每一个公司的工业4.0要依据自身的实际情况来不断升级。

      就好比我从乡下来,我本身对外面的世界一无所知。我通过网络来到了外面的花花世界,那是不是我就什么都看不到,听不懂呢?难道我不能学习和思考吗?

      一个设备所产生的信息,固然会反应设备的工艺、流程的水准,但是设备通过数字化、信息化、网络化之后,最智慧的群体----人可以参与进来。然后就可以看到运行的数据,会不断地分析、优化工艺的,会建立新的模型,促成新工艺、新算法的产生。所以,工业制造水平会因为数字化、信息化、网络化以及人的参与,会得到改变,只要你正心诚意,向着那个完美进发。

      当然,完全不懂制造,不善于把制造数字化,肯定是没办法做好工业4.0的。猴子是做不出机器的,更不用说工业4.0了。

8. 关于传承

      参观的隐形冠军,都是百年企业。在离开CLAAS回宾馆的路上,风趣幽默的斯坦福大学教授Jay Wang引导大家展开了关于传承的讨论会。大家各陈己见,争论不休。其中一向语不惊人死不休的地产大佬陈总的一番话引人深思。他问大家,一个人最重要的能力是什么?大家说什么的都有:学习能力、生存能力、情商、逆商。最后他说自己的感受,一个人最重要的能力是生育能力:生育优秀儿女的能力。

      我虽然跟他抬了一下杠,但是不得不说,高人就是高人。

      什么样的人才能一直把创业者的精神一直传承下去?我们感兴趣的,子女就会感兴趣吗?在大部分独生子女的中国,在多元化思想熏陶下的中国,子女们会认可我们所做的吗?传承,也许从精子和卵子结合的时候就已经注定是可以还是不可以的了。再有本事的人,你生一个同样热爱这个行业,又能无比优秀、一直与时俱进的儿女来看看?

      这个智慧真不是一点大。但陈总又说,为什么我们总是要传承产业呢?我们喜欢的,儿女们不一定会喜欢。我想,我们能传承的或者最应该传承的,应该是我们创业的精神吧。

      德国这些隐形冠军为什么能传承?他们大部分是传统行业,他们好多年不变;而我们消费类居多,日新月异,一日千里。德国所做的都是有相当门槛的,我们所做的,门槛却是非常低的。加上德国的教育、性格、几百年形成的传统等等,我们还有很长的路要走......。或者像陈总说的,上天做了分工,西方人擅长科学,中国人擅长谋略,就做中国人自己擅长的。

9. 我的收获

      我一直认为,思想的力量是最渺小又是最伟大的。渺小是,当你产生一个想法想得到别人点赞的时候,即使价值万金,很多人都会嗤之以鼻;伟大是,当你的想法得到世界认可之后,居然价值连城,无法估量。

      李老师出行的时候就说,打开视野很重要。我,一个土包子,到德国见到了几百年的资本主义之后,尤其是见到真正的工业4.0在德国工厂已经落地生根之后,心中有了更多的紧迫感。同时,又兴奋地睡不着觉。

      原因是,这么多年听到了太多的大数据概念,总以为大数据是互联网公司的事。其实,任何一个现代化的企业,收集企业的数据,获得自己产品在客户端的数据,都是当务之急。

      这个德国之行,打开了我的天窗。事实证明,开放才能改良。有一个愿意成长的心,有一个可以学习参考的目标,世界总会更好的。我看到了美丽的德国,看到了未来已来,看到了我们的差距,认识了不同行业的人,更因此清晰了自己的方向:我们如何收集数据;我们可以用大数据为用户做点什么;我们可以用大数据为自己优化点什么。在李序蒙带我们在德国“盲人摸象”的过程之后,未来的世界似乎越来越清晰。





清晨的柏林有彩虹!

      百闻不如一见!我们收获满满。特别感谢深圳市明德创新企业成长研究院精心组织了这场德国工业4.0之旅。衷心感谢幽默的斯坦福大学王教授和专业的专家指导/人民大学李教授、感谢杨老师和周老师,感谢尽职专业的张翻译和赵导,感谢最年轻的90后陈总,照顾人很到位,分享很敬业,特别点赞!感谢所有的朋友们!

不好意思,

一不小心,

坐到了两个老师的中间

著名的柏林肘子

历史的痕迹

平庸的总统府

柏林墙

野天鹅


凯旋门


杨老师

周老师

 

      要去德国学工业4.0的,就找深圳市明德创新企业成长研究院的杨老师和周老师吧。

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