工业4.0时代供应链与物流的未来发展

工业4.0（Industrie 4.0）是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。前三次工业革命的到来造就了机械、电气和信息技术。如今，物联网和制造业服务正宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段，将制造业向智能化转型。

       目前，中国的工业4.0时代还在孕育中，但新的变革浪潮必然席卷全球，企业占得先机才能成为行业的引领者。

       对此，欧盟物流与供应链专家Klaus Spicher教授，和德国弗劳恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）中国首席代表房殿军教授分别就“工业4.0时代的特征”和“工业4.0对企业提出的挑战”及“如何应对工业4.0时代的变化”做了详尽的阐述。

一、工业4.0时代的特征
       Klaus Spicher教授表示，讲到数据创新以及工业4.0，关键就是用新的理论和新的方法去实现变革。说到工业革命，无论是18世纪起源于英国的第一次工业革命，还是现在的工业4.0，这些革命都令全球GDP得到了很大提升。为什么工业4.0是由德国提出的？这与德国的国家特征和德国工业的发展历史息息相关。我们希望让德国的制造业做得更高效、更安全，并带来更多利润，而这必须把先进的IT技术和自动化生产整合在一起，由IT技术驱动带来很多变化，这便是工业4.0的概念初衷。从技术上讲，工业4.0并没有太多创新，更多的还是概念创新，其将工业与生活用智能的方式联系在了一起。

       对于全球物流业来说，工业4.0带给我们更多还是供应链的创新与优化，尤其是我们现在有了新的管理方式和思维方式来指导我们的行动。通过产品之间的网络连接，我们还能大大简化项目管理的复杂程度，并极大提升管理效能。而企业的一切改变必须是由上至下的，否则不会有太大的改观。

       而房殿军教授则认为，引用德国的一个解读，工业4.0更像是一种虚实融合系统。这其中，工厂、生产的产品为实体，我们每天使用的网络技术则为虚，把两者融合为一体就是工业4.0的核心内容。这不仅要涉及到传统的互联网，也涉及到现在正在发展的物联网，以及未来更加综合的网络服务平台。

       而虚实融合系统要与其他系统进行对接，就需要与一个或多个云进行沟通，这样的系统一般具有传感器，也就是说它既能感知周边的环境得到信息，还能根据得到的指令，和环境有感知进行互动。实现执行动作就需要分散的智能控制系统，它能够通过感知周围得到相应的信息，并智能地控制系统来执行。

       工业4.0带给我们的最大变化，就是可以根据市场需求进行随机变化。未来，无论是系统、还是产品，一定都是模块化的，一定都有更高的自主性，工业4.0将带来更高水平的生产效率。

二、工业4.0时代对企业提出的挑战
       在工业4.0时代下，中国制造业存在哪些机会？房殿军教授表示，首先从中国政府层面可以看到，工业4.0与目前中国大力推进的工业化与信息化“两化融合”的战略不谋而合，这使得德国与中国政府在此方面有了很大的共鸣，这对于中国的企业和企业家是很好的机会，也是中国制造业转型升级的重要机遇。

       第二，工业4.0可以有利推动中国的一些弱点项目。因为工业4.0要求产品的标准化和模块化，以及流程的标准化的模块化，这对于中国制造业是利好的消息，可以带来很多增值和盈利的机会，同时，工业4.0也为中国企业家提供了很多的商机。

       目前，中国已经发展成为世界上最大的机械制造国，而我们的出口却被德国远远甩在后面。与此同时，中国制造业对中国的国民经济是非常重要的，而如此重要的产业，我们的效率和基础却是怎样呢？工业4.0能否对中国的工业基础发挥作用是非常重要的。

       当然有机会，也有威胁，我们看一下中国在工业4.0时代面临的威胁是什么。

       金融危机以后，很多西方国家意识到实体经济对国家实力的重要性。可以看到，德国无论是金融危机时期、还是欧债危机时期，其经济实力都是非常强的。而其他国家也都在重新重视制造业，把制造业重新引回到自己的国土，这些对于我们中国制造业来讲的确存在着威胁。

       新的技术对传统制造业是冲击，传统的制造业未来也会受到新技术的挑战。当然不能忽视的是，工资还比较低的东盟国家和印度拉美国家，越来越明显地对中国低端制造业构成了威胁。

       因此，对于拥有最大制造业市场的中国来讲，中国政府已经公开表示支持发展和推动工业4.0，以上对于中国制造业的转型升级也是非常重要的。

 
       面对如此市场契机，有越来越多的企业开始关注自动化技术市场。有统计数字显示，目前中国自动化市场的整体规模已经超过1千亿，听起来虽然不算太大，但是占世界市场的份额是非常惊人的，已占三成以上。

       当然中国企业也有自身不足、需要改进的地方。这些劣势体现在我们对新的技术方案接受能力很强，但在实施的时候存在非常严重的浮躁情绪，没有把先进的技术方案真正实现效益最大化。

       另外，中国人在产品设计和生产流程控制方面一直是弱项，缺少标准化，也缺少标准化的思维。中国企业重技术，但不重视流程管控，尤其是在技术研发方面，我们的确需要学习德国人的严谨和系统的思维能力。希望在这些得到改进后，中国能不再是制造大国，而真正成为创造的大国。

三、如何应对工业4.0时代的变化
       房殿军教授根据近年来在中国的工作心得，对中国的制造业和物流业发展提出了一些建议。首先，德国人非常看重标准化，虽然目前德国的标准化已经做得非常好了，但他们仍然把标准化放在首位，第二才是流程。

       为此，中国企业一定要积极推动产品设计的标准化和模块化。在此方面，汽车领域的模块化已经做得非常好了，客户可在网上选择自己想要的配件。当下，中国的家电行业也开始朝这个方向努力，相信家电行业的客户定制化是未来的一大趋势。而工业4.0在这一方面给予了非常重要的内容和技术支持。

       其次，中国的物流成本在GDP中所占比例还是欧美的一倍之多，这其中很大一部分都浪费在了流程上。虽然，我们应用的自动化技术甚至比有些欧洲国家还先进，但是我们的系统流程远没有真正发挥出效用。必须用标准的流程和标准的模式才能有效推动经济发展。虽然，目前中国在电子商务能力方面有强项，但是光靠做电商是不能支撑中国强大的经济体系的，我们还是需要引入标准的自动化技术来实现效率的提高，和成本的降低。

       当然，工业4.0时期一定会有很多新的技术出现，比如我们中国正在积极开展的3D方面的研究，再如人机混合系统，以往强调的自动化是单体设备的自动化，而未来一定是系统整体的自动化。系统之间的交互，人和系统之间的对接就是非常重要的研究领域之一，某一部分做得最优不是最好，而是要整体最优。

       说到新技术的研发，自然要提到德国弗劳恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）。作为欧洲最高级别的应用研究机构，这里一直在为工业4.0时代下的物流应用创新持续贡献力量。如已经成功研发的智能料箱解决方案，嵌入式的技术和互联网进行对接后就形成了智能的箱子集群，每个箱子都能把信息上传到网上。由此还可以形成智能运输系统，智能的箱子可以告诉车辆要去什么地方，不再是统一调度，而是由箱子告诉车辆应该往哪个方向，这种智能系统在未来是非常好的发展方向。

       再如IML的最新研发成果，在2014年德国CeMAT展会上最新展出的可以双方向行走的穿梭车（Shuttle）系统，其在货架里可以同时垂直和水平高速移动。这样的技术在工业4.0时代无疑会给我们的生产提供更大柔性，和更高效的自动化仓储系统。

       可以看到工业4.0时期，大家都把智能工厂放在了重要的地位。而智能制造有自动化部分，有手工部分，也有人机互动的部分，应根据产业情况进行相应的定位。当然工厂规划设计是我们实现智能工厂的关键，这方面，中国企业在设计工厂时更加重视厂房的设计，但其实这从物流的角度是不提倡的。大家可以看到宝马或奔驰的建筑外观非常奇怪，可能不太符合中国的风水论，但其实它是最高效的，最适合工业4.0发展的。

       最后一点要提到人才培养，这也是我们推动工业4.0的关键。自动化设备的增强会让我们的企业需要更多的高端人才，软实力在工业4.0时期比硬实力更加重要。在此方面，德国物流研究院非常愿意为中国企业提供这方面的支持。