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未来制造业走向:放弃传统硬件模式 渗透互联网思维

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发表于 2015-1-16 15:43:41 | 显示全部楼层 |阅读模式



21世纪以来,制造业面临着全球产业结构调整带来的全新机遇和挑战。作为后金融危机时期的新出路,制造业被重新重视起来。美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》。欧盟也开始从整体上加大对制造业科技创新的扶持力度,德国政府在2013年4月推出了《德国工业4.0战略》,英国政府科技办公室也在2013年10月推出了《英国工业2050战略》。

与发达国家相比,中国在推进产业升级的过程中容易出现急功近利的情况。不系统考虑问题而盲目推进创新点,无法形成制造业的真正优势,也会造成资源浪费。发达国家发布的先进制造业战略规划,正为中国探索未来先进制造业的发展方向提供了思路。
未来制造业向软性制造发展

软件、服务和解决方案在未来制造业中的作用不断凸显,为制造业带来更高的价值。

从发达国家发展先进制造业的战略规划来看,制造业的概念和附加值正在不断地从硬件向软件、服务、解决方案等无形资产转移。与传统的制造业相比较,如今的制造业已经变化了形态。软件带替硬件功能成为了制造业的常态,人们开始通过软件控制硬件,从而对硬件造成影响。同时,与以往单纯的硬件商品销售不再相同,在目前的制造业中,对商品附属的服务性需求或者基于商品解决方案的需求正在快速增加。

未来的先进制造业正在向软性制造的方向发展。所谓软性制造,就是在制造的过程中增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务与解决方案。相对于硬件,这些内置的软件、附带的服务或者解决方案通常都是软性和无形的,是“看不见”的事物,因此被称为软性制造。

在软性制造中,“硬件”生产不再被视为制造业的核心,“软件”的主导作用会不断凸显,商品产生的服务或解决方案将为制造业带来更高的价值。未来的制造业需要放弃传统的“硬件式”思维模式,未来要从软件和服务产生附加值的角度去发展制造业。

在过去,由于模块化的进展和生产设备技术的一体化,以大规模量产的硬件为中心的制造业很容易进行技术转移。技术转移的低门槛为发展中国家带来了制造业的发展机遇,很多发展中国家都曾承接从发达国家转移的制造业。

然而,近年来,发达国家不断用软件定义产品的功能和性能,提高对以软件为主导的创新的重视程度,使得制造业产品产生价值的来源从硬件转移到了软件。
电子产品是一个“软件决定产品价值”的典型例子。如今的电子产品都预装了操作系统,嵌入了各种软件功能。许多电子产品连接上网络,还能下载安装更多的应用软件(APP)。

在汽车这种传统的制造产业里,软件的作用也逐步增大。汽车的低耗油驾驶就是由软件实现的。人们能够通过软件协同控制汽车零部件中各种硬件的技术模块。软件执行效果的好坏也能够直接影响到汽车油耗。在自动驾驶汽车的研发中,同样离不开软件帮忙。

美国企业向软性制造发展的趋势表现得最为明显。IBM、GE等一大批美国企业很早就开始重视软件的作用。在这一点上,IBM较为领先。在IBM看来,海量数据的时代即将到来,因此数学上的解析能力成为公司发展的侧重点。百年工业巨头GE也跳出了传统制造的固定思维,致力于从软件开发和数据分析中开拓新的商业机会。目前的GE可以说已经转型成为了一个数据分析和软件公司。

欧洲在制定产业政策时,同样意识到未来全球制造业的竞争力根源是软件。在欧盟的框架计划中,为嵌入式软件基础研究项目(ARTEMIS)设定的资金投入高达27亿欧元。西门子、博世等大型欧洲工业企业也摇身一变,成为了IT企业。

未来制造业的商业模式将以解决顾客问题为主。在这种模式下,制造企业不再局限于销售硬件,而是通过提供售后服务以及其他后续服务,来获取更多的附加价值。高度重视售后服务、客户服务和应对解决方案业务,成为发达国家制造业发展的重要趋势。

美国、德国、英国已经普遍意识到服务和解决方案业务的重要性。美国企业倾向于将服务和解决方案行业标准化,并向新兴市场国家推广。GE在医疗服务中的举措就是一个典型案例。德国、英国则通过销售的咨询化,向“制造业服务化”转型。
根据个性化需求进行定制

带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心,个性化需求、小批量定制制造成为潮流。

将以规模化为对象的量产制造业转移至新兴市场国家后,在发达国家内部,以定制化为重点的多种类、小批量制造渐成主流。发达国家的未来制造将根据个性化需求进行定制,从而形成“大规模定制”的潮流。消费者自身也将有能力根据需求,自己完成生产制造。

随着以3D打印为代表的数字化和信息化技术的普及,技术革新将制造业的进入门槛降至最低。没有工厂与生产设备的个人,也能轻易参与到制造之中。

个性化是美国最先大力推广的。在美国的文化背景下,个性要比组织的色彩更强烈。制造业的个性化趋势在美国的制造业回归中得到体现。一些专注于运用信息技术达到生产过程高效化、专业性的小规模手工制作,开始出现在美国的市区。它们根据消费者的需求进行柔性化的定制服务,凭借优越的设计,与大规模批量生产形成差异化竞争。
以往提及制造业,普遍的认识是各种零部件构成了硬件产品的核心。但是,随着生产加工技术加速向新兴市场国家转移,零部件本身的利润难以维系。发达国家开始将组装零部件进行封装化,将部分功能模块化,将系列功能系统化,从而提升制造业的附加价值。

模块化是将标准化的零部件进行组装,以此来设计产品,从而快速响应市场的多样化需求,满足消费者的差异化需求。在过去的产品生产过程中,需要付出很多的时间和成本。如果能将复杂的产品,通过几个模块进行组装,就能够同时解决多样化和效率化的问题。

但是,模块化只是产品的一项功能,未来的制造业将更加重视在模块化和封装化基础上进行的系统化,从而拓展新的应用与服务。相对于“物理”意义上的零部件,新的系统化方式能够获取更多带有“信息”功能的附加价值。而如果没有掌控系统的主导权,不管研发出的零部件在质量和功能上有多完美,也难以成为市场价格的主导者。

一直以来,美国企业从研发与设计等价值链上游获取附加价值的做法,就是一种面向系统的思维模式。这是位于价值链上游的企业能够掌控市场的秘诀。GE的核心技术就是系统。上世纪80年代,GE曾向能源系统转型。那时积累的成功经验延续到了今天,医疗服务等领域成为GE新的增长点。

德国“工业4.0”战略的核心,就是物理信息系统(CPS)。德国的西门子公司、博世公司已经对系统的高度认识付诸实践。其中,博世公司推出了基于AUTOSAR国际标准的封装系统,正在大力开拓印度、中国等新兴市场。
互联网改变制造业

互联制造快速响应市场变化,通过快速重组和动态协同实现快速的资源配置。

现代社会逐渐呈现网络化特征,我们身边的很多产品都能够直接访问互联网。智能手机可以,“信息家电”可以,能够自动驾驶的汽车也可以。或许在未来,汽车也仅仅只是一个网络终端。

与系统化的意义类似,“互联制造”也需要掌控网络的主导权。从网络的外部来看,率先掌控主导权的企业将获取先行者的长期利益。Google不断地将制造业企业收至麾下,就是希望掌握主导权。

随着信息技术、互联网、电子商务的普及,制造业市场竞争的要求出现了新变化。一方面,要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息,及时对市场需求做出快速反应;另一方面,要求制造业企业能够将各种资源集成与共享,合理地利用资源。

互联制造能够快速响应市场变化,通过制造企业的快速重组和动态协同来快速配置制造资源。这在提高产品质量的同时,减少了产品投放市场所需的时间,增加了企业所占的市场份额。同时,还能够分担基础设施建设费用、设备投资费用等,减少了企业经营的风险。

另外,工厂也将通过互联网,实现内外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。生产车间的信息能够被采集和分析,能够反馈给消费者。工厂也能利用采集来的信息,进行大数据的解析,从而开拓更多的商业机会。对这些海量数据进行的处理,也将在很大程度上决定服务和解决方案的价值。

美国拥有Google、Apple、IBM等IT巨头和无数的IT企业。这种天然的优势导致美国对大数据的积极应用,并非常重视其为社会带来的新价值。德国也将“工业4.0”视为国家战略,将工厂智能化视为国家方针。德国的目标是通过信息技术,最大限度地发挥制造本身的价值。(来源:中国电子报)





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