制造哲學(xué)和文化決定了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)4.0路徑

　　2.德國(guó)：通過(guò)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級(jí)，將知識(shí)固化在設(shè)備上

　　德國(guó)同樣對(duì)數(shù)據(jù)的采集缺少積累，因?yàn)樵诘聡?guó)的制造系統(tǒng)中對(duì)故障和缺陷采用零容忍的態(tài)度，出現(xiàn)了問(wèn)題就通過(guò)裝備端的改進(jìn)一勞永逸地解決，在德國(guó)人的意識(shí)中不允許出現(xiàn)問(wèn)題，也就自然不會(huì)由問(wèn)題產(chǎn)生數(shù)據(jù)，最直接的表現(xiàn)就是找遍德國(guó)的高校和企業(yè)幾乎沒(méi)有人在做設(shè)備預(yù)診與健康管理(PHM)和虛擬測(cè)量等質(zhì)量預(yù)測(cè)性分析。

　　因此，德國(guó)的先進(jìn)設(shè)備和自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)是舉世聞名的，可以說(shuō)在裝備制造業(yè)的實(shí)力上有著傲視群雄的資格。

　　日本和德國(guó)解決問(wèn)題方式的不同

　　德國(guó)的制造業(yè)解決問(wèn)題的邏輯是：發(fā)生問(wèn)題->人(或裝備)解決問(wèn)題-> 將解決問(wèn)題的知識(shí)和流程固化到裝備和生產(chǎn)線(xiàn)中，對(duì)相似問(wèn)題自動(dòng)解決或避免。

　　舉 個(gè)比較直觀的例子來(lái)比較日本和德國(guó)解決問(wèn)題方式的不同：如果生產(chǎn)線(xiàn)上經(jīng)常發(fā)生物料分揀出錯(cuò)的現(xiàn)象，日本的解決方式很有可能是改善物料辨識(shí)度(顏色等)、員 工訓(xùn)練以及設(shè)置復(fù)查制度;而德國(guó)則很可能會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)射頻識(shí)別(RFID)掃碼自動(dòng)分揀系統(tǒng)或是利用圖像識(shí)別+機(jī)械手臂自動(dòng)進(jìn)行分揀。

　　因?yàn)楫a(chǎn)品優(yōu)秀的質(zhì)量和可靠性，大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品本身只能夠賣(mài)一次，所以賣(mài)給一個(gè)客戶(hù)之后也就少了一個(gè)客戶(hù)。同時(shí)，隨著一些發(fā)展中國(guó)家的裝備制造和工業(yè)能力的崛起，德國(guó)的市場(chǎng)也在不斷被擠壓。因此，在2008-2012年的5年時(shí)間里德國(guó)工業(yè)出口幾乎沒(méi)有增長(zhǎng)。

　　由此，德國(guó)開(kāi)始意識(shí)到賣(mài)裝備不如賣(mài)整套的解決方案，甚至同時(shí)如果還能夠賣(mài)服務(wù)就更好了。于是德國(guó)提出的工業(yè)4.0計(jì)劃，其背后是德國(guó)在制造系統(tǒng)中所積累的知識(shí)體系集成后所產(chǎn)生的系統(tǒng)產(chǎn)品，同時(shí)將德國(guó)制造的知識(shí)以軟件或是工具包的形式提供給客戶(hù)作為增值服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)在客戶(hù)身上的可持續(xù)的盈利能力。

　　圖2 德國(guó)的制造哲學(xué)

　　這一點(diǎn)從德國(guó)的工業(yè)4.0設(shè)計(jì)框架中能夠十分明顯地看到，整個(gè)框架中的核心要素就是“整合”，包括縱向的整合、橫向的整合和端到端的整合等，這簡(jiǎn)直太像德國(guó)制造體系的風(fēng)格了!既是德國(guó)所擅長(zhǎng)的，也為其提供增值服務(wù)提供了途徑。

　　所以第四次工業(yè)革命中德國(guó)的主要目的是利用知識(shí)進(jìn)一步提升其工業(yè)產(chǎn)品出口的競(jìng)爭(zhēng)力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

　　3.美國(guó)：從數(shù)據(jù)和移民中獲得新的知識(shí)，并擅長(zhǎng)顛覆和重新定義問(wèn)題

　　與日本和德國(guó)相比，美國(guó)在解決問(wèn)題的方式中最注重?cái)?shù)據(jù)的作用， 無(wú)論是客戶(hù)的需求分析、客戶(hù)關(guān)系管理、生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量管理、設(shè)備的健康管理、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品的服役期管理和服務(wù)等方面都大量地依靠數(shù)據(jù)進(jìn)行。這也造成 了1990年代后美國(guó)與日本選擇了兩種不同的制造系統(tǒng)改善方式，美國(guó)企業(yè)普遍選擇了非常依賴(lài)數(shù)據(jù)的6-sigma體系，而日本選擇了非常依賴(lài)人和制度的精 益管理體系。

　　中國(guó)的制造企業(yè)在2000年以后的質(zhì)量和管理改革大多選擇了精益體系這條道路，一方面因?yàn)橹袊?guó)與日本文化的相似性，更多的還是因?yàn)橹袊?guó)企業(yè)普遍缺乏數(shù)據(jù)的積累和信息化基礎(chǔ)，這個(gè)問(wèn)題到現(xiàn)在也依然沒(méi)有解決。

　　除 了從生產(chǎn)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)以外，美國(guó)還在21世紀(jì)初提出了“產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)”的概念，核心是對(duì)所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)在整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行管 理，管理的對(duì)象即為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，目的是全生命周期的增值服務(wù)和實(shí)現(xiàn)到設(shè)計(jì)端的數(shù)據(jù)閉環(huán)(closed-loop design)。

　　圖3 美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新的哲學(xué)

　　數(shù)據(jù)也是美國(guó)獲取知識(shí)的最重要途徑，不僅僅是對(duì)數(shù)據(jù)積累的重視，更重要的是對(duì)數(shù)據(jù)分析的重視，以及企業(yè)決策從數(shù)據(jù)所反映出來(lái)的事實(shí)出發(fā)的管理文化。

　　除了利用知識(shí)去解決問(wèn)題以外，美國(guó)也非常擅長(zhǎng)利用知識(shí)進(jìn)行顛覆式創(chuàng)新，從而對(duì)問(wèn)題進(jìn)行重新定義。例如美國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗是需要解決的 重要問(wèn)題。大多數(shù)企業(yè)會(huì)從設(shè)計(jì)、材料、工藝、控制優(yōu)化等角度去解決這個(gè)問(wèn)題，然而通用電氣公司(GE)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的油耗與飛行員的駕駛習(xí)慣以及發(fā)動(dòng)機(jī)的保養(yǎng) 情況非常相關(guān)，于是就從制造端跳出來(lái)轉(zhuǎn)向運(yùn)維端去解決這個(gè)問(wèn)題，收到的效果比從制造端的改善還要明顯。這也就是GE在推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)所提出的“1%的力 量” (Power of 1%)的依據(jù)和信心來(lái)源，其實(shí)與制造并沒(méi)有太大的關(guān)系。

　　所以美國(guó)在智能制造革命中的關(guān)鍵詞依然是“顛覆”，這一點(diǎn)從其新的戰(zhàn)略布局中可以清楚地看到，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)顛覆制造業(yè)的價(jià)值體系，利用數(shù)字化、新材料和新的生產(chǎn)方式(3D打印等)去顛覆制造業(yè)的生產(chǎn)方式。

　　總而言之，對(duì)知識(shí)的理解、積累和傳承方式的差異決定了制造哲學(xué)和文化，而制造哲學(xué)和文化又影響了國(guó)家在工業(yè)道路選擇的路徑和側(cè)重點(diǎn)。