智能制造在美國、德國、日本有啥不同？

　　然而，德國同樣對(duì)數(shù)據(jù)的采集缺少積累，因?yàn)樵诘聡闹圃煜到y(tǒng)中對(duì)故障和缺陷采用零容忍的態(tài)度，出現(xiàn)了問題就通過裝備端的改造一勞永逸地解決。在德國人的意識(shí)中不允許出現(xiàn)問題，也就自然不會(huì)由問題產(chǎn)生數(shù)據(jù)，最直接的表現(xiàn)就是找遍德國的高校和企業(yè)，幾乎沒有人在做設(shè)備預(yù)診與健康管理(PHM)和虛擬測量等質(zhì)量預(yù)測性分析。另外由于德國生產(chǎn)線的高度自動(dòng)化和集成化，使得其整體設(shè)備效率(OEE)非常穩(wěn)定，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化的空間也較小。

　　德國依靠裝備和工業(yè)產(chǎn)品的出口獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，因?yàn)楫a(chǎn)品優(yōu)秀的質(zhì)量和可靠性，使得德國制造擁有非常好的品牌口碑。然而德國近年來也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題，那就是大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品本身只能夠賣一次，所以賣給一個(gè)客戶之后也就少了一個(gè)客戶。同時(shí)，隨著一些發(fā)展中國家的裝備制造和工業(yè)能力的崛起，德國的市場也在不斷被擠壓。因此，在2008—2012年的5年時(shí)間里，德國工業(yè)出口幾乎沒有增長。由此，德國開始意識(shí)到賣裝備不如賣整套的解決方案，甚至同時(shí)如果還能夠賣服務(wù)就更好了。

　　于是，德國提出的工業(yè)4.0計(jì)劃，其背后是德國在制造系統(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)將德國制造的知識(shí)以軟件或是工具包的形式提供給客戶作為增值服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)在客戶身上的可持續(xù)的盈利能力。這一點(diǎn)從德國的工業(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，這簡直太像德國制造體系的風(fēng)格了，既是德國所擅長的，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)品出口的競爭力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

　　美國

　　“從數(shù)據(jù)和移民中獲得新的知識(shí)，并擅長顛覆和重新定義問題”

　　與日本和德國相比，美國在解決問題的方式中最注重?cái)?shù)據(jù)的作用，無論是客戶的需求分析、客戶關(guān)系管理、生產(chǎn)過程中的質(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20世紀(jì)90年代后美國與日本選擇了兩種不同的制造系統(tǒng)改善方式，美國企業(yè)普遍選擇了非常依賴數(shù)據(jù)的6-sigma體系，而日本選擇了非常依賴人和制度的精益管理體系。

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

　　除了從生產(chǎn)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)以外，美國還在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)。

　　數(shù)據(jù)也是美國獲取知識(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)所反映出來的事實(shí)出發(fā)的管理文化。從數(shù)據(jù)中挖掘出的不同因素之間的關(guān)聯(lián)性、事物之間的因果關(guān)系，對(duì)一個(gè)現(xiàn)象定性和定量的描述和某一個(gè)問題發(fā)生的過程等，都可以通過分析數(shù)據(jù)后建立的模型來描述，這也是知識(shí)形成和傳承的過程。

　　除了利用知識(shí)去解決問題以外，美國也非常擅長利用知識(shí)進(jìn)行顛覆式創(chuàng)新，從而對(duì)問題進(jìn)行重新定義。例如美國的航空發(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轉(zhuǎn)向運(yùn)維端去解決這個(gè)問題，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)和信心來源，其實(shí)與制造并沒有太大的關(guān)系。所以美國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。

　　2、制造中價(jià)值鏈的位量是競爭力的決定性因素

　　我們從日本、德國和美國三者之間文化差異性方面分析了三個(gè)國家對(duì)智能制造革命的理解、側(cè)重點(diǎn)和目的的不同。除此以外，這些國家的競爭力差異也是造成其戰(zhàn)略方向差異的關(guān)鍵因素，其中各國在制造價(jià)值鏈的分布和未來布局的不同起了決定性的作用。

　　生產(chǎn)活動(dòng)中的價(jià)值要素分布從上游到下游依次是：想法創(chuàng)新與需求創(chuàng)造→原材料與基礎(chǔ)使能技術(shù)→關(guān)鍵裝備與核心零部件→生產(chǎn)過程與生產(chǎn)系統(tǒng)→產(chǎn)品和服務(wù)。

　　在整個(gè)價(jià)值要素的分布中，中國在生產(chǎn)過程與生產(chǎn)系統(tǒng)這兩個(gè)環(huán)節(jié)具有優(yōu)勢(主要體現(xiàn)在勞動(dòng)成本和生產(chǎn)能力方面)，但是在其它各個(gè)環(huán)節(jié)中均處于劣勢。

　　那么，如果進(jìn)行橫向比較，世界各主要國家在生產(chǎn)活動(dòng)中價(jià)值要素的地位，以及未來改革的布局是怎樣的?

　　美國

　　“牢牢占據(jù)生產(chǎn)要素的上游，努力向下游延伸”

　　美國在生產(chǎn)活動(dòng)要素的分布中，在想法創(chuàng)新和需求創(chuàng)造、原材料和使能技術(shù)，以及產(chǎn)品增值服務(wù)端，具有明顯優(yōu)勢。美國工業(yè)系統(tǒng)的核心競爭力主要來源于“6s的生態(tài)體系”：

　　(1)航天航空：為美國制造業(yè)積累了大量技術(shù)紅利，成為美國工業(yè)系統(tǒng)中基礎(chǔ)使能技術(shù)最主要的來源。

　　(2)半導(dǎo)體：近年來在低耗能半導(dǎo)體材科的研發(fā)投入巨大，在未來智能化技術(shù)的核心，低耗能高性能芯片技術(shù)上具有明顯優(yōu)勢。