【壓縮機網】對于發達國家和發展中國家的制造業來說,通過使用數據流來驅動制造業實現升級,具有確保其競爭力的巨大價值。
對于發達國家和發展中國家的制造業來說,網絡化制造——即通過使用數據流來驅動制造業實現更好的溝通、協調和控制,具有確保其制造業競爭力的巨大潛力。制造業通過實現網絡化制造能夠帶來更大的生產靈活性和許多其他好處。我們將詳細分析網絡化制造將帶來什么,需要具備什么條件才能實現向網絡化制造的成功轉變,以及數字化生產對經濟的潛在影響等問題。
網絡化制造體系能有效利用數據流控制和優化生產,從而使小批量生產和定制生產成為可能。反過來,這也使制造業能以更大的靈活性對市場的變化做出反應。網絡化制造還能實現更高的生產效率。
根據中國的一份研究,盡管現階段尚處于網絡化制造的初級階段,仍有77%的中國工業機械設備制造商認為,下一代制造能力是十分重要的。然而,到目前為止,在制造商和政策制定者之間就如何轉向數字化生產上卻很少能達成共識,并且只有極少的一些公司開始將向數字化生產理念付諸行動。
成功實現向網絡化制造轉型的先決條件之一是自由的跨境貿易和信息流動。強大的通信網絡、完備的技術標準和數據的安全性則是進一步發展的基礎條件。毫無疑問的是,勞動力的技能也是一個關鍵要素。政策制定者可以通過重點關注這些先決條件幫助經濟體系營造一個向數字化制造轉型的有利環境。
雖然政府制定了許多有力的政策杠桿,但單單依靠政府的行動不足以驅動經濟體向數字化制造轉型。諸多向網絡化制造轉型的先決條件需要有公司所有者、教育界、科研機構和其他一些領域的共同努力方能得以實現。
網絡化制造能使發達國家的制造業有機會通過更靈活、更有效率的生產方式來提升其競爭力。網絡化制造對發展中國家而言也是一個機會,發展中國家能夠在其成本優勢因為勞動力成本上升而逐漸消失時,借此維持或提高他們制造業的競爭力水平。
專家們預測網絡化制造將有效提升生產力,他們同時還認為向網絡化制造轉型并不會導致就業人數的顯著下降。他們指出,從歷史上看,制造業生產率的提升對經濟增長和創造就業崗位都會產生積極的影響。
未來
在發達經濟體的制造業產值持續下降的趨勢下,他們的制造業正面臨著一個新的競爭機遇:網絡化制造。“如果我們能使制造業變得更加聰明和實現廣泛有效的互聯,我們就可以將制造業更多的留在發達國家本土境內,并能圍繞制造業實現更多的創新”。克里斯汀.倫斯巴赫-柯納茲,一位為經濟合作與發展組織(OECD )的科學、技術和工業理事會工作的信息化專家和政策分析師這樣認為。他指出:“像德國這樣的機械設備制造強國,已經將網絡化制造視為在下一輪制造業創新浪潮中保持繼續領先的有效途徑。”
通過網絡化制造,生產體系的不同部分能夠通過數據流實現更好的溝通、協調與控制。倫斯巴赫-柯納茲認為,數字化生產的一個關鍵因素是,可以使制造商驅動對整個生產系統的全面優化。“你的許多機器設備都在收集數據,”他指出,“但是因為你的機器設備已被嵌入在更大的信息系統范圍內,你將有可能以云計算為中心來優化整個生產系統。”
提升制造業能力對于諸如美國、日本和德國這樣的發達經濟體而言勢在必行。根據2013年q*制造競爭力指數報告,這些發達國家的制造業在競爭力上已經落后于中國,在未來5年內,預計這一差距將進一步拉大。在過去的十余年間,美國,日本和德國已經見證了本國制造業產出和就業的雙重下降。在美國,制造業占GDP的比重已經下降到了20.7 % ,而在21世紀的z*初10年間,美國每100個就業人口中有3.1個制造業就業機會已經消失了。
像中國這樣的發展中國家,同樣需要提升制造業的競爭力。制造業占中國GDP的32.4% ,僅在21世紀的z*初10年間,每一100個就業人口中制造業的就業機會就增加了3.1個。持續快速的經濟增長助長了勞動力成本的快速上升。根據國家統計局的數據,中國私營部門的工資水平僅在2012年就上漲了14%。如果勞動力成本在中長期內不斷上升,中國的制造商們很可能面臨失去競爭優勢的風險。
變革
下一代的未來制造模式將嚴重依賴于數據化。“傳感器技術、先進的機器人技術、無線通信技術、更強大的數據處理能力和大數據的存儲能力,所有的這一切其實并不是什么新鮮事物。” 德國國家科學與工程院主席孔翰寧(Henning Kagermann)解釋道。那么這一切在今天又有什么不同呢?答案是“所有我們需要的技術現在已經足夠廉價和負擔得起”,他說,“我認為我們已經來到了爆發的臨界點。
一些觀察家們認為網絡化制造代表著一種革命。“由于消費者在供應鏈中的驅動作用越發明顯,我們正逐步從‘推動模式’轉型為‘拉動模式’”, 劍橋大學制造業研究所國際制造研究中心主任賈格吉特.辛格.斯雷解釋道, “生產系統要能以更具靈活性的方式應對小批量生產和大規模定制產品組合的生產需求。” 這種靈活性對制造商而言十分關鍵。德國夫瑯和費研究所工業工程中心執行主任魏漢姆.鮑爾指出:“z*近的發展表明,對多變需求的快速、靈活的響應機制與生產高度定制化甚至個別化產品的能力是緊密相關的。”
迪特爾.斯帕思,一家位于德國的工業技術類公司威騰斯坦公司總裁,則描述了當今所謂的產品個體化生產在硬件和軟件方面究竟是如何實現的。現在的許多智能手機是由人工組裝的,這主要是因為智能手機的開發周期是如此之短,自動化生產的模式很難跟上時代的步伐。簡單來說,這是因為啟動一條新的手機自動化組裝線會需要1-2年時間,而采用人工組裝智能手機的廠商則早已生產出了新一代的智能手機。“所謂個體化生產需要具備極大的靈活性。”斯帕思教授總結道。網絡化生產則能提供額外的靈活性。
新一代制造模式在生產率和可持續性發展方面將帶來諸多好處。 斯雷博士認為網絡化生產將使我們能夠“更好地掌握生產用材料從何處來,在何處使用,以及使用完之后的去向,這將有助于我們發現浪費和效率低下之所在”。這還意味著更少的材料浪費、更低的能源消耗和更少的工作場所事故的發生。
根據2014年2月由中國與中國機械工業聯合會( CMIF )公布的一項調查報告,在中國大約有1/5的機械生產商已經裝備了更加智能化設備,他們發現這些生產商的工作場所生產事故因此下降了50%乃至更多。這份調查報告顯示,有77%的中國機械生產商認為開發下一代制造能力對他們的公司而言十分重要。然而,盡管網絡化制造可能已經接近一個臨界點,數字化生產仍還處于起步階段。在這個階段,只有少量一些企業已經采取行動促使其業務向網絡化制造轉型。
中國制造業管理咨詢合伙人RICKY TUNG則指出,東南亞的制造商對于采用網絡化制造技術的意愿較低,這主要是因為他們“覺得自己仍然可以享受低勞動力成本優勢”。 不過,他指出,制造商明白,如果勞動力成本持續上升,那么好日子行將結束。從長遠來說,“他們沒有太多選擇,只能升級轉型以確保他們的競爭力”,他說, “這是一個事關生死存亡的游戲。”
前提
無論是發達國家還是發展中國家,現階段都仍處于向網絡化制造轉型的早期。“我不認為我們已經就如何實現轉型達成了共識,并且我們也并不清楚實現轉型的關鍵撬動點是什么。”孔翰寧教授說。盡管如此,專家們還是普遍認為,一個國家、地區或行業要實現向網絡化制造轉型必須具備若干先決條件。
在這些先決條件中s*當其沖的是要實現自由貿易,網絡化制造要想盡得其利,就必須能方便地跨越國界。中國高級咨詢顧問肯尼斯.德沃斯金認為: “網絡化制造在一個自由開放的貿易環境中運作比它在一個封閉的貿易環境中將更加成功。”他進一步指出:“高度保護本國市場的國家,通常存在復雜的管制程序,而這非常不利于發展快速響應性的貿易和制造模式。”德沃斯金博士同時也提醒大家注意,東南亞國家之間正在迅速締結自由貿易協定這一重要變化趨勢。
完善的網絡基礎設施則是另一個重要的先決條件。“網絡化制造將使生產比原來更為分散和更加靈活,”經合組織信息化專家和政策分析師魯道夫.范德伯格說,“網絡化制造需要實現適時交付、工廠相互之間的良好溝通,這一切都有賴于良好的基礎設施。”德沃斯金博士則指出,網絡化制造“將需要非常可靠且廉價的帶寬,以及防止系統崩潰的機制”。
專家們還強調了與材料、流程、基礎設施、互操作性和互聯互通相關的標準的重要性。“我們今天已經擁有了許多不同的、互為補充的標準,這些標準已經能夠良好的協同運作,”美國國家標準與技術研究所先進制造項目辦公室主任邁克爾·莫爾納指出,“我們需要使這些標準變得更好,更加綜合和更為全面”。孔翰寧教授則認為:“從技術的角度來看,我們需要q*公認的開放標準,我們需要一個可供參考的架構使人們能夠在其框架下實現模塊化創新,并z*終還能實現一體化的整合。”
隨著網絡化生產的蓬勃發展,安全和保護機制也愈發重要。“數據作為基本知識產權已越發重要,因為它定義了產品和生產過程。”莫爾納表示。正因為如此,網絡化制造的發展需要健全的法律框架來保護知識產權,“數據安全領域也需要同步發展,這會涉及到通信、控制、加密標準、信息處理等一系列領域的發展”。更為復雜的是,安全性需要覆蓋整個制造體系,包括制造工廠、供應商和分包商,以及物流運營商在內。
【壓縮機網】對于發達國家和發展中國家的制造業來說,通過使用數據流來驅動制造業實現升級,具有確保其競爭力的巨大價值。
對于發達國家和發展中國家的制造業來說,網絡化制造——即通過使用數據流來驅動制造業實現更好的溝通、協調和控制,具有確保其制造業競爭力的巨大潛力。制造業通過實現網絡化制造能夠帶來更大的生產靈活性和許多其他好處。我們將詳細分析網絡化制造將帶來什么,需要具備什么條件才能實現向網絡化制造的成功轉變,以及數字化生產對經濟的潛在影響等問題。
網絡化制造體系能有效利用數據流控制和優化生產,從而使小批量生產和定制生產成為可能。反過來,這也使制造業能以更大的靈活性對市場的變化做出反應。網絡化制造還能實現更高的生產效率。
根據中國的一份研究,盡管現階段尚處于網絡化制造的初級階段,仍有77%的中國工業機械設備制造商認為,下一代制造能力是十分重要的。然而,到目前為止,在制造商和政策制定者之間就如何轉向數字化生產上卻很少能達成共識,并且只有極少的一些公司開始將向數字化生產理念付諸行動。
成功實現向網絡化制造轉型的先決條件之一是自由的跨境貿易和信息流動。強大的通信網絡、完備的技術標準和數據的安全性則是進一步發展的基礎條件。毫無疑問的是,勞動力的技能也是一個關鍵要素。政策制定者可以通過重點關注這些先決條件幫助經濟體系營造一個向數字化制造轉型的有利環境。
雖然政府制定了許多有力的政策杠桿,但單單依靠政府的行動不足以驅動經濟體向數字化制造轉型。諸多向網絡化制造轉型的先決條件需要有公司所有者、教育界、科研機構和其他一些領域的共同努力方能得以實現。
網絡化制造能使發達國家的制造業有機會通過更靈活、更有效率的生產方式來提升其競爭力。網絡化制造對發展中國家而言也是一個機會,發展中國家能夠在其成本優勢因為勞動力成本上升而逐漸消失時,借此維持或提高他們制造業的競爭力水平。
專家們預測網絡化制造將有效提升生產力,他們同時還認為向網絡化制造轉型并不會導致就業人數的顯著下降。他們指出,從歷史上看,制造業生產率的提升對經濟增長和創造就業崗位都會產生積極的影響。
未來
在發達經濟體的制造業產值持續下降的趨勢下,他們的制造業正面臨著一個新的競爭機遇:網絡化制造。“如果我們能使制造業變得更加聰明和實現廣泛有效的互聯,我們就可以將制造業更多的留在發達國家本土境內,并能圍繞制造業實現更多的創新”。克里斯汀.倫斯巴赫-柯納茲,一位為經濟合作與發展組織(OECD )的科學、技術和工業理事會工作的信息化專家和政策分析師這樣認為。他指出:“像德國這樣的機械設備制造強國,已經將網絡化制造視為在下一輪制造業創新浪潮中保持繼續領先的有效途徑。”
通過網絡化制造,生產體系的不同部分能夠通過數據流實現更好的溝通、協調與控制。倫斯巴赫-柯納茲認為,數字化生產的一個關鍵因素是,可以使制造商驅動對整個生產系統的全面優化。“你的許多機器設備都在收集數據,”他指出,“但是因為你的機器設備已被嵌入在更大的信息系統范圍內,你將有可能以云計算為中心來優化整個生產系統。”
提升制造業能力對于諸如美國、日本和德國這樣的發達經濟體而言勢在必行。根據2013年q*制造競爭力指數報告,這些發達國家的制造業在競爭力上已經落后于中國,在未來5年內,預計這一差距將進一步拉大。在過去的十余年間,美國,日本和德國已經見證了本國制造業產出和就業的雙重下降。在美國,制造業占GDP的比重已經下降到了20.7 % ,而在21世紀的z*初10年間,美國每100個就業人口中有3.1個制造業就業機會已經消失了。
像中國這樣的發展中國家,同樣需要提升制造業的競爭力。制造業占中國GDP的32.4% ,僅在21世紀的z*初10年間,每一100個就業人口中制造業的就業機會就增加了3.1個。持續快速的經濟增長助長了勞動力成本的快速上升。根據國家統計局的數據,中國私營部門的工資水平僅在2012年就上漲了14%。如果勞動力成本在中長期內不斷上升,中國的制造商們很可能面臨失去競爭優勢的風險。
變革
下一代的未來制造模式將嚴重依賴于數據化。“傳感器技術、先進的機器人技術、無線通信技術、更強大的數據處理能力和大數據的存儲能力,所有的這一切其實并不是什么新鮮事物。” 德國國家科學與工程院主席孔翰寧(Henning Kagermann)解釋道。那么這一切在今天又有什么不同呢?答案是“所有我們需要的技術現在已經足夠廉價和負擔得起”,他說,“我認為我們已經來到了爆發的臨界點。
一些觀察家們認為網絡化制造代表著一種革命。“由于消費者在供應鏈中的驅動作用越發明顯,我們正逐步從‘推動模式’轉型為‘拉動模式’”, 劍橋大學制造業研究所國際制造研究中心主任賈格吉特.辛格.斯雷解釋道, “生產系統要能以更具靈活性的方式應對小批量生產和大規模定制產品組合的生產需求。” 這種靈活性對制造商而言十分關鍵。德國夫瑯和費研究所工業工程中心執行主任魏漢姆.鮑爾指出:“z*近的發展表明,對多變需求的快速、靈活的響應機制與生產高度定制化甚至個別化產品的能力是緊密相關的。”
迪特爾.斯帕思,一家位于德國的工業技術類公司威騰斯坦公司總裁,則描述了當今所謂的產品個體化生產在硬件和軟件方面究竟是如何實現的。現在的許多智能手機是由人工組裝的,這主要是因為智能手機的開發周期是如此之短,自動化生產的模式很難跟上時代的步伐。簡單來說,這是因為啟動一條新的手機自動化組裝線會需要1-2年時間,而采用人工組裝智能手機的廠商則早已生產出了新一代的智能手機。“所謂個體化生產需要具備極大的靈活性。”斯帕思教授總結道。網絡化生產則能提供額外的靈活性。
新一代制造模式在生產率和可持續性發展方面將帶來諸多好處。 斯雷博士認為網絡化生產將使我們能夠“更好地掌握生產用材料從何處來,在何處使用,以及使用完之后的去向,這將有助于我們發現浪費和效率低下之所在”。這還意味著更少的材料浪費、更低的能源消耗和更少的工作場所事故的發生。
根據2014年2月由中國與中國機械工業聯合會( CMIF )公布的一項調查報告,在中國大約有1/5的機械生產商已經裝備了更加智能化設備,他們發現這些生產商的工作場所生產事故因此下降了50%乃至更多。這份調查報告顯示,有77%的中國機械生產商認為開發下一代制造能力對他們的公司而言十分重要。然而,盡管網絡化制造可能已經接近一個臨界點,數字化生產仍還處于起步階段。在這個階段,只有少量一些企業已經采取行動促使其業務向網絡化制造轉型。
中國制造業管理咨詢合伙人RICKY TUNG則指出,東南亞的制造商對于采用網絡化制造技術的意愿較低,這主要是因為他們“覺得自己仍然可以享受低勞動力成本優勢”。 不過,他指出,制造商明白,如果勞動力成本持續上升,那么好日子行將結束。從長遠來說,“他們沒有太多選擇,只能升級轉型以確保他們的競爭力”,他說, “這是一個事關生死存亡的游戲。”
前提
無論是發達國家還是發展中國家,現階段都仍處于向網絡化制造轉型的早期。“我不認為我們已經就如何實現轉型達成了共識,并且我們也并不清楚實現轉型的關鍵撬動點是什么。”孔翰寧教授說。盡管如此,專家們還是普遍認為,一個國家、地區或行業要實現向網絡化制造轉型必須具備若干先決條件。
在這些先決條件中s*當其沖的是要實現自由貿易,網絡化制造要想盡得其利,就必須能方便地跨越國界。中國高級咨詢顧問肯尼斯.德沃斯金認為: “網絡化制造在一個自由開放的貿易環境中運作比它在一個封閉的貿易環境中將更加成功。”他進一步指出:“高度保護本國市場的國家,通常存在復雜的管制程序,而這非常不利于發展快速響應性的貿易和制造模式。”德沃斯金博士同時也提醒大家注意,東南亞國家之間正在迅速締結自由貿易協定這一重要變化趨勢。
完善的網絡基礎設施則是另一個重要的先決條件。“網絡化制造將使生產比原來更為分散和更加靈活,”經合組織信息化專家和政策分析師魯道夫.范德伯格說,“網絡化制造需要實現適時交付、工廠相互之間的良好溝通,這一切都有賴于良好的基礎設施。”德沃斯金博士則指出,網絡化制造“將需要非常可靠且廉價的帶寬,以及防止系統崩潰的機制”。
專家們還強調了與材料、流程、基礎設施、互操作性和互聯互通相關的標準的重要性。“我們今天已經擁有了許多不同的、互為補充的標準,這些標準已經能夠良好的協同運作,”美國國家標準與技術研究所先進制造項目辦公室主任邁克爾·莫爾納指出,“我們需要使這些標準變得更好,更加綜合和更為全面”。孔翰寧教授則認為:“從技術的角度來看,我們需要q*公認的開放標準,我們需要一個可供參考的架構使人們能夠在其框架下實現模塊化創新,并z*終還能實現一體化的整合。”
隨著網絡化生產的蓬勃發展,安全和保護機制也愈發重要。“數據作為基本知識產權已越發重要,因為它定義了產品和生產過程。”莫爾納表示。正因為如此,網絡化制造的發展需要健全的法律框架來保護知識產權,“數據安全領域也需要同步發展,這會涉及到通信、控制、加密標準、信息處理等一系列領域的發展”。更為復雜的是,安全性需要覆蓋整個制造體系,包括制造工廠、供應商和分包商,以及物流運營商在內。
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