林雪萍|铅华洗尽 工业4.0走进下半场?

林雪萍|铅华洗尽 工业4.0走进下半场?

上个月底,提出“工业4.0”的三贤中的两位,被国人称为“工业4.0之父“的孔翰宁Kagermann,与德国人工智能研究中心DFKI前主人Wahlster以《工业4.0十年之进》为题,在德国《法兰克福汇 》再次为工业4.0呐喊。

十年一瞬间,工业大变迁。此时,正是一个顾后瞻前的时刻。

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图1  工业4.0提出者的十年回顾撰文

墙头多摇大王旗

从这篇文章的题目来看,工业4.0跟物联 ,有着紧密的联系。这是当时国内很多人所忽略的。在2015年后,智能制造在国内开始逐渐走向火热。它之前其实是有着高度的舆论预热,那股热浪正是“工业4.0”风靡中国的时候。

然而工业4.0为什么会大热于2014年?如果寻找更多的理由,那么2013年诺贝尔化学奖的获奖原因,也是功不可没。

2013年,一名美国计算生物学家因在“构建多尺度复杂化学系统模型”领域作出的贡献,而与他人一起分享了诺贝尔化学奖。获奖理由是“他们把化学实验搬进了计算机虚拟世界。”这个获奖原因实在是与众不同:一种研究方法,而非某类具体研究成果。这在诺奖历史上是破天荒的。诺奖正如其创始人一样,带有炸药基因,它在科普方面可以形成无与伦比的爆炸性效果。密集型的数据计算,可以取得跨学科的惊人成就。计算的力量,被各行各业重新认知。

就革命性的进程而言,历史从来不会只抛出一条线索。数据与科研的关系,也在被IT人士关注。微软研究院的研究员格雷,是关系型数据库的鼻祖,他最后一次演讲“科学方法的革命”,提出将科学研究分为四类范式。这四类沿着人们认知世界的历史长河,分别为:实验归纳、模型推演、仿真模拟和数据密集型科学发现(Data-Intensive Scientific Discovery)。这本《第四范式:数据密集型科学发现》书的中文版,在2012年由中科院的学者翻译出版,国人也开始陆续接受这种认识。而“数据密集型计算”,后来则被朗朗上口的“大数据”名义而大行其道。它的应用,在制造业的价值,也是烽烟四起,尽管步履蹒跚,但没有人会选择忽略它。最具戏剧性的是,“第四范式“在2014年被注册成一家机器学习的商业公司。在那些时代巨人迈出大脚之前,总是会有很多初创公司开始抢跑。

工业的大门,在经历过几波不同学科的敲门声之后,终于打开了。“工业4.0”破门而入。

工业4.0有着德国少见的浮华,却得到了向来低调的德国制造商的高度认同。然而,它背后过于民族化制造的标签,也带来了些许的警惕。2015年之后的三年,“智能制造”成为了一种对工业4.0的替代性语境。而背后的决定性支撑因素,依然是ICT与制造业的结合。再后来,工业互联 风头日盛。这股潮流由急于数字化转型的GE而引爆。彼时,GE非常需要为连续阴跌的股价找到全新的兴奋点。2014年发起的工业互联 联盟,得到了主流IT厂家的拥护。GE以其大手笔的数字化转型的投入,和高调浮夸的姿态,与工业4.0遥相呼应。工业4.0在中国已经煮燃了沸腾的油锅,工业互联 再添热水。制造的想象力,被彻底激发。与“智能制造”这一相对中性的概念相比而言,“工业互联 ”因为带有“ 络”的概念,不仅仅便于概念的延伸,更由于亲缘关系而得到了ICT热烈的拥抱和鼓吹。

这股热浪持续至今,而工业4.0则略显不温不火。在这种情况下,十年之时,两位造词者再次站出来,在最新的文章中大声呼吁:“工业4.0”的潜力远远没有被完全应用,决不能在第四次工业革命的下一阶段放松研究和创新。而联合提出”工业4.0”三贤之一的另一位,目前已经在德国联邦教育与研究部担任国务秘书,已经从当年政策的提议者,变成了制定者。想来已经不便出面同台撰文了。德国人应该已经意识到,要推动”工业4.0”成为工业断代史的标签,过多的政府色彩会降低它的学术权威。

工业4.0是明星出口品

这篇文章回顾当初,金融危机爆发后,德国希望以雄心勃勃的未来项目为契机,通过提高转型能力,提高资源使用效率,从而推动德国经济变得更有韧性和竞争力。当时主要的想法是,把数字虚拟空间和现实物理空间进行连接,形成赛博物理生产系统CPS。利用数字化的进步,来建设下一代工厂。由于物联 和人工智能的工业应用,已经有了很多的案例。这个理念在技术层面上是非常有趣的,但如果没有整个 会的利益相关者参与,影响力将只限制在专业圈子内,而“工业4.0”这个概念把德国工业的雄心壮志最简洁的表达了出来。

应该说,这个概念的提出,跟这样的一个事实有关,那就是当欧洲国家都被金融危机冲得稀里哗啦的时候,强大的制造业帮助德国成功挺过2008年的世界金融危机。从柏林墙倒塌之后,长达20年的时间,德国制造业占GDP的比例一直在20%以上。即使在最惨烈的2009年,德国制造业GDP仍然为18%。由德国人来总结什么是抵抗危机最好的防浪堤,无疑再恰当不过了。

工业麦霸,到处都是它的声音

首先是经济方面。它推动了传统自动化走向更大的柔性,从而可以实时关注用户需求变化,并且从容应对订单的变化。这一点深有体会。笔者在2017年10月受邀前往柏林参加《中德高级别经济学家论坛10+10》,“工业4.0三贤”也同时都有参加。在跟Kagermann先生的交流过程中,他指出:工业4.0的提出,有一个很重要的刺激因素,就是来自金融危机的订单陡降。如何在工厂的产能上下跳动30%的时候都可以从容应对?自适应机器,是一个有力的帮手。而推演开来,它可以将大规模生产转向定制生产,即在更有价格竞争力地制造差异化的定制产品。

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图2  2017年笔者参加中德10+10高级别经济学家圆桌会议

然而这些项目的花费,德国联邦政府支出应该不会超过2亿欧元。相对于中国智能制造和工业互联 的巨大投入,这点经费简直是九牛一毛。然而,有限的政府预算,这次却为德国制造,产生了令人叹为观止的宣传效果。就这一点而言,工业4.0创造了惊人的话语权,成为过去十年的工业麦霸。如果套用奥地利人维特根斯坦所说的“语言是思想的边界”,不妨说“概念是文化的匕首”。工业4.0成为德国制造现象的一面绚烂的大旗,具有了一望而知的惊人穿透力。

那么未来呢?

2020年德国工业4.0平台工作组以“在全球塑造数字生态系统”为主旨,提出2030年的“工业4.0”愿景。要完成开放生态系统,互操作性(或者“协同制造能力”)和国际合作,都是必不可少的。而涉及到具体的技术,则是工业人工智能、边缘计算和边缘云、工厂5G、协作机器人、自主场内物流系统。这五点,都是以数字化工厂为视角,而在此之上,还有欧洲宏大的数据云计划(Gaia-X)。盖娅Gaia是希腊神话中的大地女神,她创造万物。而在阿西莫夫的经典科幻小说《基地》中,以一个所有人类的意识互联共生为特征的盖亚文明是人类的终极存(活)在方式。以此命名的数据云计划,反映了欧洲急于追赶落后的云基础设施,为欧洲制造打造的可信赖的数据基础设施。盖娅计划,也使得前几年欧洲强调的“数字主权”终于有了安身之地。

德国人依然坚信:标准、规范和证书,是可互操作解决方案的决定性驱动力。德国必须在这样的可出口产品方面扮演先锋角色。而人工智能技术的出口,也需要成为德国的下一个制高点。2020年12月,德国提出首个完整的人工智能标准化路线图。这是德国急于追赶的几项技术之一,另外的焦虑则是动力电池技术。

小记:工业5.0,延续生命还是砸场子

然而,这种说法,恐怕并不为欧盟其它国家所接受。1月中旬,欧盟委员会发布了《工业5.0:迈进可持续发展、以人为本、富于弹性的欧洲工业》 告 ,标题看上去就是一次鲁莽的挑战。就工业的进程而言,欧盟出现了与德国工业界不同的声音。有人急于将工业4.0这本已经打开的书,匆匆合上,然后重新翻开新的篇章。这篇 告认为,目前指导欧洲工业发展的“工业4.0”概念,过于强调技术经济,而较少关注 会公平和可持续性发展。工业变革的浪潮,会产生影响深远的涟漪效应,远远超出工厂技术变革的本身。数字化工业的转型,也将对 会产生变革性影响。以人为本而非技术优先、工业需要尊重地球的边界而推动循环经济、构建有弹性的战略价值链和适应性强的生产能力,这三点才是欧洲的工业之重。这种提法,最早出现在2019年,它过于维护“人”的工作岗位,难免让人觉得这像是为了安抚工会的考量。涓涓细流,居然在2021年成为一种正式的官方 告,令人吃惊。

实事求是地讲,《工业5.0》 告,无论是提法还是内容,都了无新意,充满了可疑的辩解。这难免让人想到,工业5.0不过是一道时令小菜,过了季节就会端下台面。而Kagermann等人,一定是注意到了这种不成规模但却令人不快的挑战,因此才会在撰文中,强调了工业4.0在“经济、 会、生态”方面的影响力,并多次强调与工会的合作。与其说是对工业4.0的总结,不如说是对工业5.0的回击。但数字化经济、智能制造对传统工作岗位和 会合作模式的冲击不会因为欧盟或几个贤人的语言安抚而消失,如果欧洲经济不尽快衍生出新的增长极,德国创造90%以上工作岗位的中小企业不能跟上时代的浪潮,欧盟层面协调一致放眼未来的工业未来政策将变的越来越困难。

林雪萍:南山工业书院发起人,北京联讯动力咨询公司总经理

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