随着本刊工业4.0系列文章的刊发,国内工业界及技术创新领域的许多专家纷纷通过各种途径和方式表达了对相关内容的兴趣。很多专家也希望我们能结合国内现状做更深入的探讨。这其实也正是我们希望做的事情。本期,我们约请了上海宝钢首席研究员郭朝晖博士,从他自身专业的角度来谈工业4.0。郭首席没有纠结于工业4.0的定义,而是独辟蹊径,将工业4.0视作更高程度的自动化,并就此分析了自动化程度与经济社会因素之间的关联,提出了在这一思路下我们未来该何去何从的建议。敬请阅读。――编者

宝钢首席研究员郭朝晖

  老龄化是促成德国提出工业4.0的重要原因。德国是世界上老龄化最严重的国家之一,劳动力人口不断减少、从业者的年龄越来越大,迫使德国进一步提高自动化水平,减少人工数量和劳动强度。
  一般来说,企业的自动化程度和成本投入是单调上升的函数。从经济的角度看,并非自动化程度越高越好。就我所知,日本在三十年前就建立了首个无人工厂,但这种技术并没有推广开来,原因应该是投入产出比不合适。
  发展中国家的劳动力成本低,有时自动化水平低的企业反而竞争力更强。90年代,发达国家的电池生产多采用全自动流水线。比亚迪总裁王传福考察以后,却采用了半自动生产线。这一改变使比亚迪的成本大大降低、竞争大为增强,一跃成为电池行业的龙头。所以劳动力成本和自动化水平之间必须找到一个平衡。
  德国劳动力短缺,要求自动化水平提升。但是这意味着更大的投入,必须获取更多的收益,才能对冲自动化成本的提高。为此,德国人找到了一个方向,就是个性化定制――个性化定制能够带来更多的价值,弥补自动化投入的提高。
  事实上,德国人还考虑了减少成本上升的办法,比方说双重战略:既是工业4.0的技术提供者,又是使用者。这样就相当于在国家内部协同起来,使工业4.0的投入成本降下来。这大概也是德国将工业4.0上升为国家意志的原因。
  事实上,这个逻辑也是存在风险的。产品可以个性化定制,但是必要性有大有小。比如买衣服可以买统一款式,也可以定制,后者成本更高,客户未必愿意选择定制。所以这里存在一个问题:什么样的行业对个性化定制的要求较高?我发现,旅游大巴是个性化定制要求较强的行业,但像普通轿车、手表等行业,个性化定制能不能带来足够的效益还是存疑的。
  回到中国来,就要分析中国特殊的国情。
  过去,中国的劳动力几乎是“无限制供给”。这是中国一跃成为制造业大国的重要原因。但是,不久以后中国也会出现劳动力短缺。这里有两个原因:一是刘易斯拐点大约在2008年就已到来,农村劳动力转移基本结束。最近这些年出现的用工慌就是其反映。第二个更加严峻的国情是计划生育政策的影响。2012年开始,中国劳动力总数出现下降。最近,每年大约减少三百万的劳动力人口。但这只是一个开头。十年以后每年将减少1000~2000万劳动力,并将持续若干年。
  劳动力人口的减少,不仅会出现用工荒、抬高劳动力成本,也使得劳动者的敬业度下降,大连曾经连续发生六起爆炸事件,可能与劳动者的敬业度下降有关。所以,中国的劳动力危机来得要比德国严重。
  应对劳动力危机的办法,一言以蔽之,就是提高自动化的水平,用机器代替人。以机器人为例,机器人现在的成本已经很低了,便宜的七八万一个。如果使用得当,有的行业半年就可以收回成本。去年机器人的使用量,中国增加了300%,产量增加了60%。当然,“用机器人代替人”含义比“机器人”更广。过去的手工劳动,或自动化水平较低的生产方式,可能会变成自动化水平较高的,减少用工的数量。浙江省去年一年,据说就至少减了八万劳动力,海尔去年减了一点七万人,都与自动化水平的提高有关。
  提升中国制造业的自动化水平,未必需要采用多少新技术。但德国工业4.0却是新技术为驱动的。其中的一些做法值得我们借鉴。比如更广泛地采用RFID技术。采用RFID技术,可以减少某些运输设备(如台车、行车、汽车、火车)的用工数量。以行车为例,过去要有两个人操作,采用RFID技术以后,就可能减掉1个人,甚至实现无人化。再如,产品生命周期管理(PLM)技术在工业4.0中有着重要的地位,中国的制造业应该充分重视这一技术的发展和应用。
  未来十年,可能是中国制造业提升自动化水平的黄金十年。期间,要防止进入一些误区。
  最常见的误区是:强调新技术,而轻视技术的质量、成熟度和稳定性。比如,采用RFID技术时,一定要关注识别率。而提高识别率,必须从系统的角度考虑问题。技术本身重要,使用技术的环境和场合同样重要。
  重视技术轻视配套,也是一种常见的误区。例如,采用机器人以后,维修、维护就会成为问题。随着使用时间的延长,很多用户抱怨机器人的精度大大降低、维护费用居高不下。机器人坏一个零件,却要花很多钱去换;零件本身值几块钱,维修成本却要上千元。
  进入工业4.0之前,中国面临两个问题。
  第一个问题就是前面强调的性价比问题。这与劳动力和自动化设备的价格有关,也与技术的成熟度有关。盲目提高自动化水平的结果很可能是拔苗助长。所以,推进工业4.0,既要把它放在提升自动化水平的范畴内系统考虑,又要遵循经济性原则。
  第二个,工业4.0要想真正发挥效益,它得有个前提,就是对产品质量的要求要够高。因为稳定,自动化技术善于做高质量的东西,但是中国现在卖的很多东西,都是低附加值,它最功能的问题是一种低成本、低效益的东西,它不是不能做到高质量,而是它不愿意做到高质量,因为它不要花很多钱。我们的衣服在国外做得很好,在国内做得很差。铅笔、圆珠笔,包括我们这儿普通的灯,比国外的寿命短一半,这个事情都不是说不能做到,而且不要花多大的代价来做。我觉得这件事情有待于国家质量的有关法律法规的出台,国家标准太低的结果就是我们生产了大量的低成本低质量的东西。但是自动化与高质量是匹配的,只有高质量的产品要求才能承担起高自动化的成本。

责任编辑 李