制造哲學和文化決定了一個國家的工業(yè)4.0路徑

　　2.德國：通過設備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級，將知識固化在設備上

　　德國同樣對數(shù)據(jù)的采集缺少積累，因為在德國的制造系統(tǒng)中對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進一勞永逸地解決，在德國人的意識中不允許出現(xiàn)問題，也就自然不會由問題產(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)幾乎沒有人在做設備預診與健康管理(PHM)和虛擬測量等質量預測性分析。

　　因此，德國的先進設備和自動化的生產(chǎn)線是舉世聞名的，可以說在裝備制造業(yè)的實力上有著傲視群雄的資格。

　　日本和德國解決問題方式的不同

　　德國的制造業(yè)解決問題的邏輯是：發(fā)生問題->人(或裝備)解決問題-> 將解決問題的知識和流程固化到裝備和生產(chǎn)線中，對相似問題自動解決或避免。

　　舉 個比較直觀的例子來比較日本和德國解決問題方式的不同：如果生產(chǎn)線上經(jīng)常發(fā)生物料分揀出錯的現(xiàn)象，日本的解決方式很有可能是改善物料辨識度(顏色等)、員 工訓練以及設置復查制度;而德國則很可能會設計一個射頻識別(RFID)掃碼自動分揀系統(tǒng)或是利用圖像識別+機械手臂自動進行分揀。

　　因為產(chǎn)品優(yōu)秀的質量和可靠性，大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品本身只能夠賣一次，所以賣給一個客戶之后也就少了一個客戶。同時，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年時間里德國工業(yè)出口幾乎沒有增長。

　　由此，德國開始意識到賣裝備不如賣整套的解決方案，甚至同時如果還能夠賣服務就更好了。于是德國提出的工業(yè)4.0計劃，其背后是德國在制造系統(tǒng)中所積累的知識體系集成后所產(chǎn)生的系統(tǒng)產(chǎn)品，同時將德國制造的知識以軟件或是工具包的形式提供給客戶作為增值服務，從而實現(xiàn)在客戶身上的可持續(xù)的盈利能力。

　　圖2 德國的制造哲學

　　這一點從德國的工業(yè)4.0設計框架中能夠十分明顯地看到，整個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格了!既是德國所擅長的，也為其提供增值服務提供了途徑。

　　所以第四次工業(yè)革命中德國的主要目的是利用知識進一步提升其工業(yè)產(chǎn)品出口的競爭力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟回報。

　　3.美國：從數(shù)據(jù)和移民中獲得新的知識，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數(shù)據(jù)的作用， 無論是客戶的需求分析、客戶關系管理、生產(chǎn)過程中的質量管理、設備的健康管理、供應鏈管理、產(chǎn)品的服役期管理和服務等方面都大量地依靠數(shù)據(jù)進行。這也造成 了1990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年以后的質量和管理改革大多選擇了精益體系這條道路，一方面因為中國與日本文化的相似性，更多的還是因為中國企業(yè)普遍缺乏數(shù)據(jù)的積累和信息化基礎，這個問題到現(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世紀初提出了“產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)”的概念，核心是對所有與產(chǎn)品相關的數(shù)據(jù)在整個生命周期內進行管 理，管理的對象即為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，目的是全生命周期的增值服務和實現(xiàn)到設計端的數(shù)據(jù)閉環(huán)(closed-loop design)。

　　圖3 美國制造業(yè)創(chuàng)新的哲學

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

　　除了利用知識去解決問題以外，美國也非常擅長利用知識進行顛覆式創(chuàng)新，從而對問題進行重新定義。例如美國的航空發(fā)動機制造業(yè)，降低發(fā)動機的油耗是需要解決的 重要問題。大多數(shù)企業(yè)會從設計、材料、工藝、控制優(yōu)化等角度去解決這個問題，然而通用電氣公司(GE)發(fā)現(xiàn)飛機的油耗與飛行員的駕駛習慣以及發(fā)動機的保養(yǎng) 情況非常相關，于是就從制造端跳出來轉向運維端去解決這個問題，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)時所提出的“1%的力 量” (Power of 1%)的依據(jù)和信心來源，其實與制造并沒有太大的關系。

　　所以美國在智能制造革命中的關鍵詞依然是“顛覆”，這一點從其新的戰(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，對知識的理解、積累和傳承方式的差異決定了制造哲學和文化，而制造哲學和文化又影響了國家在工業(yè)道路選擇的路徑和側重點。