机器人抢饭碗? 德国工业数字化4.0计划备受关注

导语:工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划,旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂。新的工业系统取消了很多需要“人”参与的生产关节,调查统计显示,机器人已威胁到德国59%的工作岗位,未来机器人会取代工人吗?

工业互联网

自2011年汉诺威工业博览会以来,德国工业4.0计划备受世界瞩目。在工业4.0的工业数字化理念引领下,德国不断提升自动化水平及智能机器的使用率,已对就业领域产生巨大影响。最新的调查统计显示,机器人已威胁到德国59%的工作岗位,这引起德国就业者的高度关注。

据德国媒体报道,该调查源于2013年剑桥大学发起的“未来的雇佣关系,就业将如何受电子化影响”研究项目。调查结果显示,德国现有的3000万个工作岗位中至少有1800万个都可以被智能机器以及软件所取代。调查发现,不同工作岗位的失业风险程度取决于专业化分工、职位等级和工作性质。最基层的操作工种有86%的工作岗位可以被机器替代,辅助劳动力则是受机器人威胁第二大的工种。从绝对数量上来看,坐办公室及从事文秘工作者最为危险:有约190万个工作岗位将受到智能化办公等技术的威胁。其他受影响严重的工作岗位有仓储、邮政以及快递行业(150万),零售业(120万)以及保洁人员(120万)。

统计结果与德国工业4.0积极布局智能工厂、推进智能生产的战略方向高度契合:机器人能够大幅度节约工资成本;智能化生产能够轻松完成单调且危险程度高的工作。调查同时揭示一个道理:工作岗位所需的专业化程度越高,将来被机器人取代的风险也就越小,反之亦然。比如,在一项手术中所用的器具和具体执行将来都有可能被自动化程序所取代,但永远需要一名专业的医生与病人沟通并操作按钮。这也告诉人们,需要与人沟通的职位是永远不会被取代的。

从理论上讲,德国59%的就业人口都有失业可能。但负责调查的Ing-Diba银行首席经济学家卡尔斯滕称,“全面实行自动化这一趋势既有可能成为现实,也有可能只是镜花水月般的幻象”。至少对于拥有高专业化素养以及科研头脑的从业人员来说,他们的工作稳如磐石。在德国24万余名医生中,只有约1%(3100人)的工作是可以由机器来完成的。同样不可替代的还有化学家和物理学家,这些科学家们的日常工作基本不可能由电脑来代替完成。调查显示,在46000名科学家当中只有约2800人的工作可以由电脑完成。

研究者发现,实际上自动化的投入以及电子科技的运用不一定只是威胁人们的就业,也可能发挥一定的促进作用。例如在电子科技以及信息产业,随着产业水平的提高,将会需要越来越多的从业人员。

 

什么是“德国工业4.0”

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

瓦尔斯特说:“德国工业4.0是德国政府推行的‘新一代智能工厂计划’,以物联网(Cyber-Physical System)为基础。这意味着网络进入工厂大生产,是一个崭新的工业制造逻辑和方式。过去是以中心控制指挥系统,每一分钟对机器发出指令。现在我们有了完全不同的生产结构,按照商品所附带的信息,由这些信息告诉机器需要什么样的生产过程,以制造出符合客户要求的产品。所以,工业4.0是第四次工业革命,因为这是向符合个体化需求的大生产方式转变。”

瓦尔斯特是最早提出工业4.0概念的人士之一。他在德国中部小城凯泽斯劳滕(Kaiserslauten)的智能工厂里,向远道而来打探虚实的本报记者解释:“所谓物联网系统,就是通过网络、实体物件之间的相互连接,而且应用相同的语言,进行沟通并相互理解。运用到工业生产中,最重要的是产品和机器之间的信息互联和沟通,由产品上的信息告诉机器设备去做什么。”

目前德国和国际制造业主要和普遍采用的是“嵌入式系统”,这是一种将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部,为特定应用设计的专用计算机系统。德国“嵌入式系统”在全球的市场巨大,每年获得的市场效益高达200亿欧元,到2020年翻番。而工业4.0正是在嵌入式系统技术基础上的革新,并逐步过渡到智能生产。

德国工业4.0计划,目前正由德国人工智能研究所的智能工厂与众多和信息技术、机器人技术、激光感应技术相关企业合作,进行技术试验。其中部分研究成果已开始在德国的大企业,如博世、西门子、巴斯夫的个别产品生产流水线上进行尝试性实施。

走进“德国工业4.0”

一、未来工厂——“机器”有了灵魂,它能读懂“产品”

位于巴伐利亚州东北小镇上的西门子安贝格电子制造厂,虽然只有三座外观简朴的厂房,却被誉为德国“工业4.0”模范工厂,它是未来德国工业的一个缩影。

安贝格拥有欧洲最先进的数字化生产平台。工厂主要生产PLC和其他工业自动化产品,在整个生产过程中,无论元件、半成品还是待交付的产品,均有各自编码,在电路板安装上生产线之后,可全程自动确定每道工序;生产的每个流程,包括焊接、装配或物流包装等,一切过程数据也都记录在案可供追溯;更重要的是:在一条流水线上,可通过预先设置控制程序,自动装配不同元件,流水生产出各具特性的产品。

由于“产品”与“机器”实现了“沟通”,整个生产过程都为实现IT控制进行了优化,生产效率因此大大提高:只有不到四分之一的工作量需要人工处理,主要是数据检测和记录;工厂每年生产元件30亿个,每秒钟可生产出一个产品,产能较数字化前提高了8倍,而由于对所有元件及工序进行实时监测和处理,工厂可做到24小时内为客户供货。此外,由于实时监测并挖掘分析质量数据,次品率大大降低。工厂负责人卡尔·比特纳说,该厂质量合格率高达99.9988%,“全球没有任何一家同类工厂可以实现如此低的次品率”。

二、自动化中心——机器也会自我更新

离开安贝格,记者来到德国北部的雷蒙哥,这里是德国弗劳恩霍夫研究院工业自动化应用中心,专门为企业研发并生产推动“工业4.0”所需的设备和解决方案。

“传统工业时代下,如果更换一台流水机器的设备往往需要数天。但是现在我们只需要几分钟。中心负责人尤尔根·雅思博奈特说。这是因为在传统设备的安装过程中,技术人员需要先把新的部件手动连接到工作环境,然后再去调整生产线上的控制装置。就像几十年前使用电脑工作时一样。“那时,每个新部件都需要一张带有驱动程序的软盘,安装之后经常与计算机上的其他部件发生冲突,以至于用户不得不手工进行调整。”

而现在USB的出现让一切变得简单和轻松。我们只需把新装置插到计算机上即可。“即插即用”成为这一技术进步的生动描述。现在,工业4.0的专家们用“即插即生产”来指设备和系统的顺畅配置,就像雷蒙哥公司的场景一样。就像电脑一样,未来的部件会自发地与工作环境相连接,自己把自己集成到现有控制系统当中。

三、机器人会取代工人吗?

据德国一家独立市场调研机构的统计,截至2014年8月,德国70%的工业中小企业都已经开始“工业4.0”的革新,主要包括引入自动化、智能化的设备进行生产。这昭示着一种怎样的未来呢?

首先,工业重心发生了转变。工业4.0之前,所有的革新都是为了通过规模效应以及员工生产率来降低成本。而未来工业制胜的秘诀在于,如何在提高生产率的同时,还能缩短产品从“设计”到“上市”的周期,以及如何满足更复杂、个性化的产品需求。

当然这一点其实也是为了满足当今人们对于多元化、个体化产品的追求!的确,这是一种世界潮流。其次,虚拟与实际的界限似被消除。譬如,安贝格工厂中所有生产程序均可提前在计算机中仿真模拟,在虚拟世界中就可完成生产的分析与优化。

这样一看,人工似乎将被机器智能取代。德国媒体曾刊文,忧心数字化将夺走现有大部分工作岗位,但前景也并非这么悲观。德国弗劳恩霍夫就业经济研究院院长威廉·鲍尔认为,新的工业系统虽然取消了很多需要“人”参与的生产关节,但是也会带来新问题与创造空间,未来人力将集中于创新与决策的领域。在未来机器和人类会有新的分工,那时人们将行使“创新”与“决策”的权力,人们要牢牢把握对于机器的指挥权,而机器负责自我调节和完善。

揭秘“德国制造”的成功

“德国制造”的成功,首先要得益于德国严格、健全的质量认证和监督体系。早在1873年,一位德国设计师在参加了维也纳世博会后写了一封公开信,痛陈德国产品弊端,在国内引起强烈反响,德国开始着手制定质量标准。

目前,德国最主要的标准制定机构为德国标准化协会,其制定的标准涉及建筑、采矿、冶金、化工、电工、安全技术、环境保护、卫生、消防、运输和家政等几乎所有领域,每年发布上千个行业标准,其中约90%被欧洲及世界各国采用。这些标准织成一个密网,严格限制住企业的一举一动,从而保证了产品质量。

此外,施米茨认为,“德国制造”的成功法宝还在于不断创新。产品不仅是在德国制造,更是在德国创造。他说,生产之前的设计和创造才是最重要的。德国驻华大使施明贤曾经这样总结德国制造的竞争优势:德国制造首先是注重质量而不是数量,重视特殊的,专业化强的产品,而不鼓励大规模制造;其次,支持中小企业发展,德国制造除了少数大企业外,大量的是中小企业,它们灵活,反应快,专业化程度高,更容易在市场中找到自己的优势所在。

“德国制造”的灵魂

与其他国家企业相比,德国企业胜不在规模,而在其独具一格的特色。有时人们很难说清,到底是德国这个国家的形象与性格塑造了德国制造的名声,还是上百年来德国产品的优质造就了人们对德国这个国家的整体印象。这很可能与德国一大批中小企业占据出口行业主要部分有关,他们大多名气不大,但却是各个行业中的“隐形冠军”,而又被统一冠上了德国制造的铭牌。

然而,这却并不妨碍德国经济持续保持全球领先的地位,德国经济真正的支柱在于富有活力的中小企业。数据显示,中小企业占德国企业总数的99.7%,就业人数占到全国总数的70%,公司净产值占到全国总量的近一半。

实际上,德国中小企业的成功很大程度上可以归因为德国政府对中小企业一以贯之的特别扶持。在全球恐怕都很难找到第二个国家,如同德国这样把促进中小企业提升为国家战略的一部分。精确定位,是这些中小企业的制胜法宝。与大而全的跨国公司相比,德国的中小企业只是在生产单一的专业产品,却努力将这个产品的市场横向扩展,销售到全球。应用到无数的行业中。而大型企业则是力图占据整个行业,并极力在产业链上游、下游进行纵向延伸。

“德国制造”的血液

职业技术教育是德国振兴的基石,也是德国制造崛起的秘密武器。众所周知,德国是“二战”战败国,面对战争留下的民生凋弊、满目疮痍,德政府实施了职业技术教育,并逐步形成完善的职业教育系统,成为免费教育的重要组成部分。

为保证德国制造的品质,德国制定了一个特殊的“学徒制”教育体系。“学徒制”即为选择职业教育的16岁学生必须当3-4年的学徒,其中一半的时间在企业“学徒实习”,一半的时间在学校学习理论。工会在450个行业里也有严格的规定:必须通过学徒制才能被企业聘用。一旦成为了企业的技术员工,薪水也相当可观:德国的蓝领工人平均工资远高于英、法、美、日等国。工人高水准的工资有助于企业的发展,比如美国的福特早在多年前就印证了这个事实。正是这些技术娴熟的工人把研发出来的蓝图变成精美的产品,投放市场,帮助德国企业在经济全球化过程中保持强大的竞争力。这种职业教育模式使德国经济快速走出困境,短短几十年的时间德国一跃成为欧洲工业强国。

“德国制造”的内在动因

“德国制造”的高品质包括高绩效、耐用、少量维护、设计优异等特点。德国的许多企业家受技术驱动,把他们对于质量的想法应用到产品中去,比如博世集团的口号就是“科技成就生活之美(Invented for life)”。德国制造科技协会的负责人莱布博士相信,德国工业的基础就是“制造科技”。而为了使“制造科技”能够在新的经济环境下可持续发展,德国政府确立了三大发展目标:“绿色制造”、“信息技术”和“极端制造”。

德国制造”的优势不在于价格,而在于质量、解决问题的专有技术及优秀的售后服务等因素。例如,德国著名的清洁器械公司凯驰能够提供不会造成任何损害和污染的非研磨清洗方案,并且提供专业团队执行清洗任务,因此能够胜任如清洗美国国会总统头像这样要求极高的任务,目前凯驰更参与世界文化发展赞助项目,在全球范围内对著名历史建筑进行清洗。因此,尽管凯驰的价格比同类产品高出许多,但仍然订单不断。

另一个保证“德国制造”优势的措施就是严谨的质量认证和监督体系。这里不得不提的是著名的德国标准化协会DIN。它是国际标准化组织ISO的重要成员,其制定的标准涉及建筑、采矿、冶金、化工、电工、安全技术、环境保护、卫生、消防、运输和家政等几乎所有领域,每年发布上千个行业标准,其中约90%被欧洲及世界各国采用。例如,最著名标准之一就是1922年制定的DIN476号纸张规格标准,包括A4、A3等常用规格。这些标准严格限制了企业的一举一动,从根本上保证了产品质量。

来源:中国新闻网

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编辑: 发表于 2015 年 5 月 26 日
文章栏目: 工业4.0, 物联网, 看点, 标签: , ,