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张海平—关于工业革命4.0的见闻与思考

2017-7-24 10:50| 发布者: 液压哥| 查看: 3169| 评论: 9 |原作者: 张海平 |来自: 液压气动与密封

简介:作者简介:张海平(1947-),男,江西湖口人,博士,主要从事液压技术方面的工作,中国液压气动密封件工业协会专家委员会特别顾问。 引言 受中国液压气动密封件工业协会委托,笔者观摩了德国汉诺威2017工业博览会, ...

作者简介:张海平(1947-),男,江西湖口人,博士,主要从事液压技术方面的工作,中国液压气动密封件工业协会专家委员会特别顾问。

引言

受中国液压气动密封件工业协会委托,笔者观摩了德国汉诺威2017工业博览会,并参与了西麦克国际展览公司组织的“德国工业4.0助推中国企业转型升级实现中国制造2025”研讨会。兹将关于工业革命4.0(以下简称工业4.0)的部分见闻与思考汇报如下。

1、工业4.0在德国的现状

工业4.0,作为提升制造业的战略发展方向,由三位德国教授在2011年汉诺威工业博览会提出,至今已有6年了。在2017的汉诺威工业博览会上,工业4.0也是最热门的词,到处都在讨论。很多企业在标榜,自己的产品已经准备好工业4.0了。工业博览会必须是展示性的、具有前瞻性的,所以,出现这样的现象并不奇怪。但据德国菲尼克斯公司(PHOENIX CONTACT)杜品圣博士介绍,民调显示,目前德国社会对工业4.0其实还是处在认识探索阶段,感到困惑的远多于赞同的(见图1)。觉得学习到不少东西,长了不少知识,但总是感到心情不爽:讲未来愿景的多,讲现在实际的少;讲理论分析的多,讲社会实践的少;讲市场战略的多,讲执行战略的少。好像有这么一条路,但是不知道如何去走。

图1  德国社会对一些概念的看法

2、工业4.0的性质

如所周知,工业1.0是小作坊实现了机械化,工业2.0是手工生产实现了流水线,工业3.0是流水线实现了自动化。而工业4.0则是要通过物联网、智能化,加深加强自动化。所有这些所谓工业革命,都是生产制造模式的改变,都是以前者为基础的,连续的、继承的、发展的、渐进的,而非政治意义上的颠覆性的大革命。所以,这是一场马拉松,谈不上需要换轨道的问题,不须担心赶不上班车!

3、工业4.0的目标

赛跑中最悲催的是什么?拼了命跑,跑了老半天,可是目标错了。

那么工业4.0的目标是什么呢?在汉诺威工业博览会上到处可以听到,“生产与现代信息、通信技术结合”,“人、机、设备、物流、生产智能联网”,“产品自我组织生产”,这些是工业4.0的目标吗?不是!这些只是实现目标的技术路线、方式和方法。

那么,什么是工业4.0的目标呢?在德国电子工业中央联盟2013年为工业4.0出版的一份杂志中有一篇文章[1]指明了,工业4.0的根本目标是“自动化实现个性化”(见图2)。

图2  工业4.0的目标

为什么要个性化?因为“人有胖瘦高矮,月有阴晴圆缺,此事古难全”——顾客对产品的要求日趋多样化、而且会不断改变。谁更能满足顾客需求,谁就更能获得订单。工业4.0就是要借助现代科学技术,以极其灵活的制造过程,缩短交货周期,降低库存,从而以较低的成本满足顾客个性化的需求。

那么,为什么这个目标在德国不常听到人们谈论呢?那是因为,1949年,在二次大战的废墟上,在阿登纳总理的推动下,联邦德国议会决定了要走社会主义的市场经济的道路。自此以来近70年,工业生产必须围绕顾客需求,已融入德国社会各阶层血液中,是无需再多啰嗦的事了。

而中国的情况有所不同。中国从1953年开始实行计划经济,企业只要完成计划就可以了,“产值”是关键词,能否满足顾客需求,不需要企业关心。自20世纪80年代开始实行市场经济,目前中国绝大多数液压企业必须自负盈亏,企业活动也必须围绕“顾客需求”,“销售额”是关键词。但此事易说却也易被干扰。所以,协会领导一再唿吁,要耐得住寂寞,经得起诱惑。

4、工业4.0给中国液压产业带来的机遇

4.1、流体传动技术是自动化的重要组成环节

工业4.0必须以自动化为基础。而所谓自动化,简化地说,就是让电脑来控制机械。这就需要一个电脑可控制的可驱动机械的环节,这无非是电驱动、气动,还有就是液压驱动(见图3)。所以,要搞自动化,流体传动技术就有饭吃。

图3  流体传动技术是自动化的重要组成环节

根据中国液压气动密封件工业协会提供的统计数据(见图4),即使以挖掘机为代表的工程机械的销售量在2011~2015年发生断崖式下降,国内液压销售额还一直保持增长状态,也可算是明证之一吧。

图4  近年来液压国内销售额与挖掘机销售量的对比

4.2、流体传动元器件列入四基

流体传动元器件已被作为“四基”之一的基础零部件(见图5),列入强基工程和“中国制造2025”规划中,已经,并且还会进一步受到重视。

图5  流体传动元器件属于基础零部件

5、工业4.0给中国液压企业带来的挑战

5.1、来不及“抄”

如果对一产品的经济生产不依赖数量,那么很多新发明的产品就能以合理的成本小批量生产投放市场试用。所以,工业4.0会带来产品快得多的更新换代。

中国液压企业目前生产的绝大多数产品,在国际市场上,三十年前就能买到了。所以,测绘仿造,可以是开发新产品的第一步,但决不能是研发的最后一步!还继续停留在测绘仿造,不注意培养自己研发能力的企业,会落到“来不及抄”的尴尬境地。

5.2、摆正企业经营的基本关系

中国液压企业一定要清醒地摆正企业经营的基本关系,不要被一些神忽悠搞晕了,自己骗自己。

市场经济中,企业是要靠利润生存发展的。资金链断了,期望有谁会出手相救,常常会落入悲惨的境地。而能为企业持续提供利润的,就是顾客、市场。靠政府资助补贴,只能是临时的短期行为,以之为生的企业,最后是要失望的。

企业要靠优质的产品与服务从顾客、市场获得利润。靠忽悠,可一时不可一世。

优质的产品与服务少不了创新技术和稳定的设备。

技术创新、先进设备是需要资金来获得和维持的。

在中国液压企业的网页上,经常会看到宣传,有多少进口设备。其实,最终决定企业水平的是员工的素质,能否同心同德。没有人的关心,油瓶倒了不会站起来。所谓“无人车间”,并非真的可以不要人,只是不需要简单体力劳动者而已,对调试、编程、操作和维护人员的技术要求则更高了。中国社会现在突然梦醒了,要提倡的工匠精神,在德国100年前就在提倡,至今也一直在通过培训制度薪酬制度保证着。德国哈威公司几年前在工业4.0新厂选址时,曾全世界海选,但前思后想,左右权衡,最终还是确定在德国,主要原因就是在德国容易找到高素质的员工,即使工资福利要求也是全世界最高的。在众多德国企业的接待大厅里,挂着企业里普通员工的照片。看德国企业的网页,以自己的员工为傲的,比比皆是。

如何调动员工的积极性,和企业一条心,让他们成长,做事规范,就要让他们有章可循,按一定流程办事。靠老板命令运作的企业是做不大的。

5.3、电控阀

要搞自动化,电脑控制液压驱动的关键环节就是价廉物美的电控阀,特别是电比例阀,而这恰恰是中国液压产业的软肋。很多液压企业家一方面想找能让猪也飞起来的风口,另一方面却不敢对这些明摆着有需求和发展前途的产品下手。

5.4、产品可靠性

当前,对中国液压产业最重要的顾客需求就是提高产品的可靠性。很多主机厂宁可高价买国外产品,最主要的理由是,国内产的液压件可靠性差。

设想一下,你的产品的使用寿命只有先进水平的十分之一,或更低,你的产品能卖什么价?

可靠性,有标准定义:在规定的条件下,规定的时间内完成规定的功能。这种说法,语义很完美,但是,如何去提高可靠性呢?

一些国际先进水平的公司已经在他们的产品样本上标注“平均危险失效前时间(MTTFd)150年”了。如果我们的企业不能提供这个数字,或说不出这个数字是怎么得到的,如何让顾客相信你的产品的可靠性?

其实,如果把产品的“可靠”理解为“设计性能优良+制造质量稳定”,就比较好操作了。

“设计性能优良”,特别是工作持久性,是设计部的责任,是要通过测试来证明改进的。

而“制造质量稳定”,则是生产部门的责任,是要讲PPM的,需要通过“先进的加工设备+稳定的原材料质量+高素质的员工”来实现,归根到底,是管理层面要有正确的理念。

这些要比忽悠领导难得多,但却是中国液压产业发展绕不过的坎!

参考文献

[1] J.Winterhagen. Automatisiert zur Losgröße 1[J]. AMPERE, 2013,(1).

(本文曾刊登于液压气动与密封2017年第7期)

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会员评论

  • 引用 Ysx317 2017-12-14 20:54
    应该是15年,明明是多打了一个0.居然有人信?这就叫不动脑子的迷信,懂吗?这才是真正的忽悠老百姓、别以为都没文化。
  • 引用 Ysx317 2017-12-14 20:47
    150年?谁能见证设备150寿命无故障?小孩从一出生就开始见证,也活不过150年啊?对外国技术有点吹过头了吧?我说1000年,有人信吗?
  • 引用 Ysx317 2017-12-14 14:37
    张海平博士在液压届很有威信,又是德国baiker教授的博士,还是液压行业协会的资深顾问,也写了几本很有水平的液压书,对传统液压应该比较熟悉。由于以上原因于是有点头脑膨胀了,对数字技术没有进行深入研究,就自以为是,难免犯错。如果张博士真有求真精神,真愿意了解新技术,欢迎张博士亲临公司考查,我们热烈欢迎。
    - 本文出自爱液压论坛,原文地址:http://www.iyeya.cn/portal.php?mod=view&aid=1417
  • 引用 Ysx317 2017-10-16 22:12
    上海PTC期间我们在11月1号和2号下午3点分别有一场关于数字液压技术的报告,也会涉及工业4.0,欢迎大家光临
    - 本文出自爱液压论坛,原文地址:http://www.iyeya.cn/thread-4704-1-1.html
  • 引用 Ysx317 2017-10-11 22:07
    液压发展了近200年,随着技术的进步由简单到复杂,尤其是伺服阀和传感技术出现后,大量的研究推动了大闭环高精度系统的成功,为工业自动化做出了不可磨灭的贡献。经20年来,液压技术几乎徘徊在原有水平很难提高了。因为控制理论也成熟了,MOOG伺服阀也非常完善了,高端领域几乎是被他一统天下。近几年比例阀和比例伺服阀的出现,只是为了提高它的抗污染能力和减少制造难度,从而降低使用成本,当然这也是牺牲性能换来的。不管怎么说,比例阀大大的扩展了液压在高端的应用领域,所以多家推出了比例技术,功不可没。
    近几年数字液压技术初露苗头,他主要把传统伺服的控制方法大大简化了,因而很受用户欢迎,再加上他的免调试特点和极高的抗污染和抗干扰能力,所以首先在多缸高精度同步领域优势明显,又由于他将计算机技术和数字技术引入了液压领域,因而与工业互联网和工业4.0具有了天生的优势,尽管还是个别民企在带头推进,但他的优势和性能已经引起的多方的关注和兴趣,目前形势非常有利。我们预计,数字液压将会给液压带来暂新的活力,并推动液压大踏步的计算进步。
  • 引用 Ysx317 2017-10-2 14:17
    液压怎样满足工业4。0韵要求到现在为止也没有明确概念,最近热炒的双阀芯伺服阀也说是为工业4。0准备的,为此浙江大学以杨院士为首的研发团队也仿制成功,说明这种阀的重要性。但也没搹清楚它与传统两个比例阀相比的优势在哪儿?怎样它就能与工业4。00联系起来?求解求真像。
  • 引用 数字液压 2017-9-25 14:00
    按“工业4.0的根本目标是‘自动化实现个性化’”这一说法,上世纪90年代的汽车产业就已经是工业4.0了?那时汽车制造业就能够根据用户订单在全自动化流水线上做到“单单订制、车车不同”了,显然德国人并不认同这就是工业4.0,否则德国也不会到了21世纪才提到工业4.0的概念。国内绝大多数是将工业3.0的概念误认为工业4.0了。真正的工业4.0应该是以价值链为核心,自需求产生之前、到提出、到设计、到组织生产、到销售、到维护、直至报废再升级,整个产品生命周期的全价值链自动化。这其中包括了:大数据、深度学习、人工智能、自动化、金融服务、第三产业等等几乎包罗万象的全社会价值链条的建设和运行,不是某个企业某个个人独立建设,但又是每个企业每个个人参与的全社会化的科技进步。。。
  • 引用 Ysx317 2017-9-2 23:12
    文章收集了很多资料,也写得很精彩通俗,也详细介绍了国外的进展。让人耳目一新。
    遗憾的是最终也没有指出中国液压4.0那条路走得通。只提到了比例阀,其实中国比例阀与外国差距并不大,关键是比例阀也解决不了与工业4.0的配套问题,因为德国的液压也没有解决这一难题,所以最近力士乐才在EHA上大下功夫,希望用电机控制解决电磁控制这一难题。但EHA有许多天生缺陷,也很难突破。其实转一圈最后必然回答数字液压上来。这是我的预言和判断。
  • 引用 Ysx317 2017-8-4 00:30
    文章写得很好啊

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