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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: 13471| 评论: 6|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 Use 2021-10-4 00:54
    数字液压经过近半个世纪的努力,几乎全线贯通了,现在发明了缸、泵、阀、油马达等近20项产品,几乎全面覆盖了传统液压的所有应用领域,其优良的性能,以及天生就能与计算机技术、数字技术、网络技术、互联网技术、5G技术等天生融合,必将推动液压技术大幅度的技术进步。
    张教授尽管知识渊博,见多识广,但在数字技术的认识上出现了很大偏差,一时冲动,写出了不该写的文章,给自己造成不好的影响,不过我们不计前嫌,欢迎张教授亲自来看看你没有见过的数字液压,看看它是怎样如此简单地解决了 液压从诞生以来就无法解决的指哪打哪的精确速度控制和位置控制难题,看看我们是怎样摘取了这颗液压皇冠上的明珠,也看看你自己的祖国照样可以在液压上取得巨大突破与技术进步,欢迎你亲临现场,指出我们的不足和问题,我们将给与奖励, ...
  • 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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