工業(yè)是強(qiáng)國之本，文化是民族之魂

習(xí)近平總書記指出，“體現(xiàn)一個(gè)國家綜合實(shí)力最核心的、最高層的，還是文化軟實(shí)力，這事關(guān)一個(gè)民族精氣神的凝聚。”

世界工業(yè)化三百多年的歷史證明，文化元素對(duì)工業(yè)化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)變革具有基礎(chǔ)性、長期性、決定性的影響，工業(yè)文化在工業(yè)化進(jìn)程中衍生、積淀和升華，也必將在未來現(xiàn)代化發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。工業(yè)文化發(fā)展的滯后將嚴(yán)重制約工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

李杰在其新書《從大數(shù)據(jù)到智能制造》中針對(duì)工業(yè)文化和制造哲學(xué)專門做了論述。他認(rèn)為在過去近200年的工業(yè)積累中，尤其在第四次工業(yè)革命的進(jìn)行過程中，美國、日本、德國等工業(yè)強(qiáng)國選擇的路徑和側(cè)重點(diǎn)非常不同，這既取決于他們的制造業(yè)基礎(chǔ)和國情，但更重要的是在制造哲學(xué)和文化方面的差異。

1.日本：通過組織文化和人的訓(xùn)練不斷改善，在知識(shí)的承載和傳承上非常依賴人

日本企業(yè)解決問題的方式通常是：發(fā)生問題->人員迅速到現(xiàn)場(chǎng)->確認(rèn)現(xiàn)物->探究現(xiàn)實(shí)(三現(xiàn))，并解決問題->分析問題產(chǎn)生的原因，通過改善來避免問題。最終的知識(shí)落在了人的身上，人的技能提升之后解決和避免問題的能力也就上升了，如下圖：

圖1 日本的制造哲學(xué)

對(duì)于日本企業(yè)而言，員工是最重要的價(jià)值，對(duì)人的信任遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于對(duì)設(shè)備、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的信任，所有的自動(dòng)化或是信息化建設(shè)也都是圍繞著幫助人去工作為目的。最典型的體現(xiàn)，在1990年代以后日本選擇“精益制造”作為其轉(zhuǎn)型方向，而非6-sigma質(zhì)量管理體系。

日本企業(yè)在人才的培養(yǎng)方面也是不遺余力的，將雇員與企業(yè)的命運(yùn)緊密聯(lián)系在一起，使得人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)能夠在企業(yè)內(nèi)部積累、運(yùn)用和傳承。

因此，如果中國想要學(xué)習(xí)工匠精神，那么最應(yīng)該借鑒的是日本孕育工匠的組織文化和制度。

但是這樣的文化在近幾年遇到了一個(gè)十分巨大的挑戰(zhàn)，就是日本的老齡化和制造業(yè)年輕一代大量短缺的問題，使得沒有人能夠去傳承這些知識(shí)。

日本也意識(shí)到了自己在數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)方面的缺失，開始在這些方面發(fā)力。這一點(diǎn)在日本的工業(yè)價(jià)值鏈（IVI)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的構(gòu)架和目標(biāo)上能夠清晰地看到。該聯(lián)盟提出的19條工作項(xiàng)目中有7條與大數(shù)據(jù)直接相關(guān)：

日本的工業(yè)價(jià)值鏈IVI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟19條工作項(xiàng)目

1.遠(yuǎn)程工廠的操作監(jiān)控和管理；

2.設(shè)備生命周期管理；

3.生產(chǎn)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理；

4.設(shè)備集成的實(shí)時(shí)維護(hù)；

5.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)維護(hù)；

6.云共享和維護(hù)數(shù)據(jù)的策劃-實(shí)施-檢查-改進(jìn)(plan-do-check action cyc1e)；

7.通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)將自動(dòng)化生產(chǎn)線、運(yùn)輸和人工檢測(cè)進(jìn)行集成；

8.自主的制造執(zhí)行系統(tǒng)在公司外工作；

9.能處理意外情況的制造執(zhí)行系統(tǒng)；

10.達(dá)到從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取制造知識(shí)；

11.以智能數(shù)據(jù)作為質(zhì)量保證(故障的早期發(fā)現(xiàn)和阻止)；

12.中小型企業(yè)制造系統(tǒng)使用機(jī)器人；

13.制造技術(shù)與管理的無縫集成；

14.設(shè)計(jì)和制造的物料清單與可追溯管理的集成；

15.人與機(jī)器合作的工作方式的工廠的標(biāo)準(zhǔn)化；

16.連接中小企業(yè)；

17.信息物理生產(chǎn)和物理一體化；

18.遠(yuǎn)程站點(diǎn)的B2B收貨服務(wù)；

19.面向用戶的大規(guī)模定制。

日本工業(yè)企業(yè)保守的文化造成軟件和IT技術(shù)人才的缺失，正如日本經(jīng)產(chǎn)省公布的《2015年制造白皮書》中所表達(dá)的憂慮“相對(duì)于在德國和美國正在加快的制造業(yè)變革，現(xiàn)在還沒有(日本)企業(yè)表現(xiàn)出重視軟件的姿態(tài)。”　　2.德國：通過設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級(jí)，將知識(shí)固化在設(shè)備上

德國同樣對(duì)數(shù)據(jù)的采集缺少積累，因?yàn)樵诘聡闹圃煜到y(tǒng)中對(duì)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(jìn)一勞永逸地解決，在德國人的意識(shí)中不允許出現(xiàn)問題，也就自然不會(huì)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(shè)備預(yù)診與健康管理(PHM)和虛擬測(cè)量等質(zhì)量預(yù)測(cè)性分析。

因此，德國的先進(jìn)設(shè)備和自動(dòng)化的生產(chǎn)線是舉世聞名的，可以說在裝備制造業(yè)的實(shí)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(shí)和流程固化到裝備和生產(chǎn)線中，對(duì)相似問題自動(dòng)解決或避免。

舉 個(gè)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(cuò)的現(xiàn)象，日本的解決方式很有可能是改善物料辨識(shí)度(顏色等)、員 工訓(xùn)練以及設(shè)置復(fù)查制度；而德國則很可能會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)射頻識(shí)別(RFID)掃碼自動(dòng)分揀系統(tǒng)或是利用圖像識(shí)別+機(jī)械手臂自動(dòng)進(jìn)行分揀。

因?yàn)楫a(chǎn)品優(yōu)秀的質(zhì)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(gè)客戶之后也就少了一個(gè)客戶。同時(shí)，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(chǎng)也在不斷被擠壓。因此，在2008-2012年的5年時(shí)間里德國工業(yè)出口幾乎沒有增長。

由此，德國開始意識(shí)到賣裝備不如賣整套的解決方案，甚至同時(shí)如果還能夠賣服務(wù)就更好了。于是德國提出的工業(yè)4.0計(jì)劃，其背后是德國在制造系統(tǒng)中所積累的知識(shí)體系集成后所產(chǎn)生的系統(tǒng)產(chǎn)品，同時(shí)將德國制造的知識(shí)以軟件或是工具包的形式提供給客戶作為增值服務(wù)，從而實(shí)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(xué)

這一點(diǎn)從德國的工業(yè)4.0設(shè)計(jì)框架中能夠十分明顯地看到，整個(gè)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(jiǎn)直太像德國制造體系的風(fēng)格了！既是德國所擅長的，也為其提供增值服務(wù)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(shí)進(jìn)一步提升其工業(yè)產(chǎn)品出口的競(jìng)爭(zhēng)力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

3.美國：從數(shù)據(jù)和移民中獲得新的知識(shí)，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?cái)?shù)據(jù)的作用， 無論是客戶的需求分析、客戶關(guān)系管理、生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理、設(shè)備的健康管理、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品的服役期管理和服務(wù)等方面都大量地依靠數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhì)量和管理改革大多選擇了精益體系這條道路，一方面因?yàn)橹袊c日本文化的相似性，更多的還是因?yàn)橹袊髽I(yè)普遍缺乏數(shù)據(jù)的積累和信息化基礎(chǔ)，這個(gè)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(jì)初提出了“產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)”的概念，核心是對(duì)所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)在整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行管 理，管理的對(duì)象即為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，目的是全生命周期的增值服務(wù)和實(shí)現(xiàn)到設(shè)計(jì)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(xué)

數(shù)據(jù)也是美國獲取知識(shí)的最重要途徑，不僅僅是對(duì)數(shù)據(jù)積累的重視，更重要的是對(duì)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(shí)出發(fā)的管理文化。

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

所以美國在智能制造革命中的關(guān)鍵詞依然是“顛覆”，這一點(diǎn)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(jià)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(duì)知識(shí)的理解、積累和傳承方式的差異決定了制造哲學(xué)和文化，而制造哲學(xué)和文化又影響了國家在工業(yè)道路選擇的路徑和側(cè)重點(diǎn)。