文/阮晓东
德国实施标准化战略迎接“工业4.0”
德国的制造业和产品在世界上有着极佳的口碑,德国人对产品的认识以及设计开发的理念成为全球制造业的楷模。从汽车、工程机械、实验仪器、厨具、家居、制药、食品、化工、电子产品到所有制造业领域,德国人的严谨渗透到产品的每一个细节上,这也让德国的产品有着独特的产品识别。
对于一个资源匮乏的国家,对于一个在两次世界大战中受到重创的国家,我们十分佩服德国人的实干精神。当然,我们看到了两百年来德国制造业持续的以其产品的高质量和高服务赢得了客户的信赖。那么,德国制造业保持长青的秘密在哪里呢?
答案的标准化。标准化的应用与推广,在德国崛起中扮演了一个重要的角色,并对德国维持在欧洲的大国地位起了重要作用。
要想知道德国对标准化工作的重视程度,有如下一系列数据:目前德国在欧洲和世界各大标准化组织中拥有多数席位。2008年,德国在ISO、IEC两大世界标准化组织中所担任的秘书处数量达到151个,其中ISO134个,IEC31个,超过美国,成为担任秘书处数量最多的国家。这些标准化组织对标准制定过程产生相当大的影响。据统计,80%以上的德国标准(DIN)上升为欧洲标准(EN)和国际标准(ISO),DIN在ISO中的贡献率已达到了19%,位居第一。
德国之所以如此重视标准化,是因为在全球化竞争中,标准化可以说是简化出口贸易、更快传播技术知识和创新理念、提高商业竞争力的最有效的方法。试想一下,如果世界上各大产品的生产标准是德国标准的话,那么德国出口产品就能够在欧洲共同市场及世界市场上顺畅流通,并且会积极带动德国生产体系不断的扩张,从而创造出巨大的商业价值。但是聪明又实干的德国人又不仅仅局限在某一领域,而是不断地推陈出新,根据新的产品创造出更多的新标准,又不断地将本国的标准转化为国际标准,从而间接影响其他经济区域标准的制定,也包括中国。
正因为如此,德国才赢得了欧洲经济发动机的美名,也可以说德国是对“谁制定标准谁就拥有市场”的最佳诠释。
2013年的德国汉诺威工业博览会上,德国首次提出了工业4.0战略,这也含沙射影地表明德国实际上已经撇开中国等二流制造业国家,率先进入到另外一重制造业的境地。犹记得当时刺激中国的是默克尔身为国家总理,在这次展览会的开幕式上义正言辞地表示德国为此要做十件大事,包括将德国宽带提速到50M、加快公共区域免费WiFi建设、推进大数据的安全与政策的平衡、把德国制造打造为数字安全的先进品牌、推动交通联网与汽车联网技术的大力发展等,而这些“大事”,正是中国发展“中国制造2025”的痛点。仅以宽带提速到50M为例,就让李克强总理深为不安,这也直接引出了李克强总理对通信领域流量清零和宽带提速点名批评的声音。
但这些还不是重点,有着浓厚德国特色的工业4.0,实际上是德国根据自身工业特点所进行的进一步延伸,这种延伸,建立在德国工业巨头西门子、博世、巴斯夫等企业最近二十年的经验和技术积累上,因为工业4.0的核心是智能制造,通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。更为深远的影响是,德国期望未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重构整个社会的生产方式。
从德国的制造业基础来说,很多条件已经具备,特别是硬件条件。德国正在做的而且将一直在做的,是德国人想通过最为擅长的标准化工作,来将世界的先进制造业又一次拖到“德国标准”里。
何以这么说?我们看一下德国标准化学会(DIN)的反应。DIN的领导表示,在德国“工业4.0”实施建议的8个优化行动领域中,标准化列于首位。因为“标准化是创新的驱动力,亟待解决的首要任务,也是实现市场和供应商领先战略的手段。”
目前德国已经制定了“工业4.0”标准化路线图。根据该路线图,德国已在国家层面、欧洲层面以及国际层面推进“工业4.0”标准化工作。包括在ISO(国际标准化组织)设立“工业4.0”相关的战略咨询小组,规定、审核与“工业4.0”/智能制造相关的现有标准、使用案例及当前工作,确定是否需要制定相应的标准,对TMB拟采取的措施提供建议,对其他的全国性、区域性和国际性活动进行监控,并在合作机制方面向合作伙伴、尤其是IEC(国际电工委员会)和ITU-T(国际电信联盟)提供建议。
为了抢占先机,德国标准化协会(DIN)与美国工业互联网联盟(IIC)已经于2015年6月17日在柏林签署谅解备忘录,协调德国标准化协会(DIN)与工业互联网联盟(IIC)相关的活动。
这是德国制造业实力的展示,更是国家信心的象征。
在经济全球化中,专利和知识产权是防御武器,货币是进攻弹药,但游戏规则是标准。我们今天看到的世界经济运行的模式,有许多是在美国和欧盟制定的游戏规则中操作的。标准之争,历来也成为大国之间利益的诉求和博弈焦点。所以在全球化的今天,可以说谁掌握了标准,谁就赢得了市场主导权。有人说这场各国之间没有硝烟的战争一直的展开,因为长久以来,美国和欧美一直是国际标准制定的老大,也一直掌握着国际标准的制定权。
比如中国的高铁已经成为中国制造的亮点,但是中国高铁走出去的最的障碍,就在于高铁标准被国外垄断。以中铁建参与建设的土耳其安伊高铁为例,该项目是土耳其安卡拉至伊斯坦布尔高速铁路的主体工程,土耳其就明确提出要采用欧洲标准。此外中国公司正在商谈的伊朗高铁,也确定采用欧洲标准。
为何要用欧洲标准,难道中国标准不能满足高铁的运行需求和安全性吗,答案的焦点当然不在这里。在标准的背后,实质是中国企业和欧美企业的商业利益之争。毕竟,采用欧洲标准,意味着中国高铁所有的产品装备都要经过欧洲认证,包括信号、机车、钢轨、水泥、橡胶垫片、紧固件等,此外还包括设计规范、工艺流程,甚至模具都需要改变为欧洲的高铁标准。有报道称,一家中国道岔生产厂商,如果要获得欧洲认证,至少要花费600万元。如果再改造中国高铁厂商模具、生产设备的规格、工艺流程等,资金投入更大。这些都将大大增加中国高铁的生产成本。
很多专家就对欧美国家的强制性做法不满。“国际市场能接受欧洲标准、美国标准、日本标准,为什么就不能接受中国的高铁标准?”专家翁振松称。但是也有专家表示,中国的高铁毕竟还是新生事物,需要较长时间的检验。只有中国标准需要获得高铁在安全性、速度、舒适感等各方面技术的支撑,也需要经历不断的考验和磨砺,才能真正获得其他国家的认可。
打铁还需自身硬。中国不想沦落为发达国家的“加工厂”,就需要在制造业中有过硬的技术积累,有长期的科研积累,更需要有“实业兴国”的心态,而不是靠着房地产和虚拟金融在一个劲地吹泡沫。
中国在2015年曾经扬眉吐气过一回,这也是中国标准组织在争取权益过程中为数不多的几次胜利。这次胜利针对的是智能制造中最为关键的物联网标准构建环节。围绕着世界范围内“物联网标准工作组”的成立,中国人据理力争,终于赢得主导权。
但事情却进展地一波三折。2014年,在物联网标准架构谈判中,美国费尽心机要争夺主导权,奥巴马总统甚至亲自出面干预。在具体细节上,美国试图将中国逼入墙角。比如自WG10提出后,美国编委发难,要求重新选择物联网系统架构的国际标准项目主编辑,理由是中国参与国际标准委员会经验不足,中国是第一次牵头巨大的标准体系有不可靠因素,甚至还提出选一个母语是英语的主编辑这种刁钻的问题。在美国的蛊惑之下,一度让参加大会的成员国对中国的能力产生犹豫。
不过,我国在物联网领域前瞻性强,布局早,速度快,形成了较强的技术积淀和人才储备,在技术层面上毫不逊色于西方国家;我国成立了国家物联网基础标准工作组和多个物联网应用标准工作组,在物联网标准的制定上已占得先机,领先其他国家,这些都是我国能推动国际标准制定的坚实基础。而更有说服力的是,我国提出的物联网标准架构也符合大部分成员国的利益。
2015年6月,国际标准组织(ISO/IEC)在比利时布鲁塞尔召开的物联网标准化大会决定,新成立的物联网标准工作组(WG10)将同步转移原中国主导的物联网体系架构国际标准项目(ISO/IEC 30141),并由中国专家继续担任该体系架构项目组主编辑,这标志着我国继续拥有国际物联网标准最高话语权。
寻求统一标准是普及一项新兴工业产品的必经之路,而标准之争在科技领域是永远的话题,谁主导了标准,谁就占据了分配资源的权利,物联网标准自然也服从这个道理。
当然,中国在制造业领域很多事情做得都不完美。标准缺失一直被视为我国制造业升级的“拦路虎”。事实上,经过多年发展,我国已形成相对完善的制造业标准体系。据统计,2014年制定的31000多项国家标准中,制造业占70%。尽管如此,中国在高等级产品和创新产品的标准领域却一直落后。“制造业表面上看是没有标准,但实际上是标准无法满足制造业转型升级的需要。”中国汽车工程学会副秘书长公维洁表示。
比如在新能源汽车的发展过程中,中国的相关机构由于没有事先统一充电接口,也没有出台统一标准,结果就造成了大量的资源浪费,这也直接影响了新能源汽车的推广。后来为了了兼顾各方的利益,国家才在2016年初由国家电网发布了最新版的电动车充电系统标准和协议。
此外,在装备制造领域,国家标准委工业二部副主任王莉曾表示,标准对创新的反馈速度不够快,一项标准从立项到审批需两到三年时间,显然已跟不上实际需要。随着新业态的发展,过去那种单一领域的标准化工作模式已无法满足需求,需建立系统的标准化机制。
比如最新的机器人领域,目前全球服务机器人技术突飞猛进,新成果不断涌现,但其产业化存在两大瓶颈缺乏检测标准和高成本在我国长期存在。机器人领域的“四大家族”(瑞士ABB、日本安川电机、德国库卡机器人、日本发那科公司)所采用的机器人标准、尤其是安全标准,基本都采用了国际标准。但我国虽然在大力研发机器人标准,但与国际发达国家相比,还有一定差距。
一个典型的例子是德国的库卡机器人公司已经在上海松江开设新厂投产机器人。该工厂年产能达到5000台,成为库卡继德国奥格斯堡、美国底特律之后的又一大中心。但该工厂所有的产品均以德国标准制造。原因何在?德国标准更为全面,生产过程更为精密,安全程度也更高。
还有智能制造的快速发展,更加凸显了中国在中高端标准的欠缺,如“互联网+”类标准、“制造+服务”类标准,国家难以快速地以及有针对性地出台标准帮助企业完善产品。你听说过“智能自行车”和“智能手表”的标准吗?目前世界各国都在抢先占领无人驾驶汽车的制高点,你听说过中国在这方面的标准方面发力吗?但是丰田为了在无人驾驶汽车的标准方面抢先,在去年宣布了其在未来五年将投资10亿美元在硅谷建立一个专注于人工智能和无人驾驶汽车的公司——Toyota Research Institute(TRI)。虽然我国国内的百度的“百度大脑”、科大讯飞的“讯飞超脑”计划都有针对未来汽车的研究布局,但是标准还是一片空白。
得标准者得天下,谁掌握了标准,谁成为标准的制定者,谁就能在竞争中拥有主导权和话语权。德国的实践证明,标准立得越早、越实、越精,科学创新的效果就会更明显、影响更广泛、意义更深远。当前,我国政府全力部署“中国制造2025”,制造强国梦想下制造业加速转型升级,标准体系建设成为未来很长一段时期必须重视的内容。
2016年初,工信部、国家标准化管理委员会联合发布了《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》,从不同维度系统地梳理了智能制造相关标准,并针对当前存在的关键领域瓶颈,总结出一些亟需制定的基础共性和关键技术标准,以加快推进智能制造的进程。
之后,2016年2月,国家标准委、工业和信息化部关于中关村科技园区丰台园管理委员会等11家单位开展国家高端装备制造业标准化试点项目的通知。
目前,国家相关机构已经针对《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》给出了一份详尽的已发布、制定中的智能制造基础共性标准和关键技术标准明细表,根据这份《明细表》),以“基础共性”和“关键技术”为两大方向,共梳理出220项标准。
经过多年的发展,中国在全球制造业占比达到20%,成为名副其实的全球制造业大国,并拥有世界上最为完整制造体系和丰富的人力资源优势,高铁、百万千瓦级发电、超高压输变电、超级计算等一大批制造业成果不断涌现。但是当前中国制造业,也面临综合成本上扬、市场需求放缓的持续压力,资源、能源、环境、市场的约束不断加剧。因此,中国进入了迫切需要推进产业结构升级、加快经济发展方式转变的重要时期。
中德制造业具有很强的互补性,在高端装备制造、节能环保、新能源、新能源汽车以及中小企业发展等领域,双方合作的空间和发展潜力巨大。中国的智能制造和德国的工业4.0,是中德双方为应对新一轮全球竞争而采取的新战略,具有相同的战略使命和核心理念。
但是,虽然中国制造业虽有较好的制造设备基础,但在标准体系建设方面还面临着较大的困难。比如在软件跨系统、跨平台集成应用方面,由于缺乏统一标准而导致资源匹配困难,软、硬件利用率低。此外各标准组织间的交流和沟通较少,缺乏统一的顶层框架,使基础、应用等各类标准互不兼容。这都与德国完善的标准体系形成了鲜明的差异。
我国已经认识到自己的不足,所以为了加强交流和相互学习促进,中国正在把德国作为学习对象,高层也开始促进中德在智能制造领域的合作,并已经从概念研讨、分散交流已上升到战略布局、务实合作的新高度。
比如在2015年12月16日,首届中德智能制造/工业4.0发展与标准化交流会在上海召开。工业和信息化部副部长怀进鹏、上海市副市长周波、国家标准化管理委员会副主任殷明汉等参加。怀进鹏还就未来中德两国在智能制造、工业4.0领域的合作提出了六点建议。其中就包括在现有中德标准化合作平台基础上,组织双方的协会、企业和科研院所,开展对话交流,推进标准化合作,共同研究讨论智能制造/工业4.0参考模型和标准体系框架。在适当的时候,在国际标准化组织中联合提交智能制造/工业4.0提案。