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三国工业4.0的新未来 | 欧洲制造业数字化转型

www.cechina.cn2020.03.20阅读 1219

  工业4.0有了全新的国家级的合作。2月份德国“工业4.0”应用平台、法国未来工业联盟和意大利国家“工业4.0”计划之间的三方合作就推动欧洲制造业数字化提出了新建立书(Position Paper)。建议书涵盖了标准化、法律框架、数字价值创造与人工智能、安全性与信任、研究与转让和技能等方面。以期为欧洲创造一个经济繁荣、环境友好和社会可持续发展的未来。
  三个工业强国
  作为新工业革命的代表之一,“工业4.0”战略的实施过程并非一帆风顺,期间存在诸如科研与生产相分离、相关标准缺失、中小企业缺少测试环境等问题。更重要的是在实施过程中德国政府认识到“工业4.0”不能只是一个封闭的、只针对于某个国家的概念,而是一个需要跨地区、跨国界协同合作的战略。只有在不同国家之间建立起一个长效合作网络,才能保证企业在“工业4.0”生态体系中找到最合适的合作伙伴,进而推动专业性资源的跨地区流动,推进各方协同发展。近年来欧盟各国联系愈加紧密,国家之间政策方面的合作越来越密切,通过欧盟层面的政策,联络欧洲其他强力国家,抢占欧洲制造业发展主导权,进而辐射全球,符合德国的利益。
  法国是欧洲第三大、世界第六大经济体。法国拥有庞大而完整的工业体系,在汽车、航空、轨道交通等领域极具优势,并拥有空客、达索系统、施耐德、阿尔斯通、雷诺等一批世界级的软、硬件企业。法国提出未来工业计划,并专门成立了由工业和数字技术领域相关单位组成的未来工业联盟,主要负责协调该计划的各项行动。
  意大利是欧洲第四大、世界第八大经济体,也是传统的工业强国。意大利在世界范围内拥有一些如汽车、航空航天、专用机械设备、医药、皮革与成衣等极具优势的产业,在高新技术和传统技术中均有体现。意大利拥有独特的工业结构:少量的大型公司(基本是举国家之力来发展的)和超级多的中小型公司,为意大利经济提供良好的弹性。意大利推出国家“工业4.0”计划,意在提升企业竞争力、提升整个产业链竞争力。
  桃园结义
  在这样的背景下,三个国家的合作由来已久。
  2017年3月于柏林举行的“G20数字化制造”会议期间,德国“工业4.0”应用平台联合法国未来工业联盟和意大利国家“工业4.0”计划三个机构代表三个国家就推进工业数字化的三方合作达成一致。
  6月三国发布《共同行动计划-制造业数字化三方合作的路线图》(Shared Action Plan Industrie du Futur / Industrie 4.0 / Industria 4.0 in France – Germany – Italy),对合作的框架和内容进行了论述,将合作的核心领域分成三个工作组:
  (a)标准化和参考架构模型。通用标准对于数字化行业至关重要。因此,第一个工作组将确定相关标准,协调标准化工作,协调管理体系,并找到在标准化领域整合中小企业的方法。该小组由德国负责。
  (b)中小企业整合和测试平台。为了使中小型企业更容易进行数字化,第二工作组将收集和合并来自所有三个国家的示例应用程序,传播和完善工业4.0方案,并促进国际测试基础设施网络。该小组由意大利负责。
  (c)政策支持。为了从数字化中有效受益,行业需要有利的框架条件。因此,第三个工作组将就来自许多不同部门和级别的政治解决方案和计划的最佳实践交换意见,协调这三个国家在欧洲和国际论坛上的共同立场。该小组由法国负责。
  而到了2018年3月三国再次共同发布《数据所有权》(Trilateral Cooperation on Digitizing the Manufacturing Industry Common Position on “Data Ownership”),指出经济和社会各个领域进行的数字转型已经改变了人们看待数据的方式,对数据的法律保护成为必不可少的问题。法德意三方合作认为,保持开放创新和数据保护之间的平衡,特别对较小的市场参与者尤其重要,并提出了具体的政策路线。
  《智能制造三方合作的巴黎宣言》(Paris Declaration of the Trilateral Group for Smart Manufacturing)也同期发布,在端到端的数字连续性和全球标准化对数字化经济至关重要的背景下,三方同意联手制定共同的国际化行动计划,通过制定智能制造的全球标准,推动全球生产和价值创造的重构,实现欧洲工业数字化。
  与此同时共同发布的还有《管理壳的结构》(The Structure of the Administration Shell: Trilateral perspectives from France, Italy and Germany),对管理壳进行了阐述,提出资产管理壳提供了一个关于信息和功能的灵活框架,以促进智能制造方面的工作。资产管理壳结构涉及所有工业部门和所有类型的工艺(离散制造、连续工艺、混合生产)。它考虑到不同价值链(物流、采购、生产、出货、服务)的具体情况,满足涉及多个合作伙伴甚至是总体增值网络的需求。报告附件还列出了相关标准、观点、最佳实践,工业 4.0 参考架构模型,以及智能制造标准全景。
  最新远景
  二月份这次建议书,则从六个方面再次对三国合作提出更加细致的说明。
  一、建议书首先提出制造业数字化的愿景:为欧洲创造一个经济繁荣、环境友好和社会可持续发展的未来
  全球数字网络中人,机器和工厂之间日益紧密的联系正在推动工业发展。同时,欧洲面临着保护主义和社会两极分化所带来的经济和社会挑战。这些与企业家自由、数据和信息安全、透明度、自治权、人身权利保护等欧洲价值观形成鲜明对比,推动人成为数字发展的中心。它的实力、价值和B2B领域的专业知识使欧洲能够在政府倡议和工业部门的支持下应对上述挑战。最终,只有当创新、可持续性、道德和社会被理解为一个整体的交织元素时,工业数字化才能成功。
  促进可持续的、可信赖的、创造价值的数字化意味着需要邀请所有市场参与者为工业4.0讨论做出贡献,同时为以市场为导向的循环工业经济制定激励措施。为了使欧洲同时实现经济繁荣和社会稳定,各级都需要技能再培训。
  欧洲经济的未来不在国界之内,而在于考虑到各个合作伙伴的优势,共同形成一个强有力的、可持续的、跨国界的价值创造过程。这是欧盟需要工业4.0共同战略和数字政策战略的地方,使工作能够跨部门和边界进行。一个网络化的治理结构,作为欧盟倡议相对应的整合接口(纵向倡议,例如为未来工作项目成立的欧洲未来工厂研究协会EFFRA、发展以人为本、以知识为基础的下一代制造模式制造未来项目MANUFUTURE,也包括横向倡议,例如致力于促进欧洲机器人技术的研究开发和创新的组织euRobotics、构建欧盟的物联网生态体系的物联网创新联盟AIOTI),将为共同的数字化战略奠定基础。  
  为了使欧盟成为工业数字技术的领导者,需要在欧盟范围内创造一个连接便捷、网络安全、数据监管和与ICT可互操作标准的环境。德国“工业4.0”应用平台、法国未来工业联盟和意大利国家“工业4.0”计划在本文中提出了他们的建议。
  二、互操作性和法律框架
  互操作性、通用标准和集成使公司之间以及跨境合作成为可能。为了保证系统的互操作性(这是数字生态出现的必要条件),公司需要一个监管框架来促进创新的同时确保法律上的确定性。
  鼓励创建符合“欧洲制造”安全标准的可互操作且合法安全的欧洲云基础架构。
  产业竞争要求在速度、可靠性和持续覆盖(包括跨境)方面建立一个高效的全欧盟网络,并建立安全的5G网络基础设施,以支持物联网等技术创新的全面部署。
  应对具有“跨市场地位”的平台运营商进行监管,它们获得市场有关数据(包括从工业4.0参与者获得的数据)的途径应受到竞争法的管制,以便平台运营商不使用这些数据来防止或阻碍第三方在其它情况下进入市场。
  为了测试创新技术和应用,以及在工业领域中快速和精确地制定新的法规,欧盟必须允许使用“沙箱”作为促进创新的工具,暂时将新应用从现有法规中豁免。例如在安全无监管的空间中测试数字孪生在制造业中的应用这样的新概念。
  三、欧洲数据经济、数字价值创造与人工智能
  欧洲数据经济(data economy)采用大数据、人工智能进行数字化转型已经走在路上。工业方面,拜耳生物制药公司位于加巴纳特的工厂通过大规模实施多种突破性技术(包括先进分析法和数字化绩效管理),但拜耳凭借庞大的数据库,将质量波动降低了80%,生产线效率提升了40%,维护成本降低 25%,同时与技术供应商联合培养了具备项目管理、先进分析和变革管理能力的人才。菲尼克斯电气构建“客户驱动的数字孪生”——通过对每个客户的具体要求构建数字孪生,使得维修或更换产品的工作时间减少了30%。金融方面,欧洲银行业纷纷将数字化转型作为突破发展的重要战略,采用大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术,推动数字化变革,重塑数字化时代新的竞争优势。例如,短贷平台Wonga使用第三方数据进行风险评估,客户仅需提供个人基本资料、银行或信用卡信息,就能够在数秒内完成贷款审批。瑞银集团(UBS)为高净值客户建立了基于人工人能的专门系统,只要客户发出调整资产结构的指令,系统几秒内就能完成,较此前的平均45分钟大幅提升。
  在这样的背景下,强化欧洲在数据的使用和供应方面的主导作用,并推动单一市场中数字化和非数字化部门的整合有重要意义。
  欧盟委员会2月19日公布了一系列数字化转型规划,包括如何使欧洲适应数字化时代的总体规划和《欧洲数据战略》《人工智能白皮书》两份文件。其中《欧洲数据战略》的目标是确保欧盟成为“数据赋能”社会的榜样和领导者。为实现该目标,欧盟计划建立统一的数据市场,解锁尚未得到利用的数据,使数据能够在欧盟内部流动,实现产业、学术、政府等部门共享。《人工智能白皮书》则构想了一个卓越的、可信赖的人工智能体系框架,其目标是通过公私部门合作调动整个产业链资源,建立正确的激励机制,以加快人工智能部署。可以说,与这份三方建议书一脉相承。
  安全与信任
  由于涉及数据和人工智能系统,某些情况下可能存在重大风险,因此建立信任至关重要,在一些高风险领域需要清晰的规则。合作是建立在信任的基础上的,必须是安全(Safe&Secure)的。在这个全球互联的世界里,数字交易需要新的方式来建立安全和信任。
  应建立统一和透明的安全标准和认证制度。一方面,企业必须能够遵守安全标准;另一方面,应限制不符合这些标准的企业的市场准入。这将强化数字单一市场。
  公司应该能够对数据自治、数据保护、数字身份、一般合同法,以及在安全的IT环境中灵活使用通用业务条款和保护网络结构中的商业秘密有信心。因此,有必要建立一个创新友好、可靠的法律数据政策框架。实施工业4.0应用程序的模板合同,以及平台测试床的结果可以在这里提供正面的促进作用。
  研究和技术扩散 
  一个杰出的研究创新生态系统是工业数字化转型成功的基石。欧洲创新能力的强大最终是通过研究及其成功转化为创新而产生的。三方建议书认为:
  应该加强工业和可持续性领域的研究。各种研究都需要在平衡的关系中,把重点放在关键使能技术(KETs),直到在实际应用领域首次部署。ICT、自动化和人工智能在智能生产和制造方面的潜力应得到更多的关注,获得更多政策和预算支持。同样,应进一步研究ICT(包括人工智能)在工业应用中的潜力以及实现循环经济的路径。这就需要将未来的技术转移到更广泛的用途。
  应使中小企业更容易获得资金支助。应支持中小企业投资于工人培训和提高技能。需要消除行政障碍,同时应提高申请过程的透明度以及供资率和核准率,更多的积极例子值得注意。
  技能
  技能对于数字化转型成功至关重要。因此,将在以下领域提出欧洲技能战略:教育和培训系统必须能够预测和提供新兴技术所需的知识和技能。因此,应重新界定教育制度,以便为未来发展适当的技能。应该为下一代推广STEM职业,并且应该开发人工智能方面的欧洲课程。加强教育和培训、研究和商业部门之间的合作,同时工业部门应在为工人提供培训和终身学习方面发挥积极作用(例如职业培训、基于工作/学习的双重制度和促进针对具体部门的培训)。
  建议鼓励欧洲联盟委员会就教育和职业培训展开全球讨论。欧洲工业需要充分挖掘能源、气候和数字化转型的潜力,为此,必须能够对劳动力市场未来的变化(人工智能、机器人生产设施、自动驾驶和电动汽车)做出适当反应。
  小记
  德意法三国工业4.0合作寄托着欧洲制造业数字化转型的未来。三国自合作以来发布了若干规划与声明,此次建议书再次细化了推动欧洲制造业数字化的措施。除了继续深化“工业4.0”、“数字化转型”这些火热的概念,也呈现了欧洲工业规划的体系性和延续性。