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在西方國家有這樣一句話：To live well， a nation must produce well，說明制造業(yè)是一個國家綜合國力重要的體現(xiàn)。
在經(jīng)歷了互聯(lián)網(wǎng)泡沫和經(jīng)濟危機后，世界各國，尤其是發(fā)達(dá)國家開始重新意識到制造業(yè)的重要性，也在重新審視自己競爭力的優(yōu)劣勢。
第四次工業(yè)革命的到來為各個國家提供了發(fā)展和轉(zhuǎn)型的機遇，也面臨競爭力格局變化的挑戰(zhàn)，智能制造成為各國競爭的新戰(zhàn)場。各國圍繞制造業(yè)，都提出了相應(yīng)的戰(zhàn)略——美國的“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”、德國的“工業(yè)4.0”，日本的“工業(yè)價值鏈”，當(dāng)然還有中國的“中國制造2025”。那么，這些戰(zhàn)略之間有何差異呢？而形成這些差異的根本原因又是什么？
1、對知識的理解、積累和傳承方式的差異決定了制造哲學(xué)和文化
對制造業(yè)而言，簡單地來講即是“發(fā)現(xiàn)問題(比如質(zhì)量缺陷、精度缺失、設(shè)備故障、成本較高、效率低下等)、了解問題，在此過程中獲取信息，并將其抽象化為知識，再利用知識去認(rèn)識、解決和避免問題的過程。”
了解和解決問題的手段和方法決定了所獲得知識的形式，而將知識抽象化加以運用的過程和形式則決定了知識傳承的形式。這個過程可以通過“人來完成”、“數(shù)據(jù)來完成”或是“系統(tǒng)來完成”，這也是決定一個國家制造哲學(xué)的根本原因。
日本
“通過組織文化和人的訓(xùn)練不斷改善，在知識承載上非常依賴人”
日本獨特的克忍、服從和集體觀念文化也深深地影響了日本的制造文化，其主要的特征就是通過組織的不斷優(yōu)化、文化建設(shè)和人的訓(xùn)練來解決生產(chǎn)系統(tǒng)中的問題。這一點相信國內(nèi)許多制造企業(yè)都感同身受，因為大家在接受精益培訓(xùn)的時候被反復(fù)強調(diào)的3個方面就是“公司文化”、“三級組織”和“人才訓(xùn)練”。典型的體現(xiàn)就是日本在20世紀(jì)70年代提出的以“全生產(chǎn)系統(tǒng)維護(TPM)”為核心的生產(chǎn)管理體系。其核心思想可以用“三全”來概括：全效率、全系統(tǒng)和全員參與。實現(xiàn)方式主要包括在3個方面的改善：提高工作技能、改進團隊精神和改善工作環(huán)境，以致在20世紀(jì)90年代以后日本選擇“精益制造(Lean Manufacturing)”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，尤其是“雇員終身制”文化，將雇員與企業(yè)的命運緊密聯(lián)系在一起，使得人的經(jīng)驗和知識能夠在企業(yè)內(nèi)部積累、運用和傳承。
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、確認(rèn)現(xiàn)物、探究現(xiàn)實(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。終的知識落在了人的身上，人的技能提升之后，解決和避免問題的能力也就上升了。
因此對于日本企業(yè)而言，員工是重要的價值，對人的信任遠(yuǎn)勝于對設(shè)備、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的信任，所有的自動化或是信息化建設(shè)也都是圍繞著幫助人去工作為目的，所以日本企業(yè)從來不會談機器換人或是無人工廠。如果中國想要學(xué)習(xí)工匠精神，那么應(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。
日本也意識到了自己在數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)方面的缺失，開始在這些方面發(fā)力。這一點在日本的“工業(yè)價值鏈產(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條工作項目中有7條與大數(shù)據(jù)直接相關(guān)。可以說日本的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略是應(yīng)對其人口結(jié)構(gòu)問題和社會矛盾的無奈之舉，核心是要解決替代人的知識獲取和傳承方式。
但日本在轉(zhuǎn)型過程中同樣面臨著許多挑戰(zhàn)：首先是數(shù)據(jù)積累的缺失，使得知識和經(jīng)驗從人轉(zhuǎn)移到信息化體系和制造系統(tǒng)的過程中缺少了依據(jù)和判斷標(biāo)準(zhǔn)。其次是日本工業(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：“相對于在德國和美國正在加快的制造業(yè)變革，現(xiàn)在日本企業(yè)表現(xiàn)出重視軟件的姿態(tài)。”
德國
“通過設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級，將知識固化在設(shè)備上”
德國的先進設(shè)備和自動化的生產(chǎn)線是舉世聞名的，可以說在裝備制造業(yè)的實力上有著傲視群雄的資格。同時德國人嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，以及其獨特的“學(xué)徒制”高等教育模式，使得德國制造業(yè)的風(fēng)格非常務(wù)實，理論研究與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合也緊密。然而德國也很早就面臨勞動力短缺的間題，在2015年各國競爭力指數(shù)的報告中，勞動力是德國弱于創(chuàng)新驅(qū)動型國家平均水平的一項。因此，德國不得不通過研發(fā)更先進的裝備和高度集成自動的生產(chǎn)線來彌補這個不足。
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→將解決問題的知識和流程固化到裝備和生產(chǎn)線中→對相似問題自動解決或避免。
舉個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)生物料分揀出錯的現(xiàn)象，那么日本的解決方式很有可能是改善物料辨識度(顏色等)、員工訓(xùn)練，以及設(shè)置復(fù)查制度。而德國則很可能會設(shè)計一個射頻識別(RFID)掃碼自動分揀系統(tǒng)，或是利用圖像識別+機械手臂自動進行分揀。
又比如，德國很早就將誤差補償、刀具壽命預(yù)測、多軸同步性算法、主軸震頻補償?shù)冉鉀Q方式以功能包的形式固化到了機床中，因此即便是對制造工藝和操作并不熟練的工人也能夠生產(chǎn)出可靠的產(chǎn)品。也正是這個原因成就了德國世界的裝備制造業(yè)大國地位。
除了在生產(chǎn)現(xiàn)場追求問題的自動解決之外，在企業(yè)的管理和經(jīng)營方面也能夠看到其盡力減少人為影響因素的努力。比如好的ERP、MES、APS等軟件供應(yīng)商都來自德國，大量的信息錄入和計劃的生成及追溯通過軟件自動完成，盡量減少人為因素帶來的不確定性。
然而，德國同樣對數(shù)據(jù)的采集缺少積累，因為在德國的制造系統(tǒng)中對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造一勞永逸地解決。在德國人的意識中不允許出現(xiàn)問題，也就自然不會由問題產(chǎn)生數(shù)據(jù)，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)和虛擬測量等質(zhì)量預(yù)測性分析。另外由于德國生產(chǎn)線的高度自動化和集成化，使得其整體設(shè)備效率(OEE)非常穩(wěn)定，利用數(shù)據(jù)進行優(yōu)化的空間也較小。
德國依靠裝備和工業(yè)產(chǎn)品的出口獲得了巨大的經(jīng)濟回報，因為產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，使得德國制造擁有非常好的品牌口碑。然而德國近年來也發(fā)現(xiàn)了一個問題，那就是大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品本身只能夠賣一次，所以賣給一個客戶之后也就少了一個客戶。同時，隨著一些發(fā)展中國家的裝備制造和工業(yè)能力的崛起，德國的市場也在不斷被擠壓。因此，在2008—2012年的5年時間里，德國工業(yè)出口幾乎沒有增長。由此，德國開始意識到賣裝備不如賣整套的解決方案，甚至同時如果還能夠賣服務(wù)就更好了。
于是，德國提出的工業(yè)4.0計劃，其背后是德國在制造系統(tǒng)中所積累的知識體系集成后所產(chǎn)生的系統(tǒng)產(chǎn)品，同時將德國制造的知識以軟件或是工具包的形式提供給客戶作為增值服務(wù)，從而實現(xiàn)在客戶身上的可持續(xù)的盈利能力。這一點從德國的工業(yè)4.0設(shè)計框架中能夠十分明顯地看到，整個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進一步提升其工業(yè)產(chǎn)品出口的競爭力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟回報。
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