群雄并起的时代,宁德时代(CATL)稳坐动力电池“头把交椅”。
高工产业研究院(GGII)数据显示,2021年宁德时代动力电池国内市场占有率达到49.53%,领先第二名比亚迪市占率超32%;世界疆场上,宁德时代的市占率达到了32.6%,行业销量第一的桂冠已连戴五年。
倪军教授是宁德时代的首席制造官、工程制造和研发体系联席总裁,从事先进制造技术的研究已经40余年。同时,他也是世界经济论坛未来制造委员会的专家,多次受邀为中国制造业与科学技术的发展出谋划策。
作为锂电行业终端企业的典型代表,倪军在近日的一场直播活动中阐述了其对智能制造的观点和看法,并对制造业在各国的格局、战略和未来机会、挑战进行了分析。
1.谁在追求智能制造?
倪军:从大规模生产,到精益生产、柔性制造、可重构制造,再到智能制造,每过去20年,就有一个新的制造模式被创造出来。从根本上说,这是追求制造成本的降低、质量的提升、对市场的快速反应,以及整个制造系统的高效运营。
2020年开始,我们已经进入到智能制造时代。随着第四次工业革命的到来,汽车制造、半导体制造、航空制造、锂电池制造等工业行业,对传统的各种业务指标,整体呈升级转型的趋势。
从质量、成本、产能、效率、有效利用率、维保等不同维度可以看出,目前大家都在追求到未来,而未来是零缺陷的、非常精益的生产,产能完全充分利用,生产率提高,有效利用率高,以及预测性、智能维护等等。
各行各业基本上都是沿着这条路在走,不过每个行业的产业基础和发展阶段不同。
2.如何定义智能制造?
倪军:智能制造要有两方面知识 :一是工业知识,专业知识必须具备,二是数据知识,包括IT、通讯、数据分析方法等等。
二者的有效结合,在中国叫“两化”结合,也就是工业化和数字化或信息化融合。
不同的行业区别很大。不深入到行业,不了解行业产品,不了解工艺、设备、业务流程、市场、客户用户场景,就说能解决端到端,能实现智能制造,我不太相信。
只开发一个系统,或者开发一个智能化平台,就想实现智能制造。对于这一看法,我持保留观点。
3.智能制造有何特征?
倪军:讲到智能制造,10个人有10个人不同的理解,没有标准答案。我认为智能制造系统应该具备的一些主要特征是:
首先,在传统制造系统追求的质量、成本、柔性和效率以外,还要追加对市场的快速反应能力,抗各种干扰的能力,包括来自供应链的干扰,包括环境影响、设备影响、原材料影响等等,以及系统能够快速重构、可重构、可重复利用。
第二个,智能制造系统主要生产设备应该具备自我感知、自我适应、自我补偿的能力,来应对各种生产环境下的变化。人、机、料、法、环,各个环节都会有不确定性。在众多不确定性下,怎么保持产品品质一样好,这是一个很大的挑战。
我们希望智能制造系统具备自动预测性,能对质量追溯以达到零缺陷。在设计及运营的时候,让制造系统具备“工程免疫能力”,实现零故障。
让我判断制造系统是不是智能化,我首先问能不能保证首件成功、件件成功?
达沃斯论坛推出了Lighthouse project(灯塔计划),打造一批灯塔工厂作为样板和标杆,让各行各业进行效仿。可以看到,革新故事基本上都是围绕着如何快速满足客户需求,如何提升供应链的韧性,如何提升生产速度和生产力,也越来越重视可持续发展,包括绿色制造、绿色能源的使用。
当然,是以智能化为主的。
4.制造业目前趋势如何?
倪军:首先,虽然当今世界逆全球化趋势在抬头,但是整体来讲,制造业还是聚焦全球化市场及全球化竞争。市场基本是全球打通的,无法在某个市场上独一享有某种特殊的竞争优势。
第二,市场变化非常多端,我们很难预测市场。
第三,技术快速迭代,而且进入第四次工业革命之后,技术分享、技术传播等也非常迅速。
第四,主要国家都已经发现了人才短缺。
当然,还有来自于制造系统内部和外部各方面的影响,尤其是供应链,对制造业的影响非常大。过去几个月,上海的新冠疫情对全中国乃至全世界的制造业都带来了巨大冲击。当然,战争也会对整个制造业带来影响。
5.决定未来制造的关键所在?
倪军:作为一个技术人才,作为研发教授,我总归觉得技术是非常关键的。其实不然。未来制造中,很多因素的重要性远远超过技术上的一些创新。
比方说,政府政策、贸易协议摩擦;比如货币、外资直接投资。当然,还有基础设施、能源供应,还有人才、薪水、可靠的原材料供应,以及整个创新的生态。这些非技术的因素,和技术创新是同等的重要。
6.德国、日本、美国未来制造布局?
倪军:德国制造业领袖们的未来战略是:首先,聚焦精品;第二,保持创新优势;第三,推动工业4.0,也就是我们的智能制造或物联网、大数据相关的制造业升级转型。
虽然已经建立了相对稳定和可预测性的政策,也非常擅长培养技工队伍,但德国制造业领袖们仍然非常担忧,因为他们的年轻人不太希望从事制造业;此外,他们希望能够降低制造成本,尤其是能源和原材料。
日本制造业长期非常重视人才;一线生产员工也是世界首屈一指的;日本传承出口文化,市场也是全球市场;另外,日本有很多隐形冠军。这是日本制造业得以持续发展的一个主要因素。
不过,日本制造业的领袖们也非常担心。一是因为日本传统制造业提升的文化是不断改善,这和革命性创新的冲突不可避免;二是日本文化对失败的容忍度非常低;日本原材料成本、能源成本非常高;年轻一代也不愿意离开日本,不利于未来对全球市场的响应;另外还有日本的货币因素等等。
美国制造业的基础研究非常强,但市场化、产业化能力比不上德国、日本,从基础研究到产业市场之间有鸿沟。美国的制造策略不是一张牌,是一组牌。其中,美国2012年开始成立制造业创新中心,5年内每个中心联邦政府会投入7000万美金,州政府要匹配,企业参与也要匹配,每个中心有几亿的美金做研发。
美国政府近期来也制定了5个战略领域:一是公共卫生,二是American leadership in industrial future(美国未来工业的引领),还有其他的包括能源、太空等等。主要是第二点,关于未来工业,叫industries of future,有AI、量子计算,包括先进的通信网络、先进制造及物联网相关的一系列系统。
7.中国制造业崛起的动因和挑战?
倪军:中国制造业崛起有多方面动因:有巨大的市场;低成本生产,有竞争优势;中国政府对制造业的支持非常强大;另外一点就是FDI(foreign direct investment,外商直接投资),这一点在很多情况下被大众忽视了。
此外,员工素质好;有众多区域性制造业基地;基础设施在全世界是最好、最先进的,包括铁路、港口、机场、高速公路等等。
当然,中国制造业也面临很多挑战。
首先,由于地缘政治及疫情影响,出口市场萎缩,以及生产成本快速上升,原先依赖竞争优势已经不存在。
二是宏观经济下行压,资金、研发投入、供应链、劳工等各方面受到了很大的压力。
中美贸易战、新冷战思维、美国希望和中国在科技领域脱钩等等,也对中国制造业带来了新的挑战。
制造业有往高附加值生产转型的压力。随着国家经济发展、员工的工资结构不断提升,必须要创造出更高价值的产品和服务才能支撑这种劳动成本。
去年很多地区实施拉闸限电,这对制造业也造成了很大的挑战。
还有创新环境。比起发达国家,中国企业研发能力严重不足。当然也有华为、宁德时代等例外,但这都是个例。
8.中国成为制造强国的关键?
倪军:第一,要非常重视基础工业,把基础夯实。没有好的基础工业,我们的设备精度、耐用性、耐久性、可靠性,都赶不上国际前端的产品。
第二,继续加强科技研发投入。中国工业尤其是制造业企业的研发能力比较欠缺。从量来讲是,我们是世界第一,但从质量、技术性能、创新来讲,和世界上一流的设备制造商、系统制造商、控制或软件等等相比,还有很大的差距。
第三个是人才。制造业需要跨学科、复合型人才,传统工程教育需要进行大的改革和提升。同时,还包括多层次的技术和技工人才,不能全是博士,而是要像金字塔一样,搭建人才梯队。
第四,打通从知识到技术、从技术到产品、从产品到商品的全生命周期环节。只有赚了钱,公司才有钱投入到新的技术研发,新的研发变成产品,再销售到市场,这个环要打通。只是拿来主义,我觉得不行。
第五,鼓励创新创业,尤其是要尊重知识产权,强化知识产权保护。如果对知识产权、IP不加强保护,对企业来说,研发后被抄袭等于白投。
第六,尊重软件。部分人对软件系统、硬件设备的合理价格认识不清,花100万买硬件,有一个大设备摆在那里,觉得值;100万买软件,买USB,觉得不值。不合理调整软件硬件的关系,中国很少人愿意在软件、算法上投入。这也造成了目前的技术“卡脖子”,工业大型软件全是在国外的。
最后一点,保持改革开放的政策,积极吸引外资,加强国际合作。这是中国过去二三十年制造业发展的一个关键因素,未来必然还是一个非常关键的因素。