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“工业4.0”助力航空工业迈上新台阶_5

2019-04-22 09:09栏目:电商
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  如果中国要保持其制造大国的地位,并发展为一个制造强国,就必须对原有产业结构进行调整和升级,不断提高生产力和创新能力。工业4.0对中国来说,无疑是一个独特的机会。

  1978年,获卡尔斯鲁厄理工大学工业工程学学士学位;1983年,在阿尔斯通公司任职。1991年加入空客公司,历任成本控制中心主管、机身生产部主管等职务。2015年,任德国航空航天协会理事长。

  作为世界老牌工业强国,长期以来,德国制造是世界高端制造的代名词之一,德国生产的汽车、精密机床、医疗设备等工业产品享誉于世。

  在德国政府推出工业4.0概念后,德国工业尤其是航空工业将会出现哪些新的发展趋势?中德之间航空企业的合作前景如何?为解析上述问题,杂志近期专访了德国航空航天协会理事长福尔克尔图姆。

  记者:本世纪以来,为解决制造业空心化的问题,欧美工业发达国家掀起了一股再工业化的浪潮,不断加强在新能源、新材料、新技术等领域的技术革新,抢占新一轮工业革命的制高点。在此过程中,德国提出的工业4.0计划引起了人们的高度关注。德国提出该计划的原因有哪些?工业4.0的具体内涵是什么?发展目标何在?

  福尔克尔图姆:我认为,工业4.0是人类历史上已经发生的三次工业革命的延续,同时也是即将发生的第四次工业革命的重要标志。如果说前三次工业革命分别以机械化、电气化和计算机化为主要标志,那么,第四次工业革命的核心内容无疑就是物联网。目前,在全球范围内,物联网正在寻找更加广泛而深入地融入制造业的方式。在个别案例中,IT系统已经是制造系统的核心,渗透到设计、材料、制造、售后服务等一系列环节,在整个产业链中发挥着至关重要的作用。

  未来,随着工业4.0的发展,更多、更复杂的系统将通过物联网连接起来。通过资源整合和流程再造,我们可以使生产流程更加灵活和高效。从长远来说,工业4.0的一个终极目标是将大规模定制提升到一个新水平,这意味着单件产品生产可以和传统的批量生产同样高效。目前,我们距离这一目标还有相当大的距离。

  作为世界首屈一指的制造强国,长期以来,德国都是现代化生产流程的关键驱动力之一。本世纪初,为了应对新一轮工业革命的挑战,提高德国工业的竞争力,在德国联邦教研部与联邦经济技术部的资助下,德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界对未来制造业的发展趋势进行了研究和探索。在此基础上,2013年4月,德国政府在汉诺威工业博览会上正式提出工业4.0战略。目前,该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同,弗劳恩霍夫协会已在其下属的6?7个生产领域引入工业4.0概念,西门子公司也将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。

  根据联邦经济技术部的预计,工业4.0技术将使制造业的面貌发生根本变化,生产率增长将达到30%。从某种意义上说,工业4.0技术的成功实现是德国保持制造强国地位的重要前提。此外,工业4.0将能有效处理和解决我们当今面临的一些全球性挑战,例如资源和能源利用效率、城市生产和人口变化等。也正是因为这一点,工业4.0得到了包括中国在内的世界上不少国家的积极响应。

  记者:2014年10月,在李克强总理访问德国期间,中德双方签署了《中德合作行动纲要》,两国共同宣布将会针对工业4.0开展深度合作。目前,双方的合作正在快速推进,中德工业4.0推动联盟已经落户青岛。您如何看待双方的合作前景?

  福尔克尔图姆:作为在世界上具有重要影响的两个制造大国,中德在工业4.0上的合作对双方乃至世界都有十分重要的意义。中德双方有良好的合作基础和合作经验,我对双方的合作前景十分乐观。随着时间的推移,中德在工业4.0上的合作成果将日益显现。

  具体而言,在中国,随着数十年来经济的持续快速发展,中国制造在取得惊人成就的同时,也面临着发展的瓶颈,如人工成本将持续上升、环境污染、国际市场竞争加剧等。如果中国要保持其作为世界上最重要制造大国之一的地位,就必须重组其行业并提高生产力和对资源的使用效率。因此,工业4.0对中国来说是一个独特的机会,可谓是恰逢其时。

  另一方面,德国的制造业已位居世界先进行列。例如,2013年,德国工业所雇用工人和使用机器人之比为10000︰282,而中国工业的这一比例为10000︰14。这一差别意味着中国工业机器人市场的巨大潜力,而德国正是该领域的领先者,双方有很好的合作基础。长期来看,中国本身也可以成为工业4.0技术的领先供应商以及德国的强大的竞争对手。中国有许多极富创意的公司,它们正在以非常快的速度追赶国外同行。

  记者:长期以来,航空制造业作为汇集全球科技精华的产业,承载、体现着人类在科技创新、生产组织模式创新等方面的最新成果。就此而言,工业4.0将对航空制造业产生哪些方面的影响?

  福尔克尔图姆:目前,数字技术已经在航空制造业价值链的许多阶段发挥着重要作用。不过,与其他工业领域相比,工业4.0在航空制造业领域的传播速度将会慢一些。这主要取决于航空制造业的特殊性,如新产品(飞机、发动机等)的前期投资大、研制周期长、最严苛的安全标准等。

  从长远来看,工业4.0将极大地改变航空制造业的价值链构成,促进航空制造业的革命性发展。具体来说,创新模拟和设计方法的开发验证对飞机制造商至关重要,对整个价值链来说,开发验证是整个产业链在智能化网络设计、制造和维修过程中能力的扩展。在这一方面,拥有复杂产品和服务体系的德国工业一直是开拓智能化工厂的先锋。

  空客公司目前已经进行了多项智能制造的探索和尝试。例如,获得欧洲创新奖的工具MIRA正被用于比较零部件和数字蓝图,机器人在未来则会与人类在飞机制造方面进行智能化合作。此外,空客公司也正在推广运用3D打印技术,新一代宽体客机A350XWB已经采用了首款3D打印的部件。

  2015年6月1日,空客公司宣布,将改变A320系列飞机的机翼生产模式,即从原来的静态总装变为半自动化脉冲线总装,通过使用智能机器人,可以在有效缩短产品制造周期的同时改善产品质量。

  记者:作为中国经济转型升级的一项重要内容,目前中国正在大力发展民机制造业。与作为世界老牌航空工业强国的德国相比,中国民机产业的发展面临诸多挑战和困难。作为后来者,中国民机产业应采取怎样的发展策略?在起步阶段应着重解决好哪些问题?

  福尔克尔图姆:实际上,中国在航空产业里不算是一个新人,中国的航空产业有较长的发展历史,也建立了相对完整的工业体系。当然,在民用飞机领域,中国的起步较晚,与航空发达国家之间存在着一定的差距。

  作为后来者,中国发展民用飞机制造业的一个重要途径就是加强国际合作。众所周知,民机产业是一个高度全球化的产业,波音、空客、庞巴迪和巴航工业的供应商都是在全球范围内进行选择的,没有一家企业能够凭借一己之力研制新飞机。因此,对于中国年轻的主制造商而言,如何培养自己的设计创新能力和资源整合能力,是其能否获得成功的关键。

  在找准了方向之后,最重要的一点就是要保持耐心。民机产业具有周期长、投资大、风险大等特点,需要进行持续投入,需要有一个长期、稳定的发展战略。空客从建立到获得较大发展,也经历了十数年时间,其间也遭遇过多次失败和危机,但我们坚持了下来。如今,空客已经发展成为世界上首屈一指的民机制造商,这是很不容易的。

  据我所知,中国商飞公司在民机研制中也采用了主制造商-供应商模式,这是一条正确的道路。但作为一家年轻的主制造商,其在资源整合,尤其是系统集成方面,将面临较大的考验。

  总的来说,中国拥有一个庞大且不断增长的航空市场,政府也制定了雄心勃勃的发展计划,在日益增长的经济实力和科技实力的支撑下,我们完全有理由相信中国航空工业的未来发展将获得惊人的成就。

  另外,我想重点谈谈国际合作的问题。在国际合作上,中欧之间有着良好的基础。以空客和中国的工业合作为例,自1985年空客向中国东方航空公司交付第一架A310以来,空客一直在扩大其在中国的足迹,致力于锻造与中国企业的长期合作战略伙伴关系,强调与中国航空业的共同发展。

  1994年,空客中国有限公司正式成立,空客中国公司北京代表处开始运作。除了代表处,空客目前在中国拥有四家合资企业:华欧航空培训及支援中心、空客(北京)工程技术中心有限公司、天津空客A320系列飞机总装线、哈尔滨哈飞空客复合材料制造中心有限公司。如今,每一架空客飞机上或多或少都有中国制造的影子,这也是双方良好合作关系的有力证明。

  除了空客以外,其他一些德国航空航天协会的成员企业,如利勃海尔、MTU等也与中国企业建立了良好的合作关系。中国和德国这两个国家在科研能力、创造力、可靠性、专家及科研人员、开发人员、科学家和工程师的严谨精神等方面都是被世界所认可的。中德两国的航空企业,无论是大型制造商抑或是零部件供应商,都渴望能在全球性的舞台上有更大的作为。我相信,随着中国民机产业的发展,两国企业的合作前景将十分光明。