正在發(fā)生的變化：人機(jī)協(xié)作與虛擬生產(chǎn)

漢諾威應(yīng)用科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授赫爾貝格認(rèn)為，“工業(yè)4.0所需要的技術(shù)并不新，工業(yè)4.0更多是如何利用好這些已有的技術(shù)將生產(chǎn)串接起來邁向虛擬生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高度靈活的生產(chǎn)。”

“無人化”工廠里的信息力量

沃爾夫斯堡的大眾汽車總部的玻璃體“倉庫”內(nèi)，一輛輛已被訂購的大眾汽車分格儲(chǔ)存。來取車的客戶只需輸入一個(gè)電子指令，“倉庫”內(nèi)的大型機(jī)器手就緩緩伸起，準(zhǔn)確地停在相應(yīng)車前，伸出八爪魚般的“觸手”吸附著車軌，平穩(wěn)地將車抽取出降至底部，再通過內(nèi)部隧道直接送達(dá)客戶跟前，整個(gè)過程不超過5分鐘。

這是大眾的智能車庫，整個(gè)終端取車過程已全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在這終端背后，是德國工業(yè)4.0應(yīng)用最前沿的領(lǐng)域：汽車制造。從一片鋼板到最后整車下線，全部在信息化的控制下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)。

柏林時(shí)間4月21日中午，德國調(diào)研組走進(jìn)位于慕尼黑奧林匹克體育場附近的寶馬總部工廠。三層樓高的噴涂車間內(nèi)，只聞機(jī)器臂運(yùn)行的轟鳴聲，卻罕見工人。當(dāng)寶馬汽車外殼被送入噴涂車間，一臺(tái)臺(tái)“披”著銀灰色“衣服”的機(jī)器人臂開始忙碌起來。

靈活的一號機(jī)器臂滑動(dòng)在軌道上，用細(xì)細(xì)的“手指”打開左邊兩道車門，再穩(wěn)穩(wěn)地扶一下。相比人輕重不一的力度，它每次開門都相當(dāng)柔和，力度控制得恰到好處，幾乎每一個(gè)車門打開角度都維持在45度左右。隨后，它往前滑行掀開車前蓋，轉(zhuǎn)了下“手腕”，開始進(jìn)行360度的噴涂。

就在車門被打開的同時(shí)，接到指令的二號和三號機(jī)器臂開始進(jìn)行兩邊的車框噴涂。整個(gè)過程，靈活的機(jī)器臂就如跳舞一般自帶韻律。噴涂完成，二號機(jī)器臂隨即將車門關(guān)上。“啪啪”兩聲后，車輛迅速被送往下一個(gè)環(huán)節(jié)，三個(gè)機(jī)器臂優(yōu)雅地轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)“頭”，安靜地縮回至工位上，等待下一輛車的到來。

在寶馬工廠里，這樣的“小團(tuán)隊(duì)”合作是每道自動(dòng)化工序的常態(tài)。裝配車間內(nèi)，安裝在車間面板上的幾個(gè)攝像頭猶如人的“眼睛”，正等待寶馬車架的到來。

流暢的信息溝通和機(jī)器合作，使寶馬汽車的每一道生產(chǎn)工序都保證在58秒內(nèi)完成。也因此，在寶馬工廠內(nèi)，“平均58秒就能生產(chǎn)一輛車。”負(fù)責(zé)接待的寶馬負(fù)責(zé)人介紹。

地球“賽博坦”里的人機(jī)協(xié)作

當(dāng)寶馬全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的時(shí)候，在德國企業(yè)中，這種模式是不是全部實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用?就在離寶馬總部工廠約10公里的MAN公司，調(diào)研組看到，這里更多是通過人機(jī)協(xié)作開展生產(chǎn)。

MAN公司是世界上最著名的重型卡車生產(chǎn)企業(yè)之一，是世界500強(qiáng)公司，現(xiàn)在已經(jīng)被大眾集團(tuán)收購。在它位于慕尼黑的廠區(qū)，主要生產(chǎn)TG系列重型卡車，在這里可以實(shí)現(xiàn)重型卡車的“全過程生產(chǎn)”。有不少人將這里戲稱為地球的“賽博坦”，專門批量生產(chǎn)變形金剛“擎天柱”。

走進(jìn)MAN工廠，在一輛“擎天柱”正在裝配的底盤前，根據(jù)訂單的特殊需求，幾名工人正在裝配螺絲。“在這個(gè)工位，當(dāng)擰螺絲的機(jī)器手來到四個(gè)特殊螺絲位之后，要由工人在后方按下控制鈕進(jìn)行安裝。”帶領(lǐng)調(diào)研組參觀的員工Matthias Lessel說，這個(gè)環(huán)節(jié)中，工人指引機(jī)器手正確落位后，再控制機(jī)器人迅速上螺絲，保證了這道工序的快速完成。

他介紹，這里的工人都是熟手，再加上機(jī)器人的應(yīng)用，所以每個(gè)環(huán)節(jié)，他們都能夠設(shè)定最優(yōu)時(shí)間，然后搬運(yùn)機(jī)器人就會(huì)根據(jù)工廠早已設(shè)定好的程序走向下一個(gè)工位，進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的操作。

這只是MAN工廠人機(jī)協(xié)作的一角。雖然并沒有如寶馬一樣實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化生產(chǎn)，但MAN工廠仍然很好地將人機(jī)協(xié)作在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行了應(yīng)用。Matthias Lessel說，首先，搬運(yùn)機(jī)器人減輕了工人定時(shí)搬運(yùn)之苦，減低了在這個(gè)環(huán)節(jié)所造成的時(shí)間與人力的浪費(fèi)。其次，卡車上共性的東西他們早已通過自動(dòng)化生產(chǎn)線上的機(jī)器人進(jìn)行裝配。最終，涉及到不同型號的重卡個(gè)性化的裝配件，才是由工人進(jìn)行裝配。
為何MAN工廠不采取全面自動(dòng)化? Matthias Lessel告訴記者，他們每天最多生產(chǎn)約200輛重卡，且產(chǎn)品有強(qiáng)烈的個(gè)性化色彩，為了達(dá)到生產(chǎn)效率與控制成本的平衡，他們并沒有在生產(chǎn)線全面應(yīng)用機(jī)器人生產(chǎn)。

Matthias Lessel進(jìn)一步解釋，不同型號的重卡部件安裝都有其特殊性，對于他們這樣非大批量生產(chǎn)的企業(yè)來說，全面投入自動(dòng)化的產(chǎn)出比并不劃算。故他們更多的還是通過人與機(jī)器的協(xié)作實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，既保證生產(chǎn)效率，又最大限度地減輕成本。

信息技術(shù)串接起來的虛擬生產(chǎn)

無論是寶馬總部工廠大規(guī)模無人化工廠，還是MAN公司的人機(jī)合作的工廠，這種基于信息化的技術(shù)此前在德國各類企業(yè)中已有廣泛應(yīng)用。在德國調(diào)研組走訪的過程中，無論是德國企業(yè)一線從業(yè)者，抑或德國研發(fā)人員、經(jīng)濟(jì)學(xué)者均認(rèn)為，工業(yè)4.0并不是一項(xiàng)新鮮技術(shù)，也并非政府倡導(dǎo)后才熱起來的應(yīng)用。

在機(jī)器臂安裝車身鈑金塊前，每只“眼睛”都會(huì)在自己的“崗位”上，對每塊鈑金塊進(jìn)行“體檢”，收集好數(shù)據(jù)，并即時(shí)傳送至后臺(tái)進(jìn)行儲(chǔ)存。隨后，一旁的機(jī)器臂將“體檢”完的鈑金塊安置到位，并撤走自己的機(jī)器。幾乎同時(shí)，另外兩臺(tái)機(jī)器臂立刻跟上，將這一鈑金塊牢牢焊接到車身中。

漢諾威應(yīng)用科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授赫爾貝格曾擔(dān)任格戴姆勒·克萊斯勒股份公司高級經(jīng)理，在奔馳公司負(fù)責(zé)信息化應(yīng)用，也多次為中國企業(yè)提供信息化培訓(xùn)。他說，現(xiàn)在各種概念層出不窮，但容易造成迷失。比如很多人認(rèn)為智能手機(jī)有“腦袋”，實(shí)際上其智慧并不是來自手機(jī)本身，而是依靠其背后強(qiáng)大的信息體系支撐。

回到當(dāng)下熱議的工業(yè)4.0，不久前該大學(xué)曾面向漢諾威地區(qū)做過一項(xiàng)專題調(diào)查，結(jié)果顯示大企業(yè)離工業(yè)4.0比較近，而大多數(shù)的中小企業(yè)離工業(yè)4.0比較遠(yuǎn)。但赫爾貝格說，調(diào)查進(jìn)一步追問就發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上很多 企業(yè)都在做虛擬網(wǎng)絡(luò)，這本身就是工業(yè)4.0的一部分，只是他們沒有意識到而已。

“工業(yè)4.0所需要的技術(shù)并不新。”赫爾貝格說。比如數(shù)據(jù)庫的概念在40年前就已經(jīng)有了，ERP也是每家中國企業(yè)都知道的技術(shù)，“因此，工業(yè)4.0更多是如何利用好這些已有的技術(shù)將生產(chǎn)串接起來邁向虛擬生產(chǎn)。”

虛擬生產(chǎn)即依靠信息的傳送，用虛擬的設(shè)備把上下游價(jià)值鏈中看得見的生產(chǎn)設(shè)備組織起來，實(shí)現(xiàn)高度的靈活生產(chǎn)。

比如在軟件供應(yīng)領(lǐng)域，企業(yè)可把一個(gè)訂單分解成為若干個(gè)小模塊，分包給不同的合作伙伴，最后組合成為一個(gè)產(chǎn)品，當(dāng)另一個(gè)訂單需要不同的產(chǎn)品時(shí)，它立馬又可以將各種小模塊進(jìn)行靈活組合，形成新的產(chǎn)品。“未來的工業(yè)生產(chǎn)也是這樣，企業(yè)可能有很多生產(chǎn) 插頭 和 接口 ，不同的組合就能生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。”赫爾貝格說。

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進(jìn)入21世紀(jì)以來，制造業(yè)面臨著全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的新機(jī)遇和挑戰(zhàn)。特別是2008年國際金融危機(jī)之后，世界各國為了尋找促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的新出路，開始重新重視制造業(yè)，歐盟整體上開始加大對制造業(yè)科技創(chuàng)新的扶持力度，美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)于2012年2月正式發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》，德國政府在2013年4月推出了《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略》，英國政府科技辦公室在2013年10月推出了《英國工業(yè)2050戰(zhàn)略》。中國也在2014年提出了“中國制造2025”，旨在推動(dòng)國內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造，化解過剩產(chǎn)能，促進(jìn)工業(yè)化和信息化深度融合。

在信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的智能化和自動(dòng)化發(fā)展下，傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)模式和用戶需求都在發(fā)生著顛覆性的變化，特別是對于中國等新興市場傳統(tǒng)高人力成本、低附加值的制造業(yè)企業(yè)而言，競爭更加激烈，在這種情況下，工業(yè)4.0或者說第四次工業(yè)革命的到來，對于制造業(yè)企業(yè)而言是一次重大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
鑒于此背景，清科研究中心特推出《2016年中國工業(yè)4.0海外并購與投資專題報(bào)告》，從工業(yè)4.0概念切入，剖析各國在工業(yè)4.0領(lǐng)域的發(fā)展基本路線;同時(shí)分析工業(yè)4.0在中國本土化——“中國制造2025”的基本狀況，著重解析中國企業(yè)在工業(yè)4.0的環(huán)境下海外投資并購趨勢及VC/PE機(jī)構(gòu)參與的機(jī)會(huì)及方法，并從不同地區(qū)中甄選工業(yè)4.0案例進(jìn)行分析，最后提出中國企業(yè)工業(yè)4.0海外并購中還存在的難點(diǎn)及未來機(jī)遇展望，以期為VC/PE機(jī)構(gòu)及企業(yè)參與工業(yè)4.0發(fā)展大潮提供借鑒。

工業(yè)4.0(Industry 4.0、Industrie 4.0)，或稱第四次工業(yè)革命(Fourth industrial revolution)、生產(chǎn)力4.0，是一個(gè)德國政府于2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)提出的高科技計(jì)劃，由德國聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)及科技部聯(lián)合資助，用來提升制造業(yè)的電腦化、數(shù)字化、與智能化。工業(yè)4.0自從被德國提出來以后就迅速火遍全球。本質(zhì)上看，與前三次工業(yè)革命相比，工業(yè)4.0的進(jìn)步在于利用互聯(lián)網(wǎng)激活了傳統(tǒng)工業(yè)過程，使工廠設(shè)備“能說話、能思考”，同時(shí)實(shí)現(xiàn)三大功能：較大程度地降低制造業(yè)對勞動(dòng)力的依賴、較大程度滿足用戶個(gè)性化需求，將流通成本降到較低。

工業(yè)4.0的發(fā)展源于信息革命對現(xiàn)有制造業(yè)生產(chǎn)體系帶來的巨大改變，制造業(yè)行業(yè)發(fā)生巨大的變化，用戶對個(gè)性化定制和結(jié)果的關(guān)注度越來越明顯，手機(jī)帶來的智能硬件越來越隨處可見，大到汽車，小到燈泡，傳感器和互聯(lián)互動(dòng)都是的產(chǎn)品更加“聰明”，企業(yè)銷售的不再是產(chǎn)品，而是結(jié)合了產(chǎn)品和服務(wù)的成果，硬件企業(yè)與軟件企業(yè)、傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)和IT企業(yè)的差別變得越來越小。制造業(yè)經(jīng)歷著用戶需求、產(chǎn)品性、生態(tài)系統(tǒng)和流通模式四個(gè)方面的變化，曾經(jīng)用戶和生產(chǎn)方之間的信息壁壘被更大程度的消除，傳統(tǒng)大企業(yè)深知國家積累的商業(yè)競爭壁壘被打破，生產(chǎn)商與銷售商之間的界限更加模糊，這些驅(qū)動(dòng)著日益式微的傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)行自身變革，以適應(yīng)日益變化的市場需求。

2008年的金融危機(jī)給發(fā)達(dá)國家?guī)砭薮蟮臎_擊，大量企業(yè)倒閉，工人失業(yè)，但是金融危機(jī)也同樣讓歐美等發(fā)達(dá)國家重新認(rèn)識到實(shí)體經(jīng)濟(jì)尤其是制造業(yè)的重要性，特別是在中國、印度等發(fā)展中國家對中低端甚至部分高端領(lǐng)域制造業(yè)市場強(qiáng)力爭奪的情況下，發(fā)達(dá)國家急需重塑國家制造業(yè)。工業(yè)4.0的到來對于發(fā)達(dá)國家和新興國家而言，都是一次“蛋糕”重新分配的機(jī)遇。

美國總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)PCAST于2011年、2012年先后提出《保障美國在先進(jìn)制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位》以及《獲取先進(jìn)制造業(yè)國內(nèi)競爭優(yōu)勢》，同時(shí)2011年6月24日，美國總統(tǒng)奧巴馬正式宣布了一項(xiàng)超過5億美元的“先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系”計(jì)劃(AMP)，以期通過政府、高校及企業(yè)的合作來強(qiáng)化美國制造業(yè)。到了2014年10月，該委員會(huì)又發(fā)布了《振興美國先進(jìn)制造業(yè)》，該報(bào)告俗稱AMP2.0。國在前后兩份AMP制造業(yè)報(bào)告中，都明確提出了加強(qiáng)先進(jìn)制造布局的理由，那就是通過規(guī)劃系列“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，保障美國在未來的全球競爭力。

德國信息化戰(zhàn)略的核心與制造業(yè)深度融合啟動(dòng)在1997年，從建設(shè)網(wǎng)絡(luò)工廠開始(工廠有IP地址)，到2001年E-工業(yè)服務(wù)(在規(guī)定時(shí)間遠(yuǎn)程對設(shè)備進(jìn)行維護(hù));2009年的自組織生產(chǎn)(對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，由機(jī)器決定何時(shí)對設(shè)備進(jìn)行服務(wù));到2014年的工業(yè)4.0(從管理者駕駛艙、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬生產(chǎn)、并行混合工程，從設(shè)計(jì)、模塊到車間的整體云控制平臺(tái)建設(shè))，德國工業(yè)信息化經(jīng)過近20年的努力和持續(xù)的漸進(jìn)式創(chuàng)新，建立了一套不斷完善的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系。

“中國制造2025”是中國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)，“中國制造2025”這一概念自從2014年12月被首次提出以來，并于2015年5月由中華人民共和國國務(wù)院正式公布。根據(jù)計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2025年，中國將達(dá)成從“制造大國”變身為“制造強(qiáng)國”的目標(biāo)，而到2035年，中國的制造業(yè)將達(dá)成趕超德國和日本的目標(biāo)。
除了國家外，許多企業(yè)也提出了針對性的工業(yè)4.0方案。通用電氣在2012年12月正式提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念;西門子得益于德國政府的主推，在智能制造領(lǐng)域先試先行，已經(jīng)建立了一批數(shù)字工廠;在日本企業(yè)界，三菱電機(jī)等約30家日本企業(yè)組建聯(lián)盟“產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈主導(dǎo)權(quán)(Industrial Value Chain Initiative，簡稱：IVI)”，共同探討工廠互聯(lián)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。

2016年第一季度發(fā)生海外并購合計(jì)41起，涉及交易金額349.24億元，其中工業(yè)4.0類并購發(fā)生案例7起，涉及交易金額181.18億元。

但在進(jìn)行中的69起海外并購中33起屬于工業(yè)4.0并購，涉及金額高達(dá)1,311.27億元，涉及的大額并購案包括海航集團(tuán)擬60億美元收購美國IT集團(tuán)英邁，青島海爾擬54億美元收購?fù)ㄓ秒姎饧译姌I(yè)務(wù)，中聯(lián)重科擬33億美元收購美國機(jī)械巨頭特雷克斯，北京控股擬14.37億元收購德國垃圾能源公司EEW，中國化工9億歐元收購全球塑料機(jī)械巨頭克勞斯瑪菲，從進(jìn)行中案例來看，未來中國企業(yè)的工業(yè)4.0海外并購還存在這巨大的增長潛力。

從地域來分析，德國成為中國工業(yè)4.0海外并購的最熱門區(qū)域，根據(jù)最新數(shù)據(jù)，2016年上半年，中國企業(yè)在德工業(yè)4.0的并購金額約57億歐元，其中完成在德工業(yè)4.0企業(yè)并購4起，涉及交易金額11.84億歐元，中國化工收購克勞斯瑪菲收購金額最高，達(dá)9.25億歐元。目前尚在進(jìn)行中的在德工業(yè)4.0企業(yè)并購有9起，合計(jì)交易金額45.10億歐元。

正如《中國制造2025》所述，未來無論是成套的制造裝備、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線、數(shù)字工廠，需求都將成倍增長，同時(shí)傳感器、只能測量儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器和減速器等智能核心裝置也面臨突破。思路特咨詢公司的報(bào)告中顯示，未來5年德國企業(yè)在工業(yè)4.0解決方案上的投資將占其所有資本投資的50%以上，預(yù)計(jì)到2020年，德國公司每年的投資將高達(dá)400億歐元，物聯(lián)網(wǎng)/務(wù)聯(lián)網(wǎng)每年將平均貢獻(xiàn)高達(dá)2～3個(gè)百分點(diǎn)的額外收入。在中國市場上，我們預(yù)計(jì)未來十年全套的智能化、工業(yè)自動(dòng)化等各產(chǎn)業(yè)鏈智能升級的市場規(guī)模有望達(dá)萬億。

工業(yè)4.0不是某個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向，而是關(guān)系到國家興衰的戰(zhàn)略，各級政府也都針對工業(yè)4.0及企業(yè)海外收購提出鼓勵(lì)性政策，同時(shí)資本市場和貿(mào)易市場都已經(jīng)對工業(yè)4.0企業(yè)帶來了正向的反饋，這些未來都將大大推動(dòng)中國制造業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在經(jīng)濟(jì)低迷的情形之下，全球較低的融資成本和企業(yè)估值也給尋求快速成長的中國企業(yè)帶來了更多的優(yōu)質(zhì)標(biāo)的，未來工中國企業(yè)工業(yè)4.0海外并購預(yù)計(jì)將更加頻繁。