طورت ألمانيا طريقة مرنة وفعالة لإيجاد أنجح أفكار المختبرات البحثية وتنفيذها في قاعات المنشآت الصناعية
انحنى فيليكس ميشال وفيليب ستال فوق روبوت جديد لامع بثلاثة أذرع في المختبر الواسع في جامعة ميونيخ التقنية (TUM). يلتقط الروبوت قطعًا صغيرة لا يزيد سمكها عن عُشر المليمتر، على الرغم من أنها مصنوعة من 24,000 ألياف كربونية رفيعة، ويقوم بتجميعها بسرعة في هيكل مثلث. يقول الباحثون إن الجزء الأصعب هو كتابة البرنامج الذي يترجم النموذج المحوسب ثلاثي الأبعاد للمكون - في هذه الحالة مقعد دراجة، ولكن من الممكن أن يكون طرفًا صناعيًا طبيًا أو جزءًا من السيارة - إلى تعليمات من شأنها أن توجه حركات الروبوت المعقدة والدقيقة، مع الأخذ في الاعتبار الموقع الدقيق الذي ستتمتع فيه الألياف بأقصى قدر من القوة والمتانة. عند اكتمال المشروع، سيستخدمه ميشال في أطروحته للدكتوراه، وسيكمل ستال دراسته الجامعية. لكن العمل سيكتسب حياة جديدة في المصانع الألمانية، مثل قاعة الإنتاج المتقدمة لشركة BMW التي تبلغ مساحتها 65,000 ألف متر مربع والتي تقع على بعد 50 كيلومترا، بالقرب من مدينة لاندشوت التي تعود للقرون الوسطى، حيث يقوم المهندسون ببناء الجيل القادم من عالم السيارات.
يركز مهندسو Landshut حاليًا على تطوير سيارة BMW i3، وهي أول سيارة في العالم تعمل بالكهرباء فقط، وستتكون من مكونات خفيفة الوزن وسيتم بيعها على نطاق واسع، إذا تم إطلاقها في عام 2013 كما هو مخطط له. سيتم بناء مقصورة الركاب في السيارة حصرياً من مواد الكربون المركبة، والتي يساعد الباحثون والطلاب مثل ميشال وستال على تطويرها في مختبرات في ميونيخ. الابتكار الرئيسي هنا هو تقنية جديدة تختصر الوقت اللازم لإنتاج أجزاء معقدة، مثل الإطار الجانبي للسيارة، إلى بضع دقائق، وبفضل هذا، لأول مرة، من المفيد استخدام هذه التقنية العالية مواد للإنتاج الضخم. تقوم ثلاث مكابس ضخمة، وزن كل منها 320 طنًا، بحقن الراتنج في الأجزاء النهائية المصنوعة من ألياف الكربون لتقويتها. وتقول شركة BMW إن شركتها رائدة في تقنيات الإنتاج المعقدة هذه، وتتمتع بميزة على المنافسين بما في ذلك تويوتا وجنرال موتورز. يقول أندرياس راينهارت، مدير المشروع في شركة BMW: "إن المعرفة التي لدينا حول كيفية تجميع كل هذه المكونات معًا ليست شيئًا يمكن لمنافسينا تقليده بسهولة".
وربما كان على حق. إن خط الأنابيب الذي يربط الجامعات ومختبرات الأبحاث الحكومية بالمصنعين، بما في ذلك شركة BMW، ويتدفق الابتكار إليهم بشكل مستمر، هو أحد الأسرار التي تدفع الاقتصاد الألماني المزدهر. إن الصناعة الألمانية، التي يُنظر إليها عادة بازدراء على أنها ليست أكثر من مجرد أداة ثني حديدية رديئة، تمكنت من إدارة الأزمة الاقتصادية دون أن تصاب بأذى تقريبا من حيث الأرباح وفرص العمل، على الرغم من أن موظفيها، الذين تعتبر رواتبهم من بين الأعلى في العالم، يكسبون 10 أضعاف. أكثر من نظرائهم في الصين. وحافظت الصادرات الألمانية على حصتها في السوق العالمية في ظل نمو الدول النامية مثل الصين، بينما تقلصت حصة الولايات المتحدة بشكل كبير. ارتفع معدل التوظيف في الصناعة وهذا هو أحد الأسباب التي جعلت معدل البطالة في ألمانيا في مايو 2012 يبلغ 5.6٪ فقط مقارنة بـ 8.2٪ في الولايات المتحدة، وفقًا لبيانات منظمة التنمية الاقتصادية والتعاون (OECD). حافظت الشركات المصنعة الألمانية على قدرتها التنافسية في السوق العالمية لأن المنتجات التي تنتجها، مثل BMW i3، مليئة بالعلم والابتكار.
ومن العوامل المهمة لنجاح ألمانيا أنها تمكنت من الاستفادة من الأبحاث العلمية التي أجريت هناك والخبرات المحلية لتسلق السلم التكنولوجي. ركز مصنعوها على المنتجات والعمليات المبتكرة التي يصعب نسخها أو التنافس معها من خلال أجور العمالة المنخفضة. وتظهر صناعة النسيج هذا بشكل جميل. ومثلها كمثل الولايات المتحدة، خسرت ألمانيا منذ فترة طويلة معظم صناعة الملابس والنسيج لصالح بلدان حيث الإنتاج أرخص، مثل الصين والهند وتركيا. ومع ذلك، حافظت الشركات الألمانية على حصة كبيرة من السوق العالمية لآلات النسيج والغزل والحياكة، والتي يجري تحسينها باستمرار، واستفادت من الزيادة الحادة في الأموال المتدفقة إلى الصناعة في البلدان حيث الأجور منخفضة. وفي الوقت نفسه، تحول العديد من مصنعي المنسوجات الألمان أيضًا إلى التكنولوجيا العالية وأصبحوا خبراء في إنتاج الأقمشة الصناعية لصناعة السيارات والطائرات والفضاء. واليوم، أصبحت صناعة النسيج الألمانية في طليعة الأبحاث في مجال المواد المركبة، وهي تتعاون مع الجامعات ومراكز التكنولوجيا الحكومية في تطوير آلات دقيقة لتجديل ألياف الكربون إلى خيوط، وهي حرفة تشبه غزل الصوف أو خيوط القطن، باستثناء أن يتم ذلك على نطاق مجهري. لو تخلت ألمانيا عن هذه الصناعة، لما كان لديها أساس لإنتاج الجيل القادم من المواد المركبة، مثل تلك التي يتم تطويرها في TUM والمختبرات الأخرى اليوم.
إن المفتاح لإخراج الأبحاث من المختبر إلى الأسواق التجارية هو الشراكة الوثيقة بين الأبحاث في الجامعات وقاعات الإنتاج المتطورة اليوم. تخصص معظم الشركات الصناعية الألمانية ميزانيات سخية للأبحاث، وغالباً ما تشتريها من مصادر خارجية. على عكس الشركات الأمريكية، التي قد تمول منصب أستاذ أو تقدم تبرعًا عامًا لبعض الأقسام في بعض الجامعات، عادةً ما تلجأ الشركات الألمانية إلى الجامعات التي لديها مشكلات محددة للغاية تريد حلها. في TUM، على سبيل المثال، يتم تمويل قسم المواد المركبة من قبل شركة SGL Carbon، وهي شركة ألمانية لتصنيع ألياف الكربون ترغب في معرفة المواد الأكثر ملاءمة لعمليات التصنيع من الجيل التالي. وتدفع شركة BMW رواتب حوالي عشرة طلاب دكتوراه في القسم، وتعد أطروحات الدكتوراه التي سيقدمونها جزءًا من الأبحاث الأولية لإنتاج i3. كما تشارك شركات تصنيع الأجهزة مثل KUKA (الروبوتات) وManz (مكابس المواد المركبة) بشكل كبير في الأبحاث في الجامعة.
والآن تضاعف هذه الشبكات القوية في عشرات الجامعات المتخصصة في التكنولوجيا والهندسة. يوجد في جامعة الراين وستفاليا للتكنولوجيا في آخن (RWTH Aachen) أكثر من 20 معهدًا تركز على تقنيات الإنتاج المتقدمة، وتتعاون مع الشركات المصنعة للآلات وشركات الروبوتات ومطوري البرمجيات وتعمل معًا على تطوير عمليات إنتاج فعالة إلى حد أن ألمانيا، والتي يقال إن رواتبها عالية، يمكنها المنافسة في دول مثل الصين، وتقوم الجامعة حاليًا ببناء منطقة صناعية بقيمة 2.5 مليار دولار للشركات ذات الصلة بأبحاثها، كما يوجد معهد كارلسروه للتكنولوجيا المتخصص في تكنولوجيا النانو وعلوم المواد، وهو أكبر معهد كيميائي ألماني. وتعمل شركات مثل BASF على سبيل المثال، على تصميم مواد جديدة تسمح للبطاريات بتخزين الطاقة من مصادر متجددة بكفاءة وبتكلفة زهيدة. وفي جامعة دريسدن التقنية، يتعاون الباحثون مع مصنعي الرقائق الإلكترونية وشركات تكنولوجيا المعلومات لتطوير الدوائر المطبوعة التي تستهلك مائة من الطاقة التي تستهلكها الدوائر المستخدمة في الإلكترونيات اليوم.
وتلعب الحكومة الألمانية أيضاً دوراً حيوياً. وتقوم الدولة بتمويل مختبرات ممتازة للبحوث الأساسية البحتة، مثل شبكة معاهد ماكس بلانك، التي تدير نحو 80 مؤسسة تتعامل في مجالات متنوعة من فيزياء الجسيمات إلى البيولوجيا الأولية الأساسية. ومع ذلك، فإن معهد الأبحاث الأكثر نجاحا من الناحية الاقتصادية هو جمعية فراونهوفر. تدير الشركة شبكة مكونة من 60 مركزًا تكنولوجيًا بتمويل مشترك من الحكومة ومجتمع الأعمال، وبالتالي فهي موجهة نحو السوق بشكل واضح. وتتعزز ميزانية فراونهوفر السنوية التي تبلغ 2.5 مليار دولار أمريكي بالعائدات من براءات الاختراع، وأبرزها معيار نقل البيانات MP3، الذي تم اختراعه في الثمانينيات.
الثقة نادرة
يحافظ كل مركز من مراكز فراونهوفر على شراكة وثيقة مع الجامعات القريبة ويستخدم، على غرار حزام لنقل الطاقة في المحرك، لدفع مجموعة كاملة من الشركات التجارية المرتبطة بالمركز، ومع بعضها البعض، من خلال البحوث المشتركة التي ينبغي أن تصل في نهاية المطاف إلى عمليات الإنتاج والمنتجات. ولكل فرع محتمل من فروع الصناعة مركز يتعامل معه، بما في ذلك أبحاث البوليمرات للشركات الكيميائية، والبصريات الدقيقة لمصنعي أجهزة الاستشعار والليزر، والإلكترونيات النانوية لمكونات تكنولوجيا المعلومات في المستقبل.
وتركز بعض مراكز الشبكة، مثل مركز فراونهوفر لتقنيات التصنيع في مدينة آخن، على تطوير تقنيات تصنيع فعالة من حيث التكلفة للحفاظ على قدرة ألمانيا على المنافسة مع الصين. أما بالنسبة لأبحاث المواد المركبة، فهناك مجموعة مشروع فراونهوفر في أوغسبورغ بالقرب من ميونيخ. نشأ المشروع من مختبر الدفع الصاروخي الذي كان يعمل خلال الحرب الباردة. بالتعاون مع TUM و50 شركة أخرى، بما في ذلك BMW وAudi وEADS، الشركة الأم لشركة Airbus، يعملون بالفعل اليوم في المركز في أوغسبورغ على الجيل التالي من الألياف المركبة، التي لا يتم إنتاجها من النفط ولكن من اللجنين، وهو منتج ثانوي للألياف المركبة. صناعات الخشب والورق الوفيرة.
كما يتم تسريع نقل هذه التكنولوجيا بفضل تشجيع الباحثين والمهندسين على الانتقال من وظيفة إلى أخرى. على سبيل المثال، ينتقل أحد العلماء في فراونهوفر للعمل في شركة صناعية بعد خمس إلى عشر سنوات في المتوسط، ويعمل العديد من أفضل المهندسين في الشركات "على الجانب" كأساتذة في الجامعة أو كمديرين في فراونهوفر. كلاوس دريشلر، أستاذ ورئيس معهد مواد الكربون المركبة في جامعة توم، عمل لفترة في EADS، حيث قام بتطوير مواد لشركة إيرباص. وهو اليوم مسؤول عن إنشاء مركز فراونهوفر الجديد للمواد المركبة في أوغسبورغ. يعد التنقل بين الوظائف، وهو الأمر الأكثر أهمية لنشر الخبرة والتكنولوجيا، نادرًا جدًا في الولايات المتحدة، حيث يبقى الباحث في مؤسسة حكومية عادة في وظيفة واحدة مدى الحياة.
يعد هذا التعاون المكثف والمعقد نموذجًا للابتكار الألماني. لقد نما جزء كبير منها على مدى عقود من العمل المشترك بين الشركات الكبيرة والصغيرة التي اعتادت بالفعل على العمل معًا بمهارة تسمح لها بمعرفة غريزي ما هي المعلومات التي يمكنها مشاركتها مع بعضها البعض وما يجب أن تحدده على أنه ملكية فكرية خاصة بها. . يقول بينيات بلباو، الخبير الاقتصادي من المنتدى الاقتصادي العالمي ومقره جنيف، "إن هذه الثقة بين الشركات والمؤسسات التي تتعاون وتتنافس مع بعضها البعض هي فريدة من نوعها - لن تجد شيئًا كهذا في العديد من دول العالم". من مؤلفي "تقرير التنافسية العالمية" الأخير. ويظهر التقرير كل عام أن ألمانيا تتفوق على الولايات المتحدة في مجال الابتكار الصناعي. معظم هذه المجموعات من الشركات والموردين نمت وتطورت بشكل طبيعي على مدى عقود (وفي بعض الأحيان حتى قرون، مثل صانعي الساعات من منطقة الغابة السوداء، الذين هم اليوم من بين رواد العالم في إنتاج الأدوات الجراحية الدقيقة)، لذلك من الصعب تقليدهم وتشكيل مجموعات مماثلة في أماكن أخرى.
ومع ذلك، تمكن الألمان من إضافة وإنشاء مثل هذه الشبكات في الصناعات الجديدة أيضًا. إحدى أحدث الشبكات هي مجموعة الاقتصاد الحيوي التي نشأت بالقرب من لايبزيغ. اجتمعت شبكة تضم أكثر من 60 شركة ومعهد بحثي لتطوير طرق لإنتاج المواد الكيميائية والمواد البلاستيكية من الكتلة الحيوية واستبدال النفط الباهظ الثمن، الذي يؤدي إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.2ليس فقط في مجال الطاقة، بل أيضاً في الصناعة الكيميائية التي يتم إنتاجها من تكريره. عند إنشاء مركز فراونهوفر الجديد، يتم تحديد الشركات والمؤسسات البارزة بالفعل في المجال ذي الصلة بدلاً من البدء من الصفر. يقول هانز يورغ بولينجر، رئيس فراونهوفر: "نهجنا هو أخذ شيء يعمل بالفعل وسقيه حتى ينمو". على سبيل المثال، عندما قامت فراونهوفر بتجميع مجموعة مركبات الكربون الجديدة، وجدت شركات وأقسام جامعية تعمل بالفعل في هذا المجال، وزودتها بالتمويل وأعضاء هيئة التدريس والظروف التي شجعت البحث التعاوني.
يقول بولينجر إن الدرس الثاني هو الالتزام طويل الأمد. يتم ضمان التمويل لكل مركز فراونهوفر الجديد لفترة غير محدودة، ويُسمح له بالعمل دون تدخل. ولا يخضع المركز الجديد للتدقيق في السنوات الخمس الأولى، ولا يُطلب منه سوى جمع ضعف مبلغ تمويله الأولي من الشركات الخاصة. وتستثمر الشركات أيضًا على المدى الطويل؛ العديد من الشركات الأكثر ابتكارًا وتقدمًا من الناحية التكنولوجية في ألمانيا مملوكة لعائلات، لذا فهي لا تخشى التقارير ربع السنوية. تعد شركة Trumpf مثالاً لشركة تكنولوجيا ألمانية نموذجية، وهي شركة عائلية تعمل بشكل غير واضح تقريبًا وكانت واحدة من الشركات الرائدة عالميًا في مجال تقنيات الليزر الصناعية لأكثر من جيل ويبلغ حجم مبيعاتها السنوية اليوم ما يقرب من 3 مليارات دولار. أضاف فراونهوفر أيضًا 3,000 باحث جديد في ذروة الأزمة الاقتصادية. يقول بولينجر: "لقد حاولت العديد من الدول تقليدنا، لكن دون جدوى، لأنها تفكر على المدى القصير".
ولعل هذا هو الخلل الحاسم في الاقتراح الذي كشف عنه الرئيس باراك أوباما في مارس/آذار 2012: إنشاء شبكة وطنية للإبداع الصناعي بتكلفة مليار دولار أميركي، على أن يتم بناؤها خصيصا وفقا لنموذج شبكة فراونهوفر الألمانية. وإذا وافق الكونجرس على الخطة، فستعمل الشبكة كشراكة بين القطاعين العام والخاص من شأنها دمج المصنعين التجاريين وإنشاء ما يصل إلى 15 مركزًا لتكنولوجيا التصنيع في جميع أنحاء الولايات المتحدة. حتى الان جيدة جدا. ولكن سيتم تقديم التمويل فقط للسنوات الأربع الأولى. وفقًا لبولينجر، يعد هذا وقتًا قصيرًا جدًا لجذب أفضل الشركات والباحثين للالتزام بالمشاريع والاستثمار فيها. يقول بولينجر: "النتيجة المتوقعة هي صراعات حول التمويل وليس شيئًا مستدامًا". ومع ذلك، يضيف، فهذه خطوة في الاتجاه الصحيح.
النظام الألماني له أيضًا عيوبه بالطبع. ربما تكون الثقافة الألمانية المحبة للدقة أفضل في إتقان التقنيات الحالية من إلهام الاختراعات الجديدة. وشهدت الأمة الألمانية أيضًا فترات من "رهاب التكنولوجيا"، حيث قام السياسيون والحركات الاحتجاجية بطرد صناعات التكنولوجيا الفائقة الواعدة من البلاد، مثل صناعة التكنولوجيا الحيوية في الثمانينيات. ولكن اندفاعة ألمانيا نحو الإبداع الصناعي دحضت القول المبتذل القديم بأن التصنيع يعتمد على تكنولوجيا منخفضة وأظهر للعالم كيف يمكن أن يواجه الصين وجهاً لوجه. هؤلاء الطلاب، الذين يخترعون أساليب الإنتاج في مختبر الجامعة في ميونيخ، هم المثال الذي يجب التعلم منه.
عن المؤلف
ستيفان تيل (ثيل) صحفي يعيش في برلين. وكان رئيس تحرير قسم الاقتصاد الأوروبي في مجلة نيوزويك.
باختصار
قوة ألمانيا الاقتصادية وارتكزت في السنوات الأخيرة، من بين أمور أخرى، على نجاح قطاع التصنيع، بدءاً بالمواد الأساسية وانتهاءً بأدوات العمل في قاعات الإنتاج.
السبب إن كون ألمانيا لا تزال قادرة على المنافسة مع دول في آسيا وأماكن أخرى حيث الإنتاج أرخص بكثير هو استخدام حكيم للتكنولوجيا الجديدة.
شبكة فراونهوفر إن المراكز التكنولوجية هي مثال على الطريقة التي يعمل بها الباحثون والمصنعون معًا، من نابلس إلى نابلس، في الصناعة.
الألمان ممتازون وفي الصناعات القديمة، مثل صناعة السيارات، يقومون ببناء مراكز للتميز في التكنولوجيا الحيوية وغيرها من الصناعات الجديدة أيضًا.
والمزيد حول هذا الموضوع
تقرير التنافسية العالمية 2011-2012. حرره كلاوس شواب. المنتدى الاقتصادي العالمي، 2011.
تعليقات 4
ورغم أن هذه العبارة المأخوذة من أحد أفلام هوليوود أعتقد أنها صحيحة تمامًا، فإن "العالم ينسى أن أول دولة احتلها الصقور كانت ألمانيا". أنا أؤيد هذه الجملة تمامًا وأضيف أن الأبناء ليسوا مذنبين بارتكاب جرائم والديهم.
مقالة ممتازة، تصف ظاهرة مهمة.
وتجدر الإشارة إلى التعليم التكنولوجي الممتاز الذي يدرب محترفين ممتازين في هذه الصناعة. إنه مفقود في الولايات المتحدة (وهنا أيضًا!)
ملاحظة لأوري ش. ، للانتهاء. لن يكون من الدقة أن نقول إن ألمانيا لم تطور قطاعاً مالياً. تعد بورصة فرانكفورت واحدة من أهم بورصات الأوراق المالية في العالم. ومن المؤسف أن ألمانيا لم تتخلف أيضاً في الجوانب السلبية لهذا القطاع: ذلك أن أزمة الديون في بلدان جنوب أوروبا سوف تتغذى على رأس المال الذي يأتي، من بين أمور أخرى، من هذا القطاع.
فإذا أفلست اليونان وإيطاليا وأسبانيا غداً، فإن القطاع المالي الألماني برمته سوف ينهار وسط سحابة من الغبار.
خاض الألمان الحرب العالمية الثانية ضد العالم أجمع لمدة 7 سنوات، وهي اليوم ثالث أكبر صناعة. "هناك شيء نتعلمه منهم. من المؤكد أنهم يكرهوننا ويحاولون تدميرنا. ومؤخراً تم رسم خرائط لـ 40000 ألف معسكر خلال الحرب، مما يلقي بظلال من الشك على الفصل بين الألمان والصقور". لتطوير صناعة ما، ربما يفعلون الشيء الصحيح.
ولم تكن ألمانيا تميل إلى إنشاء قطاع مالي عالمي في نطاقها. وبعيداً عن التنظيم المثالي والتخطيط الطويل الأمد الذي ميز الألمان دائماً، فإن العقول الحكيمة في ألمانيا تنجذب إلى العلم والصناعة ولا تهدر مواهبها في إنشاء منتجات مالية معقدة هدفها الحقيقي هو خداع المواطنين الأبرياء.