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陈光祖:软制造是重构汽车业高质量发展之“道

当当代界汽车财产正走向一个大年夜厘革的期间。进入新期间,汽车将成为未知的、高智的、嬗变的新物种。软制造将是改变新期间汽车之本,“软件因子”将是匆匆进汽车财产新期间高质量成长的中枢。一场汽车财产的“软战斗”即将打响。

一、塑造新期间汽车财产高质量成长范式

汽车财产在制造业中居紧张职位地方,很多蓬勃国家都把汽车业作为支柱性财产,其有力地支撑了国夷易近经济的成长。举世汽车财产,正处在一个颠覆性大年夜厘革期间。在宏不雅层面,包括国际海内政治、经济、文化、情况等诸多身分的影响,都邑牵动汽车财产成长状态;在中不雅层面,跟着举世科技、信息业迅速成长,汽车财产的竞争态势正向猛烈又包涵的新业态成长偏向迈进;在微不雅层面,汽车厂商,包括浩繁零部件厂商都在加强立异研发,谁的立异水平高,谁就会赢得市场。总之,进入新期间,我们要更多关注利用软制造来推动汽车财产的高质量成长问题。

汽车是天下上同等性最强的产品之一,就和手机一样,现在已进入 5G 期间了,2G、3G 的产品已被淘汰。当汽车排放实施国六标准的时刻,假如企业还临盆国三产品,只能成为废品。商业模式是汽车财产软制造中紧张的商业计谋决策和成永生计的基础轨则,也是举世汽车财产评价上风的一大年夜准则。闻名治理大年夜师彼得·德鲁克曾说过:“当今企业之间的竞争,不再是产品与办事的竞争,而是商业模式之间的竞争。”如今,这一看法已成为举世汽车界的共识,并利用于实践中。

汽车商业模式每每是在先辈的、经典的、不凡企业临盆要领的履历根基上证明总结形成的,可以说它的本色是当时汽车财产成长的理论系统体例,准则和措施的总和,以至生理上形成的合营信念。跟着社会和汽车财产的赓续成长和演化,新的商业模式会应运而生,但不是完全替代或倾轧旧的商业模式,而是在新时期起主导感化的一种范式。总之,对汽车商业模式的孕育发生和成长,不仅仅要从技巧角度去考量,更紧张的是一种经济学代价不雅理念上的作为,是一种量级化差异的进步。

在举世汽车财产 130 多年的历史中,已经历或正经历着四种典范的商业模式。

一是“单件汽车临盆商业模式”。1886 年,德国工程师本茨发现了天下第一辆内燃机汽车,从此人类社会开始进入汽车年代。接着在德、英、法等国家,用手工敲打一辆辆古老的汽车,产量很小,价格昂贵,只能成为当时贵族人士应用的产品。

二是“大年夜规模临盆商业模式”。1913 年,美国福特汽车公司首次用流水临盆线临盆“T”汽车,险些每 10 秒钟就有一辆汽车装置下线,跟着产量增长,价格降到 360 美元 / 辆,并进而建立起对照完善的汽车体系进行大年夜规模化临盆,汽车成为当时平民都用得起的产品。虽然 1927 年“T”汽车因车型后进停产,但总计临盆高达 1686 万辆。此后美国汽车财产兴起,最高时有 100 多家汽车厂,后经调剂改组,形成通用、福特、克莱斯勒三大年夜跨国汽车巨子,美国取代欧洲在相称长光阴内成为天下汽车产销量最大年夜的国家。

三是“精益临盆商业模式”,上世纪 60 年代,日本汽车财产崛起,1957 年日本丰田小汽车在美国洛杉矶展览会上展出,70 年代举世煤油危急后,日本轻便、便宜、耐用的小汽车囊括美国汽车市场;80 年代,日本立异高级汽车,韩国也利用日本汽车临盆要领,产量激增,向美国倾销,天下汽车的市场主导气力开始转向东方。值得一提的是,日本丰田汽车的“看板临盆要领”经历过赓续地改进完善,80 年代美国麻省理工学院调研出版了《改变天下的机械》一书,将其认定为“精益临盆要领”。恰是这种先辈的临盆要领,有力地推动了举世汽车的大年夜成长期间,同时也对人类社会分外是制造业的成长起到紧张供献,至今仍在举世制造业中大年夜量推广利用。

四是“大年夜规模个性化定制商业模式”。新期间,跟着科技日月牙异、突飞猛进,人们对汽车形态、机能要求越来越高,汽车不再是简单的代步对象,而是要满意客户个性化的需求,因而汽车进入一个量身定制的年代,仍搞大年夜规模临盆的厂商将徐徐衰落。

虽然“大年夜规模”与“个性化”是两个抵触的词汇,但经由过程商业模式和科技的立异,使两者有机结合起来。当前流行的汽车平台化计谋徐徐淡化,开始被模块化所替代,汽车市场也将成为一个全新的范式。临盆什么样的汽车将不再由汽车企业确定,而是由客户来指定,汽车大年夜模块慢慢标准化,汽车就像魔方一样来翻组,客户的定单可在举世推行 AR/VR 互动要领落实定制规划和相助,扶植新型个性化定制的财产链,加速互动,快速相应个性化定制资本。新的运行机制深入化要靠立异,分外是高新科技的立异和交融。当前这种新兴商业模式仍处于初期成长阶段,但作为一种成长趋势,已取得天下汽车界人士的认同。

笔者想阐明两个重点问题:一是“大年夜规模个性化定制商业模式”是不是汽车商业模式的终端?显然不是,但当前还无法回答下一个商业模式是什么样的详细模式,由于统统还在立异成长之中。5G 到来,将开启汽车财产再造新期间,它不仅是收集速率、容量上的冲破,更是给汽车破费者带来一种数字化生活新体验的变局,未来 6G 也将到来。当当代界上,分外是我国正掀起一股量子谋略热,包括量子通讯、量子谋略机、光子谋略机、生物谋略机、纳米谋略机,以及人脑工程等黑科技开始进入人类社会临盆和生活中。2017 年 5 月 3 日,我国研制出光量子谋略机的原型机,估计到 2020 年,我国将推出初期量子比特可试运行的量子谋略机。近日,谷歌已发布第一台可商用的量子谋略机问世。IBM 也声称筹备在未来三到五年内将量子谋略机商用化。假如到了量子期间,会呈现“量子汽车”吗?会具有哪些特其余功能?可以说不行思议,人们猜测那时“超制造业”的汽车年代或将到来,汽车人等候量子期间的到来。

二是汽车是十分繁杂的产品,社会上需求多样化,上面讲的四种商业模式还都在历史性演化利用历程中,并没有哪一种商业模式被整个替代,至今仍在交互性、各有特色地存在着,但起主导感化的是“精益临盆商业模式”,演进的是“大年夜规模个性化定制商业模式”,100 多年前“单件临盆商业模式”仍在沿用,仍有一些汽车厂商用手工打造各类豪车,如劳斯莱斯、法拉利、兰博基尼、宾利、迈巴赫、布加迪等,价格昂贵,产销量很低,却不停受到部分群体的青睐。

100 多年来,汽车财产便是这样反反复复地赓续立异,在赓续追求生计与成长的烙印中提高。

二、从“硬制造”进化到“软制造”为中间的代价流

现代软制造已构成成长汽车财产的计谋内核。

什么是软制造?按 IBM 的说法,所谓软制造便是为了增添产品的高附加代价,供给更有魅力的办事办理规划,以及孕育发生响应的优化产品构思和机制,这些平日都是无形的、肉眼看不到的器械;也可以说办理问题时,用的是常识和技巧以及智能资本等,更多的因此软件要领替代机能和功能,由此孕育发生实体抽象化而孕育发生的产品模型和代价。只管这些说法有些绕弯,但照样把问题本色阐明白了。

要紧张阐明的,从财产布局角度看,无论是硬制造照样软制造都属于实体经济范畴。汽车财产的实体经济包括一、二、三财产,以至神经财产,可以说是汽车财产商品范畴的总和。现代异常迫切的是要把软制造业搞好,提升汽车财产的软实力,从而匆匆进汽车财产新兴临盆力的成长,这是从根本上匆匆进汽车财产高质量成长。

当前,汽车财产软制造正处于一个成长高潮。今年,大年夜众汽车集团 CEO 迪斯发布:“大年夜众要扶植天下最大年夜的、以软件工程驱动的汽车公司,以此来定义软件化汽车的重大年夜寻衅。”今年微软市值居举世第一,但比尔·盖茨却说:“微软离破产,永世将处在 18 个月内。”又说:“微软独一不变的器械便是变。”这从一个角度阐明,谁把软制造的水平搞得好,谁就会在举世汽车市场上居领先职位地方,成为汽车举世化竞争力的动力源。

笔者想简要先容软制造推动举世传统汽车财产与新兴汽车财产的比较特征:从看得见到看不见,从什物到虚拟,从劳动力到常识,从固化到隐隐,从履历到实验,从围墙竹篱到无界限,从繁杂到简化,从碎片到收集,从封闭到开放,从图纸到比特,从静态到动态,从追量到品位,从分工到交融,从拥有权到应用权,从繁重到技术,从大年夜而全到小业态,从刚性到柔性,从粗放到集约,从管教到自我进修,从等级布局到扁平化布局,从各自为战带相助共赢,终极是从以内容为王到以利用为王。可以说,现代举世汽车软制造财产向“电动化、收集化、智能化、共享化”这“四化”成长,而催生这“四化”成长的便是靠软制造形成的软实力,它可以使汽车比人更“智慧”。

拿已经破产的底特律来说,在距它西北面开车两个多小时,有个叫特洛伊(Troy)地方,因此扶植软实力为根基的新底特律,那里主如果成长关键的核心零部件技巧,软制造业是特洛伊快速成长的特色,再向其相近地区延伸,在高新科技上获得密西根大年夜学的支撑,加上美国制造业再造和回流政策驱动,新底特律扶植正在向前成长。再拿硅谷来说,险些所有软制造商都大年夜力开展软制造业的立异进级事情,瞄准汽车财产不合的高新科技领域协同进行深化钻研,力争在某专业领域取得冲破性进展,如微软、英特尔、雅虎、思科、IBM、苹果、谷歌、亚马逊、AMD 等。我国也有许多企业在硅谷设立了研发机构和干事机构,硅谷的汽车热也在升温,有人觉得硅谷险些成为“车谷”。

软制造的赓续深化,带动与之相关的实体经济规模化成长,险些举世汽车厂商都被卷入这场无硝烟的“软战斗”中。软战斗和传统汽车财产的竞争不一样,传统汽车的竞争主如果争市场、争利益,而软战斗则是把竞争凑集在汽车财产的系统工程上,是一场全方位、以科技为手段的整合性的计谋性争夺战。这便是当前举世汽车厂合纵连横、重组吞并潮的动因,也是今世汽车企业生计与成长的分界线。

从今世科技成长视角看,汽车财产的软制造是综合性、多学科交互渗透交融成长的系统工程,它并非一挥而就,而是经久赓续进修、成长。可以说,软制造的模式是一种“进化论”,即事物按照赓续有序的演化历程,按技巧分“域内”和“域外”,可所以科技域,也可所以社会域、经济域,但以“域内”技巧为主体内生进化规律。正如钱学森所讲:在根基科学层次,今世科学技巧所用的钻研措施徐徐统一了,不再区分自然科学措施论和社会科学措施论了。

现代科学技巧和软制造业的进化措施中,利用全息论的理论和措施,在软制造业值得开辟和执行。执行全息措施论大年夜致有三种概论:一是可利用部分技巧的子系统的全息元,映射整体科技的进步;二是时段也可映射成长历程,经由过程阐发,在时段上有反射全历程的技巧信息元,重修技巧成长的历史并推动未来进步;三是使用全息论四维空域和多维抽象域,来映射和把握统一的技巧进化历程。等候更多的汽车厂商和零部件厂商能更好地利用全息论的普适性,在软制造业的“里”上找误事出事物立异进步的本色,去掉落当前一些光在“表”的习气上加以改进,捉住软制造业“里”的规律,更好地推动汽车财产软制造业的高质量成长。

三、数字化丛林中整合的“点金术”

汽车软制造业的高质量成长,要以数字化技巧为主导,形成数字化、电子化、收集化、智能化的高度化交融成长要领,建立起基于数字化协同构建的软制造业体系。

在数字化方面,要扶植起全财产链数字化技巧平台,用优质数据打通一体化的数字化办理规划,对汽车软制造业运行和优化流程具有积极意义。在电子化方面,无论是数字化照样收集化、智能化,都必要汽车专业的电子技巧来支撑,它包括在谋略机微处置惩罚器、集成电路和根基元器件等领域持续立异,赓续提升汽车电子化水平,分外是芯片领域构成了汽车电子化的基石,是汽车的“心脏”,已渗透到汽车全部财产,在汽车电子技巧革命化成长历程中呈现爆发式增长和需求。在收集化方面,作为新一代信息化与制造业深度交融的产物,工业互联网在汽车财产以致全部实体经济的数字化、电子化、智能化进级中是关键支撑,其交融的趋势和潜能弗成小视。在 PC 期间,互联网只是信息沟通感化;在移动互联网期间,各人、事事互联;在工业互联网期间,则实现万物互联,汽车制造商和客户可以在虚拟空间沟通,设计契合个性化需求的产品,充分表现用户的存在感;在数字化期间,收集消解中介,从迂回沟通走向直接化利用、散播式沟通,形成宏大年夜的办事型生态系统和共享经济的连接体。

5G 更是期间的“风口”,匆匆使收集布局向虚拟化、软件化、扁平化、超速化偏向成长,带宽高、低时延、高精度,安然靠得住,海量连接,匆匆使收集化发生革命性厘革,渗透到汽车财产全财产链的“细胞”中,匆匆使汽车财产进入后 PC 期间。比尔·盖茨觉得:昔时每一个事情职员办公桌上有一个电脑的抱负,已向“信息无处不在”为主导的现实的“无极电脑”过渡。这是商家与客户无缝对接,将传统客户慢慢转化成以互联网技巧办事为根基的客户上。5G 期间将是大年夜量高新技巧交融互动,匆匆进信息财产向数字经济成长,汽车财产的软制造也会赓续进步,这是汽车财产高质量成长紧张的切入点。

在此,笔者想谈谈软制造业成长中和汽车相关的一些重点问题。

首先是嵌入式开拓技巧。这是当前谋略机和收集成长中的一个热点。广义地讲,嵌入式系统因此用户为中间,以谋略机技巧为根基,硬件软件可裁剪,以适应其利用系统,对功能、靠得住性、资源、体积、功耗要求严格的专用谋略机系统。嵌入式系统广泛利用于新科技,如嵌入衰落节制器(MCU),又叫单片机,可以将全部谋略机系统集成到 MCU 的一块芯片上,跟着半导体技巧的成长,谋略机可以不用中央处置惩罚器(CPU),而由系统级芯片 (SOC) 所替代,SOC 可以构建谋略机整体的电路系统,完成多功能系统级代码,进行全操作系统的运作,使各类嵌入式布局实现起来十分简便,在智能化电路综合使用时,使系统加倍靠近抱负化要求。

其次是深度进修。这是现代机械进修的一种深化要领,就像阿尔法狗在围棋赛中胜出一样。深度进修在汽车财产软制造业上的利用,将激发人工智能第三次浪潮,成为人工智能成长的一项内核性活动。深度进修大年夜致便是用人类的数学、常识与谋略机算法构建起来的一个整体架构,再结同谋略机的大年夜规模运算能力,尽可能把繁杂问题用一个规划办理。深度进修的观点源于人工神经收集的研发和利用,其目的是建立人脑进行阐发进修的神经收集,试图仿照大年夜脑神经元之间通报信息进行处置惩罚的一种模式,以达到自进修、自组织、自适应水平。跟着近年来科技的重大年夜进步,神经收集自身也获得很大年夜成长。这种演进大年夜致分两个种别:一是神经收集立异进一步强化,已有多种神经收集的节制水平呈现,如卷积神经收集、轮回神经收集、天生抗衡神经收集等;二是深度进修节制理论学科的多样性,以达到最优化的节制效果,如专家节制系统、超轮回机制、耗漫衍局系统、隐隐节制系统、积分微分比例节制系统等。这匆匆使汽车利用深度进修法度榜样大年夜平台,爆发深度进修热潮。

再则是数字化工厂和数字人。以产品全生命周期的相关数据为根基,在谋略机虚拟情况中,对临盆全历程进行仿真、评估和优化,是今世数字制造技巧与谋略机仿真技巧相结合的产物。作为沟通数字化产品设计和数字化制造之间的桥梁,它给汽车制造业高水平实体的自动化工厂扶植注入生气愿望。如今汽车业已经呈现一大年夜批数字化工厂样板,笔者参不雅过国外多少家冲压车身自动化工厂,在大年夜厂房里,冲压床和冲压工艺是全自动化的,物流也是靠机械人,高层的仓库可以自动化高低料,仅在工厂的上层有玻璃屋,必要个别人力监控。当前数字化工厂在数值谋略能力、推理及逻辑判断能力,信息存储能力、重复事情能力、阐发能力、掉足率等方面,都比传统自动化工厂有显明提升。未来数字化工厂将进一步立异成长为聪明工厂,这是在数字化工厂根基上使用智能化技巧和设备监控技巧,以强化信息办事、掌控产销流程、提升临盆历程的可控性、更高水平适应负荷的变更,构建起的高效节能、绿色环保、情况舒适、人道化的工厂,更好地实现多品种、柔性化、高效率、零缺陷和集成化的互动效应。数字化工厂多用高能机械人,聪明工厂用的是数字人。今朝用的机械人水平在赓续提升,如机械人枢纽关头以前是三四个,现在能达到六个,自动化水平大年夜大年夜前进,但今朝机械人多在固定前提下事情,是一个高档的机器装配。而数字人则是在电脑里合成的有具体布局的三维人体,能仿照真人做出各类各样的反映力和反馈装配,可以供给视、听、触等直不雅的实时感。以是数字人也可叫虚拟人、可视人、数字智能人,从长远看将在聪明工厂获得利用。听说今朝在有的国家,已经利用数字工资顾客设置设置设备摆设摆设“鸡尾酒”,它可根据顾客状态设置设置设备摆设摆设不合样式的“鸡尾酒”。未来,数字人将为聪明工厂建立起“以客户为本”的一体化优质办事新模式。

第四是流程的再造与重组。企业的流程,是指把一个或多个输入转化为对顾客有用的器械输出而进行的一系列聚拢性活动,这是前进软制业治理水平的紧张源动力。在汽车财产成长历程中,科学、技巧、治理构成“三大年夜”要素,但有的人只注重科学、技巧的立异,而漠视了企业治理的感化,企业内部之间不和谐,流程繁琐,决策周期长,导致在多变的市场形势下存在各种弊端,使企业竞争力下降。在顾客需求变化无穷、产品周期赓续缩短、市场竞争赓续猛烈的环境下,任何企业稍有掉慎都邑被淘汰出局。汽车财产的历史履历奉告我们,在“三大年夜”中,应治理先行,它从高度的逻辑性、广泛的综合性、流程的高控性、信息的交融性启程,能很好地把自然科学、技巧工程的成长身分充分激活,使科技更好地转化为临盆力。

现代流程再造与重组的基础内涵因此企业经久成长计谋需求为启程点,经由过程顾客知足度和代价的增值,使流程成为再设计中间,精确运用信息收集技巧,建立合理高效的营业流程,以达到企业动态适应竞争和情况的一系列治理活动。流程再造与重组特色主如果:大年夜力改良特定的营业流程,低落资源、简化内容、前进效率;利用信息收集和各类新兴科技,从技巧财产化利用角度创造整体营业流程,使科技尽快转化为利用;实现企业以顾客知足度和产品办事质量为中间的有效活动;实现企业营业流程改进,利用各类数字化仿真建模技巧来完成核心营业流程的重设计与再造;企业吞并重组让部分企业淘汰的同时,也经由过程流程再造出生一批新的有竞争力的企业。

第五是新型人机工程学。人机工程学是钻研人、机器及其事情情况之间互相感化的学科,社会信息化和高新科技的深入成长、交融,突破了各学科之间的边界,使其赓续完善自身的根基理论和利用体系,被觉得是利用范围极为广泛的综合性边缘学科。它经由过程钻研人在某种事情情况中解剖学、心理学和生理学方面的身分,钻研人和机械及情况间互相感化,钻研工程学前沿领域利用可行性偏向,揭示人、机、情况之间关系,推行系统性和谐,从而发挥系统的最高综合效能。早在上世纪 60 年代,英国就对此进行钻研,被称为履历人机工程学;到二战时代,许多工业国家在军事领域上钻研人机工程学,并扩大年夜了利用范畴,在工程、医学、汽车、飞机等财产上利用,被称为科学人机工程学;当前钻研的是今世化人机工程学,多采纳系统工程,设计人与机械之间的分工与交流问题,以前进机械效率,办理人机适应性更强问题,旨在匆匆进“人 - 社会 - 自然”折衷成长,表现了“以工资核心”的设计代价不雅。当汽车财产进入人机工程学界面,人机的信息互换模型将达到相称高度,包括视学、听觉、触觉深度利用节制,有助于提升人机工程的想象力、敏感性、创造力、潜意识发掘等。人机工程学进一步成长将属于非物质哲理,也可以说工业社会是物质文明,后信息化社会转变非物质文明,谋略机可以将物质天下中人的智能利用到人们物质生活中,实现人机灵能协同成长。这被称为人机一体化混杂智能系统,以软件工程、人机界面、收集及高机能谋略,推感人机工程学钻研利用高度化成长。笔者曾在跨国车企人体工程学实验室,看到汽车人体工程座椅和车内空调按人体分区做实验,深受感触。

第六是区块链正向汽车圈渗透。区块链被觉得是继蒸汽机、电力、互联网之后,下一代具有颠覆性的核心技巧。假如说蒸汽机的创造是人类社会工业临盆力标志,电力办理了社会生活生计的基础需求,互联网彻底改变了信息通报要领,那么区块链作为一种构造相信的机械,有可能改变人类社会代价通报的要领。当前,区块链已像人工智能一样成为内涵广泛、界限隐隐,能与统统行业结合的盛行体。区块链技巧初衷是打消过于强大年夜的“中心人”,形成某种由用户直接组成的数字乌托邦,即应用“去中间化”的数据链来办理问题。从当前区域链利用生态圈看,物联网会推行汽车区块链物联租赁;供应链可推行供应链金融,其溯源有助于汽车金融成长;金融业可推行支付(跨境支付)保险、股权挂号和众筹等;公共办事领域可保护和匆匆进文化、教导、产权、医疗等,也有利于汽车买卖营业。区块链也有利于汽车后市场的成长,信用体系的扶植可办理痛点,在 P2P 租车、车险定价、零部件供应商把控点节率、二手车检测准确性等方面,都可以发挥感化。可以说,区域链是软件体,有望从社会小我相信、轨制诚信期间进入机械相信期间。当前汽车财产正积极试行区块链事情,期望能取得进展。

四、软科学是新期间软制造业的宠儿

要成长高水平软制造业,进而推动汽车财产高质量可持续成长,其要点在于成长软科学。我国汽车财产至今没有像高铁那样走在世界前列,自立品牌汽车虽然成长很快,但还处于动荡成长状态;财产核心技巧缺掉严重,分外是芯片险些全依附入口或外资企业。虽然我国包括传统车企和造车新势力在内的整车企业有 350 多家,但多半徐行而行,立异能力不强。现代汽车业面临严酷的转型进级磨练,急需创始一条真正能推动财产高质量成长的强国之路。

软科学是软制造业的宠儿,以是当前,分外是在“十四五”即将开局的年代,能有一个统一的科学和夷易近主决策规划,带领我国整车和零部件厂商创始新征程,长新根、开新花、结新果。

软科学是一门高度综合性新兴学科,它以高度综合使用自然科学,社会科学,以及数学和哲学的理论和措施,办来因为今世科学、技巧、临盆而带来的各类繁杂的社会征象和问题,从经济、科学、技巧、治理、教导等角度和环节的成长规律,供给最优化的办理规划和决策。

现代软科学的成长也充分利用谋略帮助决策,已经形成对照完善的系统化法度榜样和软件系统,分外是运用运筹学、人工智能的推理、演绎功能,构成高度支撑决策系统体例和猜测系统的模型系统。值得一提的是,我国软科学与国际大年夜型智库的水平仍有差距,分外是在汽车财产上深入利用还很不敷。笔者觉得,软科学是一门对汽车财产成长很有用的学科,我们必然要用好它。

总之,要不忘初心,切记任务,从中国国情启程,发挥汽车财产软制造业的感化,把汽车实体经济搞好,进一步探索建立汽车强国的可行规划。

(作者系中国汽车工业咨询委员会委员)

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