這才是中國製造業未來的唯一出路

中國工業的這次轉型升級不僅與西方發達國家不同,也在很大程度上區別於我們以往的歷次轉型嘗試。文︱首都經濟貿易大學孫喜本文轉載自微信公眾號「文化縱橫」(ID:whzh_21bcr),轉載已獲權,不代表瞭望智庫觀點一場以「智能製造」為核心的產業巨變正在席捲全球。3D列印、工業機器人、物聯網、(服)務聯網、智能工廠接踵而來;各主要工業國家紛紛投身這場創意大賽,「第三次工業革命」、「先進位造業國家戰略」、「工業4.0」等概念層出不窮。面對這一形勢,中國政府也在今年上半年吹響了中國工業的迎戰集結號:5月8日,作為中國製造強國建設戰略的第一個綱領性文獻,《中國製造2025》正式發布;一個多月之後,由馬凱副總理任組長的國家製造強國建設領導小組宣告成立。在此前後,圍繞著中國工業升級,出現了很多不同的聲音。比如,中國是不是應該像西方那樣經歷一個大規模「機器換人」的過程?與發達國家相比,中國的工業競爭力究竟如何?我們應該如何認識這種差異?又應該如何認識今天中國工業體系中巨大的存量?這些存量能否有益於中國的工業升級、抑或他們僅僅是產業升級的「革命」對象(如政策語言中時常出現的「化解產能過剩矛盾」)?實現存量升級的關鍵環節和微觀基礎是什麼?應該如何看待和揚棄過去30多年的工業與技術政策?要想做好中國工業升級的這篇大文章,上述問題都是不容迴避的。本文嘗試部分地回答上述問題。本文的基本出發點是:中國工業的這次轉型升級不僅與西方發達國家不同,也在很大程度上區別於我們以往的歷次轉型嘗試。與西方相比,中國的工業升級是「工業3.0」、「工業4.0」、乃至部分行業的「工業2.0」同步進行,這種複雜性是中國工業升級區別於發達國家的本質特徵。與此同時,面向智能製造的產業升級不再是某項單一技術、甚至某個產業的升級,而是以新的運行方式和更緊密的產業互動重塑整個工業體系。因此,這次轉型升級不再只是引進幾條生產線、或是新一代產品設計這麼簡單;它對於從系統層次把握工業全局(即頂層設計)的能力提出了更高的要求。這種根本變化要求我們改變工業與技術政策的慣性思維。1「跟隨模式」已經不再適應中國工業升級的需要《中國製造2025》將中國製造當前的主要問題概括為「大而不強」。這裡涉及到一個根本問題,什麼是「強」?我們如何定義「強」?《中國製造2025》對這一問題的回答是「世界先進水平」。在明確了「強」的標準之後,才有了「由大變強」的一系列任務清單,如確定若干製造業主要指標、瞄準十大重點領域突破發展,等等。對於中國這樣的後進國家來說,將先進國家的已有技術(「西方先進水平」)作為早期的追趕目標幾乎是必由之路。這種追蹤模仿對追趕者學習和掌握技術知識非常重要,並往往扮演著「敲門磚」的角色。但是,「落後」和「差距」的刺激也容易使追趕者走向極端:將西方發達國家現有的產業門類(分工)和技術性能作為唯一的發展方向甚至「固定靶」,並因此將「縮小(產能與技術)差距」視為發展的首要任務和努力方向,最終形成了工業與技術政策上的「跟隨模式」。上世紀80年代以來,中國選擇了一條先行建設生產能力(初期以進口生產線為主,隨後外資企業漸成主力,但高端機電設備進口有增無減)、事後彌補技術短板的產業發展道路。在此過程中,「引進消化吸收」、特別是「(關鍵)零部件國產化」被視為彌補技術短板、縮小技術差距的中心環節:沿著通過引進技術建成的產業鏈,識別出那些限制中國企業獲得更高附加值的「核心技術」[在政策語言中的習慣表述為「關鍵核心技術受制於人」。],然後由各部委分別支持對這些技術的「攻關(國產化)」。這些攻關努力取得了許多成就,使中國工業在許多核心技術「點」上實現了突破,但也面臨著嚴峻的挑戰。「國產化(攻關)」的一個前提條件是引進技術保持長期成熟穩定——即產品/系統結構不會在短期內發生顛覆性變化。然而,隨著信息與通信技術(ICT)的快速發展、電子控制和計算機輔助技術在傳統工業中的「領地」不斷擴張,一些傳統產業甚至在新技術推動下發展出全新的技術軌道——電視機工業從CRT技術向平板顯示技術的轉向是其中的典型。這些變化要麼使得新興技術與產品的「國產化」還沒完成,引進技術就已經過時了;要麼使中國工業在舊的技術軌道上積累的核心技術一夜報廢。這些都使「引進-落後-再引進」逐漸「常態化」;而當我們打算事後彌補核心技術短板的時候,卻發現高端產業、核心技術領域的門檻越來越高,攻克難度越來越大。隨著歷史欠賬的積累,中國那些採取「跟隨模式」的行業不得不長期處於全球價值鏈的底層,並「自覺」隔離於產業核心技術和底層關鍵技術之外:光伏等戰略性新興產業的快上快爛、暴生暴死充分證明了這一點,因信息安全問題而備受關注的IT工業更是其中的典型(註:時至今日,即便從經濟績效指標來看,「跟隨模式」的說服力也值得懷疑:2010年中央政府正式提出加快培育和發展戰略性新興產業,但這並沒有從根本上扭轉中國工業增加值率一路下滑的嚴峻局面。)。其實,在國際產業競爭中,因為「跟隨模式」而栽跟頭的國家和產業並不少見。這裡僅舉兩個例子。一個是日本的第五代計算機計劃。1982年,為了挑戰美國的霸主地位,通產省參照IBM大型計算機的思路框架,組織富士通、日立等9家大公司共同開發具有人工智慧的計算機系統。這個計劃歷時10年而最終失敗,其根本原因在於90年代初PC的出現和網路技術的成熟,使大型機喪失了份額最大的大眾市場,「第五代計算機」的意義也因此大不如前。另一個例子是歐美各國對日本汽車產業的盲目追捧:在以「豐田制」為「先進」模板、「自我革命」了二十年之後,歐美汽車工業發現他們既不能像日企那樣建立穩固的終身僱傭制和供應商網路,也很難在低油耗和小車型等方面超過日企。日本企業的上述優勢正根源於日本獨特的社會關係、產業歷史和資源匱乏的國情。上面的例子都反映了「跟隨模式」的根本缺陷:出於對領先者產業分工和性能優勢的迷信,「跟隨」者往往將領先者的當前狀態(「世界先進水平」)視為唯一發展方向,甚至為此自動放棄了掌握產業演進與技術進步方向的機會。在這種情況下,一旦發生方向性的重大變化,「跟隨」者就會再次被領先者甩開,這使追趕變成了沒有終點的「循環」、甚至「陷阱」。與此同時,接軌『世界先進水平』還容易使後進者無視國與國之間在社會、經濟、產業基礎等方面的系統性差別,甚至忽視和否定自身的獨特性與優勢,其結果往往是舍長就短、削足適履。而在眼下這場以智能製造為核心的產業升級中,中國的基本國情和虛擬現實交互系統(CPS,cyber-physical system)——智能製造在生產系統方面的具體表現——的技術特徵,共同決定了中國不可能「跟隨」西方國家開闢的技術道路。首先,中國現階段的工農差距和城鄉差距決定了:在中國,「機器換人」式的智能製造是不可持續的。熟練勞動力日益短缺、以及由此帶來的勞動力成本持續上升,是西方國家推動智能製造、鼓吹工業4.0的一個重要內因。但在中國,這個內因卻成了不折不扣的偽命題。我們用圖1來說明這個問題:截至2012年,中國的農業就業人口仍有2.7億之眾,而這2.7億農業從業人員的人均產值(1.97萬元/年)僅為同期製造業人均產值(10.34萬元/年)的19.1%,同期服務業人均產值(8.78萬元/年)的22.4%。無論我們將之理解為生產力水平的分化、還是大量的、以億為單位的農村隱性失業人口,這個巨大的工農差距(或城鄉差距)都從根本上構成了城鎮工業「機器換人」的硬性約束。以「跟隨模式」發展工業智能化、進而效仿西方「機器換人」,放棄智能製造技術路線主導權的後果,是將後續的知識密集型服務(維護、諮詢、升級)拱手讓於西方跨國公司。在這種情況下,「機器換人」只能導致中國經濟內部就業崗位的凈減少,而在目前的就業形勢下,這種就業凈減少所引發的連鎖反應顯然不只是單純的經濟問題(註:「機器換人」的社會影響已經逐漸體現出來:包括代工巨頭富士康在內的一批企業已經開始把「機器換人」作為勞資談判的籌碼。這種局面把一個很現實的問題推到我們面前:在轉型升級的過程中,中國決策者的頂層設計是否充分?在決策者的意識中,是否有一個明確的優先順序清單,來處理「機器換人」、「收入倍增」、「和諧社會」等一系列轉型目標之間的相互矛盾?)。

圖1 中國三次產業差距與農業就業人口概況(1984-2012)其次,虛擬現實交互系統(CPS)的設計成為智能製造和智能工廠的核心,意味著生產製造系統的複雜性和不確定性達到了前所未有的程度,CPS因此不可能是反求工程和跟隨模仿的產物。作為德國工業4.0最重要的概念,CPS追求的是生產製造系統的數字化與虛擬化,以及數字虛擬工廠與實際工廠之間的緊密對接和高度一致,其本質是以萬物互聯(或「泛在網路」)為基礎、對數字計算和物理過程兩方面的協調管理。CPS內部的廣泛聯結和虛實協同使系統複雜性大幅度上升,這使系統架構——系統層次的設計方案——的形成需要大量的認證、實驗和測試。在這一過程中,系統架構變得越來越重要。系統競爭——不同CPS(及相應的產業生態系統)對市場主導地位的爭奪也將成為智能製造時代產業競爭的核心:如果在系統層次(系統框架、發展方向)上受制於人,對任何局部技術和解決方案(如機器人、感測器等)的攻關都將事倍功半(註:這種系統競爭並不像聽起來那麼遙遠:在過去的八年時間中,蘋果-iOS操作系統和三星-Android操作系統兩大陣營爭奪終端用戶安裝基礎的歷程,正是智能手機工業替代功能機、迅速成長為行業主流的過程。在這一過程中,中國智能手機行業的發展本質上是系統競爭過程的副產品:為了與蘋果爭奪市場主導地位,谷歌開放了Android操作系統,這為中國企業的進入創造了機遇。但面對智能製造的系統競爭,我們既不清楚未來的CPS是什麼樣子,也無從預料還有沒有開放系統的「便宜」等著中國企業。)。然而,掌握並升級這種系統架構,恰恰是以局部性能指標和核心技術「點」為努力方向的跟隨模式無能為力的。總之,中國要在智能製造的競爭中獲得主動,就必須從根本上摒棄跟隨模式。2「你打你的,我打我的」:以戰略性思維替代「跟隨模式」當「跟隨模式」走進死胡同,中國又該如何面對智能製造的系統競爭?中國政府又應該以何種思維方式指導工業與技術政策?我們的答案是:以戰略性思維替代「跟隨模式」。戰略性思維的要害在於打破對競爭對手優勢的迷信,轉而從贏得未來競爭的高度出發,最大程度地挖掘內在優勢、並以此為基礎發展和建設自己的獨特性,從而在競爭中「你打你的、我打我的」,甚至「以己之長、攻彼之短」。正是因為採取了這種戰略性思維,中國共產黨才以弱勝強、最終奪取政權;也是因為採取了這種戰略性思維,日本企業才沒有被二戰後美國企業巨大的技術優勢嚇倒,而是從自身國情出發、積極另闢蹊徑,最終在消費電子(如佳能以桌面印表機挑戰施樂大型工業印表機)和汽車(如豐田制挑戰福特製)等領域成功取代了美國。這種立足自身、面向未來、自主發展優勢(本土核心技術)的戰略性思維不僅可以幫助我們理解競爭中弱勢一方的「逆襲」,而且可以幫助我們理解各發達國家產業技術優勢的延續與變遷。比如說,在過去一百多年間,美國和德國始終保持著在全球化工行業中的領先位置。其中,美國化工起步於無機化學,而德國化工的傳統優勢則是基於焦炭的有機合成。隨著有機化工版圖的擴張,美國化工企業並沒有簡單地跟著德國走,而是藉助其國內石油精鍊工業的擴張勢頭、逐漸發展起本土的高分子聚合物工業,並因此成為全球石化工藝創新的重要源頭;而德國企業則藉助自己在有機合成方面的優勢進入了製藥工業,這使拜耳等德國企業成為化工與製藥兩個行業的領先者。上面幾個例子充分說明:無論是追趕者還是領先者,只要想獲得並維持國際產業競爭中的優勢地位,就必須依靠戰略性思維,就必須立足自身條件、以贏得未來競爭為原則來鞏固和發展自己的優勢。而回到今天,我們同樣可以在各國的智能製造規劃中看到戰略性思維。這集中表現為各主要發達國家參與CPS系統競爭、謀求核心技術時選擇了完全不同的路徑。德國工業4.0:在貢獻了「工業4.0」的概念之後,德國人承認他們其實「還有很長的一段路要走」:無論是魏德米勒的智慧工廠、還是博世力士樂的思考型工廠,都還是一種將來時的概念。在概念成真的路上,德國將充分發揮自身在傳統「現實」部分——機械和機電一體化產業、尤其是自動化和精密製造領域——的全產業鏈優勢,在「現實」部分橫向集成的同時推進「虛擬」部分的縱向集成(智能生產)和虛擬-現實交互的深化(智能工廠)。其中,以西門子、通快、賓士為代表的工業巨頭深入參與國家戰略、迅速調整組織結構,積極嘗試勇於探索,以期將自己的優勢帶進智能製造時代。美國先進位造國家戰略:美國人貢獻了CPS的概念,也深知自己在「現實」部分的劣勢,因而將「再工業化」作為近期的重點任務。因此,美國人一方面鞏固自己在「虛擬」方面的長期優勢,立足於研發實力和軟體、通信等行業的積累,扣住了「工業互聯網」這個「虛擬」部分的終極主題;另一方面則在「現實」部分、尤其是新硬體領域持續發力,努力填平研發與製造之間的斷層。為了達到這一目標,美國詳細確認了先進位造業所涉及的一系列產業與技術領域,摸清了自己在製造業、尤其是高端製造業領域的家底,並發起了國家製造創新網路,以此動員和組織官產學各方面。日本也積極發揮自己在機器人、材料技術與關鍵零部件等領域的優勢,通過「日本再興戰略」力求在未來製造業中保住目前的優勢地位。不難看出,各主要工業國爭取未來製造業話語權的所有努力,都是基於對一系列國情因素的考慮,立足現有技術基礎、極力將自己的優勢帶進智能製造階段。這意味著,脫胎於各國現有工業優勢和具體經濟社會條件的未來製造業,其全球競爭格局很有可能重複通信領域的歷史:在幾支主要的、擁有核心技術的參與者之間形成均勢,最終呈現一個不同「工業4.0」版本長期並存、各有所長的局面。面對這種情形,中國只要不想放棄CPS發展主導權,就只能像其他主要工業國家一樣,以戰略性思維重塑工業與技術政策:立足自身、面向未來、自主發展本土優勢。其中的關鍵是對智能製造的發展方向有一個基本構想:從中國的基本國情出發,利用好新中國六十多年的工業積累和自主創新戰略十年來的大批重大技術成果,在技術密集度、資本密集度和勞動密集度之間尋找一個真正符合中國國情的結合點。選擇好這個結合點,走出中國自己的智能製造發展道路,是製造強國頂層設計的核心問題。這就需要我們辯證地看待中國的某些基本國情以及由此帶來的獨特優勢。· 勞動力資源豐富、但技能偏低。其中又以數以億計的農村剩餘勞動力(含農民工)為典型。但是,我們絕不應該將這幾億人放到「智能製造」的對立面上。他們的存在,決定了中國版智能製造的內涵要比「無人化工廠」、甚至「機器換人」豐富得多。一旦將這幾億人視為中國版智能製造的生力軍,就會立即發現:把「人口紅利」轉變成「人才紅利」遠不止於「大眾創新、萬眾創業」,億萬剩餘勞動力轉變成熟練勞動力的技能教育和繼續教育同樣重要;而開發出適應中國勞動力技能水平和操作能力的智能製造裝備,這項歷史性課題只能由中國裝備工業自行解答,絕不可能指望德國、美國或日本企業為中國提供現成答案。· 國民工業體系層次複雜。從工業1.0到工業3.0、甚至工業4.0的各種成分,同時存在於單一經濟體系內部,這是今天中國工業區別於世界其他任何國家的根本特徵。面對這樣複雜的層次性,慣性思維是所謂「騰籠換鳥」:把中低技術行業(如鞋帽箱包)和工業1.0形態轉移到不發達地區,引進高技術工業和工業4.0企業。但是,這種做法的問題顯而易見:因為中國有著如此大量的工業1.0企業和2.0企業,「換走」、甚至「趕走」低端工業,無疑將帶來經濟總量(GDP、稅收、就業等各方面)的巨大波動。而更重要的是,「騰籠換鳥」以靜態思維、錯誤地理解了不同層次工業之間的關係,忽視了低端工業向高端延伸和升級的可能。低端工業的「產能過剩」,歸根結底是因為它們不能以更低的價格生產更好的產品,解決這一問題,需要它們採用更先進的製造系統和橫向/縱向集成平台。這意味著,低端工業的升級需要恰恰為國內智能製造產業的持續成長提供了動力。這種價值鏈上下游、不同層次企業之間的合作,將會把豐富而複雜的工業層次轉變成中國工業升級的戰略性資產。

中國本身具備多層次的完整工業體系· 投資(動員)能力強大。中國政府有著舉世公認的投資能力和投資動員能力。很長一段時期以來,依靠投資拉動的經濟發展模式屢遭詬病;特別是近來部分行業飽受當年「4萬億」引發的「產能過剩」之苦,迫使政府收斂起投資的拳腳。但不可否認的是:持續的大規模投資是改革開放三十多年超常增長的重要動力(表1)。同樣不可否認的是,當任何一個發達國家處於今天中國的人均GDP水平時——不管是1920年代的美國、還是1960年代之前的日本,都表現出高速投資擴張的特徵,而投資的主力是那些以「三重投資」為發展引擎的第一代大型工業企業(註:「三重投資」的概念源自錢德勒的名著《規模與範圍》,錢德勒認為,大型工業企業崛起的關鍵是對生產設施、銷售系統和管理組織進行互相聯繫的三重投資(three-pronged investment),第二次工業革命的領先者正是那些採取了積極投資戰略的企業。為了強調投資在現代工業發展過程中的決定性作用,錢德勒將其稱為「利用新的生產技術的根本性的第一步」和「關鍵的企業家行動」。)。毫不誇張的講,今日西方工業的競爭力和創新,正是用半個多世紀「三重投資」的真金白銀砸出來的。如此看來,中國的工業升級還遠未到緊縮投資的時候,但又確實需要升級投資能力,從「敢花錢」升級到「會花錢」。「會花錢」既包括扣准投資重點,也包括提高投資效率,前者取決於工業與技術發展方向,後者則受制於政府、企業等投資主體的相互關係與投資經驗。國別發展階段相關時段年均GDP增速(%)人均GDP增速(%)人均GDP水平(2005年不變價美元)1979年2013年英國前沿國1820-18702.051.262177439793.39美國跟進-前沿國1870-19134.041.8225900.3245008.61日本(1)日本(2)趕超國1950-19738.927.7019645.4136912.21950-19847.206.09印度趕超國1990-20116.474.66302.18661126.903中國趕超國1978-20119.988.80195.22733377.808不同國家工業化階段的平均GDP增速比較充裕的勞動力資源、層次豐富的國民工業體系以及強大的投資(動員)能力,所有這些在全球範圍內獨一無二的國家優勢,加上一大批自主創新技術成果,使中國完全有資格對未來製造業給出一個自己的定義,也完全有資本對中國版智能製造進行頂層設計。3以戰略性思維構建中國工業的升級圖景通過以上討論不難看出,中國版智能製造存在邏輯上的可能性。但要把這些可能性變成實在的競爭力,還有很多工作擺在我們面前。現在,各國政府都在積極地為產業升級設計制度框架。作為技術上的後來者,中國更需要全方位的努力。在轉型升級的過程中,政府這隻「看得見的手」到底有多重要?近年來,中央政府在簡政放權方面下了大決心、大力氣,不少曾經錯裝在政府身上的「手」還給了市場。但是,「看不見的手」也絕不是萬能的:今天亟待解決的核心技術短板,在過去二十多年間並未隨著市場化進程的深入而自動「倒逼」,反而有日趨嚴重之勢。其中的一個重要原因是,鑽研技術的企業往往無法掌控市場化進程的方向,它們往往被兩種力量「夾在中間」:一邊是技術與財力雄厚的跨國公司佔領高端,另一邊則是大批企業在低端市場價格鏖戰。這些「夾在中間」的自主創新企業更需要政府這隻「看得見的手」幫助他們同「看不見的手」「掰腕子」,幫助他們清理掉外部干擾。與此同時,在提供公共產品(如面向低收入群體的技能教育和繼續教育)、塑造未來產業等傳統的市場失靈領域,也亟需「看得見的手」有所作為。面對新的挑戰,政府需要將技術政策的關注重點從過去對攻關項目的直接選擇和干預,轉移到系統構建和發展上來:以CPS為中心、從系統層次把握智能製造技術的演進方向,以此來定義和識別支持技術進步的戰略和政策重點。以政府對CPS的頂層設計為宏觀引導、以本土企業的自主產品開發為微觀基礎,以國家戰略指引下的正向開發替代攻關項目下的反求工程,唯有如此,才能清除「跟隨模式」對自主創新和本土技術路線的壓制。特別是在CPS框架下,信息技術的滲透為裝備製造業顛覆性技術路線的出現和自主開發創造了可能。此時更要摒棄對國外技術的盲從迷信,更多地關注「另類」技術路線在底層關鍵技術領域的自主程度及其未來升級換代的可能性,而避免以現有的「世界先進水平」、「為什麼外國人不去做」之類的理由扼殺剛剛萌芽的本土技術。要為本土CPS創造有利的市場環境,搶奪工業互聯網安裝基礎。在中國裝備工業的發展過程中,一個突出問題就是進口替代不徹底、不充分。改革開放之後,尤其是進入新世紀以來,機械工業受進口產品的衝擊不斷加大,國內用戶對「洋貨」的偏愛與迷信與日俱增,真正寶貴的本土技術與自主創新反而得不到市場信任:以機床行業為例,即使在行業高峰的2009年,國產設備產值也僅占當年市場總量的70%。無論我們如何強調今天的全球化市場,這都是世界上任何一個工業強國在上升時期從未出現過的現象,其可持續性也值得懷疑。而當裝備製造進入CPS時代,萬物互聯使生產製造系統開始具備網路特徵,行業導入期的安裝基礎更成為影響未來系統競爭的關鍵因素:CPS的用戶基礎越大,其採集和整理的生產系統數據越多、數據分類與挖掘越充分,後期的系統升級和生產性服務質量越高,對新用戶的吸引力就越大。面對如此誘人的正反饋和爆炸式增長,也就不難理解德國工業4.0和美國先進位造國家戰略反覆強調「出口競爭力」、而GE、西門子、馬扎克等企業則通過各種活動「先聲奪人」、吸引眼球,所有這些無不是希望藉助中國的市場規模來獲得系統競爭話語權。面對這種情況,更需要中國政府以積極的政策手段、使寶貴的市場資源服務於本土CPS的發展。關鍵是用好中國的兩大戰略優勢:(1)充分利用強大的投資能力,藉助政府採購、消費補貼等需求政策引導用戶使用本土CPS,特別是國家重大項目,更要憑藉其長期性優勢為國內產品與技術創造一個友好的發展環境,讓中國工程、中國國防與中國智造共成長;(2)充分利用層次豐富的國民工業體系,積極引導國內產業鏈上下游企業合作開發,制度性地建設「本土企業-政府-用戶」共同體,從而以有組織的市場為「中國智造」創造有利的發展環境。· 政府需要以深入細緻地把握髮展中國智能製造的戰略起點。在智能製造體系逐漸成形之際,只有充分了解自己的工業家底,才有可能準確把握自己的優勢、並以此作為產業升級的戰略起點和資源分配的重要依據,從而最終實現智能製造的自主可控與獨特優勢。在這一點上,美國的做法值得我們思考和借鑒:在推動先進位造國家戰略的過程中,美國一再強調加強國內「產業公地」建設的重要性。「產業公地」的概念由哈佛商學院的兩位教授提出,它涵蓋了那些由企業、大學和其他組織所掌握的研發與製造的基礎設施、專業知識、工藝開發能力和工程製造能力,是將實驗室發明變成有競爭力的商品的基礎與必要條件。奧巴馬政府將「強化產業公地」列為「先進位造國家戰略」的原則與目標之後,布魯金斯學會於今年春發布《美國高端產業:有哪些、在哪裡及其重要性》的研究報告,詳細勾勒了50個高端產業(其中絕大多數為工業部門)的地理分布及其對美國經濟的帶動引領作用,並在此基礎上給出了高端產業發展的未來戰略。相比之下,我國在高端工業領域的優勢畢竟有限,擁有領先優勢或長期發展前景的自主創新成果呈點狀地散落在龐大的國民工業體系內部,但正是這些「星星之火」構成了中國版智能製造的戰略起點與未來產業公地的基本內核。自主創新成果的這種點狀分布,決定了中國政府需要付出更大的努力,以更加深入細緻的工作摸清中國智造的家底,確認現有優勢「有哪些、在哪裡」、以及如何以此為基礎與核心來組織產業轉型升級、發展本土技術路線和完整產業鏈。

布魯金斯學會於今年春發布《美國高端產業:有哪些、在哪裡及其重要性》的研究報告· 在這一過程中,尤其需要提防兩種極端的簡單化處理方式。一是將智能製造籠而統之地簡化成「智能化」、「自動化」。政策制定者對智能製造的分析單位和歸納總結越大越籠統,就越容易模糊和忽視中國工業的那些點狀局部優勢,而傾向於囫圇吞棗式的引進和「躍進」,進而把工業機器人和3D印表機保有量看做轉型升級的重要指標。另一種可能的危險是在裝備製造部門與互聯網部門之間的本末倒置。在目前工業升級的全球圖景中,無論是德國的工業4.0、還是美國的工業互聯網,主要引領者仍然是一批有著深厚工業背景的老牌企業,如西門子、博世、思科及IBM。CPS概念其實是西方製造業巨頭二十餘年追求數字工廠、虛擬工廠的產物。出現這種現象的根本原因在於,任何行業的轉型都依賴其自身的技術基礎,其中包括對新技術、新工具的消化吸收能力與應用開發能力。從這個角度來看,互聯網也好、移動計算也罷,都一定是傳統產業消化吸收再創新的客體,而絕不可能反客為主地變成產業升級的主導力量。換言之,智能製造的主導模式一定是「工業+互聯網」,而非「互聯網+工業」。4結語面對一場全球範圍內的產業巨變,中國工業站在十字路口上,前方的道路既有可能是重蹈「引進-落後-再引進」的老路,也有可能走出全新的中國版智能製造的道路。我們應該毫無疑問地選擇後者。這一選擇需要從「跟隨模式」的死胡同中走出來,以戰略性思維重塑工業與技術政策的基本原則和最終目標。如果能夠實現這一轉變,並輔以全方位的長期政策投入,當前的這場產業巨變就有可能成為中國工業轉型升級的重要契機,並成為中國版智能製造的歷史起點。附:德國工業4.0喊得那麼響,其他國家在做什麼?本文摘編自微信公眾號「南周知道」,不代表瞭望智庫觀點那麼,如果把第四次工業革命看成是一場追逐遊戲,第一梯隊的各玩家都有什麼樣的殺手鐧?他們的出招模式有何不同?對於中國工業的發展有何借鑒?讓我們先從這場遊戲的規則制定者開始一探究竟。一、規則制定者:德國殺手鐧:工廠智能化路徑:自下而上,傳統工業的智能改造要理解德國工業4.0路徑,可以追溯到這個概念提出的背景。在工業2.0及之前的世界工業變革中,德國一直是世界工業化領導者、行業遊戲規則制定者。然而,從以信息技術為主導的工業3.0以來,德國曾經一度落後。由於整個歐洲的互聯網底子極為薄弱,作為以實體經濟為主導的國家,德國天生缺乏信息技術的革命土壤。面對美國等發達國家的「再工業化」帶來的刺激,以及以中國為首的新興國家製造業的「底層翻身」,德國只能從自己的優勢領域開始革命,先發制人提出工業4.0戰略。基於德國工業的優勢與弱勢,其4.0戰略路徑必定是傳統工業向信息技術化發展的「自下而上」路徑。簡單說來就是傳統工業製造的智能革命,藉助信息產業將其原有的工業模式智能化和虛擬化,定義智能工廠和智慧生產,搶先建立「遊戲規則」。

在智能工廠的生產流水線上,每一個原材料的盒子上都貼有射頻碼。智能工廠什麼樣?我們可以從一個剎車部件生產車間里看到它樣貌。在流水線上,每一個裝有原材料的盒子上都貼有射頻碼,也就是這盒零部件的「身份證」。這張身份證可以在不同場景下進行不同的「對話」:與機器對話,在流水線生產中,告訴機器下一步應該做什麼;與倉庫對話,盒中的零部件用完後,在特定環節通過盒子上的射頻碼識別進入網路系統,自動向供應商提出新的訂貨要求……這種高自動化原材料輸送系統,是龐大的智能工廠中的一小部分,它可以實現生產流程可視化監管,從而減少庫存,降低消耗,提高效率。二、玩家二:美國殺手鐧:IoT(Internet of Things,物聯網)路徑:自上而下,通過信息產業帶動工業發展同樣以汽車製造業為例,我們可以發現,美國路徑與德國路徑最大的不同,在於工業革命的驅動力。「工業4.0」的美國版稱為「工業互聯網」,顧名思義,美國希望在各種工業環境下建立互聯性,充分利用它強大的互聯網能力,帶動工業的發展。舉特斯拉的例子,它的安全極速可達每小時297.7公里,百公里加速只需3.2秒,續航480公里。然而這樣一款酷炫的車型其實是「拼湊」出來的,它的材料和零部件分別來自14個國家的不同供應商。不同於德國努力打造智能工廠,優化製造流程,美國卻把自己的製造業外包出去,它通過「互聯網」建立中樞系統,支配其他國家為其供給「血液」和「營養」。這就需要一個IT技術極為成熟的國際網路生產管理系統來支持全球化的生產,通過大量的數據收集和分析,保證所有生產線持續不斷的標準化生產。

工業機器人在汽車生產車間工作。舉個簡單的模型為例,如果要做到甲廠生產的螺絲恰好可以被乙廠的螺絲刀擰進丙廠生產的螺母,那麼每一顆螺絲的尺寸就都需要完全符合標準。特斯拉的動力系統中7000多塊電壓完全一致的圓柱型小型鋰電池的生產正是根據這個模型。生產線上大量的感測器和軟體,以及大數據分析,可以實時測試每個電池組的電壓,然後自動的調節電流,以確保電壓完全一致。這一工業資源的智能整合,其內涵大大超過了製造過程本身,是美國工業互聯網的一大特色。三、玩家三:日本殺手鐧:能源與效率路徑:延續德國模式,加大社會創新力度在美德兩國火拚下,日本製造業也不再低調。實際上,日本的產業競爭力一直居於世界前列,甚至一度趕超德國和美國。聯合國工業發展組織發布的《2012-2013年世界製造業競爭力指數》報告表明,日本以0.5409的工業競爭力指數排第一,德國和美國分別排第二和第三。這和上世紀六、七十年代日本在發展的轉折點選擇重點發展工業製造,而非重點發展IT產業的決定有關。面對工業4.0的壓力,日本重新將IT、物聯網、大數據在製造業中的作用寫進了《日本2015版製造業白皮書》。由此看來,日本工業的發展路徑與德國類似,但它更走出了自己的優勢。日立(中國)有限公司總經理水本真治先生在接受採訪時說到,「日本工業的發展趨勢總體看來和美德等國都是一樣的,而日本的特色是利用工業4.0手段進行的社會創新,從改善社會基礎設施切入,通過完整的工業解決方案,最大程度地提高人們的生活水平與生活效率。」

第17屆中國國際工業博覽會日立展位。在日前開幕的第17屆中國國際工業博覽會上,記者了解到日立為了推進智能物流業務,開發了智能物流模擬系統Cyber-PoC。在現場展示的該系統在蘇州的模擬事例中可以清晰地看到,利用循環取貨和共同配送的核心功能,可以提高供應鏈效率,降低城市能耗。通過Cyber-PoC智能演示道具,可在事前設定不同條件進行模擬,讓效果直觀呈現。首先,日立智能物流系統Cyber-PoC會根據多家客戶每天不同的供應鏈需求,定製一張原材料供應商的最優取貨路線圖,以及當天卡車的裝載方案。然後,對應的卡車會到第一個供應商處裝上準備發運的原材料,按事先設計好的路線到第二家、第三家,以此類推,直到裝完所有材料再運送到各客戶工廠處。在高度共享與連貫的網路中,如果製造商的生產計劃有變,將會實時反饋至系統,確保卡車可以迅速調整取貨方案。並且,系統會實時顯示配送路況,卡車可以靈活調整取貨路線,避開擁堵。

日立工作人員在工博會展台向記者講解智能物流系統的工作模式。這種高度集成的智能物流系統,實現了「高頻少量」的運輸模式,進而減少了供貨不及時的風險,降低配送延遲率;同時,大幅減少了車輛數、駕駛員數,並且避免了單線模式的空載返回的情況,降低了總體成本,減少尾氣排放。在日立集團公司的智能物流試行中,以循環集貨為前提,智能物流可以令運輸配送路程削減42%,配送成本削減10%-20%。不僅在工業製造領域需要物流,在一個供應鏈日趨全球化的時代中,每天都有成千上萬的生活物資在流通、交換,因此智能物流系統是社會創新的基礎與保障。而如何通過工業4.0觸及更廣泛的民生問題則體現了一個國家的社會創新是否可以達到新的深度。在這點上,日立在民生領域的發展版圖也成為了日本工業的縮影。在醫藥領域,醫藥品生產管理系統「HITPHAMS」可記錄從原葯生產到之際製造工序的完整信息,提高實現優質、可靠的以藥品製造;食品工業領域,數字綜合監控系統「HIDIC-AZ」可為食品加工企業提供智能型的監控解決方案;在智能硬體製造領域,日立糖尿病康復伴侶系統可為使用者提供個性化服務(飲食、運動指導等),提供與醫生以隨時溝通的管理平台……從日立的發展我們可以看到日本製造業社會化發展的決心。我們可以大膽地猜測在未來生活的每一秒鐘,各種需求都可能被積聚起來進行有效整合,從而實現最有效的生產供給。無論路徑如何,德國、美國、日本這些工業第一梯隊上的玩家都看到了實體經濟的重要性。反觀中國的工業化發展,那個在世界印象中只會生產襯衣襪子的時代已經遠去。從中共十六大第一次提出「兩化融合」的雛形,再到2015年國務院公布《中國製造2025》, 中國製造業的水平已經有了質的飛躍。但在今天我們仍然可以看到它所存在的諸多基礎問題:製造業大而不強,自主創新能力弱、產品檔次不高……而不同於美德等國從工業3.0到工業4.0的漸進式發展,我們需要實現從工業2.0到4.0的跨越式發展。這一過程難免痛苦,有些問題只能「邊跑邊調整」,並不斷從美、德、日等工業強國的發展路徑中獲得一些借鑒。
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