就“日本制造”而言，曾在較長時期內(nèi)飽受高成本和價值鏈分散化困擾的制造企業(yè)，一方面加大對機器人、新材料、3D打印等新工業(yè)革命標(biāo)志性技術(shù)的研發(fā)投入力度;另一方面，借力物聯(lián)網(wǎng)、云計算等手段推動管理創(chuàng)新和商業(yè)模式變革來應(yīng)對新環(huán)境的變化。

通向工業(yè)4.0的路徑有很多種，德國用制造業(yè)繁榮，美國用互聯(lián)網(wǎng)的加速，日本的工業(yè)4.0路徑是很特別的，但是日本工業(yè)4.0水平又不亞于他們，我們先來看一下美國和日本在工業(yè)4.0的較量：

特斯拉的隱患

首先，我們都知道特斯拉是美國發(fā)明的，它能做到安全極速可達每小時297.7公里，百公里加速只需3.2秒，續(xù)航480公里。但是，大家有想過美國什么能把電動汽車做到這種程度嗎?

據(jù)資料顯示，特斯拉共有14家的供應(yīng)商，分別來自于日本、美國、法國、瑞士、瑞典、韓國等，其中包括了橫濱輪胎、 松 下 電 器 、瞻博網(wǎng)絡(luò) 、直覺軟件、德納公司、達索系統(tǒng)、博格華納、偉世通等廠家，這些供應(yīng)商涵蓋了包括輪胎、鋰電池、軟件開發(fā)和汽車變速器供應(yīng)等多項領(lǐng)域。

也就是說，特斯拉所用的材料和部件都是從各國“拼湊”出來的。那么憑什么美國可以造出來特斯拉，其他國家不可以?

這其實就是美國的工業(yè)4.0發(fā)揮的作用，特斯拉的動力系統(tǒng)其實是7000多塊松下電池提供的“18650”(直徑18mm×長65mm)圓柱型小型鋰電池。但是，我們一般做不到每個電池的電壓是完全一樣的，那么當(dāng)電壓不一樣的時候，把電池連在一起就發(fā)熱!所以這就是傳統(tǒng)電池的瓶頸。但是工業(yè)4.0的一個重要環(huán)節(jié)就是每個機器都可以根據(jù)產(chǎn)品特性做相應(yīng)的調(diào)節(jié)，所以美國使用了大量的傳感器和軟件，以及一些大數(shù)據(jù)的分析，可以實時的測試每個電池組的電壓，然后自動的調(diào)節(jié)電流。所以說，特斯拉其實就是工業(yè)4.0的一個成品(當(dāng)然以后還可以再改進)，是一個大型的移動智能終端。

特斯拉突破的不僅是電池性能，還有材料。比如要當(dāng)發(fā)動機的葉片在高速運轉(zhuǎn)時，溫度就會逐漸上升。美國是怎么做的呢?這里又是工業(yè)4.0的，機器生產(chǎn)設(shè)備可以先提取產(chǎn)品的材料性能、環(huán)境要求、使用壽命的等等各種維度的參數(shù)，然后再結(jié)合大數(shù)據(jù)庫去尋找相應(yīng)的材料，這樣就實現(xiàn)了隨時過來隨時加工，但之前人們尋找材料卻需要各種實驗，是一個很漫長的過程。如今這些過程被工業(yè)4.0縮短了周期，所以才產(chǎn)生特斯拉這樣的里程碑產(chǎn)品。

這就是美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。美國的“工業(yè)4.0”(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))主要凸顯互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)過程中的作用。但是使用的各種材料卻都來自于其他國家的供給?；ヂ?lián)網(wǎng)雖然在工業(yè)4.0中起到了“大腦”的作用，但是他的血液和營養(yǎng)卻受其他國家支配。

所以在日本電池圈流傳了一個概念：特斯拉危機遲早會爆發(fā)!

日經(jīng)技術(shù)在線近期引用日本一些電池技術(shù)人員的看法認(rèn)為，特斯拉這樣做遲早會發(fā)生‘特斯拉危機’，這7000多塊18650電池就是引發(fā)危機的導(dǎo)火索。因為18650原本是索尼公司內(nèi)部使用的規(guī)格名稱，其基本構(gòu)造已經(jīng)20多年沒有變化。正日本一些電池技術(shù)人員所說，“18650始終是一款壽命只有幾年的消費類產(chǎn)品用電池”。

造成鋰電池劣化的主要原因是水和熱。日經(jīng)技術(shù)評論認(rèn)為，從結(jié)構(gòu)上來說，18650抗水和抗熱性能不強。雖然采取了一些措施，例如對設(shè)置在圓筒和蓋板之間的密封墊進行了改進等，但電池技術(shù)人員認(rèn)為，18650的水蒸氣阻隔性能“依然不及采用復(fù)合薄膜的袋式(Pouch)電池”。關(guān)于熱的問題，因為18650的單元內(nèi)部幾乎沒有空隙，因此散熱性較差。當(dāng)然，特斯拉已經(jīng)采取了一些應(yīng)對措施，但隨著供貨量越大，電池劣化導(dǎo)致重大缺陷和事故的可能性就會越大。

日本電池行業(yè)人士出現(xiàn)了這樣的傳言：“特斯拉或許會放棄自己18650電池戰(zhàn)略。”

或許特斯拉的電池將由18650單元改為大型車載電池。因為如果以安心、安全為大前提的汽車如果事故頻發(fā)，特斯拉一定會名譽掃地。而且目前日產(chǎn)、三菱等其他純電動車推進派失去了往日的勁頭，特斯拉成了引領(lǐng)純電動車行業(yè)的標(biāo)桿。一家風(fēng)險企業(yè)的失敗將會給整個純電動車部件市場帶來影響。特斯拉小小肩膀擔(dān)負(fù)的期待和責(zé)任十分重大。

特斯拉首次向市場投放純電動車是在2008年，當(dāng)時限量推出了2500輛雙座車型“Roadster”。有意思的是，這款沒有采用18650電池組的車幾乎沒有用戶投訴，盡管其舒適性較差，有時也會出故障。這估計是因為購買者并沒有將Roadster當(dāng)成一輛車，而是把它當(dāng)成了一款先進且具有挑戰(zhàn)性的玩具。但今后恐怕不會這么簡單。對于瞄準(zhǔn)大眾消費市場的特斯拉EV，消費者會將其作為汽車來嚴(yán)格要求。特斯拉能否消除風(fēng)險?這將取決于被譽為天才的馬斯克的決斷。(以上內(nèi)容來自日經(jīng)技術(shù)在線)

因為掌握了電池能源，所以日本的GLM正在試圖使以前的跑車以純電動汽車形式復(fù)活。目前改企業(yè)正在一輛一輛地手工制造純電動汽車，GLM計劃2015年以每月10輛的速度開始量產(chǎn)，并于2015年內(nèi)完成99輛交車任務(wù)。

所以說，各國在工業(yè)4.0方面是各有所長、各有所短。大家彼此協(xié)作，誰也離不開誰，每個國家都有自己的核心優(yōu)勢，但是每個國家又不甘心只守住自己的“家業(yè)”，一邊合作一邊競爭。

跟日本不同的是，美國的工業(yè)4.0更注重的工業(yè)上的互聯(lián)，是一種工業(yè)資源的智能整合，體現(xiàn)在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，特斯拉就是這樣誕生的。另外，美國也很強調(diào)跟人的連接，甚至企圖倡導(dǎo)將人、數(shù)據(jù)和機器統(tǒng)統(tǒng)連接起來，形成開放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，但其內(nèi)涵已經(jīng)超越制造過程以及制造業(yè)本身。

比如通用電氣已推出24種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，涵蓋石油天然氣平臺監(jiān)測管理、鐵路機車效率分析、醫(yī)院管理系統(tǒng)、提升風(fēng)電機組電力輸出、電力公司配電系統(tǒng)優(yōu)化、醫(yī)療云影像技術(shù)等九大平臺，以期打破技術(shù)壁壘，促進物理世界和數(shù)字世界的融合。

美國的工業(yè)4.0和日本的工業(yè)4.0的矛盾就是：美國試圖整合所有工業(yè)資源，而日本總試圖通過自己的發(fā)展組建起一套完善而獨立的工業(yè)系統(tǒng)。

“白皮書“公布

面對德國的“工業(yè)4.0”(Industry 4.0)和美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”(Industrial Internet)，日本的制造業(yè)應(yīng)該怎樣迎擊?

2015年6月9日，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省公布了《2015年版制造白皮書》(以下簡稱“白皮書”)。令人印象最為深刻的，是白皮書對全球不斷加速的制造業(yè)巨變，對“日本可能落后”顯示出了強烈危機感。

隨著傳感器技術(shù)和計算性能的進步，借助大量設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化提高運用效率和價值的“IoT(Internet of Things，物聯(lián)網(wǎng))”和大數(shù)據(jù)分析，制造領(lǐng)域也正在發(fā)生巨大的變化。白皮書對此敲響了警鐘：倘若錯過德國和美國引領(lǐng)的“制造業(yè)務(wù)模式”的變革，“日本的制造業(yè)難保不會喪失競爭力”。

白皮書用大幅篇幅，介紹了以德國和美國為中心興起的、以IoT為軸心的制造業(yè)變化，以及日本的應(yīng)對措施。

與德美的動態(tài)相比，日本雖然在工廠的省人力化、節(jié)能化等改善生產(chǎn)效率方面有些長處，但很多企業(yè)都對進一步發(fā)展數(shù)字化持消極態(tài)度。尤其重要的課題，當(dāng)屬IoT的關(guān)鍵——軟件技術(shù)和IT人才的培養(yǎng)。白皮書稱，“相對于(在德國和美國加快的)制造業(yè)變革，現(xiàn)在還沒有(日本)企業(yè)表現(xiàn)出重視軟件的姿態(tài)”。

白皮書提到，到工業(yè)4.0式生產(chǎn)系統(tǒng)確立之時，“如果思路還停留在目前日式生產(chǎn)系統(tǒng)的延長線上，日本制造業(yè)可能會遠遠落在后面”。比如說，當(dāng)汽車等行業(yè)的眾多廠商在工廠內(nèi)實現(xiàn)壓倒性的高效率，連同供應(yīng)鏈實現(xiàn)整體優(yōu)化后，德國廠商的價格競爭力將相對上升。與此同時，為工廠制造生產(chǎn)機械的日本廠商的競爭力則可能會下降。而且，隨著向工業(yè)設(shè)備采集多樣化數(shù)據(jù)，活用數(shù)據(jù)提供的服務(wù)越來越多，這些服務(wù)還可能成為國際性的事實標(biāo)準(zhǔn)。

過于拘泥全日本制造可能會導(dǎo)致日本技術(shù)的“加拉帕戈斯化”(Galapagosization，即在孤立的環(huán)境下，獨自進行“最適化”，最終對外喪失競爭力)，日本傳統(tǒng)手機的衰退等歷史已經(jīng)證明了這一點。最近，大力推進工業(yè)4.0的德國企業(yè)開始向正在研發(fā)制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的美國靠攏。美國企業(yè)參與了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。日立制作所一名管理層也表示，“相比競爭，合作更為重要。日本企業(yè)應(yīng)該參加國際標(biāo)準(zhǔn)化團體，收集信息，仔細(xì)思考利用技術(shù)會創(chuàng)出什么新商機。”

面對這些變化，日本應(yīng)該如何應(yīng)對呢?現(xiàn)在的一個問題，是企業(yè)之間的合作不充分。比如說，工廠使用的制造設(shè)備的通信標(biāo)準(zhǔn)繁多，許多標(biāo)準(zhǔn)并存，沒有得到統(tǒng)一。雖然有對每種裝置各不相同的通信標(biāo)準(zhǔn)分別進行轉(zhuǎn)換、使彼此實現(xiàn)通信的技術(shù)，但發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化面臨著諸多障礙。

參與起草白皮書的日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省制造產(chǎn)業(yè)局制造政策審議室長西垣淳子指出：“跨越企業(yè)和行業(yè)的壁壘，強化‘橫向合作’，在IoT時代，這對于日本制造業(yè)提高競爭力，具有非常重要的意義。”

要想提高日本制造業(yè)的競爭力，還必須使制造現(xiàn)場進一步加快利用軟件的速度。這需要在制造現(xiàn)場，擴大對統(tǒng)一管理產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)串的軟件工具(PLM工具)等的活用，并且強化軟件技術(shù)人員的培養(yǎng)。

普遍觀點認(rèn)為，強力推進工業(yè)4.0的德國的長處，在于產(chǎn)官學(xué)的密切合作。日本政府也在2015年1月29日確立的“旨在促進成長戰(zhàn)略進化的今后的討論方針”中，提出了“利用大數(shù)據(jù)、人工智能和IoT等改革產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”。在IoT引領(lǐng)制造業(yè)務(wù)模式發(fā)生巨變、跨越企業(yè)和產(chǎn)業(yè)框架的標(biāo)準(zhǔn)化動態(tài)加速發(fā)展的情況下，日本也需要具備德國那樣的產(chǎn)官學(xué)合作能力。

日本企業(yè)組成了名為“產(chǎn)業(yè)價值鏈主導(dǎo)權(quán)(Industrial Value Chain Initiative，簡稱：IVI)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。成員包括三菱電機、富士通、日產(chǎn)汽車和松下等日本電子、信息、機械和汽車行業(yè)的主要企業(yè)。共同探討工廠互聯(lián)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，并爭取使其成為國際標(biāo)準(zhǔn)。聯(lián)盟的發(fā)起者是研究將IT技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)的日本法政大學(xué)教授西岡靖之。聯(lián)盟的主要議題為工廠與工廠、設(shè)備與設(shè)備互聯(lián)的通信技術(shù)和安全技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。西岡靖之表示，雖然日本企業(yè)此前一直在推進自身和業(yè)界內(nèi)企業(yè)相連接的網(wǎng)絡(luò)化，但此次將“跨越業(yè)界，構(gòu)筑包括中小企業(yè)在內(nèi)的工廠互聯(lián)機制”。

日本制造的突破口能源

制造業(yè)是工業(yè)4.0的根基，能源則是制造業(yè)的根基?；诖?，日本首相安倍晉三曾推出的“第三支箭”刺激方案加大了燃料電池車產(chǎn)業(yè)的補貼力度，豐田汽車等主要日本汽車廠商正與政府合力發(fā)展燃料電池車。這勢必侵蝕美國特斯拉電動車的市場。

在工業(yè)4.0方面，日本格外重視能源的供給。安倍晉三宣布，計劃到2015至2016財年將該國的氫燃料充電站數(shù)量由目前的17座擴充至100座。這是日本政府首次制定燃料電池車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時間表，日本政府還希望在2025年前將燃料電池車的售價降至約2萬美元左右。

重視能源的背后，其實是日本對于制造業(yè)的看重。日本首相的咨詢機構(gòu)“制造技術(shù)懇談會”向政府提交的報告就強調(diào)，制造業(yè)是日本的生命線，沒有制造業(yè)就沒有信息產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)。日本曾專門制訂了《機械工業(yè)振興法》，1999年起草了《振興制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)基本法》，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省2000年制定了“國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略”，為信息通信、機械、能源、材料、環(huán)境、航空等13個產(chǎn)業(yè)部門確定了發(fā)展目標(biāo)及其所需要的戰(zhàn)略舉措。

3D打印與人工智能

2014年，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省繼續(xù)把3D打印機列為優(yōu)先政策扶持對象，計劃當(dāng)年投資 45億日元，實施名為“以3D造型技術(shù)為核心的產(chǎn)品制造革命”的大規(guī)模研究開發(fā)項目，開發(fā)世界最高水平的金屬粉末造型用3D打印機。所以當(dāng)美國在20世紀(jì)70、80年代把制造業(yè)視為“夕陽工業(yè)”，熱衷于把科技發(fā)展的重點置于高技術(shù)和軍用技術(shù)時，日本的注意力始終沒有離開制造技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。

另外最值得一提的就是：日本的工業(yè)4.0的最大突破口就是對“人工智能”產(chǎn)業(yè)的探索!日本老齡化問題非常嚴(yán)重，日本政府在做各種政策時很考慮給人工智能技術(shù)的企業(yè)給予優(yōu)惠稅制、優(yōu)惠貸款、減稅等多項政策支持，以解決勞動力斷層問題，并支持未來的工業(yè)化生產(chǎn)線、工業(yè)智能化，希望借助在該產(chǎn)業(yè)的高投入以解決勞動力斷層問題。

自動化與智能化

因此，日本早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)普及工業(yè)機器人，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了第三、四代工業(yè)機器人。日本采用智能化生產(chǎn)線的企業(yè)越來越多。比如日本汽車商本田，通過采取機器人、無人搬運機、無人工廠等先進技術(shù)和產(chǎn)品，加之采用新技術(shù)減少噴漆次數(shù)、減少熱處理工序等措施把生產(chǎn)線縮短了40%，并通過改變車身結(jié)構(gòu)設(shè)計把焊接生產(chǎn)線由18道工序減少為9道，建成了世界最短的高端車型生產(chǎn)線。

另外，日本采用小型智能設(shè)備的企業(yè)增多。作為汽車行業(yè)的“幕后大佬”，著名零部件公司日本電裝公司通過對鋁壓鑄件的生產(chǎn)設(shè)備、工藝進行改革，使得鑄造線生產(chǎn)成本降低了30%，設(shè)備面積減少80%，能源消費量降低50%。成本大幅降低，加之日本車企銷量大幅增長，近幾年在全球汽車零部件配套供應(yīng)商排名中，日本電裝都位居前列。雖然日本電裝的業(yè)務(wù)覆蓋面很廣，但能被消費者熟知的仍是火花塞及導(dǎo)航系統(tǒng)，而成本高低對此業(yè)務(wù)的影響更是非常明顯。

智能化、最大程度減少人力是日本工業(yè)所追求的目標(biāo)。本田正在將盡可能多的任務(wù)集中到一個流程，這樣生產(chǎn)線就會非常精簡且一體化。一方面生產(chǎn)效率提升了，另一方面實現(xiàn)了”柔性生產(chǎn)“。但這對機器人有個更高的要求，機器人必須根據(jù)數(shù)據(jù)的做出及時的判斷和決策。另外，日本電子巨頭之一佳能公司從“細(xì)胞生產(chǎn)方式”到“機械細(xì)胞方式”，創(chuàng)立了世界首個數(shù)碼照相機無人工廠。

日本的機器人產(chǎn)業(yè)已是全球的領(lǐng)導(dǎo)者。在繼電視機、電腦、游戲機、智能手機之后，機器人被視為是未來家庭中的第五大類智能終端，日本軟銀集團創(chuàng)始人兼總裁孫正義對于機器人寄予了很高的期望，他在2014年度軟銀世界大會(Softbankworld 2014)上做主題演講時的結(jié)束語是：“到了2050年日本的經(jīng)濟競爭力將能夠成為全球第一，日本將不再是‘日沉之國’，而將復(fù)活為‘日出之國!”

這使他獲得了極其熱烈的掌聲，這種豪言壯語再加上日本年輕人的掌聲，著實可以讓中國人心頭一震……

孫正義首先清醒的看到了日本的一個短板：“生產(chǎn)性×勞動人口=競爭力”，中、美、印的制造業(yè)勞動人口數(shù)量多達7000萬、1000萬、1000萬，日本則只有700萬;同時，與中、印平均月薪只有7萬日元、3萬日元相比，日本的平均月薪為25萬日元。從這個角度考慮，日本在生產(chǎn)性和勞動人口兩方面均處劣勢，競爭力下降也就在所難免。

但是孫正義提出了復(fù)活方程式：3000萬臺產(chǎn)業(yè)機器人24小時工作，就相當(dāng)于增加了9000萬制造業(yè)勞動人口，而支付給每臺機器人的“平均月薪”僅為1.7萬日元，無疑日本就解決了短板。孫正義確實是日本難得的大才，最被外界津津樂道的就是傳言他1999年決定投資中國的阿里巴巴2000萬美金時，只用了5分鐘時間做決斷，這一筆投資讓其至今仍是阿里巴巴集團的最大股東，投資回報為3000多倍，被外界譽為是日本的“巴菲特+蓋茨”。

談到這里，我認(rèn)為最可怕的不是阿里巴巴被日本人控股，而是日本的企業(yè)家擁有的那種政治胸懷。所以日本人身上既有我們警惕的地方，也有我們需要學(xué)習(xí)的地方。

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