自20世紀90年代以來,中國經濟從農業(yè)和制造業(yè)勞動密集型的發(fā)展方式向資本密集型的工業(yè)結構轉變。因此,中國的工業(yè)結構和出口商品結構發(fā)生了明顯變化。但是,經濟轉型的過程不可能就此停止。工業(yè)4.0是目前產業(yè)界激烈討論的主題。我國的下一階段的轉型是從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的轉變。在一個不斷變化的全球市場中,為了實現(xiàn)該目標,中國保持自身的國際競爭力是關鍵。在這里,工業(yè)4.0代表了一個能夠改變工業(yè)結構的核心驅動力。
工業(yè)4.0(也稱為集成工業(yè)互聯(lián)網)是目前產業(yè)界激烈討論的主題。工業(yè)4.0可歸結為價值鏈的重組及其自動化。從本質上講,這包括沿著整個生產鏈流程無縫隙、不停頓的從終端到終端的數(shù)字信息,涵蓋了供應、生產、銷售和維修等環(huán)節(jié)。工業(yè)4.0的關鍵一環(huán)是在智能工廠中實現(xiàn)智能生產。智能工廠的任務是控制好復雜程度日益增加的生產環(huán)節(jié),同時也顯著提高生產效率。在智能工廠內部,人、機器以及資源之間都能直接交流。擁有交互界面和智能移動性的智能物流、智能電網和智能工廠,是未來智能基礎設施的重要組成元素。
一、正在改變的工業(yè)局面
近些年,中國一直是世界上最具活力的市場。隨著中國經濟結構從過去以農業(yè)為主轉向了未來的現(xiàn)代工業(yè),勞動力市場也發(fā)生了巨大改變:一方面,經濟快速增長創(chuàng)造了巨大的勞動力需求;另一方面,中國看似無窮的勞動力供給正在縮減,日益老齡化的人口結構大幅提高了撫養(yǎng)比。工資對勞動力市場的供求變化也作出了相應的反應,導致中上層收入消費階層的出現(xiàn)。結果使得中國的相對優(yōu)勢有所改變,國內需求結構日益朝著更多資本和科技終端消費品轉變。
中國政府已經對這種挑戰(zhàn)作出回應。自20世紀90年代以來,中國經濟從農業(yè)和制造業(yè)勞動密集型的發(fā)展方式向資本密集型的工業(yè)結構轉變。因此,中國的工業(yè)結構和出口商品結構發(fā)生了明顯變化。但是,經濟轉型的過程不可能就此停止。
下一個轉型是從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的轉變。在一個不斷變化的全球市場中,為了實現(xiàn)該目標,中國保持自身的國際競爭力是關鍵。在這里,工業(yè)4.0代表了一個能夠改變工業(yè)結構的核心驅動力。
二、工業(yè)4.0的多重利益
工業(yè)4.0所帶來的好處是多方面的:包括節(jié)約資本、能源、人力等;增加市場靈活性;通過小批量生產更好地滿足消費者需求;能夠制造定制化產品;生產者能夠及時調整決策。
在工業(yè)領域,工業(yè)4.0帶來的利益主要在以下領域:機械和設備制造、機動車輛及汽車零部件、信息和通訊技術、電子設備、化工行業(yè)。據(jù)德國信息產業(yè)、電信和新媒體協(xié)會(BITKOM)與德國弗勞恩霍夫工業(yè)研究院(FraunhoferIOA)預測,企業(yè)使用工業(yè)4.0技術,可以將生產效率提高30%。
當然,工業(yè)4.0帶來的好處并不僅僅局限于制造業(yè)。物流、金融服務和醫(yī)療等更多行業(yè)也深受影響。還有經常會被忽略的農業(yè),也將是價值鏈橫向和縱向整合的主要受益者。物聯(lián)網可以用于改善農作物灌溉、環(huán)境監(jiān)測、農產品的市場流通和可追溯性。這樣一來,工業(yè)4.0很可能對數(shù)百萬生產者和數(shù)十億消費者的經濟生活產生相當大的影響。
對中國而言,潛在收益是巨大的。中國裝備制造業(yè)產值在2013年就已經超過3.2萬億美元,約占全球產量的三分之一。據(jù)中國工業(yè)和信息化部估計,自動化產業(yè)的經濟價值就大約有1000億。機器人工業(yè)聯(lián)合會表示,亞太地區(qū)也已經成為機器人的主要市場。而且,成功實現(xiàn)工業(yè)4.0是中國企業(yè)從市場份額中分得一杯羹的好機會。
三、政策基礎
成功實現(xiàn)工業(yè)4.0需要什么?好消息是,實現(xiàn)這一愿景的技術目前已經存在,這包括生產和績效報告,基于條件的檢測,智能警報,時間管理,關鍵績效考核,以及最終為提高決策效率而進行的合作。充分利用這項技術的必要條件是一個完善的現(xiàn)代商業(yè)環(huán)境,例如高技能的工人或者成熟完善的信息通信基礎設施。
中國政府已經為能夠成功地將工業(yè)4.0同現(xiàn)有工業(yè)框架相結合做好了準備。多年之前,中國政府就明確強調了工業(yè)自動化在物聯(lián)網背景下對中國轉型的重要性。各種政策為工業(yè)4.0在現(xiàn)有工業(yè)框架內的應用打下了基礎。2015年5月,中國國務院發(fā)布了“中國制造2025”計劃。
現(xiàn)在來看,過去的政策和行動帶來了良好的效果。根據(jù)麥肯錫的報告,數(shù)百家中小型公司正在創(chuàng)造中國版的德國企業(yè),重點發(fā)展生物技術、醫(yī)藥、消費類電子、醫(yī)療技術、無人駕駛飛機和電信設備。2013年中國互聯(lián)網經濟占GDP比重為4.4%,在全球名列前茅。此外,職業(yè)技工的技術能力、專利申請量和基礎設施建設等方面都有了顯著提高。在工業(yè)4.0領域,中國新申請的專利已經超過美國和德國。中國現(xiàn)在也是擁有最多的機器與機器對接的經濟體。在研發(fā)投入方面,中國的目標是到2020年占到GDP的2.5%。全球著名的商業(yè)和IT業(yè)務咨詢公司Infosys公司最近發(fā)布的調研結果顯示,57%的高管認為中國是工業(yè)4.0最為成熟的采用者,領先于美國(32%),英國(26%),德國(21%)和法國(14%)。
四、中國的不均等性
然而,上述事實并沒有描述清楚當今中國的全貌。顯然,中國的制造業(yè)在高速軌道交通設施和通信設施領域取得了巨大成就。海信、華為、聯(lián)想、邁瑞、新華醫(yī)療、展訊和中興通訊等企業(yè)都成為了全球領先的行業(yè)創(chuàng)新者。但是,大多數(shù)中國企業(yè)還沒有完全接受與過去不同的工業(yè)創(chuàng)新。很多本土企業(yè)要么不愿意,要么缺乏融資能力。據(jù)麥肯錫估計,中國中小企業(yè)互聯(lián)網采用率僅為25%。這意味著,整體而言,占中國GDP大約70%的企業(yè)中,利用互聯(lián)網的意識還非常不明顯。
此外,在中國的機器人和自動化領域的主要生產商都是外國公司,如ABB、柯馬、發(fā)那科、庫卡和安川電機。這些公司通常形成集群式的工業(yè)園區(qū),園區(qū)特點是擁有完善的交通運輸網和先進的信息通信基礎設施。
總之,中國各省、各行業(yè)、各企業(yè)以及工人的成熟度和技術使用等方面都存在相當大的不均等性。因此,工業(yè)4.0實現(xiàn)本土化和漸進化的方式應該是:工廠對工廠,公司對公司。顯然,想對中國工業(yè)4.0的狀況給出清晰的描述尤為困難,答案必須是--“看情況”。對其描述取決于一個人是否著眼于一個單一的工廠、企業(yè)、價值鏈、產業(yè)集群或整個經濟的發(fā)展。
為了充分獲取工業(yè)4.0的好處,覆蓋范圍不能僅僅局限在少數(shù)公司中。各公司的收益與行業(yè)整合程度及參與者數(shù)量呈正比。換種方式來說,在工業(yè)4.0的背景下,總收益大于各部分相加的總和--呈指數(shù)增大。從這個角度來看,中國實施的工業(yè)4.0計劃仍處于起步階段。技術創(chuàng)新和工業(yè)升級仍然需要漸進式發(fā)展,以實現(xiàn)一個創(chuàng)新和知識驅動型經濟。
五、未來還有很長的路要走
我們觀察了實現(xiàn)工業(yè)4.0綜合升級長期目標的關鍵因素。具體來說,我們會強調公司層面活動的重要性,通過改善基礎設施和勞動力質量,在個體層面消除實施工業(yè)4.0所面臨的潛在阻礙。必須確保數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)保護方面健全有效的法律框架,而這離不開政府間和機構間密切的國際合作。
(一)推動公司層面的行動
數(shù)字化革命的一個重要組成部分是,在價值鏈上實現(xiàn)快速有效的數(shù)據(jù)傳輸。這需要不同公司之間的協(xié)作。然而,公司層面的工業(yè)4.0的執(zhí)行和創(chuàng)新嚴重受互補產品或公共投入可用性和可獲得性的影響。比如一家公司在工業(yè)升級過程中,可能因為缺少先進電網和寬帶聯(lián)接而受到限制。另外,誰來承擔這些互補產品投入的問題,也與轉型過程密切相關。
市場經濟也存在市場失靈,需要政府干預。例如,工業(yè)4.0的一個關鍵挑戰(zhàn),即在于實時采集信息的有效利用。但是,沒有公司會承擔覆蓋全國的高速寬帶的成本。公司考慮到員工在不同公司之間流動的可能性,從而在大規(guī)模投資與員工質量方面也非常勉強。同時,如果信息通信技術、基礎設施建設或高技能勞動力需求不能得到滿足的話,公司也會缺少激勵去建立在其生產過程中實施工業(yè)4.0策略所需要的其他必備條件。
然而,工業(yè)4.0的推出并沒有標準藍圖。在基礎設施投資、資金來源和時間展望等方面的具體行動,取決于現(xiàn)有條件。一個混合的政策模式是適合的。自下而上推動創(chuàng)新,自上而下解決公共成本問題,從而推動公司層面的工業(yè)升級。
除了自上而下的政策措施,中國政府似乎非常理解加強合作是實現(xiàn)工業(yè)4.0所需要的創(chuàng)新驅動技術增長的關鍵。在國內,2013年成立了一個委員會以協(xié)調政府在物聯(lián)網方面的政策和行動。同時,企業(yè)家希望他們的聲音被政府聽到,并認為一系列的國家公共政策有利于培育其競爭優(yōu)勢。這和歐美國家的情況有所不同。
(二)改善基礎設施
建立和使用最新可用科技的能力,是一個國家工業(yè)綜合升級進而最終實現(xiàn)“工業(yè)4.0”的關鍵因素。根據(jù)世界經濟論壇(WEF)發(fā)布的《全球競爭力報告》,中國在改善基礎設施方面依然有很大的提升空間。雖然連接互聯(lián)網的人數(shù)在過去數(shù)年都有可觀增長,但是互聯(lián)網的采用大多數(shù)是消費者驅動的。平均而言,中國在互聯(lián)網帶寬方面依然落后,在2014、2015的國際排名中,中國僅排在第120位。
然而,基于政策目標,中國政府決心改變現(xiàn)狀。國家寬帶計劃正在致力于建設現(xiàn)代化的信息通信基礎設施,該計劃的目標是在2015年末,在城市地區(qū)提供速度達20兆/秒的寬帶覆蓋,農村地區(qū)達到4兆/秒的寬帶覆蓋。很遺憾,該目標還未完全實現(xiàn)。到2020年,中國政府計劃僅僅在機器與機器間的系統(tǒng)建設方面就支出6030億美元。
當然,通訊投資在各區(qū)域的優(yōu)先級別依然有待檢驗。自“十二五”規(guī)劃以來,戰(zhàn)略性新興產業(yè)投資集中在某些省份。例如,清潔能源汽車產業(yè)的發(fā)展聚集在北京、上海和安徽,新材料產業(yè)聚集在陜西、湖南和遼寧。雖然“中國制造2025”采用一種更為綜合的措施,但區(qū)域間不平衡問題依然存在。很有可能的是,公共基礎設施的投資會進一步加劇地區(qū)工業(yè)集聚不均。
(三)勞動力素質
在2014年全球制造業(yè)競爭力排行中,智力驅動型創(chuàng)新被認為是最重要的驅動因素。這意味著,需要提升跨學科思維的能力,持續(xù)培養(yǎng)技術和分析創(chuàng)新能力,以及提倡終生學習。這些可以通過提升正式教育的數(shù)量、質量,以及增加基礎和高級職業(yè)教育的可得性來實現(xiàn)。
2000年到2010年間,中國所獲第一個學士學位屬科學技術領域的畢業(yè)生數(shù)量以13.6%的速度增長。2010年,中國授受超過31.8萬個自然科學學士學位和81.3萬個工程學學士學位。
但考慮到中國巨大的勞動力總量,這些進步只是低水平的。在《全球競爭力報告》中,中國在中等教育和高等教育入學率方面分別排在72位和85位。而且,在15歲及以上完成高等教育的人口占整體人口比例方面,從2000年到2010年十年間沒有任何進步,而目前該比率依然處在2.7%的水平,勞動力的教育水平依然較低。因此,中國要想避免高技能勞動力的短缺、提升大規(guī)模使用和投資新技術的能力,就必須進一步提升全社會范圍的教育水平。
(四)實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略面臨的反對聲音
從個人角度看,數(shù)字化革命可能與一系列廣泛的反對聲音或者恐懼相聯(lián)系--工人擔心丟失工作或者現(xiàn)有責任結構會有所調整。這種反對是工業(yè)轉型的障礙。因此,公開的回應和解決這些問題是管理層和政府不能忽視的一項任務。
中國的生產流水線已經與十年前迥然不同。這些年來,通過用科技來替換工廠勞動力的成本急劇下降,導致愈來愈多的工人失業(yè)。而失業(yè)工人是社會中最為脆弱的群體,卻要承擔工業(yè)化進程中最昂貴的成本。自動化程序替換了需要人力的簡單重復工作,同時也增加了對分析型和高技術技能勞動力的需求。然而,整體上自動化會促進更大的經濟增長。
一些數(shù)據(jù)可能有助于反駁反對聲音:麥肯錫估計,采用互聯(lián)網技術的企業(yè)在導致一個就業(yè)機會消逝的同時創(chuàng)造了2.6個就業(yè)崗位。在中國,隨著電子商務的快速發(fā)展和增長,大約有150萬人轉而從事快遞和運輸行業(yè)。因此,“工業(yè)4.0”會做大整體蛋糕,但是毫無疑問也會影響蛋糕的分配。
通過特定的政策措施彌補工人能力的潛在缺口有兩個關鍵的好處:第一,它會提升勞動力的質量和流動性,因此會從個體層面提升對“工業(yè)4.0”的認知和支持。第二,它能激發(fā)企業(yè)加強人力資源投資和建設,而這會提升經濟效率和促進整體經濟繁榮。
(五)健全法律框架
為了促進創(chuàng)新的發(fā)展和信息的流動,現(xiàn)有關于數(shù)據(jù)安全、保密性和標準化等方面懸而未決的問題必須得以解決?;ビ眯院图嫒菪詫ψ詣踊瘉碚f至關重要,有效的數(shù)據(jù)傳輸需要數(shù)據(jù)界面和協(xié)議具備清晰的定義。只要不同公司的系統(tǒng)不兼容,那么一個價值鏈若想轉換至另外一個價值鏈將面臨極高的成本,在某些情況,甚至在經濟上將是不可能的。因此,數(shù)據(jù)標準化就成為工業(yè)4.0的一個技術前提。
關于數(shù)據(jù)保護和數(shù)據(jù)安全方面的風險是相當嚴重的,構成了實施工業(yè)4.0的實在障礙。如果供應商和客戶之間的聯(lián)系過于緊密,公司可能會由于擔心泄露敏感的公司內部數(shù)據(jù)而選擇放棄全面整合進入一個價值鏈。更有甚者,上傳和交換的巨量數(shù)據(jù)可能成為吸引外部黑客攻擊的目標。由于日益增加的聯(lián)結程度,這種黑客襲擊可能會破壞整個生產過程,將一個公司層面的風險傳導至整個宏觀經濟。
在一個國家或地區(qū),現(xiàn)行司法特征和價值鏈的國際化之間存在著潛在沖突。關于知識產權會被披露的擔心,會由于數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)保護法律條款存在巨大地區(qū)差異的現(xiàn)實原因而進一步加深,尤其是在政府可以獲取的數(shù)據(jù)范圍和程度上的差異。美國愛國者法案和中國長城防火墻是兩個典型的現(xiàn)實案例,充分展示了在一個更為數(shù)字化的世界中,在平衡國家利益和隱私權利方面面臨的挑戰(zhàn)。
數(shù)據(jù)安全性的缺乏會使得專利保護的存在顯得非常過時。比如研究火箭的空間探索技術公司創(chuàng)始人伊隆·馬斯克,拒絕專利技術是因為擔心外國航天機構只會模仿他們。這種擔心普遍存在,尤其是在一些經濟、軍事、政治上的重要產業(yè),這清楚地顯示出一個日益一體化、數(shù)字化、透明化的困境。
“中國制造2025”戰(zhàn)略要求加強對中小企業(yè)的知識產權保護,并強調企業(yè)要更有效地利用知識產權。此外,該戰(zhàn)略還廢除了唯一的國內標準,轉而重點專注于服務標準自我聲明公開和國際標準體系。這是朝著正確方向邁出的關鍵一步。
(六)國際合作
除了國內政策外,國際合作也是產業(yè)數(shù)字化轉型中的重要組成部分。令人鼓舞的是能看到中國做出了一系列努力,以促進國際協(xié)議的達成,盡管在企業(yè)層面的競爭依然激烈。例如,中德標準化合作委員會就應該得到積極的肯定和認可,該委員會由來自中國和德國的40名業(yè)界專家組成;另外一個例子是關于第一個物聯(lián)網背景下標準的建立,該標準由中國發(fā)起,并于2012年由國際電訊聯(lián)盟通過。
“工業(yè)4.0”的一個關鍵要素即是促進雙向的科技和知識傳遞機制,可以讓合作伙伴互惠互利。中國和德國已經奠定了這方面的堅實基礎。2014年10月,中國和德國聯(lián)合發(fā)布了《中德合作行動綱要:共塑創(chuàng)新》,將工業(yè)4.0強調為未來雙邊經濟關系的中心點。就在最近,中國擔任了2015年德國漢諾威消費電子、信息及通信博覽會(CeBIT)辦公自動化的合作伙伴國,為雙方在信息技術領域的經濟合作創(chuàng)造機遇。
中德“工業(yè)4.0對話”和“中德職教聯(lián)盟和高校戰(zhàn)略伙伴關系項目”是通過國際合作,以促進兩國在勞動力素質提升等眾多領域而推進“工業(yè)4.0”的很好案例。這些項目的目標是提升熟練工程工人的聯(lián)合教育,從而直接解決與“工業(yè)4.0”相關的一些問題。
六、中國的重要機遇
“工業(yè)4.0”將會徹底改變商品及服務生產和分配過程。這對一個國家乃至全球的工業(yè)圖景都會產生影響。中國下定決定抓住這個近在眼前的重要機遇,并不僅僅是因為目前經濟增速放緩。中國政府已經通過不同的政策措施為“工業(yè)4.0”打下了重要基礎。看上去,中國在這一輪數(shù)字化革命中已經處于一個不錯的狀態(tài)和地位。
的確,中國在最近幾年已經建立了世界領先的高科技制造企業(yè),而且大量涌現(xiàn)的高度創(chuàng)新性中小企業(yè)群體將會在價值鏈的電子化過程中積極參與進來。然而,絕大多數(shù)的企業(yè)依然必須執(zhí)行與過去工業(yè)階段相關的策略。許多企業(yè)和工人既沒有為電子革命做好準備,甚至并不知曉其已經到來。中國工業(yè)要想綜合全面升級,中小企業(yè)全面推進“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略尤為關鍵。只有這樣,中國才能夠持續(xù)進行其轉變過程,真正抓住數(shù)字化經濟的巨大收益。
“工業(yè)4.0”的實現(xiàn)沒有現(xiàn)成的藍圖。“工業(yè)4.0”的執(zhí)行和實施將會在各地區(qū)漸進開展,各個國家和地區(qū)要根據(jù)實際情況因地制宜制定政策。對中國而言,急需提升勞動力素質和通信基礎設施,通過全新的“中國制造2025”戰(zhàn)略,保持一個自上而下的綜合性工業(yè)政策方法,通過有效市場和有為政府并舉推動轉型。整體而言,這個新戰(zhàn)略并沒有給本國公司給予太多政策優(yōu)惠,這為外資進一步公平參與其中打開了大門。
中國要全面實現(xiàn)“工業(yè)4.0”還路途遙遠。值得注意的是中國設定了實現(xiàn)“中國制造2025”的時間目標。但客觀地說,工業(yè)數(shù)字化在下個十年還難以完全實現(xiàn)。這就要求政策措施不僅僅是目標導向的,還要與一個健康的務實主義相聯(lián)系。令人欣慰的是,中國的這個新戰(zhàn)略很好地將長期愿景和實際行動相結合,使中國沿著正確的道路向前邁進。