Archive for 胡权

中美德未来工业竞争趋势分析

  从全球经济发展情况来看,各主要工业国家已经意识到制造业在经济竞争中的核心地位,要获得未来竞争的主导权,必须重视对未来工业的布局和推动。中美德在最近几年时间,发展了各自的未来工业概念,开始引导本国制造业向各自描绘的未来工业演进。

中美德全球经济竞争的主导权之争

  工业4.0研究院分析认为,深刻认识中美德对未来工业的思考,应该从经济、技术和创新三个维度去考察,观察三个国家在解决产能过剩、应用新工业技术和推进产业创新上的政策及趋势。

  从供给侧改革解决产能过剩

  目前产能过剩是一个全球性的挑战,主要是经过近300年的工业化发展,人类生产制造的能力达到了一个高峰,在满足装备制造需要以及一般制造方面,目前全球已经形成了产业链,包括了常见的OEM和ODM等模式。

  从美国和德国应对产能过剩的经济挑战中,他们自然而然采取了以技术创新为基础的产业政策,按照中国目前的提法,其政策导向可以称为供给侧改革,因为都是以提升产业创新能力为目标的,而不是简单以性价比为竞争手段。

  美国提出了再工业化战略,明确了以“先进制造业伙伴计划”(AMP,Advanced Manufacturing Partnership)为核心的国家制造业战略,加强了国家引导先进制造业的政策,并在2014年开始推动国家制造创新网络(NNMI,National Network for Manufacturing Innovation),在2015年底,已经拥有7个创新中心。

  德国在2013年4月明确提出了《德国工业4.0未来项目实施建议》(目前网络上流传较广的翻译版是英文版过来的,标题和正文内容与德文版略有不同,建议参考工业4.0创新平台发布版本:http://www.innovation4.cn/library/r698),明确把“确保德国制造业的未来”作为其工业4.0建设的目标。

  中国在2015年5月正式提出了“中国制造2025”的规划,其破解产能过程的思路比较突出,并且主要方式是通过大型工程项目(Mega Projects)的方式来实现的。

  技术创新是未来工业的基础

  在传统工业向未来工业演进过程中,制造业要经历工业数字化和网络化的技术改造和升级。在工业数字化方面,美国和德国做的工作比较多,特别是一些国际领先的工业企业,为此做了大量的针对工业数字化的并购,初步形成了面向未来工业的数字化战略布局。

  美国的工业数字化可以以通用电气为典型代表,它经过过去十年时间的探索,已经把自己推向了工业互联网的道路上。通用电气通过工业云平台Predix的推出,基本上奠定了通用电气未来十年努力的重点。

  德国装备制造企业典范西门子早在2007年收购PLM巨头UGS的时候,就明确指出其后10年时间重点需要打造数字化工厂,事实上,最近几年正是西门子收割市场的时期。

  相比较而言,中国工业企业大部分还在4万亿等盛宴中,虽然工信部提出了两化融合的工业数字化发展目标,但由于体制上落地的要求,两化融合最终被类似ISO认证贯标的方式所驱使,其效果可圈可点的地方并不太多,这也促使后续的智能制造和互联网+等概念的提出。

  工业4.0研究院分析认为,中国在2016年底可能会建立以智能制造为核心的未来工业核心概念,借助工业数字化和工业互联网等技术,完善中国的智能制造为核心的未来工业体系认识。

  谁来帮助中小企业实现创新?

  中国目前的经济政策主要是以供给侧改革为主,众所周知,供给侧改革显然要触动传统企业的利益,而这些企业大都处于产业集中度较高的领域。平心而论,在通过创新来推动产业变革方面,这些受益的大型企业会利用政策引导资金以及非市场化资源,继续加强自己的优势,也许不具有垄断力量的零散行业,更期望改变自身地位的中小企业,似乎有机会成为产业变革的中坚力量。

  在美国推行国家制造创新网络计划中,强调把中小企业纳入到其创新中心中去,是国会通过的法令所要求的。从工业4.0研究院观察到的情况来看,已有的7个创新中心,由于都是诸如国防部、商务部等部委跟创新中心所在的州议员等政府要员共同推动的,其产学研已经有一定的效果。

  德国主要以弗劳恩霍夫等产学研的机构在推动相关工作,事实上,美国的国家制造创新网络也是借鉴德国弗劳恩霍夫的产学研效果提出的一个国家级的产业创新计划。不过,德国也担心在面向未来工业转型过程中,中小企业难以参与进来,这会大大影响德国工业在全球的竞争力,由此也推出了专门针对中小企的数字化支持计划。

  当然,如果把欧洲作为单一的市场来看,欧盟也推出了Horizon 2020,同时也重点对“未来工厂”(Factories of the Future)等技术创新投入了不少资金,更值得关注的是,针对中小企业的需要,欧盟还推出了I4MS计划。

  总而言之,中美德等主要制造业国家已经在国家战略层面推出了相关概念,拉开了未来工业的竞争序幕,谁能够真正引导本国产业加快技术和商业创新速度,就会成为未来工业的赢家。

参考资料:

1. 德国工业4.0未来项目实施建议,http://www.innovation4.cn/library/r698

2. 胡权:中美德未来工业概念及影响,http://www.innovation4.cn/library/r957

3. 欧盟未来工厂2020路线图中文版,http://www.innovation4.cn/library/r925

4. 美国先进制造业伙伴计划,http://www.innovation4.cn/library/r54

5. 美国NNMI 2016资金支持计划,http://www.innovation4.cn/library/r969

6. 美国学习德国制造业的创新战略报告,http://www.innovation4.cn/library/r64

7. 德国工业4.0实施战略中文版,http://www.innovation4.cn/library/r771

工业4.0研究院十年(Future 10)战略

  自2013年成立之日起,工业4.0研究院一直在探索工业领域的创新。经过三年时间的探索与研究,工业4.0研究院明确了未来十年(2016-2025)的Future 10战略,确定把建设全球新工业价值生态作为愿景。

  为了实现以网络化(Networking)为核心特征的第四次工业革命,工业4.0研究院经过多年的准备,正式推出了工业4.0大计划(Mega Plan on Industrie 4.0),作为未来3年发展的指南,其主要内容如下:

  计划一:工业4.0创新平台(INNOVATION 4.0)

  工业4.0创新平台是践行创新4.0理念的具体实现,主要提供理念传播、案例分享和创新社区三大专业服务,帮助更高效实现全球工业创新实践。平台的主导思想是“开放创新”(Open Innovation),充分发挥大众创新能力,但也充分体现了工业4.0研究院的专业素养。

  计划二:开放工业云计划(OIC,Open Industrial Cloud)

  工业4.0研究院认为,一个产业生态的竞争力,体现在创新速度是否超越行业平均水平,这也是全球工业大国纷纷推出创新计划的原因。对于工业领域的网络化趋势,工业4.0研究院与全球顶级的创新组织合作,推出了开放工业云计划,该计划将采用开放硬件体系和开源云等未来技术,切实推动全球新工业价值生态的形成。

  计划三:未来CPS计划(Future CPS Initiative)

  2006年提出的信息物理系统(CPS,Cyber-Physical Systems)将成为未来全球新工业价值生态的核心技术,工业4.0研究院在2015年初就设立了CPS研究中心,持续推动CPS相关技术的研究与实践。目前重点利用诸如RNN(Recurrent Neural Network)、CNN(Convolutional Neural Network)、TensorFlow(Google开源的AI)等人工智能开源系统探索生产现场的智能化,未来CPS计划将加强与开放工业云计划的协同。

  目前工业4.0研究院主要集中到以上三大计划推进相关工作,关于更多面向未来十年战略(Future 10)的新项目,我们会根据全球技术创新的进展,及时对外公开发布,相关信息主要发布在工业4.0研究院官方运营的工业4.0创新平台上。

     对于有兴趣了解工业4.0研究院相关工作的同行,可以报名参加工业4.0创新平台常规举办的工业4.0研讨会,该研讨会主要是为了促进工业4.0生态的繁荣和创新。工业4.0研讨会主要以小型(不多于10人)的方式举办,同时也会与相关单位合办一些较大型的活动。

     媒体及合作联系:wangmf(#)innobase.cn, 请注明联系事由,并做简要的自我介绍。

从范式的构建谈C2B与工业4.0

  最近几年时间,国内外出现了一系列的新概念,例如信息经济、智能制造、两化深度融合、C2B、工业4.0及工业互联网等,从范式的角度来看,这些概念本质上是为了构建非常规科学的新范式。工业4.0研究院认为,有必要从新范式构建的角度去认识诸如C2B和工业4.0概念及体系。

  笔者主要谈三个观点:一是目前中国国内的概念比较混杂,主要是专家学者以及官员没有主动意识到这是范式构建的问题;二是阿里巴巴主推的C2B范式是有世界观的,它是代表互联网企业的利益;三是德国主推的工业4.0概念和体系,主要是代表装备制造企业的利益。

  第一,国内业界持有多种概念,而大家往往对这些概念缺乏深入的认识,或者一些概念根本没有专家学者去完善及发展。之所以出现这样的状况,一方面是有些概念没有存在的必要,另外一方面是专家学者自觉或不自觉的忽略新概念是在构建新范式。

  按照美国著名科学哲学家托马斯·库恩在《科学革命的结构》一书的阐述,新技术革命时期会产生一系列的新概念或范式。库恩认为,范式是指一个共同体成员所共享的信仰、价值、技术等的集合。

  国内出现的信息经济(不是信息经济学)、智能制造、两化深度融合、C2B、产业互联网等赋予中国特色的概念,大都缺乏主导这些概念的创始人。例如,迄今为止,我们也不清楚前面提及这些概念的提出者。就工业4.0研究院了解的来看,信息经济主要是工信部信息化与软件服务司副司长安筱鹏通过中国信息化百人会在不断完善相关理论,智能制造和两化深度融合两个概念几乎没有任何官方或非官方的专家学者出来认领创始人,C2B是由阿里巴巴的曾鸣和宋斐在《商业评论》2012年1月号发布的《C2B:互联网时代的新商业模式》专门提出的(有读者反馈2006年曾有复旦大学陈健在《中国服装业创新商业模式的研究》中提出了C2B概念,参考:http://www.innovation4.cn/library/r738),产业互联网主要是一些电信企业(包括华为和亚信等)关注。

  我们对这些概念不做具体评价,但一个不争的事实是,这些概念一经提出,很少有专家或机构去不断完善发展,工业4.0研究院可以观察到的比较有成效的概念恐怕只有C2B,主导概念完善和发展的阿里研究院自然有商业利益在里面。

  第二,作为阿里巴巴的研究机构,阿里研究院担负完善相关理论的职责,阿里巴巴一直提生态系统构建的思路,C2B自然要打造为一个承载生态系统的概念。事实上,C2B的确发展为一个较为完善的生态构想。

  美国科学哲学家库恩早在半个世纪以前就明确指出,范式是有世界观的。阿里研究院主导的C2B概念拥有有利于阿里巴巴利益的世界观,从概念表达的对未来生态的构想来看,互联网平台仍然是未来生态的主导者,如同现在存在的B2C平台阿里巴巴和C2C平台淘宝网一样。

  国内大量企业家期望成为成功的马云或阿里巴巴,大部分缺乏构建一个全新范式的能力,追随阿里巴巴提出的C2B范式,是一个最简单的选择。从C2B传达的含义来看,阿里巴巴强调互联网平台的基础价值,这是其世界观和价值观决定的。

  不过有趣的是,商业是动态发展的,少数企业不会简单的追随C2B的概念,他们可能会创新模式,获得新的发展空间。

  第三,对于产生大量科学家的德国,他们一向不缺乏严谨的科学素养,在构建未来工业所需要的理论体系方面,我们不应该怀疑他们有能力构建一个完备的范式,工业4.0就是他们的最新成果。

  与C2B类似,工业4.0从诞生之日起,就作为一个范式具有了世界观,它的核心目的就是为了“确保德国制造业的未来”(需要了解详细内容的,请参考工业4.0研究院翻译自德文版的《德国工业4.0未来项目实施建议》,http://www.innovation4.cn/library/r698),同时,德国工业4.0工作小组在报告中明确提出了双领先策略,领先的供应商和领先的市场都是针对装备服务来的,这就是德国工业4.0概念的世界观和价值观。

  可惜国内一些专家学者忽略了德国工业4.0本质上的含义,特别是没有区分一般制造和装备制造之间的差异,更没有认识到德国工业4.0概念和体系已经完成了其范式的构建。

  按照美国科学哲学家库恩提出范式概念的解释,德国工业4.0概念已经有两个必要条件:一是有共同体,主要是德国制造,二是有了共享的信仰、价值、技术等。

  为了推进德国工业4.0的共同体,最近德国工业4.0平台还与美国工业互联网联盟建立了合作关系,同时,它一直在跟中国相关部委及研究院进行交流(其中包括工业4.0研究院)。对于德国工业4.0所代表的共享信仰、价值和技术等,德国工业4.0平台在2015年推出的《工业4.0研发课题白皮书》(可以参考工业4.0研究院翻译发布的中文版, http://www.innovation4.cn/library/r699),明确了一个范式所需要的各种标准及技术架构,奠定了工业4.0继续演进的基础。

  综合以上的分析,笔者认为中国制造在新技术革命时期,应该重视核心范式的选择,不应该把大量精力放到多种范式的构建,这不利于正确引导中国制造的转型升级,当然,在构建范式的时候,应该让更具有生命力的范式脱颖而出,成为中国制造的软实力。

深入认识工业4.0时代的中国制造

本文为工业4.0研究院院长兼首席经济学家胡权接受《中国信息年鉴》(2015年版)编辑委员会邀请撰写,主要对中国制造在第四次工业革命背景下的转型升级做了较为全面的论述。

  自从250年前英国发生了第一次工业革命,人类社会已经经历了三次工业革命,目前已经在迈向第四次工业革命的道路上。按照德国工业4.0平台的定义,这四次工业革命分别为工业1.0、2.0、3.0和4.0,其主要的技术特征是机械化、自动化、信息化和网络化。

  在工业4.0时代,全球制造业强国纷纷行动起来,相继推出国家级的制造业战略,美国提出了AMP 2.0(Advanced Manufacturing Partnership 2.0, 先进制造伙伴计划),德国则提出了包含战略、标准及路径等的工业4.0体系,中国在2015年提出了《中国制造2025》,日本也结合机器人优势,计划推出“机器人革命”国家战略。

  在这样的背景下,中国制造应该利用新概念带来的新思路、新方法和新模式,实现新常态下的转型升级,其中,把握工业4.0时代的发展趋势和发展规律,是中国企业家应该重点关注的。

  一、认识第四次工业革命

  虽然第四次工业革命的概念并未得到所有专家的认可,但从诸如哈佛商业历史学家阿尔弗雷德.D.钱德勒在《信息改变美国:驱动国家转型的力量》一书中提出信息技术的应用是第三次工业革命的论断来看,德国人把网络化在工业领域的应用称为第四次工业革命也没有什么不妥。

  按照马克思的论断,只有生产力的提升,而没有生产关系的改变,不是工业革命,第四次工业革命是技术创新发展到一定阶段,对传统的生产制造价值创造体系将产生颠覆性的改变,因此,第四次工业革命值得我们关注和学习。

  德国对工业4.0的定义

  德国工业4.0平台明确指出,发生在英国的第一次工业革命是工业1.0,其主要技术特征是机械化,以电气化和自动化为特征的第二次工业革命就是工业2.0,接着以PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)广泛应用为特征的第三次工业革命就是工业3.0,当然,未来的以信息物理融合系统(CPS,Cyber-Physical Systems)技术为特征的制造业,可以称为工业4.0。

德国工业4.0四个阶段的定义及特征图 1德国工业4.0概念的阶段性定义

  在2015年4月德国工业4.0平台发布的《工业4.0实施战略计划》报告中,对工业4.0进行了较为严格的定义:

  “工业4.0概念表示第四次工业革命,它意味著在产品生命周期内对整个价值创造链的组织和控制迈上新台阶,意味着从创意、订单,到研发、生产、终端客户产品交付,再到废物循环利用,包括与之紧密联系的各服务行业,在各个阶段都能更好满足日益个性化的客户需求。”

  更进一步,德国工业4.0平台阐释了工业4.0概念的价值,它指出:

  “所有参与价值创造的相关实体形成网络,获得随时从数据中创造最大价值流的能力,从而实现所有相关信息的实时共享。以此为基础,通过人、物和系统的连接,实现企业价值网络的动态建立、实时优化和自组织,根据不同的标准对成本、效率和能耗进行优化。”

  由此可见,德国对工业4.0的定义是比较清晰的,对工业4.0在工业革命史中的阶段有比较明确的划分,同时也对工业4.0阶段的价值创造过程有了较为深入的分析,因此,工业4.0概念是一个较为完备的体系。

  未来制造的网络化趋势

  作为新一轮的工业革命,工业4.0时代跟前三次工业革命不同的地方是网络化,由于在生产制造核心价值创造环节大量采用了网络化技术,原有的价值创造体系将发生革命性的改变,从而促使整个社会技术体系产生变革,这是第四次工业革命存在的证据和理由。

  大家知道,互联网技术在人们消费领域的应用,导致了人们的生活发生了翻天覆地的变化,特别是在中国,大量的用户使用电子商务、即时通信和移动应用等互联网产品及服务,大大改变了人们的传统生活形态。可以预想,如果互联网技术在生产制造领域得到充分利用,将对人们的生活产生巨大的改变。

  人口仅为8500万,面积仅为两个广东一样大的德国,缺乏中国这样的一体化大规模市场,难以推动互联网技术在德国人生活中深度应用,但由于德国的制造业非常发达,具有很好的应用新技术的环境,因此,德国工业4.0概念提出之后,得到了德国制造业的大量响应,纷纷加入德国工业4.0平台,共同推动德国的工业4.0的应用。

  从未来制造业发展的趋势来讲,利用CPS技术,把物理世界虚拟化,是降低创新成本的最佳途径。例如,传统汽车的制造过程需要先设计出图纸,制作出模型汽车,然后用模型汽车进行碰撞等试验,检验设计的效果,这样的流程花费的成本比较高,但利用CPS技术,新设计的汽车可以在模拟的测试环境中进行多次试验,而不用担心汽车碰撞实验中的损坏,这样可以大大降低成本。

  理解未来制造业,需要考虑网络化技术给原有的制造过程带来的变革,高度网络化在多个层面发生作用,它可以在产业链环节、车间之间、生产线之间、流水线各环节以及任何物体之间发生,而达到物与物的连接,则是CPS技术发展的最高境界,那就是物联网。

  总而言之,工业4.0时代就是第四次工业革命,它的核心技术CPS带来的大量连接,形成了各种层级的网络化,这将大大改变现有的生产制造流程,从而影响制造业的价值创造体系,这就是第四次工业革命最大的趋势和特征。

  二、解构中国制造的困境

  经工业4.0研究院考证,中国在1850年左右丧失了全球制造业大国的地位,经过160年的时间,在2010年,我国经过三十年左右的工业化努力,再次夺回世界制造业大国的地位。虽然从制造业产值上讲,中国现在是全球排名第一,但从制造业的国家竞争力来讲,我们远远落后于全球制造业强国。

  正是基于这样的背景,《中国制造2025》提出,“实施制造强国战略,加强统筹规划和前瞻部署,力争通过三个十年的努力,到新中国成立一百年时,把我国建设成为引领世界制造业发展的制造强国,为实现中华民族伟大复兴的中国梦打下坚实基础。”

  中国制造低端产能过剩

  在中国制造过去三十年的发展期,中国人口红利带来的低成本,一直是中国制造走向全球的法宝,据美国知名媒体记者查访,几乎没有哪个美国人可以离开中国制造的产品而正常生活,可见中国制造在全球人类的生活中扮演了多么重要的角色。

BCG对全球前25位经济体的对比图 2 BCG对全球前25位经济体的对比

注:该指数只反映四类直接生产生产成本。原材料投入和机器工具折旧等其他成本不另作区分。成本结构在根据所有产业加权平均计算。已根据生产率作相应调整。

  但是,随着中国的发展,人口红利已经逐步丧失,制造业的平均成本增长非常迅速,相比之下,东南亚更低的人工成本更具有吸引力。美国波士顿咨询公司(BCG,Boston Consulting Group)曾经做了一项对比研究(该报告中文版全文可在工业4.0研究院官方网站下载),提出中国制造的成本指数为96,而美国制造的成本指数为100,如果以这样的对比方式来看,中国制造几乎跟美国制造的成本相当。虽然这样的对比模型包含了一些诸如环境成本以及其他估算成本,并不具有很强的对比性,但中国制造成本上升的结论是肯定的。

  这还不是最糟糕的,虽然传统制造产品的需求已经大幅下降,但各地政府依然考虑就业等因素,继续通过财政支持等手段维持原有的生产能力,或者继续上马原有规划的工厂,这导致全国不少地方的制造能力过剩。

  过剩的产能不能退出市场,影响了整个行业的盈利能力,同时也导致拥有丰富制造业经验的人才不能流动,这使得中国制造的各种资源不能实现高效配置,反而阻碍了中国制造的转型升级过程的推进。更为可惜的是,过剩产能不退出,企业也难以转向技术创新要出路,长期以往会影响中国跟进第四次工业革命的发展机会。

  核心技术缺乏问题严重

  由于中国工业化进程不过三十多年,大部分中国制造企业缺乏核心技术,它们主要通过引进来自美国、德国和日本等制造强国的装备,加工好产品销售给消费者,由于中国还缺乏成熟的高端装备产业,在相当长一段时间内无法改变继续引进制造强国装备的现状。

  在2015年8月的工信部人才交流中心举办的“德国工业4.0战略解读”会议上,来自德国电气电子制造协会(ZVEI,Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.)的Klaus Mittelbach明确指出,德国就是要利用“工业4.0”去制造“中国制造”(”Made in China 2025” made by “Industrie 4.0”),可见德国意图继续做中国制造的装备设备提供商的目的很明确。

  从《中国制造2025》提及的十个领域来看,大部分是中国企业不具有核心技术的,国内大部分产业企业是通过集成等方式提供相关产品及服务。值得我们警惕的是,这些产业涉及到大量的核心技术研发,国内高校和研究机构相关基础研究也不到位,在相当长一段时间,国内是缺乏相关技术获取可能的。

  目前国内一些制造大省在大张旗鼓进行机器换人,但涉及到机器换人的一些自动化设备,中国是没有能力提供关键部件的,几乎所有的关键部件都是采购国外企业的,在这样的格局下,中国制造缺乏核心技术的困境是无法通过机器换人获得缓解的,相反,大量采用国外的自动化设备,反而让中国制造业在相当长一段时间难以投入资源去解决核心技术缺乏的问题。

  除此之外,中国高校和研究机构对工业4.0相关的基础科学和技术缺乏深入研究,《中国制造2025》要实现十年的计划周期获得技术的提升,可能会比较困难。例如,机器人所需要的基础学科涉及到计算机视觉,国内大部分就是采用英特尔提供的开源平台OpenCV;对于大家热衷的3D打印,其操作系统也是欧洲提供的开源平台Arduino。

  因此,对于中国制造目前的现状,低端产能过剩和核心技术缺乏是两个突出的问题,而中国制造企业经营理念陈旧,缺乏对未来制造业制高点的深刻认识,将阻碍中国制造的转型升级顺利进行,而要改变这样的困境,中国制造企业必须认识到创新的重要意义,并切实通过创新来形成新的发展动力。

  三、创新驱动中国制造业

  实事求是的讲,中国制造业是一个缺乏创新的领域,由于中国改革开放初期落后西方工业化进程几百年,直接模仿西方工业化是一个较为经济的选择。经过三十年的高速发展之后,中国进入了简单模仿成效不佳的状况,这迫使中国制造选择创新的道路。

  按照创新的通常定义,可以把创新分为技术创新、模式创新和管理创新。中国制造企业可以根据实际情况,通过多方位的创新努力,实现中国制造转型升级的宏伟目标。

  从产业链考虑技术创新

  技术创新主要以核心技术创造发明或者工程技术应用来体现,这是人类工业革命以来的最基本约束条件,也是人类社会生产力的直接体现。在过去三十多年期间,中国制造成为了全球的工厂,可是,美国、德国和日本等装备制造强国却成为了工厂的工厂(Factory of Factories),也就是中国制造企业的工厂使用的装备设备,大都是国外企业提供的。虽然中国一直不遗余力的发展装备制造业,甚至于工信部装备司多年前就提出了“智能制造”的概念,并成为《中国制造2025》文件中的关键词之一,但中国装备制造业不强是不争的事实。

  中国装备制造业不强,与以产业链创新布局的方式不足有很大关系。因为目前全球的工业产业大都以复杂的产业链形式存在,如果不从完整的产业链角度去考虑,是无法避免掌握的技术竞争优势不强的困境,也就不能持续的进行技术革新。中国高铁之所以可以称为中国制造的名片,当初引入国外技术的时候,从整个产业链考虑创新,是当时最为正确的决策;而与之相反的是中国汽车业,由于各地政府忙于引进汽车企业提升GDP,而忽略了全产业链的技术创新布局,即便中国汽车业增长迅速,但中国自主的汽车业几乎没有发展起来。

  在工业4.0时代,由于高度网络化在生产制造核心价值链上的实现,那么相关核心技术的创新将更少由简单的单个技术创新来实现,这也许是为什么德国工业4.0平台把领先的市场纳入到其双领先战略中的根本原因,因为如果没有完整的技术供应链,是不太可能实现面向解决方案级别的技术创新的。

  在数控机床领域,PLC是一个常用的核心器件,但超过95%以上的市场份额都是由国外企业占有,例如西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等,它们利用自身工业自动化整体解决方案能力,各自在细分的PLC市场占据垄断地位,而国内企业要打破这个格局,需要从产业链的技术创新入手,这样的难度是比较高的。如果不是从产业链的技术创新介入,单一的技术点很容易被领先的国外企业通过各种方式扼杀。

  因此,中国制造在进行技术创新的时候,需要从整个产业链或产业生态去考虑,这样才可能发挥技术创新带来的优势。

  工业4.0模式创新变革

  在工业4.0时代,由于技术约束条件发生了改变,企业经营的商业模式也有机会发生变化。通常来讲,商业模式是利益相关者的交易结构,也就是需要考虑与价值创造体系有关的主要利益相关者,这样才可能真正创造并获取价值。

  工业4.0研究院根据德国工业4.0体系,梳理了三种基本的商业模式,它们分别是企业边界内的纵向集成、产业链范围的端到端集成和跨产业链的横向集成,这三种基本的工业4.0模式,可以给企业具体经营管理提供创新方向。

  从工业革命发展史来看,企业大部分的创新发生在车间,例如汽车的大发展,是福特在车间完成的,这是流水线作业的最经典应用案例,也促使了汽车真正走向大众市场。在工业4.0时代,制造企业仍然难以避免在车间进行创新,纵向集成就是车间创新的工业4.0版本,通过对车间现场流水线的改造,可以向智能工厂演进,从而为诸如大规模个性化定制奠定基础。

  除了企业边界内的纵向集成,还有产业链范围的端到端集成,通常是后向整合供应链,前向推出电子商务平台,通过这样的方式,企业可以提供个性化的产品及服务给客户,同时,企业还可以获得较强的竞争优势。

  海尔就是按照端到端集成的思路来改造其商业模式的,它首先做完了工厂内部的纵向集成改造,形成了“互联工厂”,初步具有较强的柔性生产能力,同时,海尔还整合了大量的供应链企业,以保证来自前端的消费者个性化定制需求。虽然目前还看不出海尔的端到端集成的效率和效果,但如果可以持续改进,将来可能形成有别于竞争对手的差异化优势。

  当然,真正具有工业4.0特征的应该是横向集成的商业模式,由于跨产业链的企业实现了高度网络化,它们之间可以进行统一的数据交互,相互之间的协同创新能力将大大提升,这样会产生大量的创新商业模式。例如,新型的车联网就是利用了跨产业链的信息共享,实现了横向集成,可以向客户提供创新的解决产品和解决方案。

  管理理念及方法创新

  从第一次工业革命以来,管理理念和方法都在进行变化。在第一次工业革命时期,由于机械化的使用,要求工人拥有较熟练的使用机器,出现了公司的实体,这导致了公司的概念出现;在第二次工业革命阶段,由于电气化的应用,生产制造的自动化程度大大提升,导致了专业化分工的出现,流水线开始成为标准配置,这个时候专业管理层也出现了;在第三次工业革命发生的时候,技术创新和模式变革要求大量的资本投入,因此风险投资开始发展起来。

  工业4.0研究院认为,在工业4.0时代,将出现新的企业家、新的管理者和新的工作者,这需要我们更新管理理念和方法,真正把创新放到价值创造过程的核心位置。

  在工业4.0时代,激发工作者的创新能力,是一个关键的问题。传统的流水线和科层制管理方法,是不能满足高度网络化条件下的创新需要的,这需要突破传统的管理方法和理念,才可能实现管理跟新价值创造方式的匹配。

  海尔等传统制造企业也在探索诸如谷歌的新型管理模式,不再通过制度约束工人来实现价值创造,而是把时间交给工人,让工人自行决定如何安排工作,从而激发工人的创造力。对于德国企业来讲,它们也在探索新型的管理模式,例如,它们借助新兴技术,提供机器与人共同协作完成产品生产及服务交付,通过人机协作,可以大大提高生产效率,并达到较高的生产灵活性。

  从目前研究及实践的情况来看,适合工业4.0时代的管理理念和方法还有待进一步发现,但这些理念和方法满足一定的条件倒是比较明确的,例如,更加符合人性需要,设备跟人的交互更加智能化,管理工作的可视化实现等等。

  总结

  总而言之,工业4.0时代是以网络化渗透为特征的第四次工业革命,传统的生产制造价值创造体系将发生革命性的改变。中国制造面临低端产能过剩和核心技术缺乏等挑战,但如果中国企业家深刻理解创新的意义,通过技术创新、模式创新和管理创新,实现自身的转型升级,成为工业4.0时代的领先者和赢家。

“智能制造+”重塑中国制造游戏规则

本文由工业4.0研究院院长兼首席经济学家胡权撰写,发布在2016年1月22日出版的《上海证券报》的《上证观察家》A1版,标题及正文与正式发布内容略有不同。

  在全球新技术革命的背景下,德国、美国、中国和日本等主要制造业国家,纷纷启动了各自的制造业国家战略。从历史的角度来看,2015年是中国制造业转型升级第四次工业革命的元年,工业4.0研究院分析认为,2016年将是重塑中国制造业游戏规则的一年,金融资本远离制造、回归价值创造以及 “智能制造+”崛起,将成为中国制造真正转型升级的前奏。

智能制造+的价值创造体系及模式

  技术与资本进入新阶段

  在2015年初,笔者在上海交通大学安泰管理学院的演讲中,明确指出技术和资本是工业4.0时代的两大驱动力。在新技术革命发展初期,嗅觉敏感的金融资本闻风而动,很快介入到新技术领域,这从2015年产生大量的工业4.0或智能制造概念企业可以看到,金融资本的确对新技术改变制造业期望颇深。可是,按照新技术革命发展的规律,短期内新技术应用难以产生经济价值,要真正推动新技术应用,还是需要经营资本的力量。

  从中国制造企业在2015年得到追捧的情况来看,金融资本看到了工业4.0时代制造业转型升级带来格局改变的机会,但据工业4.0研究院跟踪发现,大部分被冠以工业4.0概念或者智能制造概念的企业,均没有实质性的价值,这主要体现为行业属性和产品特征不同,判断这些企业适应未来竞争的能力并不相同。

  目前大部分判断工业4.0或智能制造的标准,停留在是否有现场管理系统(例如MES),或者有没有进行产品全生命周期管理(例如PLM),这样会忽略真正的新制造技术可以带来的新价值创造机会。

  据咨询机构统计,国内MES厂商高达3000多家,按照权威的ISA-95对MES系统模块的划分,这些厂家可以称为不严格意义上的MES企业,因为它们的确提供了部分甚至于全部MES模块。但是,如果车间的设备和产线没有实现智能化,无法为这些系统提供足够的数据,那么是实现不了智能化管理的,最多是实现了部分信号的采集,更别说实现可预测以及智能化。

  按照工业4.0研究院的研究,智能工厂包含了可管理、可配置、可扩展和可预测四项要求,它们体现了工业4.0时代的车间和工厂的智能化特征。要实现这些功能,是需要在设备级和车间级实现智能化,也就需要给设备安装上传感器件,这样才可以实现生产线的灵活管理,从而实现所谓柔性化。

  即便完成了上面提到了的现场管理系统部署,那还只是一个智能工厂应该具备的必要条件,这距离充分条件还有很多工作要做,例如新的管理模式、新的生产工艺、新的商业模式等等。金融资本追捧工业4.0或智能制造,本质上还是对新技术是什么以及新技术如何应用还没有深刻认识,也许按照历史规律,让更懂生产运行的经营资本先期介入,再适时顺势而为,更符合实际情况。

  制造业应回归价值创造

  一个显而易见的事实是,目前中国制造业还缺乏对其技术、工艺和管理复杂性深刻认识的氛围,这跟我们对工业革命历史了解不清不无关系。在面临中国制造转型升级的大潮中,让制造业回归价值创造本身,显得非常重要。任何新技术、新系统以及新工艺,要从最终产品的价值来考虑如何应用,而忽视行业及产品差异性,简单的以试点示范继续加强中国制造的“东施效颦”,在整体经济不佳的背景下,于国于民都不是最佳选择,对企业的发展更是不利。

  与互联网等产业不同,制造业是一个门类复杂的产业,它主要的价值创造环节主要发生在车间的流水线上。一般来讲,每种产品或部件的工艺流程不会完全相同,因为产品形态迥异,其生产加工工艺自然不能相同。这对于制造企业的工程师是常识,但它并不是一个自觉的认识,这需要认识到产品形态的不同导致的工艺流程不同,还需要了解具体的产品制造工艺流程,但这显然不是一个自然而然的结果。

  中国制造业在过去30多年取得了辉煌的成就,企业家们也因为各种原因参与到这个盛宴之中。从工业4.0研究院一年以来的调研来看,大部分取得成功的制造业企业家,其成功路径大都难以避免专家创业的路径。所谓专家创业,指的是创业团队中有懂其产品技术和工艺的知识和经验,加上改革开放的风口,为企业家精神释放提供了可能。

  华为创始人任正非不仅毕业于重庆建筑工程学院(现在合并到重庆大学),还曾经在部队里担任工程兵,其后到了深圳,从事的是高科技产品贸易,这些经历显然对任正非成为中国头号科技企业的创始人非常重要。除了任正非,还有不少3C领域的创始人,大都原来在国有企业中任职,积累了大量的技术经验和管理经验,在创业初期,其核心产品大都跟原有任职或从事的领域关联度非常高。

  但是,当这些企业发展到一定阶段,例如,当它们成为上市公司之后,要开始进入新的领域,原有的知识和经验就成为了障碍——至少难以成为一种优势,这就需要企业家真正从思想上转型,并在企业组织和人才管理方面找到突破。这在工业4.0时代的制造业转型中,是一个比较大的挑战。

  工业4.0研究院认为,在工业4.0时代,如果要把握新技术应用带来的价值创造机会,应该适当加强对引进或应用技术的研究和了解,并结合到企业所在的产业及产品情况,从价值系统的角度认识应该采用的各种技术和系统,这样才可以把握第四次工业革命发展的周期,避免过于冒进,也可以避免无动于衷。

  “智能制造+”催生新赢家

  在2015年,中国制造企业接触到了大量的新奇的概念,一部分是从诸如德国舶来的工业4.0和美国引进的工业互联网概念,另外是中国自己创造的概念,其中以互联网+、机器换人等最引人注目。如果从这些概念的初衷来看,都是针对制造业提出了相应的解决办法,但这些办法都是基于某个特定的视角和大量的假设提出的,可惜中国大部分从业人员不究其里,照单全收,这种趋势将在2016年继续大量存在。

  工业4.0研究院对于中国企业家盲目求医的状况深感痛心,期望帮助他们真正回归自己的核心竞争力,形成有利于自己的竞争优势。我们通过跟一些制造业上市企业的咨询合作,逐步形成了“智能制造+”的概念,以有别于“互联网+”的概念,避免陷入“转基因”(指不符合制造企业的核心竞争力)带来的畸形发展和东施效颦。

  对于大量的制造企业来讲,的确存在传统经营思路过于陈旧的问题,例如,大量制造企业仍然认为低成本才是唯一的战略选择,从而忽视了自己转型升级到高端制造业的可能性。

  按照供给经济学的观点,目前中国的产能过剩,不一定是真的过剩,还可能是我们的产品创新不足,难以满足日益提升的品质要求。企业家如果还停留在低成本竞争的阶段(事实上,大部分企业家不愿意承认自己选择了低成本竞争战略),那么将来既不能满足消费者的需求,也不能在市场竞争中处于有利的地位。

  当企业家开始思考如何从差异化找竞争优势的时候,“智能制造+”毫无疑问将成为生产制造企业的最佳选择,而“互联网+”应该成为完善“智能制造+”的参考概念。大部分互联网企业或创业企业,其介入时候的重点都放在模式创新上,必须承认,“互联网+”更容易形成独特的模式,这对企业家的创意要求比较高,但对手要模仿互联网+模式,也相对较为容易,因为互联网+模式不具有重资产。

  总结

  历史会证明,2016年是不平常的一年。中国制造业在稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险的基调下,不对金融资本寄予过高期望,回归制造业核心价值创造,以及在“智能制造+”模式变革上做文章,有可能不受经济大环境的过多影响,真正成为新时期的创新引领者,并奠定工业4.0时代的翘楚地位。