【计世研究】全球工业4.0竞争格局与中国的竞争地位

智能化工业装备已经成为全球制造业升级转型的基础,发达国家不约而同地将制造业升级作为新一轮工业革命的首要任务。德国、美国、日本等世界各传统工业强国无不高度重视全面信息化对制造业已有和潜在的影响,思考及采取对策加速自身制造业的转型升级,以期占领未来国际较量的战略制高点。这其中尤以德国提出的“工业4. 0”概念最为引人瞩目,被认为是德国吹响了新一轮工业革命的前进号角。

德国学术界和产业界普遍认为,“工业4.0”即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法,旨在通过充分利用信息通讯技术和网络物理系统等手段,将制造业向智能化转型。德国“工业4.0”的大体概念是在2011年于德国举行的“汉诺威工业博览会”上提出的。当时,德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔教授在开幕式中提到,要通过物联网等媒介来推动第四次工业革命,提高制造业水平。两年后,在2013年4月举办的“Hannover Messe 2013”上,由产官学专家组成的德国“工业4.0工作组”发表了最终报告——《保障德国制造业的未来:关于实施“工业4.0”战略的建议》(包括德语版和英文版)。与美国流行的第三次工业革命的说法不同,德国将18世纪引入机械制造设备定义为工业1.0,20世纪初的电气化为2.0,始于20世纪70年代的信息化定义为3.0,而物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命到来。

德国产业界普遍认为,工业4.0将正视和解决某些当今世界面临的挑战,如资源能源利用效率、城镇化、人口结构变化等。工业4.0能持续带来覆盖整个价值网络的资源生产率和效率的增益。它能将人口结构变化和社会因素考虑在内,以适合的方式组织生产。智能辅助系统让工人从单调、程序化的工作中解放出来,能把精力集中在创新和增值业务上。

正是认识到“工业4.0”战略的重要意义,发达国家在制造工程领域的竞争变得愈加激烈,而且,并非只有亚洲的竞争对手对德国工业造成威胁,美国也在采取措施,通过推进“高端制造业”计划反对“去工业化”。目前,全球在“工业4.0”领域的竞争可分为以下三大阵营:

第一阵营:以德国和美国为代表的制造强国。在这一阵营中,德国和美国正在抢占第四次工业革命的话语权,也即是成为全球标准的制定者。

作为传统的制造强国,德国充分认识到以互联网为代表的新一轮科技革命将对制造业产生重大影响,而自身在信息产业方面却没有明显优势。因此,德国提出工业4. 0 的概念,既是以工业3. 0 已经实现、制造业自动化程度极高的优势为基础和条件,更是德国对制造业未来转型升级的战略预判及方向明确。不仅如此,德国还希望通过推动“工业4.0”战略,而继续保持自己称霸国际制造业的竞争优势。

德国总理默克尔曾指出,数字化生产对德国的繁荣富裕至关重要,德国可成为“工业4.0”标准的推动者,并在欧洲甚至全球推行这些标准。默克尔说,德国工业产值占国内生产总值的20%,德国希望继续保持工业强国地位。因此,德国工业生产必须迈向数字化,即实现“工业4.0”,而如今已是时候设立相关标准。默克尔认为,德国应抓住欧洲内部市场的优势。“也就是说,德国可以成为特定标准的推动者,并使其扎根欧洲,”她说,“同时我们也有机会将其推向全球。”

默克尔政府希望通过推动“工业4.0”,重塑自己在工业领域的全球龙头地位,并解决老龄化等问题的积极应对战略。在这一高度下,德国本身的工业4.0规划,非常侧重借助信息产业将其原有的先进工业模式智能化和虚拟化,重视智能工厂和智慧生产,并把制定和推广新的行业标准,放在发展的首要位置即德国的工业4.0的产业集成。

与德国渴望利用新的变革重塑领导地位类似,美国亦认为,更有效的方法是一场具有变革性的制造业模式转变,这样才能使其从本质上突破现有的国际行业格局,再次实现在新的制造业中的复兴。与此同时,美国同样面临类似的人口结构问题,和国际消费者对产品定制化多样化的要求也从内外部促使美国利用其在信息产业的优势对制造业加以改造。在这种背景下,2009年初,美国开始调整经济发展战略,同年12月,公布《重振美国制造业框架》,2011年6月和2012年2月,相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,实施“再工业化”。这表明,后危机时代,美国已充分认识到不能再过度依赖金融服务这一虚拟经济载体拉动经济,开始重视工业尤其是先进制造业的发展。“再工业化”成为美国重塑竞争优势的重要战略。

第二阵营:以日本、法国等为代表的发达国家,这些国家的制造业在全球居于前列,却难以成为全球标准的制定者。

继德国、美国之后,西方发达国家也纷纷制定国家战略,重塑实体经济,力求在后危机时代中占领科技制高点,用新兴产业推动经济增长。英国推出《英国低碳转型计划》,法国制定《国家研究与创新战略》,加拿大出台《2009经济刺激计划》,澳大利亚启动《创新投资跟进计划》。

其中,日本的产业政策尤为瞩目。日本政府极端重视高端制造业的发展,大规模编制技术战略图。日本政府加大了开发企业3D打印机等尖端技术的财政投入。2014年,经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象,计划当年投资45亿日元,实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3D打印机。此外,日本工业机器人的发展令人瞩目,素有“机器人王国”之称。在其经历了短暂的摇篮期之后,快速跨过实用期,迈入普及提高期。日本工业机器人在全球市场份额最大,2013年日本产业机器人全球销售额超过5000亿日元。日本经济产业省2007年曾预测到2025年,日本工业机器人总数将达到100万台。

日本机器人产业拥有一流的技术水准并在全球市场占有举足轻重的地位,这都是长期技术积累的结果。在未来的工业4.0当中,日本理应具有一席之位,因为日本的新材料研发以及技术方面有着深厚的积累,仍会有一些地位,但无法成为标准制订者。

第三阵营:中、印等发展中国家,他们是第四次工业革命的追赶者。

异于德美,身为发展中国家的中国和印度目前尚未进入世界级的制造业强国,在发展时期上也处于西方国家已经经过了的工业2.0和3.0并行发展阶段。既没有德国在传统工业领域的雄厚基础,也缺乏如美国般引领世界信息技术发展的先进技术。在这样的条件下,中国和印度要达到工业4.0的理想水平,在理论和实践上都是挑战性非常大的课题。

目前,IT大国印度正在举全国之力,提升制造业。早在2014年5月,莫迪当选印度总理后,推出了积极的产业促进政策,致力于从制造业和信息化两个角度大规模带动经济社会的发展。一方面,莫迪通过减少行政审批、简化税收制度,吸引境外企业投资,打造“印度制造”;另一方面,通过加大中小城市以及农村的高速宽带网络建设,实现“数字印度”。 2014年10月,印度政府发布了《物联网策略》,目标是2020年培育实现150亿美元的物联网产业。这项战略被认为是“印度制造”与“数字印度”之间的纽带。据德勤2014年发布的全球制造业竞争力指数来看,印度目前的制造业竞争力位居全球第四,预计到2018年,印度将成为仅次于中国的全球第二大制造业强国。

近年来,中国也是明显加快了融入第四次工业革命的步伐。2014年10月,中国总理李克强访德期间与德国总理默克尔共同发布《中德行动纲要》,明确表示两国将开展“工业4.0”合作,自那以来,“工业4.0”概念开始大量在国内媒体上和企业负责人、咨询机构的嘴里出现,前往德国的各路“取经团”也络绎不绝,甚至令德方应对不暇。2015年的5月份,经李克强总理签批,国务院印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。“中国制造2025”与“德国工业4.0”有不少相似之处,都以智能化为主要愿景,两者都强调以互联网为手段,形成层次更丰富的信息系统,将人和人、物和物、人和物全面连接。

虽然“中国制造2025”战略的实施,必须依据中国的国情循序推进,但也离不开中德两国的合作。德国政府也意识到,与中国之间的合作还是停留于在中国生产制造已不合时宜,必须告别旧模式,进入“共同发明创造”模式。为了同中国一道开启战略合作之路,德国联邦教育与科研部2015年10月底推出旨在共同发明创造的“中国战略”。这份“中国战略”包含了今后两国间具体合作的35个侧重点和9个行动领域,涵盖创建持续性科研合作结构以及关键科技、生命科学和环境、职业培训等等。今后5年,中德两国在科研和教育领域的合作都将以这份文件为准则。【研究员HYW】