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作者:中国建投投资研究院编著

出版社:社会科学文献出版社

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投资新视野Ⅰ:智能制造

投资新视野Ⅰ:智能制造试读:

总序

一千多年前,维京海盗抢掠的足迹遍及整个欧洲。南临红海,西到北美,东至巴格达,所到之处无不让人闻风丧胆,所经之地无不血流成河。这个在欧洲大陆肆虐整整三个世纪的悍匪民族却在公元1100年偃旗息鼓,过起了恬然安定的和平生活。个中缘由一直在为后人猜测、追寻,对历史的敬畏与求索从未间歇。2007年,维京一个山洞出土大笔财富,其中有当时俄罗斯、伊拉克、伊朗、印度、埃及等国的多种货币,货币发行时间相差半年,“维京之谜”似因这考古圈的重大发现而略窥一斑——他们的财富经营方式改变了,由掠夺走向交换;他们懂得了市场,学会了贸易,学会了资金的融通与衍生——而资金的融通与衍生改变了一个民族的文明。

投资,并非现代社会的属性;借贷早在公元前1200~公元前500年的古代奴隶社会帝国的建立时期便已出现。从十字军东征到维京海盗从良,从宋代的交子到曾以高利贷为生的犹太人,从郁金香泡沫带给荷兰的痛殇到南海泡沫树立英国政府的诚信丰碑,历史撰写着金融发展的巨篇。随着现代科学的进步,资金的融通与衍生逐渐成为一国发展乃至世界发展的重要线索。这些事件背后的规律与启示、经验与教训值得孜孜探究与不辍研习,为个人、企业乃至国家的发展提供历久弥新的助力。

所幸更有一批乐于思考、心怀热忱的求知之士勤力于经济、金融、投资、管理等领域的研究。于经典理论,心怀敬畏,不惧求索;于实践探索,尊重规律,图求创新。此思索不停的精神、实践不息的勇气当为勉励,实践与思索的成果更应为有识之士批判借鉴、互勉共享。

调与金石谐,思逐风云上。《中国建投研究丛书》是中国建银投资有限责任公司组织内外部专家在瞻顾历史与瞻望未来的进程中,深入地体察和研究市场发展及经济、金融之本性、趋向和后果,结合自己的职业活动,精制而成。《丛书》企望提供对现代经济管理与金融投资多角度的认知、借鉴与参考。如果能够引起读者的兴趣,进而收获思想的启迪,即是编者的荣幸。

是为序。张睦伦2012年8月

编辑说明

中国建银投资有限责任公司(以下简称“集团”)是一家综合性投资集团,投资覆盖金融服务、先进制造、文化消费及信息技术等领域,横跨多层次资本市场及境内外区域。集团下设的投资研究院(以下简称“建投研究院”)重点围绕国内外宏观经济发展趋势、新兴产业投资领域,组织开展理论与应用研究,促进学术交流,培养专业人才,提供优秀的研究成果,为投资研究和经济社会发展贡献才智。《中国建投研究丛书》(简称《丛书》)收录建投研究院组织内外部专家的重要研究成果,根据系列化、规范化和品牌化运营的原则,按照研究成果的方向、定位、内容和形式等将《丛书》分为报告系列、论文系列、专著系列和案例系列。报告系列为行业年度综合性出版物,汇集集团各层次的研究团队对相关行业和领域发展态势的分析和预测,对外发表年度观点。论文系列为建投研究院组织业界知名专家围绕备受市场关注的热点或主题展开深度探讨,强调前沿性、专业性和理论性。专著系列为内外部专家针对某些细分行业或领域进行体系化的深度研究,强调系统性、思想性和市场深度。案例系列为建投研究院对国内外投资领域的案例的分析、总结和提炼,强调创新性和实用性。希望通过《丛书》的编写和出版,为政府相关部门、企业、研究机构以及社会各界读者提供参考。

本研究丛书仅代表作者本人或研究团队的独立观点,不代表中国建投集团的商业立场。文中不妥及错漏之处,欢迎广大读者批评指正。序

当前,新一代信息技术向各类制造技术的渗透融合,加上新能源、新材料、生物等领域的群体突破,将强有力地推动新的产业革命,加速促进制造模式、生产组织方式、产业发展形态的深刻变革。网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理等正重塑产业价值链体系;可穿戴智能产品、智能家电、智能汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。全球各主要国家和地区都在加大科技创新力度、加紧制造业战略部署,推动3D打印、移动互联网、云计算、大数据、新能源、新材料、生物工程等领域取得新突破,加快形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。科技创新内在规律驱动和全球发展巨大需求拉动的共同作用,将激发世界范围内新科技革命和产业变革的巨大能量。机遇前所未有,挑战也前所未有,我们要高度重视、认真分析、深入研究、积极应对,力争打赢一场没有硝烟却关乎民族未来的科技和产业制高点争夺战。

先进制造业成为各国竞争博弈、引领产业升级、实现全球经济再平衡的主战场。自国际金融危机以来,许多国家加快调整经济发展战略,积极寻求经济发展的新动力和新引擎。各国对制造业在推动贸易增长、提高研发和创新水平、促进就业等方面的重要作用有了新的认识,制造业正重新成为国家竞争力的重要体现。各国纷纷提出制造业国家战略,如美国的国家制造业创新网络(NNMI)、德国的“工业4.0计划”、法国的新工业战略、日本的机器人2050新战略、韩国的未来增长动力落实计划等。这些国家把目光聚焦到信息通信、新材料、生物、先进制造业等战略性技术和新兴产业上,围绕基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造,展开充分竞争博弈,试图把制造优势转化成国家竞争优势,重振实体经济,引领和主导全球产业升级。形势逼人,不进则退。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整,我国于2015年5月8日出台了《中国制造2025》,着眼于建设制造强国,明确提出把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,推广“智能制造”,做大“互联网+”模式,大体分“三步走”,用三个10年左右的时间,实现从“制造”向“智造”的转变,最终跻身世界制造强国前列。

从制造业演变升级规律来看,智能制造是先进制造发展的最新形态,是基于“云-管-端”的新型复杂制造体系,是集成制造、精益生产、敏捷制造、虚拟制造、网络化制造等多种先进制造系统和模式的综合。狭义上讲,智能制造主要针对智能工厂,核心是强调制造环境、制造设备和制造过程的智能化。广义上讲,智能制造是一种新型工业发展方式,既包括智能工厂和智能生产,也包括智能产品和智能应用,以及智能制造理念下可能催生的其他新型业态。对于经济社会发展,智能制造能够产生五个方面的价值推动力,即新能力、新模式、新需求和新业态的延展,以及能效的提升。

从新旧经济交替来看,智能制造是新经济中的新动能,其产生和发展遵循自身内在的发展逻辑,是集成了技术创新、模式创新和组织方式创新的生态系统。首先,市场需求是智能制造发展的根本动力。定制化、个性化、多层次的需求不断升级,要求现代制造业必须有最短的交货期、最优的产品品质、最低的产品价格和最好的服务。智能制造迎合了由物质型消费形态向服务型转变,由规模化战略、成本导向战略向质量战略、综合性的制造服务战略转变的要求。其次,技术进步是智能制造发展的关键因素。先进制造业的发展过程也是制造技术进步的过程。智能制造融合了计算机集成制造、敏捷制造、虚拟制造、人工智能等技术,并沿着一条信息化程度不断深化的路径快速发展。再次,组织方式创新是智能制造发展的灵魂。随着工业制造由流水线和泰勒工作制等刚性大批量生产向多品种、小批量、短生产周期方向演进,柔性制造模式逐渐替代刚性制造模式,与之对应的生产组织也由金字塔式的科层管理向扁平化、矩阵式管理演变。智能制造快速满足消费者高质量、高性能产品和服务的要求,采取快速响应的组织方式,利用企业网实现内部的交流和并行工作,利用互联网实现异地设计和制造,及时建立最优动态联盟,加快向平台型、分散合作式企业转变。最后,模式创新是智能制造演变的集中体现。围绕对消费者需求的响应程度,智能制造不断进行模式创新演进,一方面,缩短对需求的响应时间;另一方面,更加满足消费者个性化需求,适应服务型制造模式的新趋势,以“产品+服务”的形式为客户提供全面的解决方案。

培育和发展智能制造,我国具备一定的基础优势。自2008年来,我国开始推行工业化和信息化深度融合,信息技术广泛应用于制造业设计、生产等全流程,数字化工具、数控装备等市场普及率迅速提升,有效提高了我国制造业的自动化和智能化水平。在物联网、移动互联网等领域我国具有先发优势。同时,政府不断加大政策支持力度,于2015年颁布实施了“互联网+”行动计划,2016年又制定了《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》(国发〔2016〕28号),进一步推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业相结合。

然而,与先进国家相比我国还有较大差距。整体来看,我国智能制造技术创新及生产应用水平偏低;高端传感器、重要操作系统和数字化基础的智能化水平还有待提高;智能制造所涉及的核心部件、关键软件及部分智能制造装备还需要大量进口;缺乏具有国际竞争力的智能制造关键零部件、智能制造装备及软件龙头企业、系统集成商;企业生产制造水平差距大、制造工艺数字化程度低、生产成本高等问题突出,尚不具备全面推广智能制造的基础与条件。因此,迫切需要按照“产业链部署创新链、围绕创新链完善资金链”,集中政府、企业、社会资本多方资源、资金,逐步解决智能制造装备及其关键部件受制于人、高端工业软件缺乏等问题,搭建起智能制造基础理论和技术体系,迅速提升制造业整体自动化和数字化程度,逐步提高智能制造研发能力和应用水平。

智能制造无疑将是下一片“蓝海”。受国家扶持推动和需求强力拉动的共同作用,智能制造将迎来广阔的市场空间和发展潜力,孕育许多新价值。智能制造不断变化、扩展和演进的工业特征,也能够在一定程度上激发大量的市场需求,带来巨大的商机,为民间资本大显身手提供舞台。投资作为合理配置资源、推动产业升级、实现新旧经济交替和新旧动能转换的重要手段,要坚持顺势而为,充分把握新经济中产业和资本互动呈现出的趋势,以供给侧结构性改革为主线,围绕智能制造的关键环节和重点领域,挖掘智能制造的投资潜力。通过智能制造产业升级趋势研究、行业景气度动态分析以及价值链关键环节的布局和协同,主动适应新经济中的投资发展变化,发现更多的商业价值和投资机会。

致力于密切关注全球先进制造业的最新动态,保持对美、日、德等发达国家智能制造发展的敏感性,中国建投投资研究院凭借多年的研究积累沉淀,撰写形成了《投资新视野Ⅰ:智能制造》。本书以专业投资机构的视角,纵向上,从实现层级、关键技术、产业构成和价值创造等多个视野,全面透视智能制造未来生态全景;横向上,甄选集成电路、机器人、3D打印、物联网、人工智能、新能源汽车等若干重点细分行业和领域进行体系化的深度研究,从行业演变发展规律、产业链构成与产业发展模式、市场竞争格局与未来发展空间、隐含的投资机会等多个维度,做出了详尽的梳理和剖析,为我们提供了一个把握智能制造投资、洞悉投资风云变幻的新视野、新思路、新工具。企望能为金融投资、现代经济管理、研究机构以及社会各届人士提供参考和智力支持。

是以为序。编者2016年6月7日

第一章 智能制造——新一轮产业革命的主攻方向

当前,全球新一轮科技革命和产业变革风起云涌,信息通信、先进制造、生物技术、新材料、储能等技术正在孕育革命性突破,或引发制造业生产方式、发展模式、创新模式、组织方式、产业生态的深刻变革。3D打印、移动互联网、物联网、云计算、大数据、生物制造等领域蓬勃发展,制造业发展智能化、绿色化、服务化趋势日益显著。新一代信息技术与制造业深度融合,智能制造成为主要趋势,即将引领新一轮产业变革。

第一节 新一轮产业革命团聚爆发

制造业的兴衰印证着世界强国的兴衰,制造业的崛起已经成为国家间博弈的最重要砝码。自十八世纪中期以来,全球工业化经历了以机器的发明和运用为重要特征的第一次工业革命、以电力的广泛使用为主要特征的第二次工业革命、以信息技术的应用为主要标志的第三次工业革命的洗礼。21世纪以来,信息网络技术的广泛渗透,加上新材料、新能源、生物等领域的群体突破,正催生着新一轮科技和产业变革。在新一轮革命的背景下,制造业生产方式、发展模式和产业生态等方面将发生革命性变化,制造业重新成为全球各国经济争夺的制高点。一 全球工业化发展历程

科学革命、技术革命是产业革命的动力源泉。科技领域某些关键核心问题率先取得了突破,推动一批重大的理论和技术创新,将诱发生产制造方式发生根本性变化,形成新的主导产业和支柱产业,带来整个社会制造业结构的迅速转换和升级,形成新的经济增长点,由此引起全球工业化不断升级演进。然而,目前无论是政界,还是学界、[1]业界,对历史上几次科技和工业革命的划分尚存在不同理解。较为[2]一致的观点是:截至目前,全球工业化发展经历过四次工业革命浪潮。分别为:18世纪中后期瓦特蒸汽机的诞生,拉开了人类历史上第一次工业革命的帷幕;19世纪70年代,西门子发电机和比利时格拉姆电动机的发明及应用,开启了第二次工业革命的征程;20世纪中后期,计算机信息网络的出现吹响了第三次工业革命的号角;进入21世纪后,信息通信技术尤其是互联网技术向制造技术渗透融合,以新能源、新材料、先进制造等多个领域技术的相互促进和群体突破为鲜明特征,全球正进入第四次工业革命。每一次工业革命都和科技领域的革命性进步息息相关,基于新兴产业基础之上的工业,比传统工业具有更快的增长速度和更高的增长质量。

与历次工业革命浪潮相对应,人类的制造生产方式也相继经历了[3]四个阶段:第一阶段是工业1.0,即机械制造时代,时代基本特征是大规模机械化生产,机械生产代替了手工劳动,经济社会从以农业、手工业为基础转型为以工业以及机械制造带动经济发展的模式。第二阶段是工业2.0,即电气化与自动化时代,阶段基本特征是大规模批量生产流水线,通过零部件生产与产品装配的成功分离,开创了产品批量生产的新模式。第三阶段是工业3.0,即电子信息时代,基本特征是高度自动化、柔性化、个性化生产,自此机械能够逐步替代人类作业。第四阶段是智能制造时代,也就是工业4.0,尤其是2008年全[4]球金融危机以后,全球范围内新一轮产业变革蓄势待发。新一代信息通信技术加快向其他产业渗透融合,尤其是与制造业的融合成为此轮产业革命的主题。工业4.0可以看作在现代智能机器人、传感器、数据存储和计算能力实现突破的条件下,通过工业互联网将供应链、生产过程和仓储物流智能连接,从而实现智能生产的“四化”:供应和仓储成本较小化、生产过程全自动化、需求相应速度较大化和产品个性化。工业4.0的终极目的是使制造业脱离劳动力禀赋的桎梏,将[5]全流程成本降到较低,从而实现制造业竞争力的较大化。表1-1 全球工业化演化历程图1-1 工业1.0向工业4.0的演变轨迹

资料来源:建投研究院整理。二 当前新一轮产业革命的演进趋势和特征

近年来,新技术革命的重大突破初现端倪,某些重要产业领域显现发生革命性突破的先兆,或将引发若干领域的群体性和系统性突破。技术的快速演进和跨界融合渗透正推动产业发展进入一个新的阶段,全球制造业的生产方式、生产组织模式和市场供需方式正经历重大变革。(一)新一轮产业变革趋势1.从制造方式来看,信息技术与制造业深度融合加快推动制造业向智能化、网络化、绿色化和服务化方向发展

当前,新一轮产业变革突出表现为制造业生产方式的重大变革,制造业加速向智能化、网络化、绿色化、服务化方向转型。其中,智能化和网络化主要是指以泛在感知、精准控制、智能诊断和人机交互为典型特征的新制造生产方式,生产线基本实现全自动化,各种机器尤其是智能机器大规模应用,并加速对人的替代。绿色化是充分考虑资源和环境前提下的生产制造,绿色低碳的理念将贯穿从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期,充分实现资源利用率最高。并且,信息技术加快与绿色环保技术深度融合,运用信息技术推进绿色制造,开发实用化、高效率的低碳生态信息化支持系统,构建基于产品及制造过程资源环境影响的现代制造模式,成为未来制造业发展的重要方向。服务化是指制造业由传统的产品制造为核心,转向提供具有丰富服务内涵的产品和服务,直至为顾客提供整体解决方案,其实质是基于制造的服务和面向服务制造的融合。服务型制造是指企业由过去的提供单一产品,向提供一体化产品服务组合转变,当前,制造业服务化已经成为引领制造业升级和推动全球制造业变革的重要动力,越来越多的企业逐渐将从以产品为中心的制造业向服务增值延伸。在制造业发达国家,以制造服务业为主的生产性服务业已占到服务业总产值的50%以上,例如欧盟为52%,日本为54%。2.从企业组织方式来看,制造生产企业呈现扁平化、虚拟化、柔性化的发展趋势

随着新一代信息技术在生产过程中的不断推广和深度应用,制造生产企业对人、财、物的管理方式也将发生重大变化和调整。越来越多的企业加强信息化应用,利用互联网、物联网、大数据、云计算等手段加强产品质量的智能化检查和风险监控管理,优化企业供应链环节的管理。根据日常生产能力和实际需要,企业生产原料供应采取智能化的即时供应管理方式,大大减少了各种原料的库存量。利用信息化的企业人力资源管控系统,适时调配工作人员,合理安排员工上下班、休闲、娱乐时间,充分利用各种人力资源。3.从市场供求方式来看,按需定制、个性化、大规模定制获得较大发展

互联网思维引发市场供求方式发生重大变革,促使企业生产出来的产品不再大量趋同而是更具个性化,催生了制造生产和制造服务领域众包设计、个性化定制等新业态新模式。市场供求的新模式——大规模定制能够有效地克服产业零散性,可以加快产品开发速度,缩短产品开发周期,使供给跟上或引导需求变化趋势。可以按客户的意见进行产品修正设计,以保证产品对“客户的呼声”做出快捷响应,使产品满足顾客各方面的需求,有效开拓市场,克服传统生产方式中产品多样化、个性化与低成本的矛盾,增加有效供给,创造需求。大规模定制化生产将取代大批量生产成为未来产业发展的组织原则,成为新工业革命背景下产业创新的重要模式。4.从主导产业来看,信息通信技术、先进制造、新材料、新能源等多领域的技术突破催生一批新兴主导产业加速崛起

科学革命、技术革命是产业革命的先导和源泉。当前,新一轮科技革命愈演愈烈,信息技术、先进制造、新能源、新材料等领域的技术突破初现端倪,将强有力地推动新一代信息技术、新能源、新材料、生物、节能环保等产业变革,形成一批以重大技术突破和重大发展需求为基础的新兴产业。这些新兴产业深度融合新兴科学技术,不断降低生产过程中的物质资源消耗,促使生产方式发生巨大变化,形成新的主导产业和支柱产业,由此带来产业结构的迅速转换和升级,造就新的经济增长点。(二)新一轮产业革命的特征1.信息通信技术是引领和支撑新一轮产业革命的基础动力

目前信息通信技术成为全球技术创新最为活跃的领域,是各国抢占未来科技和产业竞争的制高点。从某种意义上来说,信息技术创新构成了新一轮产业变革的核心内容,为各领域技术突破提供了重要手段,信息网络已成为技术创新与变革的基础性、综合性集成平台。信息技术创新的典型,就是制造方式智能化、生产系统智能化、产业组织网络化和加工制造的个性化发展。在信息通信技术的支撑和推动下,未来智能制造业的整个生产过程将由新型传感器、智能控制系统、机器人、自动化成套生产线组成,制造系统也将由过去的能量驱动型向[6]现代信息驱动型转变。2.新一轮产业革命呈现多点突破、相互促进、渗透交叉、跨界融合的根本特征

从本次产业革命的演进趋势来看,此轮科技革命具有群体突破、交叉融合、跨界发展等诸多特征。无论是新一代信息技术、新能源技术、新材料技术,还是人工智能、现代生物技术,新技术之间的跨界、融合、渗透,不断加速技术的更新迭代,模糊产业之间的边界,推进新型能源生产方式、生产组织方式、企业管理方式、市场供需方式的发展变化,最终更多地表现为基于新技术的新产品、新业务、新业态、新模式的加速涌现。3.新一轮产业变革给生产制造方式带来革命性影响

信息技术革命、先进制造、新材料和人工智能等科技发展是催生此轮产业革命的必然结果。在信息技术的推动下,未来计算机将代替人脑,代替脑力劳动,并在极大程度上替代体力劳动,越来越多的机器人将广泛应用在制造业、农业、物流、服务和家务劳动等领域。随着人工智能等科技革命的发展,制造业将越来越走向智能化。纳米等新材料技术深度扩散应用也会支撑和引发新一轮产业变革。当前,超导、生物医用、光电子等新材料层出不穷,纳米技术方兴未艾,不仅从本质上改变了原有的劳动对象,也大大增加了新的劳动对象。尤其是,纳米技术通过3D打印,采用“添加式制造”方式,把工业生产所需的原材料降低到传统生产方式的1/10,大幅提高了物质资源的利用效率。技术革命和随之而来的产业变革将不断推动新型生产方式的产生、发展和演进。

第二节 智能制造引领全球制造业变革

基于信息化和制造业深度融合的智能制造,是一种新型的制造模式。智能制造符合个性化、定制化需求的历史大趋势;能够通过大数据平台,进行深度数据挖掘,提供更好的解决方案;能够提高生产资源生产效率;能够为价值创造开拓新途径,尤其体现在生产型服务领域。因此,智能制造不仅是实现制造业产品创新的重要手段,也是生产模式发展创新变革的重要推动力。智能制造正在成为世界各国制造业变革的重要方向,不断引领生产制造方式、制造业组织方式以及产业形态等产生重大变革。一 从生产手段上看,智能化、数字化技术成为产品制造的新方法

通过人和智能机器合作,共同生产,能够把数字化、智能化科技植入最终产品,实现生产自动化、柔性化。例如,通过提高信息化应用水平,全面推进应用数字及网络技术,空客380飞机实现了全球异地数字化设计、制造、测试、销售和最终产品的交付,开创了智能化制造的先河。Google公司开发的无人驾驶汽车,也是智能化和数字化技术深度开发应用的结果。德国工业4.0战略,试图建立一个高度灵活的个性化、数字化的产品和服务的生产模式,推动制造业加快向数字化、智能化转型发展。可以说,未来不能接入工业互联网的工厂和车间,恰如一台没有接入互联网的PC机一样,算不上现代化工厂。只有具备网络通信能力的产品,才可以称得上“智能”。可穿戴设备、可远程控制的家用电器、门窗家具、汽车等智能产品,将会在未来社会司空见惯。从分子层面设计、制造新材料,与直接数字化制造结合,将给制造业带来巨大影响。再如,金属激光烧结、电子束直[7]接制造等“增材制造”技术日趋成熟,已开始用于钛、钽、铬、镍等大型耐高温合金部件,可在航空、航天等领域大规模应用,能够大幅度缩短产品研发时间、降低制造成本和提高产业制造效率。尤其是,一旦这种技术嵌入工业的整个流程,包括工业设计、工程设计、模具设计、数控编程、仿真分析、虚拟现实、艺术展示等,就能够成为促进产业升级和自主创新的强劲动力。把社会的各种优势资源汇集到一起,对整个制造业创新设计、产品功能优化分析、产品设计理念和模式创新,都具有必然的支撑作用,将给制造业带来根本性的变革。可以说,今后一段时期,智能化、数字化的制造技术将贯穿产品生产、制造、销售等全生命周期。二 从生产模式上看,柔性化、个性化生产将成为制造模式的新趋势

智能制造借助于信息物理系统,集计算、通信与控制于一体,实现大型物理系统与信息交互系统的实时感知和动态控制,能够实现客户需求和生产供给的互动,整合产品规划和产品生产,满足个性化、定制化需求。智能制造能够利用信息物理系统把人、机、物真正融合在一起,实现传统制造业无法实现的目标,推动生产制造模式转变。一方面,流水线批量生产转向批量化定制生产,通过对每个制造环节嵌入多个不同的生产模块,从产品下单开始,每一道工序都通过数字化管理和生产模块的无缝切换,同每一件产品的生产要求进行匹配,[8]在生产过程不间断的情况下实现批量化定制。譬如,GE(通用电气)和劳斯莱斯联合开展个性化生产和制造,通过模块化和数值生产工序能够小批量生产发动机等专业化设备。另一方面,未来制造业的生产系统由刚性化向柔性化转变,单一的生产系统转向可快速重构制造系统,即柔性化、超柔性化制造模式。简单来说,柔性制造就是能够任意改变企业产品产量和品种。柔性制造之所以由可能变为现实,其关键技术主要是计算机辅助设计技术,模糊控制技术、人工智能专家系统及智能传感器技术等。例如,大众汽车正在实施“模块化横向矩阵”的生产战略,通过标准化某些部件的参数,最终能够实现在一条生产线上生产所有型号的汽车,彻底颠覆了过去福特汽车采取流水线批量生产的传统模式,极大地提高了生产资源的利用效率(譬如,如何保持订单的弹性)。三 从生产组织方式上看,平台化、服务化将成为产业组织的新方式

目前,互联网和先进制造技术的创新和应用,开启了分布式制造、

[9]创客等发展的新空间。国际上具有一定竞争力的制造企业均已通过搭建社交化的制造平台,加快产品设计、生产,使用户、供应商、经销商在同一个平台上互动,实现了全球协同设计、协同制造和全球化资源化配置。平台化制造的产业组织雏形已在全球初步显现,成为未来产业组织发展的主要方向。譬如,德国大众在汽车生产的主要工序,通过打造网络化的横置发动机模块化平台(MQB平台),共享互联网上的各种信息和资源,能够支持超过60种车型批量化定制生产。制造业服务化已成为当今世界制造业发展的重要趋势。美国等主要工业化国家纷纷从国家战略高度推动制造业服务化转型。“卖产品不如卖服务”已经成为许多企业的发展战略,加快从以传统的产品制造为核心向提供具有丰富内涵的产品和服务转变。设计、总包、定制、服务外包、售后服务等将是制造企业未来获取更高利润的主渠道。譬如,GE(通用电气)、耐克、IBM等大型企业集团已成为服务型制造企业。IBM已成功转型为全球最大的硬件、网络和软件服务整体解决方案供应商,开辟价值创造新途径,公司2010年服务性收入占销售收入比重已超过55%;而GE的“技术+管理+服务”所创造的产值已经占到公司总产值的2/3以上,今后该公司还将继续推动生产型服务业的发展,进一步提高生产型服务业收入的比重。四 从生产动力来看,网络化、智能化的智能制造体系成为重构全球制造业发展新格局的重要力量

从整体上来看,目前以智能化系统、智能化装备、智能化服务为主体构成的智能制造体系是推动全球制造业发展的基本动力和重要引擎,成为重构全球制造业发展新格局的基础。信息物理系统是智能化系统的核心,它能改革人类与物理世界的交互方式,对未来制造业发展产生深远的影响。美国、德国等国家都高度重视信息物理系统开发和建设,德国工业4.0的核心,就是通过信息物理系统实现人、设备与产品的实时连通、相互识别和有效交流,构建一个高度灵活的数字化、网络化的智能制造模式。美国设立了“国家制造创新网络中心”,组建了一批国家信息物理系统网络平台,联合攻关研发CPS软件、传感器、移动终端设备等工具和装备。通过信息网络和物理生产系统的融合来改变当前的工业生产和服务模式,将成为企业提高产品附加值、增强市场竞争力的重要手段。2015年9月,德国Zeiss集团在欧洲机床展上展示了一套PiWeb系统,该系统能够把跨国公司分布在不同地区工厂的机器测量数据进行网络共享,实现全球不同工厂数据的同步监测。奔驰、大众和博世等知名跨国公司已经开始部署试用PiWeb系统。同时,智能化的设备和装备,如智能生产设施、数字化车间(工厂)、新型工业传感器、制造物联设备、仪器仪表和检测设备等,以及智能化、个性化的服务模式和解决方案,都是促进制造业未来变革创新、再造全球制造业发展格局的重要因素。

第三节 智能制造的内涵与本质

一 智能制造的发展轨迹[10]

智能制造(intelligent manufacturing)的概念,最早是日本工[11]业界在20世纪80年代末提出来的。智能制造起源于对人工智能的研究。后来随着产品性能的优化、产品结构的复杂化以及产品功能的多样化,产品设计、制作工艺、管理工作以及生产设备内部的信息流量猛增,智能制造的内涵不断得以丰富和拓展,开始泛指利用信息技术参与生产的数据收集、分析、决策等环节,提高生产效率的生产方式。自人工智能的产生到今天,国内外对智能制造的认识和研究,大体上经历了两个阶段:1.第一阶段:智能制造概念的提出和发展阶段(20世纪80年代~90年代)

日本工业界在1989年提出智能制造系统时,首次提出了“智能制造”的概念。美国在1992年实施的新技术政策(Critical [12]Technology),主要包括信息技术和新的制造工艺,智能制造技术自在其中,美国希望借此改造提升传统工业并培育发展新产业,从某种意义上来说,这开启了从国家层面来推动和发展智能制造产业的先河。发达工业化国家普遍重视智能制造,并围绕智能制造技术与智能制造系统展开国际合作研究。1991年美国、日本、欧盟共同发起实施了《智能制造国际合作研究计划》,该计划把智能制造看作一种在整个制造过程中贯穿智能活动,并将这种智能活动与智能机器有机融合,将整个制造过程从订货、产品设计、生产到市场销售等各个环节以柔性方式集成起来的、能发挥最大生产力的先进生产系统。1992年加拿大制定了《加拿大经济发展战略计划(1994~1998年)》,该计划认为发展和应用智能系统对于促进加拿大经济发展和全球经济复苏至关重要,并把智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成列为国家层面具体研究的战略项目。1994年欧盟、日本相继启动了先进制造项目。欧盟选择了39项核心技术,其中在信息技术、分子生物学和先进制造技术三项技术中均突出了智能制造的位置。日本则把公司集成、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等列为先进制造国际合作研究项目。直到1998年,Paul Wright和David Bourn在《制造智能》(Smart Manufacturing)一书中首次对智能制造的内涵进行了界定,把智能制造看作通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制来对制造技工的技能与专家知识进行建模,以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产的制造方式。基于这样的思路,英国技术大学Williams进一步补充了智能制造的内涵,主张智能制造集成范围还应包括贯穿制造组织内部的智能决策支持系统。其中,还有些权威的国际刊物把智能制造看成是“采用自适应环境和工艺要求的生产技术,最大限度地减少监督和操作,制[13]造物品的活动”。2.第二阶段:智能制造概念的深化和丰富阶段(21世纪以来)

进入21世纪以来,随着以物联网、移动互联网、大数据、云计算为代表的新一代信息技术的迅猛发展及应用,智能制造被赋予了新的内涵,即新一轮科技革命和产业变革背景下的智能制造。以3D打印、机器人、人机协作为代表的新型制造技术,与新能源、新材料与生物科技呈现多点突破、交叉融合,智能制造技术创新不断取得新突破。2010年9月,在美国举办的“21世纪智能制造研讨会”重新界定了智能制造内涵:智能制造是对先进智能系统的强化应用,使得新产品的迅速制造、产品需求的动态响应以及对工业生产和供应链网络的实时优化成为可能。2011年,美国智能制造领导联盟发布了《实现[14]21世纪智能制造报告》,报告旨在通过利用当前的数字信息技术和自动化技术对传统的制造业企业进行升级改造,改变传统的制造方式,提高制造业的效率和竞争力。英国政府通过推出“高价值制造”战略来推进智能制造业发展,在2013~2014年重点资助了智能系统和嵌入式电子、集成电路、材料化、生物技术等领域的14个创新中心、特殊兴趣小组等机构的建设。2005年德国人工智能研究中心提出“工业4.0”概念后,2011年德国政府正式推出“工业4.0”战略,虽未明确提出智能制造概念,但包含了智能制造的内涵,即将企业的机器、存储系统和生产设施融入虚拟网络—实体物理系统(CPS)[15]。进入2015年以来,智能制造发展呈现新的趋势:技术创新应用加快向系统集成应用转变,如互联网+等新一代信息技术与制造业的深度融合加快催生新型智能制造系统平台。美国、德国、法国等制造强国纷纷把智能制造系统平台建设作为发展智能制造的重要抓手,加强战略部署。如美国通过推行先进制造业伙伴计划,德国利用工业4.0战略,法国通过新工业法国计划等,来搭建以CPS为核心的智能制造系统架构。2015年5月我国正式推出了《中国制造2025》,积极探索建立智能制造创新中心,联合科研机构、制造企业与信息通信企业等搭建适应中国制造业发展需要的智能制造系统平台。二 智能制造的内涵

关于智能制造的定义,无论是政府、学者还是业界至今都没有形成一个统一的看法。本书试从以下几个层面来理解智能制造的内涵。

从技术层面来看,智能制造是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。智能制造是交叉融合形成智能化的感知、人机交互、决策和执行技术体系。

从生产方式来看,智能制造是具有感知、决策、执行功能的各类制造的统称,是面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化[16]制造。

从制造生态层面来看,智能制造是通过把物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与先进自动化技术、传感技术、控制技术、数字制造技术等有效结合,实现工厂与企业内部、企业之间和产品全生命周期的实时管理和优化的新型智能制造系统。

从产业发展动力来看,智能制造是信息通信技术、智能技术与装备制造技术、新材料技术、新能源技术的深度融合与集成,数控机床、集成电路、物流网、人工智能、新材料、新能源等领域的技术突破和变革将成为支撑和引领智能制造产业发展的重要基础和动力。

从国内情况来看,当前智能制造主要是信息技术和先进制造业相[17]结合,或者互联网和先进制造业相结合。智能制造的主要载体是[18]智能工厂和智能车间,是信息化与工业化深度融合的大趋势。有[19]些研究机构认为,人工智能+机器人+数字化制造=智能制造。

智能制造是一个巨系统,随着以互联网、移动互联网、物联网、大数据、云计算等为代表的新一代信息技术的发展和推广应用,以及3D打印、能源网络等技术的不断成熟,智能制造的概念和内涵也会动态变化,逐渐拓展和丰富。三 智能制造的本质

从本质上来看,智能制造是制造业变革和演化升级的一种新型方式。综合当前全球各国制造业发展重点和未来发展趋势方向来看,智能制造主要表现为产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化和服务智能化(如图1-2所示)。它既包括智能工厂和智能生产,也包括智能产品和智能应用,以及智能制造理念下可能催生出的新业态、新模式、新体系。其核心是强调制造环境、制造设备和制造过程的智能化,能够产生新动能、激发新需求、创造新供给、催生新业态、培育新模式和提升经济运行质效。图1-2 智能制造的主要表现

资料来源:建投研究院整理。四 当前我国发展智能制造的着力点

我国把智能制造作为工业化和信息化两化深度融合的主攻方向,《中国制造2025》战略规划提出要着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型智能化的生产方式,全面提升企业研发、[20]生产、管理和服务的智能化水平。未来一段时期,要力求在制造业的自动化、数字化、智能化方面取得突破,不断促进制造业和信息化深度融合,某些重要领域和产业要取得突破性成效。争取到2025年前,中国进入制造强国的第二方阵,完成数字化和自动化的转型升级。华制智能研究认为,《中国制造2025》的本质内容就是智能制造,而实现智能制造需要跨越五个阶段,如图1-3所示。同时,华制智能预测整个智能制造过程的实现,需要30~50年时间,未来十年将会[21]有1000多家工业4.0公司在全球资本市场上市。图1-3 实现智能制造需要跨越五个阶段

资料来源:华制智研究报告。

目前,推进我国智能制造发展主要从以下四个方面进行:一是从单机自动化加快向智能化工厂转变,提升某一领域产业效率和竞争力;二是加快工业消费和工业制造模式的转变,从卖产品、卖硬件向卖功能和使用价值转变,基于客户的个性化需求,实现高效快速生产;[22]三是发展系统集成商(智能工厂总包商)创新制造模式,提供合理解决方案,实现制造业升级;四是在智能装备制造领域,扶持本土品牌,发展数控系统、数字化车间(工厂)、传感器、制造物联设备、工业机器人等关键硬件,提高智能装备和设施水平,促进硬件融合软件,如图1-4所示。图1-4 推进智能制造的着力点

资料来源:东方证券研究所:《工业4.0:智能互联,国家战略》,2014年11月26日。

[1] 对历次工业革命的基本内涵、主要特征和演进趋势,国际社会没有形成广泛共识。

[2] 还有些专家和学者认为,至今只发生过三次工业革命。

[3] 有些专家和学者称之为工业1.0~工业4.0。

[4] 有些研究报告概括为新一轮科技革命和产业变革。

[5] 东方证券研究所:《工业4.0:智能互联,国家战略》,2014年11月26日。

[6] 罗文:《在加快工业转型升级中赢得挑战》,《人民日报》2013年8月9日。

[7] “增材制造”技术又称“3D打印”技术,是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术。

[8] 苗圩:《唯有制造强国才能变身世界强国》,《人民政协报》2015年11月17。

[9] 创客是那些不以营利为目的但喜欢创新的群体,努力把各种创新转换为现实。

[10] 约翰·伊特韦尔等编《新帕尔格雷夫经济学大词典》(第二卷),经济科学出版社,1996,第358~359页。

[11] 主要指通过人工方法在计算机上实现的智能。

[12] 乔治·布什总统所大力支持的关键重大技术,类似星球大战计划。

[13] 《麦格劳-希尔英语双解科技词典》,美国麦格劳·希尔教育集团、外语教学与研究出版社,2010。

[14] 报告描绘了智能制造的发展前景,确定了十大优先行动战略。

[15] 在有些材料中,CPS也被翻译成信息物理系统网络。

[16] 2012年3月27日科技部发布的《智能制造科技发展“十二五”专项规划》(国科发计〔2012〕193号)。

[17] 方正证券研究所:《智能制造:软硬件集成是趋势,外延并购决定投资价值》,2015年9月21日。

[18] 苗圩:《唯有制造强国才能变身世界强国》,《人民政协报》2015年11月17日。

[19] 罗文:《两化融合引领新工业革命,制造业酝酿五大深刻变革》,《中国工业报》2012年11月7日。

[20] 摘自2015年5月8日国务院印发《中国制造2025》。

[21] 来源于华制智能制造技术有限公司夏妍娜董事长在全国“装备制造+互联网”创新型产业集群工作现场会上作的《全球视野下的工业4.0与中国制造2025》主题报告,2015年12月4日,福建泉州。

[22] 摘自海南博鳌亚洲论坛年会,2016年3月24日。

第二章 大国博弈——全球产业战略趋势与中国应对

工业文明发展历史经验和世界强国的兴衰历程一再证明,制造业是经济的发展引擎,是立国、兴国、强国之本,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。在历次的技术革命或工业革命中,各国主要是围绕制造业的发展来展开竞争,保持制造业的强大已经成为国家间开展竞争的最重要手段。2008年国际金融危机促使美国等西方发达国家重新意识到虚拟经济是不可持续的,再次重视实体经济的价值,把制造业看成国家国际竞争力的重要体现,力图通过推行再工业化和从战略高度谋划发展先进制造业来重振经济。当前,由新一代信息通信技术引领的新一轮产业革命推动国际产业竞争从企业间竞争向产业链竞争、产业生态体系竞争转变。面对新机遇、新挑战,发达国家为保持其科技与经济的领先地位,新兴发展中国家为实现赶超发展目标,纷纷制定新的产业(制造业)发展战略,十分注重未来技术和产业发展的前瞻布局,以信息技术的推广应用和先进制造业的培育发展为战略重点,同时加强信息、材料、能源、物流、工业基础设施建设,优化政策支持环境,积极实施标准规范和示范工程,加强资本驱动,鼓励和支持重大科技研发攻关。我国制造业也面临转型升级的压力,需要从低端制造转型升级高端制造,从低附加值向高附加值转换,从装配加工向研发创新转型,通过对传统制造业的智能化改造升级,对先进制造业的培育和壮大,来打造未来中国制造的核心——智能制造。

第一节 全球主要经济体的战略行动

英国、美国、德国、日本等发达国家积极应对新科技产业革命,密切关注新技术、新产业的最新趋势,结合自身优势,纷纷把重振制造业作为近年来最优先的战略议程,以制造业为核心,争夺国际产业竞争话语权。特别是近几年来,以德国实施工业4.0战略、美国发展工业互联网为代表,主要发达国家都在加紧部署发展智能制造,加快推进生产制造方式、制造业组织方式以及产业形态等重大变革,谋求在新一轮产业变革中继续占据领先优势。一 美国国家制造业创新网络计划

在独立初期采取的“工业立国”赶超战略,使得美国成为世界第一工业强国。而在20世纪五六十年代之后经历了“去工业化”的历程。为在国际竞争中赢得主动权,2008年之后美国开始调整经济发展战略,推行“再工业化”战略。近年来,美国注重从信息技术一侧(I端)发力,侧重于智能机器人技术、3D打印技术、物联网技术、数字化设计技术的研发,试图保持全球工业和信息化技术融合的领先者地位。

2009年12月,美国公布《重振美国制造业框架》,提出从劳动力、资本和技术研发三大要素方面为制造业发展提供良好的条件;发挥制造业和社区之间的良性互动作用,为大规模制造业特别是汽车制造业的发展建立良好的基础;打开国外市场,为制造业产品创造更大规模的需求;改善制造业所处的税收、金融等商业环境。2011年6月我国[1]颁布了《先进制造业伙伴计划》。该计划通过与美国国家经济委员会、科技政策办公室及PCAST的紧密合作,广泛联合美国主要制造商与顶级的工程类大学提高美国国家安全相关行业的制造业水平,缩短先进材料的开发和应用周期,投资下一代机器人技术,开发创新的、能源高效利用的制造工艺。2012年2月启动《先进制造业国家战略计划》,对全球先进制造业的发展趋势及美国制造业面临的挑战进行了分析,并从投资、劳动力和创新等方面提出了美国先进制造业战略的五大目标和相应的对策措施。重点是要加快中小企业投资,提高劳动力技能,建立健全伙伴关系,调整优化政府投资,增加研发投资力度。并通过积极的制造业政策,鼓励制造业企业重返美国。在2010~2013年,美国制造业占GDP的比重由12%上升到15%。

2012年5月美国通用公司提出了工业互联网(Industrial Internet)概念,是在物联网、大数据和智能设备的基础之上搭建的一张以智能设备为网元的互联网。它通过智能设备连接形成网络,再通过捕捉、存储、分配,以及分析快速、复杂和多变的海量数据,形成主动的信息处理。工业互联网代表全球工业系统与智能传感技术、高级计算、大数据分析以及互联网技术的连接和融合,其核心三要素包括智能设备、先进的数据分析工具、人与设备交互接口。工业互联网提出后,美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC),IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业都先后加入了这个联盟。通过推行工业互联网,美国致力于实现三个方面的战略目标:一是大力推动创新成果的产业化;二是通过智能创新和智能制造提高制造业生产率;三是建设以分布能源系统、物联网、下一代互联网为代表的全新的工业基础设施体系。

2015年9月,美国推出国家创新战略,提出利用国家制造业创新网络,来恢复美国在高精尖制造业创新中的领先地位,重新投资供应链创新并支持扩大技术密集型制造业企业。政府积极搭建数字化制造平台,以开源技术牵引的上下游垂直式生态圈,围绕系统基础架构、软件平台源代码等关键技术的开放开源,形成产业上下游不同领域、不同主体间的技术标准制定与产品开发合作。2014年2月,美国国防部牵头组建成立了“数字制造与设计创新机构”,该机构主要研究数字化数据在产品全生命周期中的交换以及在供应链网络间的流动,推进数字化、智能化制造。该机构目前拥有80多家成员,包括波音、通用电气、西门子、微软等。二 德国工业4.0战略

在一战中德国工业遭到严重破坏,1923年底德国积极推行产业合理化运动和实行“道威斯计划”,实施生产和产品的标准化,提高投入产出率。20世纪中后期,德国开始调整经济结构,向创新型经济转型,推动行业技术创新,重视新技术的开发和利用,通过强势稳定的制造业来避免经济发展的“空洞化”。21世纪以来,产业合理化运动这一策略行动演变为科技战略,德国在2006年和2010年先后启动《德国高科技发展战略》和《思路·创新·增长——德国高技术战略2020》。后者共有5个题目,重点是能源转换与工业化;有十大未来发展项目,包括德国工业4.0。

工业4.0项目在德国也被称为第四次工业革命,由联邦政府成立的科研联盟负责起草,在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式提出。这一项目企图加大支持德国工业领域新一代革命性技术的研发和创新,被德国政府确定为十大未来项目之一。德国工业4.0战略的核心是智能制造技术和智能生产模式,旨在通过“物联网”和“务(服务)联网”等两类网络,把产品、机器、资源、人有机联系在一起,构建信息物理融合系统(CPS),实现产品全生命周期和全制造流程的数字化以及基于信息通信技术的端对端集成,从而形成一个高度灵活(柔性、可重构),个性化,数字化,网络化的产品与服务的生产模式。其主要内容如下。(一)“三项集成”。一是通过价值网络的横向集成。横向集成是指将制造过程和商务活动中不同阶段的各种IT系统集成在一起。横向集成既支持企业不断优化改进“商业模式”,实现与不同公司之间形式多样的合作,又有助于企业解决“可持续发展”“商业秘密保护”等问题。二是贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成。端到端工程数字化集成主要是指从产品开发到制造工程、产品生产和服务等各环节,装配恰当的IT系统,为整个价值链提供端到端支撑。三是纵向集成和网络化制造系统。纵向集成是指在工厂内部将处于不同垂直层面(如执行器和传感器、控制、生产管理等)的各种IT系统集成在一起。(二)“两个方向”。一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现。智能工厂是未来智能基础设施的关键组成部分,它是通过在生产系统中配备信息物理融合系统来实现的,具备三大特征:首先是基础设施高度信息互联,包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品;其次是制造过程数据具备实时性,生产数据具有平稳的节拍和到达流,数据的存储与处理也具有实时性;最后是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析。二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。(三)“八大计划”。一是健全标准化和参考架构,开发出一套适用于所有合作伙伴产品和服务的通用模型和标准,使不同企业之间的异构业务模型和信息系统能够实现无缝衔接与集成。二是通过开发各类管理系统,建立适当的计划和解释性模型,为管理日益复杂的智能制造系统奠定基础。三是建设安全、可靠、全面和高质量的宽带通信网络基础设施。四是建设安全和保障体系,构建统一的安全保障架构和独特的标示符,确保生产设施及所制造产品不对人和环境产生危害,确保所有与生产设备和产品相关的数据和信息等得到有效保护。五是创新组织管理模式,形成有利于创新的社会组织协调机制,使企业员工能够更好地适应智能工厂环境下的工作内容、工作环境、工作要求等方面的新变化和新挑战。六是加强员工培训,促进可持续的职业发展。通过向企业员工提供培训课程,推动示范项目和“最佳实践网络”发展,并促进员工在相关职业领域的可持续发展。同时深入研究数字化学习技术,为加强员工培训提供支撑。七是健全监管框架体系。为应对保护企业数据、处理个人数据及贸易限制等方面的挑战,需要运用信息物理融合体系完善企业准则、示范合同和公司协议等方面内容。八是提升资源利用效率,实现在智能工厂中投入的额外资源与产生的节约潜力之间的平衡,切实提高资源的利用效率。

为进一步落实“工业4.0”项目计划,德国三大工业协会——德国信息技术和通讯新媒体协会、德国机械设备制造业联合会以及德国电气和电子工业联合会共同建立了一个名为“第四次工业革命平台”[2]。该平台于2013年4月正式启动,颁布了德国首个工业4.0标准化路线图,试图用来推动工业发展,提高工业生产标准,开发新的商业模式和运营模式。

德国提出工业4.0的战略意图:一是积极应对新科技产业革命,通过战略调整指引企业积极争夺国际制造业竞争制高点。新一代信息通信技术催生了移动互联网、大数据、云计算、工业可编程控制器等的创新和应用,推动了制造业生产方式的深刻变革。在这一过程中,尽管德国拥有世界一流的机器设备和装备制造业,尤其在嵌入式系统和自动化工程领域更是处于领军地位,但德国工业面临的挑战也非常显著。一方面,机械设备领域的全球竞争正日趋激烈,美国积极重振制造业,亚洲的机械设备制造商也正奋起直追,威胁德国制造商;另一方面,软件与互联网技术是德国工业的相对弱项。为了保持德国制造竞争优势,德国提出工业4.0战略,目的是充分发挥德国的传统优势,大力推动物联网和服务互联网技术在制造领域的应用,在向工业化第四阶段迈进过程中先发制人,与美日等国家争夺新科技产业革命的话语权。二是顺应全球制造业发展新趋势,发展智能制造新模式。工业4.0强调通过信息网络和物理生产系统的融合来改变当前的工业生产和服务模式,将成为企业提高产品附加值、增强市场竞争力的有效手段。在未来,德国不仅能够向全球提供利用智能制造系统生产的工业产品,也力图成为先进智能制造技术的创造者和供应者。三 英国发展先进制造业的策略和行动计划

英国是老牌工业化国家,一直比较重视制造业的发展。进入21世纪以来,围绕创新型经济转型,加快发展先进制造业。2008年9月,英国政府发布《制造业:新挑战,新机遇》的制造业新战略。针对英国本土的制造企业,英国政府向企业推出广泛、开放的政策计划,帮助企业适应全球制造业新趋势。设立制造业咨询机构,为先进制造业领域的中小企业提供咨询帮助和商业建议。主要目的是振兴制造业,保持和强化英国先进制造业的国际领先优势。并制定重振制造业、积极推进先进制造业的五大攻略:占据全球产业价值链高端,加快技术创新成果转化步伐,加大对无形资产的投资,帮助企业增加对人才资源的投资,抢占全球低碳经济发展先机。提出落实制造业发展战略的具体行动计划:帮助600家制造企业拓展市场,推介英国制造业优势;投入3000万英镑建立制造业技术中心;通过合作创新培养良好的创新环境;提高地方发展和规划部门对本地区的产业规划和产品设计能力;雇员和技能委员会将针对不同制造行业提供综合培训建议,同时对某些行业进行技能培训等。

2009年以来,英国政府又陆续发表了《制造业:新挑战,新机遇》的配套战略,如《低碳工业战略》,向制造业咨询机构追加400万英镑投资,用于为竞争低碳机遇的制造商提供专业建议;政府与工业界联合启动《英国先进工程国际市场营销战略》,帮助企业增加国际销售,吸引更多的高附加值先进工程来英国投资;《国家技能战

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