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4.工业4.0时代带来的机遇与挑战

从某种意义上说,工业4.0战略是被2008年国际金融海啸催生的。沉溺于虚拟经济的西方国家在此前纷纷实行“去工业化”策略,把许多制造业工厂设在海外。这导致“产业空心化”问题泛滥成灾。金融海啸让西方国家重新认识了实体经济与虚拟经济的关系。于是各国又设法将制造业重新搬回来,启动“再制造业化”的道路。与此同时,互联网经济的迅猛发展对传统制造业形成了强烈冲击。如果传统制造业不能因时变革,则会像过去那样难以承受虚拟经济的冲击。

德国的“工业4.0”战略,就是在这个背景下提出的。为了避免再度陷入“去制造业化”的恶性循环,德国试图通过构建智能制造技术标准与智能生产体系来全面升级工业生产方式。其传统制造业正朝着智能化、网络化的方向转型,在融入互联网经济浪潮的同时,发起第四次工业革命。

工业4.0的横空出世,对全世界所有的制造业大国而言,既是一个实现跨越式发展的机遇,也可能是被颠覆式创新淘汰的挑战。

在工业4.0时代,全球供应链条将得到全面翻新。可以说,无论是企业的商业模式还是工厂的生产方式,都会发生革命性升级。

在互联网经济横行的今天,消费者需求越来越多样化与个性化。企业再也不能依赖种类单调的大规模标准化产品来打动目标客户群体。云计算等大数据技术的出现,使得企业可以实时了解不断变化的目标客户的消费偏好与消费特征,将资源与技术集中用于提供符合客户个性化需求的产品与服务。

但要实现这种完全以用户需求为核心的商业模式,存在一个技术瓶颈。传统的工业生产方式是通过大规模标准化生产来降低产品的成本的,而以用户为中心的商业模式,需要的是千人千面的个性化定制产品。这与整齐划一的标准化生产相互矛盾。因此,个性化定制产品的成本在工业2.0及工业3.0时代都很难降低,形成规模效益。而工业4.0的技术革命打破了这个僵局,让大规模生产个性化定制产品从梦想变成了现实。

例如前面提到的西门子公司的智能生产线,通过在每个产品标签上贴智能芯片的办法,让流水生产线中的设备可以根据每个产品芯片中蕴藏的数据,自动改变产品的组装方式与内容。这种智能制造的新兴生产方式,可以让多样化的个性化定制产品在同一条流水生产线上进行制造,从而将个性化定制模式的灵活性与标准化生产的规模效应有机结合起来。

有了工业4.0的智能制造技术支持,企业才能充分利用大数据挖掘到客户信息,制作出满足所有客户个性化需求的产品。

由此可见,工业4.0将进一步释放企业的发展潜力。这将让企业的生产流程发生革命性的变化,促使企业把横向集成与纵向集成结合起来,实现整个生产流程的自动化控制。只有革新生产流程的管理方式,才能有效管控这种充满个性化定制特色的高效率的生产方式。与此同时,工业4.0时代的企业需要设置更小、更灵活的生产单元,即自主性更高的模块化生产系统,以便适应智能制造的生产机制与复杂多变的市场变化。

德国物流研究院的专家指出,第四次工业革命的发展目标是虚实融合。“虚”指的是互联网技术构筑的虚拟经济;“实”指的是实体经济。工业4.0通过CPS将两者融为一体。这是第四次工业革命的核心内容。

除了传统的互联网外,方兴未艾的物联网与服务网,也是发展工业4.0的重要条件。工业4.0时代的企业,通过虚实融合系统与多个云平台进行对接,这些系统通常设置了各种传感器与执行器,可以智能地感知周边环境,依据指令与环境进行感知互动。

总体而言,工业4.0带给中国的商机主要有两点。

第一,中国提出的“两化融合”战略(工业化与信息化的深度融合)与德国提出的工业4.0计划有殊途同归之处。

中国早已被誉为“世界工厂”,也是互联网经济较为发达的国家。但就实而论,中国的制造业依然处于工业2.0向工业3.0过渡的阶段。虽然发展速度惊人,但尚未成为真正意义上的制造业强国,依然在追赶已经全面实现工业3.0的欧美工业强国。而工业4.0的横空出世,让中国有了争取跨越式发展,在第四次工业革命中缩短与发达国家差距的机会。

第二,工业4.0改变了传统的工业生产流程,对产品提出了标准化、模块化的要求,为制造业提供了更多盈利机会。

到目前为止,中国已是世界上最大的机械制造国。尽管出口水平与德国有不小的差距,但我国制造业仍占据4.2%的市场份额。由此可见,制造业对我国经济的重要性。假如中国能在此基础上尽早发展工业4.0,就能与德国、美国等发达国家一同瓜分新兴市场,让经济发展结构变得更为合理。

当然,任何新生事物都有两重性,第四次工业革命也会给世界带来阵痛。尽管工业4.0为工厂与企业的发展提供了如同科幻故事般的机遇,却也使得无数工厂与企业面临着被第四次工业革命淘汰出局的严峻挑战。

相对于更容易快速聚敛财富的金融业与依托于互联网及现代物流体系的服务业,工业4.0对传统制造业的冲击更为猛烈,尤其是那些处于工业2.0或工业3.0水平的传统制造业。

工业4.0的智能制造与数字化工厂,将逐渐取代工业3.0的自动化生产。这将意味着,效率低下且依赖大量廉价劳动力的低端制造业工厂,会被效率更高且以智能机器人完全代替人工的数字化工厂全面取代。

传统的制造业是通过向发展中国家输出生产线的方式,来获取当地的廉价劳动力与廉价资源,以降低产品的生产成本的。而在数字化工厂中,无人操作的智能制造生产模式节省了大量劳动力,不仅生产效率远超过去,产品成本也大大降低,而向发展中国家转移工厂的方式,已经难以产生更多效益了。

如此一来,拥有雄厚科技优势的发达国家就不需要煞费苦心地向海外转移工厂,可以安心将制造业留在国内,避免再次陷入先“去工业化”再“复工业化”的怪圈了。而那些借助发达国家转移工厂来组建本国制造业体系的发展中国家,则将失去长期以来的劳动力比较优势,产业升级速度大大下滑。这在工业科技突飞猛进的今天,意味着彻底丧失未来机遇。

中国拥有全世界最大的制造业市场与完整的轻重工业体系,所以美国好莱坞电影时不时地把“中国制造”当成取悦中国观众的“彩蛋”。

但从整体上来看,中国只能算是制造业大国,而不是制造业强国。中国的制造企业大多介于工业2.0到工业3.0阶段之间,还远远不符合工业4.0时代的发展水平。其主要问题有以下四点。

第一,中国制造业的自主创新能力不强,拥有自主知识产权的产品还不够多。
第二,很多领域的生产工艺尚未达到国际先进水平,产品的质量与技术含量较低。
第三,产能虽高,但能耗也高,资源能源利用效率较低,对环境造成的污染较严重。
第四,中国制造业的产业结构并不够合理,一方面,低端产品的产能严重过剩;另一方面,又缺乏多种高端产品的生产能力。

在第四次工业革命之前,中国制造业还可以凭借廉价劳动力来获得让西方制造业垂涎的低成本竞争优势。可进入工业4.0时代后,以智能制造为核心竞争力的数字化工厂,将在生产效率与生产成本上形成对传统制造业的明显优势。以低成本为核心竞争力的中国制造业,将随之进入“高成本时代”,不得不朝着增加工业附加值的方向寻找出路。这势必会导致中国制造业与德美等国高端产业展开硬碰硬的正面竞争。而已经占得工业4.0先机的发达国家,将获得中国制造业难以撼动的有利地位。

据市场调查显示,中国当前的自动化市场已经超过1000亿元的规模。这已经占据了全球市场份额的1/3以上。可见,工业4.0必将成为中国制造业未来的前进发展方向。假如中国制造业不能顺利实现升级转型的话,这块巨大的市场份额将被德国、美国等制造业强国拿下,白白错过第四次工业革命带来的跨越式机遇。 3jtWT0ozhDPL/uFwfG1XepEpvwT8mhAh/sP59cyxRu1JIA+ptyavRFonaKnBIllo

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