制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的走向
發(fā)布時間：2017-06-14 09:48 來源：tommy 閱讀：
新一輪工業(yè)革命到來之際，發(fā)展中國家或許不會一步一步沿襲發(fā)達國家工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的進化路線，而是借助新一輪工業(yè)革命的歷史機遇，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，甚至趕超。在新一輪產(chǎn)業(yè)革命中搶占未來制造業(yè)變革的先機。而“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”將進一步引領我國制造業(yè)向“智能化”轉(zhuǎn)型升級，賦予國家間產(chǎn)業(yè)競爭的新內(nèi)涵。
“工業(yè)4.0”革新了制造業(yè)舊思維模式
2009年到2012年，歐洲深陷債務危機，德國經(jīng)濟卻一枝獨秀，依然堅挺。德國經(jīng)濟增長的動力來自其基礎產(chǎn)業(yè)即制造業(yè)所維持的國際競爭力。對于德國而言，制造業(yè)是傳統(tǒng)的經(jīng)濟增長動力，制造業(yè)的發(fā)展是德國工業(yè)增長不可或缺的因素，基于這一共識，德國政府傾力推動進一步的技術創(chuàng)新，其關鍵詞就是“工業(yè)4.0”。
在德國，“工業(yè)4.0”概念被認為是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，旨在通過深度應用信息技術和網(wǎng)絡物理系統(tǒng)等技術手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。與美國的第三次工業(yè)革命說法不同，德國在制造業(yè)領域，將各種資源、信息、物品和人融合在一起，相互聯(lián)網(wǎng)的眾多信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System，簡稱CPS）組成了“工業(yè)4.0”。CPS包括智能設備、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)制造業(yè)務流程管理，從生產(chǎn)原材料采購到產(chǎn)品出廠，整個生產(chǎn)制造和物流管理過程，都基于信息技術實現(xiàn)數(shù)字化、可視化的智能制造。
“工業(yè)4.0”時代的智能化，是在“工業(yè)3.0”時代的自動化技術和架構的基礎上，實現(xiàn)從集中式中央控制向分散式增強控制生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，利用傳感器和互聯(lián)網(wǎng)讓生產(chǎn)設備互聯(lián)，從而形成一個可以柔性生產(chǎn)的、滿足個性化需求的大批量生產(chǎn)模式。“工業(yè)4.0”通過CPS系統(tǒng)將不同設備通過數(shù)據(jù)交互連接到一起，讓工廠內(nèi)部、外部構成一個整體。而這種“一體化”其實是為了實現(xiàn)生產(chǎn)制造的“分散化”。“分散化”后的生產(chǎn)將變得比流水線的自動化方式更加靈活。
從“工業(yè)3.0”時代的單一種類產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，到“工業(yè)4.0”時代的多個種類產(chǎn)品的大規(guī)模定制，既要滿足個性化需要，又要獲得大規(guī)模生產(chǎn)的成本優(yōu)勢。所以，“工業(yè)4.0”和“工業(yè)3.0”的主要差別體現(xiàn)在靈活性上。“工業(yè)4.0”基于標準模塊，加上針對客戶的個性化需求，通過動態(tài)配置的單元式生產(chǎn)，實現(xiàn)規(guī)?；?，滿足個性化需求。同時，大規(guī)模定制從過去落后的面向庫存的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛴唵蔚纳a(chǎn)模式，在一定程度上縮短了交貨期，并能夠大幅度降低庫存，甚至零庫存運行。在生產(chǎn)制造領域，需求推動著新一輪生產(chǎn)制造革命以及技術與解決方案的創(chuàng)新。對產(chǎn)品的差異化需求，正促使生產(chǎn)制造業(yè)加速發(fā)布設計和推出產(chǎn)品。正因為人們對個性化需求的日益增長，當技術與市場環(huán)境成熟時，此前為提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本的規(guī)?；?、復制化生產(chǎn)方式也將隨之發(fā)生改變。所以“工業(yè)4.0”是工業(yè)制造業(yè)的技術轉(zhuǎn)型，是一次全新的工業(yè)變革。
“個性化”是有針對性的、量身定制的代名詞，“規(guī)模化”意味著大批量、重復生產(chǎn)。“工業(yè)4.0”時代的智能制造就是讓“個性化”和“規(guī)?；?rdquo;這兩個在工業(yè)生產(chǎn)中相矛盾的概念相互融合，通過互聯(lián)網(wǎng)技術手段讓供應鏈上的各個環(huán)節(jié)更加緊密聯(lián)系、高效協(xié)作，使得個性化產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的批量化生產(chǎn)，也就是大規(guī)模定制生產(chǎn)。
通過比較可以看出，大規(guī)模定制既保留了大規(guī)模生產(chǎn)的低成本和高速度，又具有定制生產(chǎn)的靈活性，將工業(yè)化和個性化比較完美地結(jié)合在了一起（如圖1）。大規(guī)模定制生產(chǎn)也是企業(yè)參與競爭的新方法，是制造業(yè)企業(yè)獲得成功的一種新的思維模式。大規(guī)模定制以顧客愿意支付的價位下能獲得一定利潤的成本，來高效率地進行產(chǎn)品定制，滿足顧客的個性化需要。
定制產(chǎn)品由于更接近個性化需求，所以比標準化產(chǎn)品有更大的價值空間。此外，大規(guī)模定制生產(chǎn)通過互聯(lián)網(wǎng)，使供應商、制造商、經(jīng)銷商及顧客之間的關系更加緊密。借助互聯(lián)網(wǎng)和電子商務平臺進行大規(guī)模定制也可以實現(xiàn)消費者、經(jīng)銷商和制造商等多方的“滿意”與“共贏”。
“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”告別“微笑曲線” 開創(chuàng)全新的共享經(jīng)濟
2015年的政府工作報告中，李克強總理提出我國要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合。無界限、全民化、信息化、傳播速度快是互聯(lián)網(wǎng)的典型特征。“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”除了利用互聯(lián)網(wǎng)的信息化和傳播快之外，還將應用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)制造業(yè)上下游合作伙伴的無界限、價值鏈共享經(jīng)濟下的全民化 。“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”是“信息共享+物理共享”，從而開創(chuàng)全新的共享經(jīng)濟，帶動大眾創(chuàng)業(yè)和萬眾創(chuàng)新。
“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”時代，互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展正在對傳統(tǒng)制造業(yè)造成顛覆性、革命性沖擊。網(wǎng)絡技術的廣泛應用，可以實時感知、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策，使智能生產(chǎn)、網(wǎng)絡協(xié)同制造、大規(guī)模個性化制造成為生產(chǎn)方式變革的方向。未來的制造業(yè)將建立在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術為基礎的互動平臺之上，將更多的生產(chǎn)要素更為科學地整合，變得更加自動化、網(wǎng)絡化、智能化，而生產(chǎn)制造個性化、定制化將成為常態(tài)。
“微笑曲線”將一條產(chǎn)業(yè)鏈分為三個區(qū)間，即研發(fā)與設計、生產(chǎn)與制造、營銷與服務，其中生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)總是處在產(chǎn)業(yè)鏈的低利潤環(huán)節(jié)。于是，生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的廠商總是期望有朝一日能夠走向研發(fā)設計和品牌營銷兩端。而在國際產(chǎn)業(yè)分工體系中，發(fā)達國家的企業(yè)往往占據(jù)著研發(fā)與設計、營銷與服務的產(chǎn)業(yè)鏈高端位置，發(fā)展中國家的廠商則被擠壓在低利潤區(qū)的生產(chǎn)與制造環(huán)節(jié)。在國際產(chǎn)業(yè)分工體系中走向產(chǎn)業(yè)鏈高端位置，向“微笑曲線”兩端延伸，已成為發(fā)展中國家的制造廠商們可望不可及的超級目標。
在產(chǎn)業(yè)鏈中，附加值更多體現(xiàn)在兩端，即研發(fā)與設計、營銷與服務，而處于中間環(huán)節(jié)的生產(chǎn)與制造附加值最低。就全球產(chǎn)業(yè)鏈來看，盡管“中國制造”鋪天蓋地，但是，中國制造大多是處于“微笑曲線”中間區(qū)域的生產(chǎn)與制造環(huán)節(jié)，投入大量的勞動力，獲取少得可憐的利潤。
過去的思路認為，想要擺脫傳統(tǒng)制造業(yè)的低附加值困境，就必須向“微笑曲線”的研發(fā)和服務這兩端延伸，通過高新技術實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展制造業(yè)周邊服務業(yè)是必經(jīng)之路。從產(chǎn)業(yè)層面來看，“研究與設計”環(huán)節(jié)意味著發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)，“營銷與服務”環(huán)節(jié)則是要提高制造業(yè)周邊服務業(yè)的比重。但是，這一過程會遇到諸多挑戰(zhàn)，且不能實質(zhì)性地走出“微笑曲線”的底部。在“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”時代，我們不用再糾纏這個難題了，因為制造業(yè)傳統(tǒng)意義上的價值創(chuàng)造和分配模式正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，企業(yè)、客戶及利益相關方紛紛參與到價值創(chuàng)造、價值傳遞及價值實現(xiàn)等生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié)。“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”不僅僅是“信息共享”，還將廣泛地開展“物理共享”，從而形成新的價值創(chuàng)造和分享模式，開創(chuàng)全新的共享經(jīng)濟，從而推動大眾創(chuàng)業(yè)和萬眾創(chuàng)新。
擺脫“微笑曲線”理論的分工模式
未來的工業(yè)體系中，將更多地通過互聯(lián)網(wǎng)技術，以網(wǎng)絡協(xié)同模式開展工業(yè)生產(chǎn)，以開發(fā)能夠完全適應生產(chǎn)的產(chǎn)品，這種適應性將使企業(yè)面對客戶的需求變化時，能迅速、輕松地做出響應，并保證其生產(chǎn)具有競爭力，滿足客戶的個性化需求。制造業(yè)企業(yè)將不再自上而下地控制生產(chǎn)，不再從事單獨的設計與研發(fā)，也不再從事單獨的生產(chǎn)與制造，更不再從事單獨的營銷與服務了。與之相對應，制造企業(yè)從顧客需求開始，到接受訂單、尋求生產(chǎn)合作、采購原材料、共同進行產(chǎn)品設計、制定生產(chǎn)計劃以及付諸生產(chǎn)，整個環(huán)節(jié)都通過網(wǎng)絡聯(lián)接在一起，彼此相互溝通，而信息會沿著原材料傳遞，指示必要的生產(chǎn)步驟，從而確保最終產(chǎn)品能滿足客戶的特定需求。這種生產(chǎn)制造的靈活程度無疑代表著制造業(yè)未來的發(fā)展方向，也預示全球制造行業(yè)將迎來技術升級的激烈競爭。
更為重要的是，伴隨社會生活的日益多元化，消費意識也更加個性化。無論是研發(fā)與設計、生產(chǎn)與制造，還是營銷與服務都必須以滿足消費者需求作為出發(fā)點和歸宿，消費者體驗式的參與模式徹底顛覆了傳統(tǒng)生產(chǎn)的垂直分工體系，“微笑曲線”的理論基礎將不復存在。
“微笑曲線”理論的分工模式下，企業(yè)通過規(guī)模化生產(chǎn)、流程化管理，提供低成本的標準化產(chǎn)品，獲取競爭優(yōu)勢，企業(yè)的規(guī)模和實力發(fā)揮著決定性作用。而“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”模式下，企業(yè)、客戶及各利益方通過互聯(lián)網(wǎng)，廣泛、深入地參與到價值創(chuàng)造、價值傳遞、價值實現(xiàn)等環(huán)節(jié)，客戶得到個性化產(chǎn)品、定制化服務，企業(yè)獲取了利潤。
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”的發(fā)展，價值鏈中各個環(huán)節(jié)將共同創(chuàng)造、共同傳遞、共同分享價值。這樣一來，“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”將對制造業(yè)“微笑曲線”這個價值鏈進行一次顛覆性的重塑。個性化定制把前端的研發(fā)設計交給了用戶，用戶直接向企業(yè)下達訂單，也弱化了后端的銷售，從而拉平“微笑曲線”，并重新結(jié)合成價值環(huán)。告別“微笑曲線”，這是“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”時代下，未來制造業(yè)的必然趨勢。
《中國制造2025》打造工業(yè)強國
2015年5月19日，國務院印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略?！吨袊圃?025》的總體思路是堅持走中國特色新型工業(yè)化道路，以促進制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術與制造業(yè)融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設對重大技術裝備需求為目標，強化工業(yè)基礎能力，提高綜合集成水平，完善多層次人才體系，促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)制造業(yè)由“大”變“強”的歷史性跨越。
主線：新一代信息技術與制造業(yè)融合
工業(yè)和信息化部成立以來，一直致力于推進“兩化融合”工作，通過信息化的融合與滲透，對傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生了重大影響。隨著新一輪工業(yè)革命的到來，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術在未來制造業(yè)中的作用愈發(fā)重要。這也正是《中國制造2025》將加快新一代信息技術與制造業(yè)融合作為主線的原因所在。
主攻方向：智能制造
《中國制造2025》將智能制造作為主攻方向，推進制造過程智能化。在重點領域試點建設智能工廠、數(shù)字化車間，加快人機智能交互、工業(yè)機器人、智能物流管理、增材制造等技術和裝備在生產(chǎn)過程中的應用，促進制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實時監(jiān)測和自適應控制。加快產(chǎn)品全生命周期管理、客戶關系管理、供應鏈管理系統(tǒng)的推廣應用，促進集團管控、設計與制造、產(chǎn)供銷一體、業(yè)務和財務銜接等關鍵環(huán)節(jié)集成，實現(xiàn)智能管控。
實質(zhì)：從資源驅(qū)動變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的發(fā)展，工廠車間內(nèi)越來越多功能強大的智能設備以無線方式實現(xiàn)了與互聯(lián)網(wǎng)或設備之間的互聯(lián)。由此衍生出物聯(lián)網(wǎng)、服務互聯(lián)網(wǎng)，推動著物理世界和信息世界以CPS的方式相融合。也可以說，CPS將使制造業(yè)領域?qū)崿F(xiàn)資源、信息、物品、設備和人的互通互聯(lián)，形成智能制造大環(huán)境。
通過互通互聯(lián)，云計算、大數(shù)據(jù)這些新一代信息技術與以前的信息化、自動化技術結(jié)合在一起，工廠內(nèi)的生產(chǎn)設備和設備之間，工人與設備之間實現(xiàn)縱向集成，把整個工廠內(nèi)部聯(lián)結(jié)起來，形成CPS，可以相互協(xié)同、遙相呼應，生產(chǎn)方式從資源驅(qū)動變成了信息驅(qū)動。信息驅(qū)動下產(chǎn)品制造的過程，體現(xiàn)出了智能制造的價值所在，即：能夠科學地編排生產(chǎn)工序，提升生產(chǎn)率，實現(xiàn)個性化定制生產(chǎn)，還可以調(diào)整資源使用，采用最節(jié)約能耗的方式。
新一輪工業(yè)革命在全世界同時發(fā)生。無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，都想搭乘這趟“高鐵”，擠進“頭等艙”、第一集團。某種程度上說，新一輪工業(yè)革命對于中國制造業(yè)是一個很好的機會，也是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個重要機遇。
