论文部分内容阅读
在信息驱动下，未来制造业的产品制造过程将充分体现智能制造的价值
21世纪以来，制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。尤其是2008年金融危机之后，主要发达国家为了寻找促进经济增长的新出路，开始重新重视制造业：欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度;美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》;德国政府在2013年4月推出了《德国工业4.0战略》。可以说，各主要国家在制造业上争相发力，目的都是期望抢占未来制造业的主导权。
在2015年3月的全国两会上，中国也推出了“组合拳”。政府工作报告中提出将要实施“中国制造2025”战略和“互联网+”行动计划。5月8日，《中国制造2025》正式面世，明确提出“力争用十年时间，迈入制造强国行列”。7月4日，国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，其中的“互联网+”协同制造是重点行动之一，旨在推动互联网与制造业融合，提升制造业数字化、网络化、智能化水平，加强产业链协作，发展基于互联网的协同制造新模式;在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造，打造一批网络化协同制造公共服务平台，加快形成制造业网络化产业生态体系。
新一轮工业革命将彻底改变现有的生产方式和产业组织形式，改变国家间的比较优势，进而重塑全球产业竞争力和国际产业分工格局。新一轮工业革命也将深刻影响中国产业结构调整的路径和进程，对中国制造业转型升级构成巨大挑战。
18世纪世界第一次工业革命以来的300年间，中国从未如此近距离地接触工业革命。如今，中国的高铁技术已经处于全球领先行列，互联网规模也仅次于美国。美国著名风险投资人吉姆·布雷耶（Jim Breyer）在2014年底曾说过：“今后5年，全球最大的IT企业将是Facebook、Google、Apple、Amazon和腾讯、阿里巴巴、百度。”《中国制造2025》战略规划里面也谈到“载人航天、载人深潜、大型飞机、北斗卫星导航、超级计算机、高铁装备、百万千瓦级发电装备、万米深海石油钻探设备等一批重大技术装备取得突破”。
但是，近几年来，随着中国制造业成本不断上升，利润不断下降，许多制造业企业受到舆论和社会环境影响，开始不断地放弃本行，涉足金融和房地产等领域。制造业是金融、保险、房地产等产业发展的基石，如果大家都转向这些行业的话，未来的产业体系就仿佛空中楼阁，一旦发生经济危机或金融危机，将遭受惨重打击。
所以，毫无疑问，《中国制造2025》的方向是完全正确的。它既是中国走出制造业与工业经济困境，助力环境保护的重要手段，也是推动中国科技革命和创新发展，增强中国经济的全球影响力的必然之路。
生产技术：从关注降低成本技术到关注创新技术
一直以来，中国制造业转型升级的主要关注点是如何降低成本，如何减少不良品率，而没有将目光重点投向市场需求和创新技术。因为，中国制造业往往是靠规模，靠控制成本。虽然规模已经很大，但是很多都是委托加工;虽然号称是世界工厂，利润率实际上很低。
要转型升级，不是通过信息化手段来进一步降低成本，减少不良品率;而是要通过创新，在全球制造业分工中起引领作用，而不是仅仅代工生产。为此，《中国制造2025》才提出了，把创新摆在制造业发展全局的核心位置，完善有利于创新的制度环境，推动跨领域跨行业协同创新，突破一批重点领域关键共性技术，促进制造业数字化网络化智能化，走创新驱动的发展道路。
《中国制造2025》的总体思路为，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。
随着新一代信息技术在制造业领域的普及和应用，工厂车间内越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联，由此衍生出物联网、服务互联网，推动物理世界和信息世界以信息物理系统（CPS）的方式相融合。通过互通互联，云计算、大数据这些新一代信息技术，与以前的信息化、自动化技术结合在一起，工厂内的生产设备和设备之间、人与设备之间实现纵向集成，从而把整个工厂内部联结起来，形成信息物理系统，相互协同、遥相呼应。由此，生产方式从要素驱动变成了信息驱动，传统的以能量转换工具为推动力的工业经济模式将被彻底改变。
环境技术：从依赖行政手段到主动发展绿色制造
制造业是耗电耗能大户，是造成工业污染的主要发生源之一。但是，一直以来，中国的环境保护工作主要依赖行政手段。比如：2014年APEC会议期间和2015年9月3日纪念抗战胜利70周年阅兵日，北京周边的制造业企业都配合减产或停产。这虽然取得了短期效果，但却非治本之策。
而《中国制造2025》则换了一个角度，提倡以环境技术手段，从源头开始根治工业污染问题，发展绿色制造。所以，《中国制造2025》提出把绿色制造作为五项重点工程之一。这也是制造业可持续发展的必然选择。因为，中国制造业依然没有摆脱高投入、高消耗、高排放的粗放发展模式，要解决发展与资源环境的制约问题，唯一出路就是工业节能减排与综合利用，绿色制造、绿色发展。而且，加快推进传统制造业转型升级，提高生产效率，也需要建立一个高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。这其中，不仅仅是生产制造过程的节能减排，还包括产品的绿色节能。
智能制造：降低成本、缩短工期、减少能耗、大规模定制 《中国制造2025》主要侧重于产业与政策，工业4.0主要侧重于技术与模式，所以二者不太一样。不过，它们也有一大共同点，那就是智能制造。
《中国制造2025》将智能制造作为主攻方向，旨在推进制造过程智能化。一方面，加强工业软件与管理软件的信息化，加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控;另一方面，推进生产设备或生产线的自动化，建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺实时监测和自适应控制。
通过“信息化+自动化”，形成智能化，实现智能工厂，实施智能制造。当然，每个行业和每个企业的信息化、自动化方式方法各不相同。但是，通过信息化与自动化的深度融合，形成智能制造之后，必然会提高效率，降低成本，缩短工期，降低能耗，满足不确定情况下的市场需求。所以，在《中国制造2025》的“智能制造”中，明确提出，到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低30%;到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。
在信息驱动下，未来制造业的产品制造过程将充分体现智能制造的价值。即既能够科学地编排生产工序，提升生产率，实现个性化定制生产，还可以调整资源使用，采用最节约能耗的方式。
中国如何应对新一轮工业革命
笔者认为主要有两点：一是重新挖掘比较成本的优势;二是提升制度创新和管理变革能力。
1.重新挖掘比较成本优势。以前中国制造业迅速崛起主要得益于劳动力成本、原材料成本以及廉价的工业用地等资源所构成的比较成本优势。尽管中国已经进入成本优势衰弱阶段，但应该充分认识到“危机是威胁也是机会”。因为，新一轮工业革命将彻底改变生产模式和组织形式，生产成本将大幅减少，生产模式将大幅转变。也就是说，新一轮工业革命不再偏重劳动力成本、原材料成本以及廉价的工业用地等资源所构成的比较成本优势，将导致国家间的比较优势格局发生较大变化。
与此同时，我们也有了新的比较优势。比如说，自贸区方便了制造业产品的跨境交易，将简化零部件进口，带动产品出口;电子商务巨头铺设的现代化物流体系遍及各省市、各区县，甚至许多村落，这实际上也是一个优势，它缩短了采购和销售的时间，也就相应地缩短了产品的生产工期，加快其面市步伐;还有便捷的高铁，现在虽然还没有用于物流，但是使人员的流动变得更加便捷，企业销售人员在跑市场时也节约了时间，扩大了范围。
2.提升制度创新和管理变革能力。随着新一轮工业革命的到来，平台型企业、网络化组织、开放式创新、大规模定制、社会化生产等行为将更加普遍。所以，生产者与消费者的互动将更加紧密，中小企业的作用将更加突出，对市场需求的快速反应将更加重要。这些变化都要求适时、适度的制度创新和管理变革能力，这对中国相对薄弱的制度创新和管理变革能力构成现实挑战。
此外，新一轮工业革命时代，是数据制造、互联制造、智能制造的时代。《中国制造2025》提出的“国家制造业创新中心”需要既有实践经验，又有产业研究经历，既懂机床、自动化等工业，又懂计算机软件、大数据等信息化技术的跨界人才来引领。
就产品而言，随着信息技术在制造业领域的广泛渗透，互联网技术、人工智能、数字化技术嵌入传统产品设计，使产品逐步成为互联网化的智能终端。例如，汽车将不仅仅是嵌入了电子产品的交通工具，在未来会成为网络产品——大型可移动的智能终端，具有全新的人机交互功能，通过互联网终端把汽车改造成为一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。
就生产而言，工厂的集中生产将向网络协同生产转变。信息技术能使不同环节的企业间实现信息共享，使其能在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象，整合相互间的优势资源，在研发、制造、物流、服务等各产业链环节实现全球分散化生产。这也使得传统信息技术企业有机会更多地参与到制造业创新之中，而传统制造企业则向跨界融合企业转变。企业生产从传统的以产品制造为核心转而提供具有丰富内涵的产品和服务，直至为顾客提供整体解决方案。互联网企业与制造企业、生产企业与服务企业之间的边界日益模糊。
可以说，互联网是新一轮世界科技革命与产业变革的导火索，互联网时代是中国发展的一个大机遇，将重塑中国产业链在经济全球化条件下国际分工格局中的位置。
21世纪以来，制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。尤其是2008年金融危机之后，主要发达国家为了寻找促进经济增长的新出路，开始重新重视制造业：欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度;美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》;德国政府在2013年4月推出了《德国工业4.0战略》。可以说，各主要国家在制造业上争相发力，目的都是期望抢占未来制造业的主导权。
在2015年3月的全国两会上，中国也推出了“组合拳”。政府工作报告中提出将要实施“中国制造2025”战略和“互联网+”行动计划。5月8日，《中国制造2025》正式面世，明确提出“力争用十年时间，迈入制造强国行列”。7月4日，国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，其中的“互联网+”协同制造是重点行动之一，旨在推动互联网与制造业融合，提升制造业数字化、网络化、智能化水平，加强产业链协作，发展基于互联网的协同制造新模式;在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造，打造一批网络化协同制造公共服务平台，加快形成制造业网络化产业生态体系。
新一轮工业革命将彻底改变现有的生产方式和产业组织形式，改变国家间的比较优势，进而重塑全球产业竞争力和国际产业分工格局。新一轮工业革命也将深刻影响中国产业结构调整的路径和进程，对中国制造业转型升级构成巨大挑战。
18世纪世界第一次工业革命以来的300年间，中国从未如此近距离地接触工业革命。如今，中国的高铁技术已经处于全球领先行列，互联网规模也仅次于美国。美国著名风险投资人吉姆·布雷耶（Jim Breyer）在2014年底曾说过：“今后5年，全球最大的IT企业将是Facebook、Google、Apple、Amazon和腾讯、阿里巴巴、百度。”《中国制造2025》战略规划里面也谈到“载人航天、载人深潜、大型飞机、北斗卫星导航、超级计算机、高铁装备、百万千瓦级发电装备、万米深海石油钻探设备等一批重大技术装备取得突破”。
但是，近几年来，随着中国制造业成本不断上升，利润不断下降，许多制造业企业受到舆论和社会环境影响，开始不断地放弃本行，涉足金融和房地产等领域。制造业是金融、保险、房地产等产业发展的基石，如果大家都转向这些行业的话，未来的产业体系就仿佛空中楼阁，一旦发生经济危机或金融危机，将遭受惨重打击。
所以，毫无疑问，《中国制造2025》的方向是完全正确的。它既是中国走出制造业与工业经济困境，助力环境保护的重要手段，也是推动中国科技革命和创新发展，增强中国经济的全球影响力的必然之路。
生产技术：从关注降低成本技术到关注创新技术
一直以来，中国制造业转型升级的主要关注点是如何降低成本，如何减少不良品率，而没有将目光重点投向市场需求和创新技术。因为，中国制造业往往是靠规模，靠控制成本。虽然规模已经很大，但是很多都是委托加工;虽然号称是世界工厂，利润率实际上很低。
要转型升级，不是通过信息化手段来进一步降低成本，减少不良品率;而是要通过创新，在全球制造业分工中起引领作用，而不是仅仅代工生产。为此，《中国制造2025》才提出了，把创新摆在制造业发展全局的核心位置，完善有利于创新的制度环境，推动跨领域跨行业协同创新，突破一批重点领域关键共性技术，促进制造业数字化网络化智能化，走创新驱动的发展道路。
《中国制造2025》的总体思路为，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。
随着新一代信息技术在制造业领域的普及和应用，工厂车间内越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联，由此衍生出物联网、服务互联网，推动物理世界和信息世界以信息物理系统（CPS）的方式相融合。通过互通互联，云计算、大数据这些新一代信息技术，与以前的信息化、自动化技术结合在一起，工厂内的生产设备和设备之间、人与设备之间实现纵向集成，从而把整个工厂内部联结起来，形成信息物理系统，相互协同、遥相呼应。由此，生产方式从要素驱动变成了信息驱动，传统的以能量转换工具为推动力的工业经济模式将被彻底改变。
环境技术：从依赖行政手段到主动发展绿色制造
制造业是耗电耗能大户，是造成工业污染的主要发生源之一。但是，一直以来，中国的环境保护工作主要依赖行政手段。比如：2014年APEC会议期间和2015年9月3日纪念抗战胜利70周年阅兵日，北京周边的制造业企业都配合减产或停产。这虽然取得了短期效果，但却非治本之策。
而《中国制造2025》则换了一个角度，提倡以环境技术手段，从源头开始根治工业污染问题，发展绿色制造。所以，《中国制造2025》提出把绿色制造作为五项重点工程之一。这也是制造业可持续发展的必然选择。因为，中国制造业依然没有摆脱高投入、高消耗、高排放的粗放发展模式，要解决发展与资源环境的制约问题，唯一出路就是工业节能减排与综合利用，绿色制造、绿色发展。而且，加快推进传统制造业转型升级，提高生产效率，也需要建立一个高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。这其中，不仅仅是生产制造过程的节能减排，还包括产品的绿色节能。
智能制造：降低成本、缩短工期、减少能耗、大规模定制 《中国制造2025》主要侧重于产业与政策，工业4.0主要侧重于技术与模式，所以二者不太一样。不过，它们也有一大共同点，那就是智能制造。
《中国制造2025》将智能制造作为主攻方向，旨在推进制造过程智能化。一方面，加强工业软件与管理软件的信息化，加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控;另一方面，推进生产设备或生产线的自动化，建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺实时监测和自适应控制。
通过“信息化+自动化”，形成智能化，实现智能工厂，实施智能制造。当然，每个行业和每个企业的信息化、自动化方式方法各不相同。但是，通过信息化与自动化的深度融合，形成智能制造之后，必然会提高效率，降低成本，缩短工期，降低能耗，满足不确定情况下的市场需求。所以，在《中国制造2025》的“智能制造”中，明确提出，到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低30%;到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。
在信息驱动下，未来制造业的产品制造过程将充分体现智能制造的价值。即既能够科学地编排生产工序，提升生产率，实现个性化定制生产，还可以调整资源使用，采用最节约能耗的方式。
中国如何应对新一轮工业革命
笔者认为主要有两点：一是重新挖掘比较成本的优势;二是提升制度创新和管理变革能力。
1.重新挖掘比较成本优势。以前中国制造业迅速崛起主要得益于劳动力成本、原材料成本以及廉价的工业用地等资源所构成的比较成本优势。尽管中国已经进入成本优势衰弱阶段，但应该充分认识到“危机是威胁也是机会”。因为，新一轮工业革命将彻底改变生产模式和组织形式，生产成本将大幅减少，生产模式将大幅转变。也就是说，新一轮工业革命不再偏重劳动力成本、原材料成本以及廉价的工业用地等资源所构成的比较成本优势，将导致国家间的比较优势格局发生较大变化。
与此同时，我们也有了新的比较优势。比如说，自贸区方便了制造业产品的跨境交易，将简化零部件进口，带动产品出口;电子商务巨头铺设的现代化物流体系遍及各省市、各区县，甚至许多村落，这实际上也是一个优势，它缩短了采购和销售的时间，也就相应地缩短了产品的生产工期，加快其面市步伐;还有便捷的高铁，现在虽然还没有用于物流，但是使人员的流动变得更加便捷，企业销售人员在跑市场时也节约了时间，扩大了范围。
2.提升制度创新和管理变革能力。随着新一轮工业革命的到来，平台型企业、网络化组织、开放式创新、大规模定制、社会化生产等行为将更加普遍。所以，生产者与消费者的互动将更加紧密，中小企业的作用将更加突出，对市场需求的快速反应将更加重要。这些变化都要求适时、适度的制度创新和管理变革能力，这对中国相对薄弱的制度创新和管理变革能力构成现实挑战。
此外，新一轮工业革命时代，是数据制造、互联制造、智能制造的时代。《中国制造2025》提出的“国家制造业创新中心”需要既有实践经验，又有产业研究经历，既懂机床、自动化等工业，又懂计算机软件、大数据等信息化技术的跨界人才来引领。
就产品而言，随着信息技术在制造业领域的广泛渗透，互联网技术、人工智能、数字化技术嵌入传统产品设计，使产品逐步成为互联网化的智能终端。例如，汽车将不仅仅是嵌入了电子产品的交通工具，在未来会成为网络产品——大型可移动的智能终端，具有全新的人机交互功能，通过互联网终端把汽车改造成为一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。
就生产而言，工厂的集中生产将向网络协同生产转变。信息技术能使不同环节的企业间实现信息共享，使其能在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象，整合相互间的优势资源，在研发、制造、物流、服务等各产业链环节实现全球分散化生产。这也使得传统信息技术企业有机会更多地参与到制造业创新之中，而传统制造企业则向跨界融合企业转变。企业生产从传统的以产品制造为核心转而提供具有丰富内涵的产品和服务，直至为顾客提供整体解决方案。互联网企业与制造企业、生产企业与服务企业之间的边界日益模糊。
可以说，互联网是新一轮世界科技革命与产业变革的导火索，互联网时代是中国发展的一个大机遇，将重塑中国产业链在经济全球化条件下国际分工格局中的位置。