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工业4.0:新兴市场国家的突出机遇

2015年06月19日 10:30中国机床商务网点击:5221

  【中国机床商务网 市场分析】工业4.0的核心理念是基于价值链上快速和有效的数据传输,耐心和在一个公平竞争环境中的合作是工业4.0成功执行的必备条件。
  
  工业4.0与巨大的经济潜力相联系,但是收获成果之前的路还很长。所以,耐心和在一个公平竞争环境中的合作是工业4.0成功执行的必备条件。这样的策略需要政府政策不仅是未来导向的,而且需要保持一定的务实性。
  

 
  近在咫尺令人心动的新机会
  
  工业4.0目前正受到广泛而热烈的讨论,工业4.0同样被称作集成工业互联网。大型企业、中小企业以及普通大众都对工业4.0相联系的新机遇备感兴趣。这种兴趣无疑被汉诺威消费电子、信息及通信博览会(Cebit)和汉诺威工业博览会上对工业4.0的聚焦而进一步放大。工业4.0与巨大的经济潜力相联系,例如德国国家科学与工程院预测,在工业4.0的帮助下,企业可以将生产效率提升30%。
  
  工业4.0的概念包含了广泛的科学领域,包括大数据、云计算、增强现实技术、物联网、smartx、机器与机器之间的沟通、精准农耕、智能生产和智能工厂。但是,工业4.0这个热词背后的真实是什么呢?工业4.0说到底是在整个价值链上,用无缝连接的终端到终端的数字信息流,将横向和纵向价值链进行一体化整合、重新组织并自动化。工业4.0的核心元素是智能工厂的智能生产,智能工厂的任务是在大幅度提升生产效率的同时,控制好日益增加的复杂性。在智能工厂内部,人及其资源之间都能进行直接的交流。拥有交互界面和智能移动性的智能物流、智能电网和智能工厂,这是未来智能基础设施的重要元素。
  
  实际经验显示,企业的年龄决定了是否接近工业4.0新特征的关键决定因素。所以,生产过程结构相对不那么固定化的企业家更有可能拥抱工业4.0的新元素。这为中国这样的新兴市场国家带来了巨大的优势。
  
  正在改变的工业局面
  
  中国的商业环境是世界上最有活力的环境之一。尤其是劳动力市场,经历了巨大变革并持续在发生改变:从过去以农业为主的结构,转向了在可预见未来内的现代工业结构。一方面,快速经济增长创造了巨大的劳动力需求;另一方面,中国看似无穷的劳动力供给正在缩减。日益老龄化的人口大幅提高了抚养比。工资对劳动力市场的供求变化也作出反应,导致了中上层收入消费阶层的出现。结果是这个国家相对优势的改变和国内需求结构日益朝着更多资本和科技终端消费品转变。
  
  中国政府已经对这种挑战作出回应。自20世纪90年代以来,中国经济发展从农业和制造业劳动密集型的发展方式向资本密集型的工业结构转变。因此,中国的工业结构和出口商品结构发生了明显的变化。现在,中国常常被打上“世界工厂”的标签。但是,经济转型的过程不可能就此停止。
  
  下一个转型的目标涉及从“中国制造”到“中国创造”的转变。为了达到该目标,中国保持其在一个永恒改变的全球市场中的国际竞争力是关键。在这里,工业4.0代表了一个能够改变工业结构的根本驱动力。为了拥抱工业4.0为当地商业环境所带来的巨大利益,中国政府需要再一次发挥中心角色。
  
  工业4.0背后不同阶段的革命性概念
  
  工业4.0这个热词之后是什么呢?工业4.0包含了一个广泛领域的内容,包括大数据、云计算、增强现实技术、物联网、工业网络、集成工业、smartx、机器和机器之间的交流。它通过使用信息技术将生产、营销、物流连接起来。这种重组由能源供给和智能电网延伸到先进的流动性概念(智能流动性、智能物流)。
  
  结果就是一个完全的智能环境,其核心是智能工厂。人、机器、资源之间的直接联系创造出了与自己的生产过程和未来使用更相匹配的智能产品。有了这些知识,就能够积极地支持生产过程,使得智能工厂灵活、高效、快速地处理生产上的波动和使用现有资源处理个体生产的故障。
  
  工业4.0的利益是多重的
  
  毫无疑问,工业4.0的利益是多重的。包括在资本、能源、人员方面多种节约资本的选择;增加了市场的灵活性;通过小批量生产更加适应消费者需求的能力。终端对终端的系统工程能够制造消费者定制化的产品。使得生产者能够在生产过程中作出调整。为了量化这种潜力,德国国家科学与工程院预测目前现有的企业在4.0的帮助下,可以将生产效率提高30%。
  
  在工业领域,工业4.0带来的利益主要在以下领域:机械和工厂工程、机动车辆和汽车零部件、信息和沟通技术、电子设备、化工行业。然而重要的是,工业4.0的利益不仅限于制造业、物流行业、金融服务、健康医疗等行业,它会进一步经历快速的变革和巨大的经济冲击。经常被忽略的是,农业也是工业4.0下价值链横向、纵向整合的一个主要受益部门。物联网能够被用来提高农作物灌溉、环境监测、农产品(25.18,-1.07,-4.08%)市场流通及可追踪性。通过这些方式,工业4.0极有可能对数以百万计的生产者和几十亿计消费者的经济生活产生客观的影响。
  
  工业4.0令人眼花缭乱的潜在应用范围可以由以下不同行业的成功企业予以证明:爱科集团(农业机械专业)、博格华纳公司(驱动技术)、博世力士乐(驱动技术)、布鲁克(检测技术)、戴姆勒公司(汽车行业)、约翰迪尔(农业机械)、费斯托(工艺自动化)、雅迪(网络技术)、豪迈(木工机械)、惠普(信息技术)、卡巴(安全技术)、思爱普(信息技术)、塞卡(检测技术)、西克公司(传感器技术)、西门子(电气和电子设备)、特伦普夫(生产技术),大众汽车(汽车行业)和威腾斯坦集团(驱动技术)。此外还包括中国的海信(电子硬件)、华为(电信设备)、联想(IT硬件)、迈瑞(医疗器械)、新华医疗(医疗器械)、展讯(半导体设备)和中兴通讯(IT硬件)。
  
  中国等待收割的巨大潜力
  
  工业4.0对中国的潜在利益是非常巨大的。工信部曾经估算中国的自动化产业产值大约在1000亿美元左右。2013年,仅中国的装备制造业产出价值就超过3.2万亿美元。但是工业4.0对中国来说不只是一个巨大的机会,工业4.0对劳动生产效率的提升能够弥补劳动力成本优势的丧失,并保证国际竞争力。
  
  需要什么样的条件才能成功执行工业4.0呢?好消息是实现这一愿景的技术原则上目前已经存在,这包括生产和绩效报告,基于条件的检测,智能警报,时间管理,关键绩效指标的计算,以及最终为提高决策效率而进行的合作。充分利用这项技术所必要的先决条件是一个有多种能力定义的现代商业环境。首先,认知是一个起点。所幸的是,中国政府已经为成功将工业4.0在现有工业框架内采用和融合打下了基础。除了在目前的五年计划中所提到外,中国前任总理温家宝早在多年前就明确强调了工业自动化在物联网背景下对中国转型的重要性。
  
  中国政府已经打好了基础
  
  中国过去对工业4.0的政策可以分为三个支柱。第一个支柱是发挥国家角色,创建一个合适的环境,让工业化得以发生。第二个支柱是国家对工业化进程进行直接干预。第三个支柱是逐渐将公共机构的创新重新配置到私有企业中。
  
  这里有几个政策方面的例子,例如十五年前,中国国务院决定通过创新,采用先进科技和工业化来加速经济的技术进步,并因此颁发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,该项目包含了跨领域的一系列政策措施,包括投资、融资、税收、工业技术、出口、收入分配、培训、政府采购和知识产权等。2011年颁发了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》,进一步促进了中国的工业转型。
  
  2012年,第18届中央委员会决定,将ICT导向的发展作为中国2020年关键社会和经济目标之一。在这个框架内,高科技企业应该成为中国经济发展的主要驱动力。特别是有几个优先发展的工业领域,具体为:新IT、新能源、能源节约、环境保护、生物技术、新材料、高端装备制造业、清洁能源车辆等领域。这些也在政府的“十二五规划”和目前的“五年规划”中被重点强调。
  
  万不能沾沾自喜
  
  有些政策已经转化成为成果。根据麦肯锡的报告,2013年中国互联网经济占GDP规模的比例为4.4%,在全球名列前茅。中国互联网经济的相对规模不仅赶上了国际标准,还超过了美国、法国、德国等发达经济体。在国家宽带计划中也重点强调了一个现代ICT技术设施作为其先决条件的重要性。国家宽带计划的目标是到2015年为城市地区提供超过20M/秒的网络覆盖,和农村地区4M/秒的网络覆盖。
  
  另外,根据世界经济论坛描绘的图景,这一领域的改善也是急需的。在技术可用性方面,中国落后于其他国家。虽然接入互联网的人数在过去大幅增加,互联网使用更多的是消费行为,而非企业行为驱动。而且进一步来说,中国在互联网贷款方面依然落后于其他国家,仅排名世界第120位。如果中国想要在工业4.0中扮演领先角色,那这就代表了一个重要挑战。
  
  路漫漫,其修远
  
  合作,是在现代社会中和有竞争力的工业生产框架内成功执行工业4.0的关键。所幸的是,这已被充分理解。中国2013年建立了一个委员会,以协调物联网方面的政府政策和行为。重要的是,该委员会成员包括了多种不同公共机构,包括国家发改委、工信部、科技部、教育部、国家标准化管理委员会。政府和企业层面的行动需要携手并进。主要的工业转型努力必须发源于企业家精神,但中国持续提升现有商业框架成功执行工业4.0仍处于初级阶段,极大挑战依然在前方。
  
  工业4.0并非全部
  
  数字革命与一系列更为广泛的反对声音,甚至是与恐惧联系在一起——关于工人失去工作或对现有责任结构的干预的恐惧和担心。公开处理这些问题是管理层不可低估的一项任务。这些担心并非徒有其表,而是真实存在的。这就更需要管理当局认真对待。
  
  中国今天的生产流水线与十年前迥然不同。这些年来,工厂内部替代劳动力的技术成本大幅下降。越来越多的工人流失,而且,这部分失去工作的工人往往正是社会中最为脆弱的群体,他们承受了社会最大的成本。自动化过程会取代许多常规性的工作,同时会增加分析性和高技术性劳动。然而,它会在总量上促进经济增长。这一数字可以帮助回答针对工业4.0的普遍反对:麦肯锡估计,采用互联网技术的企业,每减少一个工作岗位的同时,会创造2.6个工作机会。工业4.0会扩大蛋糕,虽然同时会影响这一分配。
  
  为了充分享有纵向和横向一体化的收益,工业4.0的执行不应仅被局限于单个企业。所以,为充分贯彻落实工业4.0,中小企业需要被扶持,并得到应有的特别关照。2013年颁布的计划指令,是朝着培养中小企业的正确方向迈出的重要一步。原因是,第一,中小企业生产了中国大约70%的GDP。中国因此可以创造自己版本的中小型企业,聚焦于生物科技、制药技术、消费电子、医疗技术、无人驾驶飞机和电信设备。第二,在这些企业里面,对互联网的认识尤其不足。中国中小企业中互联网采用率估计低至20%-25%。
  
  发挥企业层面的行动
  
  工业4.0的核心理念是基于价值链上快速和有效的数据传输。随着横向和纵向一体化工业数量的增加,每个企业获得的收益也逐渐增加。换种方式来说,就是在工业4.0的环境下,整体大于部分之和。因此,工业4.0需要不同企业之间协调行动。
  
  然而,一个市场革命极有可能与市场失败相伴。企业层面工业4.0的执行和创新受到互补型投入要素可得性和可用性的沉重影响。显然,一个企业在其通往工业升级的道路上,因为缺少高级电网和宽带连接而被限制住。不幸的是,互补型问题带来了责任归属的问题。谁来承担提供必需的投入要素的成本问题,与转型过程紧密相连。并且,常常需要国家采取行动。为了成功执行工业4.0,中国政府以及世界其他政府都需要动员并促进企业层面对工业4.0的执行。这包括基础设施、法律框架和一个全面的综合教育体系。
  
  工业4.0能够成功执行的关键挑战之一,在于对收集的数据实时进行有生产性的使用。这就需要增加对网络可用性和网络速度,以及市场导向型和人力资本的投资。政府需要在这两种因素的提供中发挥主导角色,因为这两种要素私人市场会提供不足。没有企业能够承受全国范围内高速宽带覆盖的成本。企业也不会大力投资劳动者素质,因为劳动者在不同企业之间可以相互流动。
  
  同时,企业也缺少培育将工业4.0融入生产过程所需要的其他能力的激励。如果ICT基础设施和技能偏向型劳动需求都不能满足的话,通过特殊政策解决生产者能力潜在问题,就会是一把双刃剑。一方面,它提高了劳动力的质量和流动性,从而在个人层面上提升了对工业4.0的认知;另一方面,它鼓励了企业对执行工业4.0所需能力的投资。这将提升效率和整体的经济繁荣程度。
  
  数据安全和数据保护
  
  目前关于数据安全保密和标准化等方面的未解决问题急需解决。互通性和兼容性是自动化的核心,有效的数据传输需要数据端口和数据协议被清晰定义。只要不同的系统之间不兼容,一个企业就极难转换进入另外的价值链。在某些情况下,想要在经济上实现也是不可能的。所以,数据标准化是一个前提。
  
  关于数据保护和数据安全方面的风险是严重的,构成了工业4.0执行的巨大障碍。如果供应商和客户之间的联系过于紧密,企业会因为担心泄露敏感内部数据而选择远离进入一个价值链的综合化、一体化策略。而且更普遍的,大量上传和交换的数据使得用户成为外部黑客袭击的重要对象。由于相互之间关联性的增加,黑客袭击可能破坏整个生产过程,将风险由公司层面传递至宏观经济层面。
  
  目前,在数据保护、数据安全和政府可以进入的数据范围方面的法律规定,不同国家之间存在着明显差异。这在工业4.0背景下是一个严重的问题。试想,一个企业想要设立一个智能工厂,并将提高其在价值链上的综合化、一体化水平,然而,它却因为其主要供应商所在国家的法律框架缺少一套清晰的关于数据安全的规则,而放弃该想法。美国爱国者[微博]法案就是一个例子,体现了日益数字化的世界中,国家利益和隐私权利之间的潜在冲突。
  
  政府需要负责保证公司的有形财产和无形财产是安全的,并且保证居民普遍信任其法律框架。不同法律框架之间的不同,则会限制国际贸易和投资。不同政府和机构之间因此需要进行紧密的国际合作。
  
  在公平竞争环境下开展国际合作
  
  幸运的是,建立国际标准和规范工作的第一步已经迈出。中德标准化合作委员会应该得到肯定和认可。该委员会由来自中国和德国的40名代表组成。
  
  另外的一个例子是关于第一个物联网背景下标准的建立,该标准由中国发起,并于2012年由国际电讯联盟通过。新标准发布之后,欧盟和中国在2014年恰到好处地发布了一项联合白皮书,描述了未来发展存在的挑战、未来发展的不同方向以及策略。
  
  工业4.0的一个关键要素即是促进一个对各方皆有利的双向的科技和知识传递机制。在这方面,中国和德国打下了坚实的基础。2014年10月,中国和德国联合发布了《中德合作行动纲要》,该纲要将工业4.0强调为未来双边经济关系的中心点。
  
  中德“工业4.0对话”和《中德合作行动纲要》充分表明了国际合作能够促进两国工业4.0的发展。该行动计划的目标是促进高技能工程工人的联合教育,因此,直接解决了关于工业4.0的一些问题。中国早已做出一系列努力以与美国、欧洲特别是德国等经济体达成国际协定。这也奠定了深化中德合作的基础,并发出了积极的信号。
  
  4.0时代是新兴国家重要的机遇
  
  由于对工业4.0概念清晰定义的缺失,经常造成不切实际的期望。但是,如果成功执行,工业4.0将会革命化商品和服务的生产和分配方式。然而,工业4.0的施行将是一个逐渐衍化的路径:从一个工厂到另一个工厂,从一家企业到另一家企业。实际上,工业4.0的好处不大可能在这个十年之内实现。所以,耐心和在一个公平竞争环境中的合作是工业4.0成功执行的必备条件。这就需要政策不仅是未来导向的,而且必须保持一个健康、务实的态度。
  
  中国需要提升工业4.0发生的商业环境。然而,中国并没有工业4.0发展的标准蓝图。幸运的是,中国已经通过一系列政策打下了基础。但是如果想要抓住与工业4.0有关的机遇,尚需要在劳动力质量和互联网贷款方面作出进一步的提升。
(来源:《中国经济报告》杂志)

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