【摘要】“新制造”的本質是全新的制造生產方式,這一新的生產方式是以互聯(lián)網為支撐的智能化大規(guī)模定制生產方式,其核心是為消費者個性化消費需求而進行的個性化定制生產服務,以及可以大規(guī)模定制的全新模式。我國“新制造”的發(fā)展策略要“抓住機遇,創(chuàng)新領先,彎道超車”,在發(fā)達國家技術封鎖的條件下通過自主創(chuàng)新實現(xiàn)技術突破,直接把握全球制造業(yè)的價值鏈高端,形成新制造的核心競爭力,從而推動我國由制造大國向制造強國轉變,成為全球制造業(yè)的領軍者。
【關鍵詞】新制造 制造業(yè) 新技術 消費者【中圖分類號】F424 【文獻標識碼】A
進入21世紀以來,隨著新一輪技術革命的爆發(fā),全球制造業(yè)一直在醞釀變革,尤其是美國、德國、日本等制造強國一直謀求制造業(yè)的創(chuàng)新領先。2011年影響全球的關于第三次工業(yè)革命的論述,之后“工業(yè)4.0”對制造業(yè)變革的探討,“CPS”展開的虛擬制造研究等均是制造業(yè)面向未來進步的探索。如果說建立在新型數字基礎產業(yè)上,即“硬、軟、聯(lián)”基礎上的新型制造業(yè)稱為“新制造”的話,那么“新制造”不是一個概念的問題,而是全球制造業(yè)這些年在新技術革命條件下變革創(chuàng)新實踐的結果。
“新制造”的本質特征分析
“新制造”顧名思義就是與目前流行的制造完全不同的制造,是全新的制造。有人說新制造是“通過物聯(lián)網技術采集數據并通過人工智能算法處理數據的智能化制造”,也有人說“新制造是DT時代思想的制造業(yè)”,即基于數據技術的制造,等等??傮w上看所謂“新制造”離不開兩個基本點:第一,新制造就是智能技術的制造;第二,新制造是基于數據采集與數據分析技術的制造。于是,新制造似乎就是依托數據采集、計算分析技術和人工智能技術的制造,這與“工業(yè)4.0”、制造“CPS”的概念內涵并無特殊差異。這樣理解的“新制造”還只是停留在技術基礎的層面,并未把握新制造的本質。筆者認為新制造的本質表現(xiàn)在如下方面:
一是新的生產制造方式。新制造的本質是全新的制造生產方式,可把這一新的生產方式稱為“以互聯(lián)網為支撐的智能化大規(guī)模定制生產方式”,其核心是為消費者個性化消費需求而進行的個性化定制生產服務,并且是可以大規(guī)模定制的全新模式,是C2B。由于新制造是針對不同消費者不同消費偏好的個性化定制,因此需要快速獲得消費者的不同需求并準確分析判斷消費者的個性需求,能夠快速按照要求進行組織生產與制造,新制造工廠生產設備互聯(lián)互通智能一體化運行,能夠更快地感知、自我反應,計算判斷,分析決策,自行組織,實現(xiàn)自組織機器進行生產服務,可以說是根據數據計算分析后的智能化制造??梢姡@一生產方式完全不同于現(xiàn)行的制造方式。現(xiàn)行的制造方式是機器生產機器,是大規(guī)模標準化生產制造,其最高等級是全自動無人制造工廠,雖然技術十分先進、生產效率極高,甚至還是智能化的,但由于其還是大規(guī)模標準化生產產品,所以本質上是B2C制造思路,不能算是“新制造”。
二是新的生產組織方式。新制造的全新生產制造方式帶來了全新的生產組織方式。如今的制造生產組織方式可以總結為“集中生產,全球分銷”,即制造產品的生產組織過程是先圈一塊地蓋廠房,到全世界買原料送過來,集中大規(guī)模生產制造后運到全世界去銷售。這種生產組織方式往往導致大量原料與產品的運輸成本增加,制造商與消費者關于產品信息搜尋與交易成本都很大,當消費者需求變化時會導致制造商產品庫存嚴重積壓、資金困難等問題,制造企業(yè)的這些無關產品本身的成本都需要消費者承擔,消費者效用損失很大。而新制造因為是大規(guī)模個性化定制,基于新的智能生產系統(tǒng)、在線控制體系以及C2M平臺,產品制造可以集中大規(guī)模定制,也可以完全單個定制如3D打印,生產組織過程是根據消費者個性數據生成消費者滿意的訂單,然后根據訂單發(fā)送至消費者最近區(qū)域生產制造,最后配送到家。可把這樣的新生產組織方式稱為“分散生產,就地配售”,它不再需要集中生產以追求流水線所帶來的平均成本降低,也不需要依靠全球性的分銷系統(tǒng)追求最大化銷售,新制造的物流方式也將發(fā)生巨大改變,這就是所謂的智慧供應鏈的產生。
三是新的生產技術基礎。新制造需要全新的技術基礎,否則無法實現(xiàn)大規(guī)模個性化定制生產與組織。有人將支持新制造的新技術基礎稱為“云+網+端”,其中,“云”指的是云計算、大數據等信息交互和使用模式;“網”指的是互聯(lián)網、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網等,通過信息傳感器,將網絡接入;“端”指的是終端、智能應用程序等,負責用戶信息的輸入和輸出。這樣說有一定道理,因為新制造需要掌握消費者海量的大數據,并且能夠進行大規(guī)模計算分析,新制造需要萬物皆聯(lián)以及生產設備的智能化。但這樣的表述并未完全涵蓋新制造需要的新技術內涵。筆者認為,新制造依托的新技術可以從“硬、軟、聯(lián)”三個方面來說明,一是以5G通訊、新材料、新能源、新配送等為代表的新制造運行的“硬基礎”;二是以大數據、人工智能、IT技術與軟件等為代表的新制造運行需要的“軟基礎”;三是以工業(yè)互聯(lián)網、智能物聯(lián)網、C2M平臺等為代表的“互聯(lián)性技術基礎”。其中5G通訊、大數據、人工智能是新制造有效運行的基礎性新技術,三者形成關聯(lián)生態(tài)系統(tǒng),成為新制造的核心技術基礎(見圖1)。
四是新的平臺商業(yè)模式。新制造的商業(yè)模式是全新的商業(yè)模式,模式的載體是C2M平臺,背后依托工業(yè)互聯(lián)網與智慧物聯(lián)網,其中C2M平臺是消費者直接連接制造商的平臺,即消費者可以根據自己的偏好直接下單給制造商生產定制,也可以先由制造商根據消費者數據分析出消費者偏好,再由消費者確認下單給制造商生產定制。這一平臺不光聚合連接生產商與消費者,還連接著供應商、服務商等,提供互動、交流與協(xié)同配合,制造商通過平臺可以掌握消費者消費偏好的大數據,與定制生產的大數據實現(xiàn)互動,提高和優(yōu)化每一次生產制造品質,實現(xiàn)消費者消費效用最大化。
C2M平臺的背后是工業(yè)互聯(lián)網,是新一代信息技術與制造業(yè)深度融合的新產物,是基于云計算的開放式、可擴展的工業(yè)操作系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網通過新一代信息通信技術建設連接工業(yè)制造全要素、全產業(yè)鏈的網絡,以實現(xiàn)海量工業(yè)數據的實時采集、自由流轉、精準分析,從而支撐生產制造的科學決策、制造資源的高效配置,推動新制造智能化網絡化發(fā)展。C2M平臺的運行必然要求應用信息數據技術、移動互聯(lián)網技術與智能技術,并通過便利的數字虛擬空間建立生產者與消費者的連接,移動網絡提供方便的接入環(huán)境,并通過智能化技術創(chuàng)造出新制造低成本的溝通模式,最終將促使“新制造”的新一代生產方式發(fā)揮真正的實力,為消費者提供便捷的服務。
新制造商業(yè)模式的價值主張就是創(chuàng)造消費者個性化滿意的產品,其盈利點不僅僅在于為消費者個性化生產定制產品獲得收益,還可以通過大量數據流量的分析與應用實現(xiàn)數字資產價值變現(xiàn)產生收益,更能為消費者使用產品的深化服務獲得收益??梢哉f,新制造實為建立在互聯(lián)網數字新技術上采用智能化大規(guī)模定制化生產方式的制造,是一種全新的不同于過往的制造模式,是制造業(yè)現(xiàn)在與未來發(fā)展的方向。
“新制造”的發(fā)展前提及其基本制造邏輯
以人工智能、大數據、新型通訊生產加工等諸多方面新技術與方法支持的所謂“新制造”,實為滿足消費者需求而形成的生產服務體系。新制造的產生與發(fā)展,有兩個基本條件:一是在收入水平日益提高的今天與未來,消費者個人消費偏好變化以及在可支付方面能夠得到滿足;二是新一輪技術發(fā)展與進步在為滿足消費者個性化需求的生產服務方面,已經到了足以提供此類產品的時刻,可以說我們今天正在發(fā)展的各類新技術新模式,實為人們?yōu)楝F(xiàn)在與未來消費需求與消費習慣變化所準備的。
一是新制造的消費需求前提。隨著人類知識的增加、人均收入的提高,以及人類對新生活方式、幸福生活的追求,人類的消費需求、消費理念、消費習慣正在發(fā)生巨大變化。這些變化有三個重要的方面,即消費者需求的個性化、集成化與便利化,這些變化就是新制造形成與發(fā)展的根本前提。
個性化是指消費者希望按照自己的需求與消費偏好,消費僅為自己個人定制的產品與服務。個性化消費是人們最終最高的追求,也是消費效用最大化、消費幸福與滿意的最高級階段。由于互聯(lián)網技術、數據技術、智能技術、通訊技術等的發(fā)展,通過C2M平臺海量消費者的不同需求數據能夠被快速收集與處理,進而由智能化的生產制造系統(tǒng)完成快速的個性化生產,如此符合個性化需要的個性化產品的大規(guī)模定制生產在技術上已經成為可能,部分已經實現(xiàn),個性化定制制造品已經不是富裕人群的專供,而是大部分普通消費者可以支付的消費品。
集成化是指消費者希望供應商能夠實現(xiàn)對其生產與服務需求的一攬子解決。由于目前生產制造與服務分工的日益深化,消費者的個性化需求是由分工后的各類企業(yè)提供專業(yè)化的產品制造與服務,由此供應商的制造與服務效率提高了,但對消費者來說則造成許多不便,需要消費者自己去挑選與整合不同的供應商,這不僅需要時間和金錢,還需要精力與知識才能。為此就需要生產制造與服務的融合,伴隨信息技術、數據分析技術的發(fā)展,生產制造和服務的橫向與縱向的一體化,更有利于消費者個性化滿意的消費體驗。
便利化是指消費者個性化消費偏好還表現(xiàn)在追求個人認為的經濟且方便的消費方式。消費者個性化消費方式的多樣性滿足也是消費者消費習慣的多樣性滿足。這種滿足,需要信息技術、數據技術、智能生產服務等技術的進步,這一方面使消費者能夠便捷地獲取想要的商品信息,或是快速直接定制商品;另一方面平臺的數據中心和信息系統(tǒng)也能根據消費者的需求,準確推薦最適合消費的地點與商品,方便消費者能夠有效獲取自己想要的商品。
僅從收入支付的角度看,追求個性化、集成化、便利化消費的消費市場會一直增長,成為新制造快速發(fā)展的需求支持。這是十分重要的國內市場,如果再加上國際市場的需求,新制造的市場前提是十分扎實的。
二是新制造的新一輪技術前提。實現(xiàn)新制造的全新生產制造方式需要全新的技術準備與支持,筆者把這些技術簡單歸為兩大類:基礎產業(yè)類新技術與智能制造新技術。這些技術的進步直接決定了新制造生產方式實現(xiàn)生產制造的可能,甚至還決定了新工業(yè)革命的走向,也將決定未來產業(yè)體系的演化方向。
基礎產業(yè)類新技術,構成了新制造的制造設備與產品的技術基礎,主要包括:互聯(lián)網與物聯(lián)網信息技術、大數據收集與分析技術、新能源技術及其配置技術、新材料技術及其影響、5G通訊技術、人工智能算法與技術、新一代互聯(lián)網技術、區(qū)塊鏈技術等。這些基礎產業(yè)類技術可以說是新制造得以成立的基本技術基礎,是前文所說的“硬、軟、聯(lián)”基礎技術以及由此形成的產業(yè)。目前這些基礎產業(yè)類新技術的進步已經開始為新制造提供實現(xiàn)可能,而且正在開始改變現(xiàn)行制造的方式,使新制造的規(guī)模定制成為現(xiàn)實。
形成新制造的智能制造新技術,主要包括且不限于:智能制造裝備技術,嵌入式電子、智能系統(tǒng)與軟件控制,智能定制生產與在線控制體系,資源與產品、服務配送技術與系統(tǒng),等等。這些新技術是形成新制造實體運行的重要組成部分,其中包括設備準備與操作系統(tǒng)、生產準備與控制、信息物流配送等方面。新制造的智能化生產系統(tǒng)及生產制造過程,以及網絡分布式生產設施的實現(xiàn)都需要嵌入式電子、智能系統(tǒng)與軟件控制的幫助。它們是新制造的智能制造裝備的“指揮”。未來,新制造工廠將具備統(tǒng)一的數字、機械、電器和通信標準。以物聯(lián)網和工業(yè)互聯(lián)網為基礎,配備有感測器、無線和RFID通信技術的智能制造設備,可以對制造過程進行自組織和智能化監(jiān)控。
所有這些支撐新制造運行成功的新技術新方式都是新制造成功的技術前提,而且目前還正在發(fā)展進步。這些技術的進步與發(fā)展會深刻影響甚至決定新制造的方向,由此可能帶來未來產業(yè)與產業(yè)體系的變化。
三是新制造的基本制造邏輯。新制造的消費需求與技術前提決定了新制造的基本制造邏輯。新制造的核心生產方式是數據分析基礎上的智能化大規(guī)模定制,這一制造模式不同于現(xiàn)行制造業(yè)的制造模式。新制造的基本制造邏輯起點是C2M即消費者直接把個性化需求告訴制造商,制造商據此進行個性化定制并進行之后的服務。這一邏輯起點完全不同于現(xiàn)行制造的邏輯起點,現(xiàn)行制造的邏輯起點是B2C,是生產制造后再分銷給消費者。這兩者的不同導致了兩種制造模式的資源配置效率、生產的外部性影響、對數據信息的掌握與分析等方面的完全不同,優(yōu)劣勢立刻可見。
從圖2看,新制造的基本制造邏輯是:一方面,消費者根據自己消費需求個性化、集成化、便利化要求通過互聯(lián)網C2M平臺輸入數據中心,數據中心進行計算分析,將消費者個性化需求變?yōu)樯a過程可以接受的數字指令或程序,然后傳遞給新制造系統(tǒng),新制造系統(tǒng)進行智能化定制,完成后交付給消費者。根據此產品同時生產智能服務清單,進入服務平臺,服務平臺產生智能服務集成,然后為消費者提供個性化便捷服務。另一方面,新制造系統(tǒng)在生產制造過程中將生產過程中產生的大數據收集并傳遞給數據中心,進行云計算分析處理,然后把發(fā)現(xiàn)的生產制造過程可以優(yōu)化的數據轉化為下一輪制造過程優(yōu)化方案,完善自身的生產制造。同時由智能分析與數據控制進行調整,經由數據互聯(lián)互通與物聯(lián)網狀態(tài)下的智能互聯(lián)生產服務系統(tǒng)調整與控制生產線,進而不斷優(yōu)化完成個性化的產品生產與服務,達成消費者滿意度最大化。
推進新制造發(fā)展的思考與對策
首先,實施“彎道超車”策略。面對全球制造業(yè)發(fā)展的新變化,面對新一輪技術革命,我國制造業(yè)要有跨越與趕超的勇氣與動力,抓住消費需求轉變的歷史時刻,抓住新一輪技術革命,特別是目前大數據、人工智能技術正在發(fā)展,我國在5G通訊方面已經有領先優(yōu)勢,在高端智能設備制造、數字制造方面不斷進步的情況下,我國“新制造”發(fā)展的策略,應該是“抓住機遇,創(chuàng)新領先,彎道超車”策略,也就是在發(fā)達國家技術封鎖的條件下通過自主創(chuàng)新實現(xiàn)技術突破,掌握全球制造業(yè)的價值鏈高端,發(fā)展形成新制造的生產模式,形成新制造的核心競爭力,從而推動我國由制造大國向制造強國轉變,成為全球制造業(yè)的領軍者。
其次,培育新制造的三個重要能力。作為制造業(yè)的全新制造模式,以及制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實與未來方向,新制造具有制造業(yè)發(fā)展的前瞻性,能夠帶動制造業(yè)與價值鏈的升級和轉型;具有較高的價值鏈控制力和一定的價值鏈治理權;能夠發(fā)揮知識溢出效果、產業(yè)關聯(lián)帶動作用,以及有助于形成低碳、循環(huán)經濟、環(huán)境友好的產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。為此,我國在推進新制造發(fā)展過程中特別需要注意培育三種能力:
一是全球價值鏈控制力。新制造應該成為制造業(yè)全球價值鏈領軍者,具有較高的全球價值鏈控制力。新制造的價值鏈控制力是指通過價值鏈上關鍵環(huán)節(jié)和關鍵技術、生產技術標準掌控鏈上其他的合作供應商為之配套合作,共同創(chuàng)造價值。由于有控制力,新制造具有相關產業(yè)的戰(zhàn)略引領性,即一方面意味著新制造本身具有產業(yè)發(fā)展的前瞻性,另一方面能夠帶動其他價值鏈上相關產業(yè)集聚發(fā)展和產業(yè)升級,同時能夠在為消費者生產服務的過程中獲得高附加值。
二是自主創(chuàng)新發(fā)展能力。新制造之所以新,是因為它是新技術發(fā)展的結果,是科技創(chuàng)新產業(yè)創(chuàng)新的結果。新制造的新應該是持續(xù)性的新,不是今天一時的新。為此,新制造需要強大的創(chuàng)新發(fā)展能力,能夠不斷使新制造的技術、工藝、產品、服務進行迭代,成為制造業(yè)發(fā)展的方向標。新制造的強大創(chuàng)新發(fā)展能力不光表現(xiàn)在能夠出成果,還表現(xiàn)在能夠高效率地出成果,快速地出成果,這樣才能一直保持全球領先。
三是強大的國際競爭力。新制造在生產制造方式、個性化產品、新工藝的創(chuàng)新,并不能夠保證新制造有國際競爭力。強大的國際競爭力是指新制造有全球獨到的技術訣竅,可以給全球消費者提供他們偏好的最滿意的產品與服務;有賴于全球其他合作產業(yè)、合作企業(yè),以及開放創(chuàng)新。
推進新制造發(fā)展的三大策略。一是傳統(tǒng)制造轉型升級與新制造發(fā)展并重。新制造是制造業(yè)發(fā)展的方向,是制造強國的必經之路。為此,在推動新制造發(fā)展時必須重視對現(xiàn)行制造業(yè)的數字化、智能化改造,對其生產制造方式進行逐步轉變。不能只關注新制造的發(fā)展而忽視對傳統(tǒng)制造的轉型升級的大力推動。我國傳統(tǒng)制造業(yè)在數字化智能化轉型后至少可以具備技術含量高、經濟效益好、創(chuàng)新能力強、資源消耗低、環(huán)境污染少的特點,同時由于其原有的產業(yè)基礎深厚,在創(chuàng)造就業(yè)、提升服務等方面可以繼續(xù)發(fā)揮重要作用,因此時下促進新制造的發(fā)展和傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級應當是同等重要的。
二是“雙循環(huán)”與協(xié)同創(chuàng)新并重。“雙循環(huán)”的關鍵是產業(yè)鏈可以循環(huán)起來,為此需要“揚長補短”,完善國內產業(yè)鏈供應鏈,補上關鍵技術短板。在“雙循環(huán)”新發(fā)展格局下,新制造的目標市場首先是國內市場,其次是國際市場;新制造成功最主要的是在關鍵技術環(huán)節(jié)實現(xiàn)突破,例如芯片,通過發(fā)展新技術新工藝促進國內生產,擺脫關鍵技術主要依賴進口的困境。為此,需要發(fā)揮各方力量包括國際的力量進行融合協(xié)同創(chuàng)新,其中如何促進政府、高校、科研院所、企業(yè)等創(chuàng)新主體的聯(lián)動,形成“政產學研”一體化機制,全面推動新制造的研發(fā)與創(chuàng)新十分重要。
三是實現(xiàn)新制造產業(yè)鏈、供應鏈的關鍵環(huán)節(jié)集群式發(fā)展。新制造的產業(yè)鏈由許多不同環(huán)節(jié)組成,每一個環(huán)節(jié)創(chuàng)造的價值都不相同,產品價值由產業(yè)鏈上的某些關鍵環(huán)節(jié)所主導,關鍵環(huán)節(jié)對產業(yè)鏈創(chuàng)造價值和推動整個鏈發(fā)展的作用,在產業(yè)鏈發(fā)展中處于領導地位,是產業(yè)鏈的競爭優(yōu)勢。為此,政府可采取相應措施來促進我國新制造產業(yè)鏈、供應鏈的關鍵環(huán)節(jié)集群式發(fā)展,突破關鍵的數字技術、人工智能算法、智能裝備生產、工業(yè)互聯(lián)網、操作系統(tǒng)、新制造的C2M平臺、新工藝技術等,助力實現(xiàn)新制造發(fā)展,從而帶動我國制造業(yè)全面轉型升級。
(作者為復旦大學管理學院產業(yè)經濟學系系主任、教授、博導)
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責編/銀冰瑤 美編/楊玲玲
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