先行者還是挑戰(zhàn)者？——國際競爭視角下的德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略

文/朱宇方

最近一次金融危機(jī)之后，“再工業(yè)化”的呼聲越來越響亮。而在隨之而來的關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)增長模式的大討論中，德國以“工業(yè)4.0”這個(gè)概念掀起一場轟轟烈烈的制造業(yè)大變革，成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。工業(yè)4.0是什么？放眼全球，德國在這場變革中的角色和地位又是怎樣的？

先來觀察全球制造業(yè)的整體發(fā)展?fàn)顩r。21世紀(jì)以來，全球整體上呈現(xiàn)出明確的“去工業(yè)化”趨勢。在世界范圍，就絕對產(chǎn)值而言，2000年至2012年，主要的50個(gè)工業(yè)國的制造業(yè)總產(chǎn)值從5.5萬億美元增長至10.8萬億美元。但上述增長中只有1/3來自傳統(tǒng)工業(yè)國，其余均來自新興工業(yè)國家。必須指出的是， 50個(gè)主要工業(yè)國的制造業(yè)在總產(chǎn)值中的占比從19%（2000年）下降至17.4%（2012年），只有10個(gè)國家的制造業(yè)產(chǎn)值在GDP中的占比有所上升，而其中只有韓國和德國屬于傳統(tǒng)工業(yè)國。

據(jù)德國聯(lián)邦統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2013年德國制造業(yè)產(chǎn)值在國內(nèi)生產(chǎn)總值中占23%，提供了全國17%的工作崗位。德國出口總額的72%來自制造業(yè)，而研發(fā)總支出中有87%是由制造業(yè)企業(yè)承擔(dān)的。可見，制造業(yè)在德國國民經(jīng)濟(jì)中始終具有舉足輕重的意義。

如今，德國這個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國一改以往默默耕耘的低調(diào)姿態(tài)，高舉工業(yè)4.0的大旗，儼然成為全球制造業(yè)革命的先行者。

工業(yè)4.0的提出

在2011年漢諾威工業(yè)博覽會上，“工業(yè)4.0”這個(gè)概念被首次提出，用以指代繼機(jī)械化、電氣化和信息化之后的第四次工業(yè)革命——互聯(lián)網(wǎng)化。德國聯(lián)邦政府于2012年10月組建了聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，并在2013年的漢諾威工業(yè)博覽會上發(fā)布了《保障德國制造業(yè)的未來：工業(yè)4.0未來戰(zhàn)略的實(shí)施建議（工業(yè)4.0工作組的結(jié)題報(bào)告）》（以下簡稱《實(shí)施建議》），對工業(yè)4.0的概念進(jìn)行了初步界定，首次較為系統(tǒng)地描述了行動領(lǐng)域和行動方案。同年，德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部將“工業(yè)4.0”項(xiàng)目納入《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的十大未來項(xiàng)目，聯(lián)邦政府資助2億歐元，用來“奠定德國在關(guān)鍵技術(shù)上的國際領(lǐng)先地位，夯實(shí)德國作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國的核心競爭力”。

按照上文中《實(shí)施建議》的描述，未來各企業(yè)用于生產(chǎn)的設(shè)備、倉儲系統(tǒng)和資源將通過數(shù)字物理系統(tǒng)（CPS）進(jìn)行全球互聯(lián)。這些智能化的設(shè)備、倉儲系統(tǒng)和資源將能自行進(jìn)行信息交換，自動觸發(fā)動作，并實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立的自動控制。這將從根本上改善制造、工藝和物料使用以及供應(yīng)鏈管理和全壽命管理中的各個(gè)流程。由此誕生的“智能工廠”（Smart Factory）所遵循的是一種全新的生產(chǎn)邏輯：每一件產(chǎn)品均可被明確識別，可隨時(shí)定位，它攜帶了有關(guān)歷史工序、當(dāng)前狀態(tài)以及未來可能工序的信息。嵌入式生產(chǎn)系統(tǒng)縱向與企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)經(jīng)營流程聯(lián)網(wǎng)，橫向與其他企業(yè)可實(shí)時(shí)控制的產(chǎn)業(yè)鏈相連。

因此，工業(yè)4.0的核心是人、設(shè)備、工件以及信息和通信系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)、智能、橫向和縱向的互聯(lián)，并由此形成對復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)管理。這意味著一種突破企業(yè)和行業(yè)邊界，覆蓋整個(gè)價(jià)值創(chuàng)造過程的整合工程，即從形成想法、下訂單到產(chǎn)品的開發(fā)、制造、配送到最終客戶，直至循環(huán)再利用，并包含所有相關(guān)的服務(wù)。

工業(yè)4.0對德國的意義

從德國制造業(yè)自身發(fā)展的角度來看，工業(yè)4.0是一個(gè)綜合性的全面發(fā)展方案，將在以下幾個(gè)方面有助于德國制造業(yè)應(yīng)對當(dāng)前和未來所面對的挑戰(zhàn)：

第一，提高能源使用效率以及加強(qiáng)資源的回收再利用是德國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要步驟，工業(yè)4.0將有助于在全產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)目標(biāo)。

第二，工業(yè)4.0有助于應(yīng)對勞動力短缺和勞動力成本高企所帶來的挑戰(zhàn)。企業(yè)可以借助智能化的輔助系統(tǒng)提高勞動生產(chǎn)率，把有限的勞動力集中到更富創(chuàng)造性的、能創(chuàng)造更多附加價(jià)值的勞動中。一方面，這將從整體上降低勞動成本，有助于德國制造業(yè)應(yīng)對來自勞動力成本低廉的國家的國際競爭。另一方面，這能有效延長富有勞動經(jīng)驗(yàn)的年長員工的職業(yè)生命，以應(yīng)對人口老齡化帶來的技工短缺問題。而且，靈活的勞動組織形式讓員工能更好地平衡工作、培訓(xùn)深造和個(gè)人生活之間的關(guān)系，從而吸收更多人進(jìn)入勞動力市場。

第三，工業(yè)4.0模糊了大型集團(tuán)與中小企業(yè)之間的差異，大集團(tuán)也生產(chǎn)小批量訂單，而中小企業(yè)能聯(lián)合成虛擬的大型企業(yè)，從而有能力接受大訂單。這將極大地拓展德國中小企業(yè)的發(fā)展空間，助其突破發(fā)展瓶頸。

第四，近年來，德國在制造業(yè)領(lǐng)域受到激烈的競爭挑戰(zhàn)，尤其是來自生產(chǎn)成本較為低廉的新興工業(yè)國家的挑戰(zhàn)。工業(yè)4.0將從整體上提高產(chǎn)品的差異化和復(fù)雜性，這有助于提高競爭門檻，從而鞏固德國制造業(yè)在國際市場上領(lǐng)先的競爭地位。

工業(yè)4.0面臨的挑戰(zhàn)

解決了上述問題，德國制造業(yè)是否就能高枕無憂了？如果把目光轉(zhuǎn)向全球，就會發(fā)現(xiàn)德國制造業(yè)的未來并非晴空萬里，風(fēng)景這邊獨(dú)好。提到國際競爭，顯然不能僅僅把目光停留在新興工業(yè)國家迅速發(fā)展的制造能力對德國制造業(yè)所構(gòu)成的挑戰(zhàn)。因?yàn)楣I(yè)4.0從根本上超脫了產(chǎn)量和成本范疇，它的核心是“互聯(lián)網(wǎng)化”，因此是對生產(chǎn)組織理念和組織方式的根本性革命，它也因此將觸碰到美國在第三次工業(yè)革命中所取得的最大成就——數(shù)字霸權(quán)，以及由此而實(shí)現(xiàn)的巨大經(jīng)濟(jì)利益。

科隆德國經(jīng)濟(jì)研究所所長米夏埃爾·胥特（Michael Hüther）坦言，除了數(shù)據(jù)安全以及不同的軟、硬件解決方案之間的兼容性等技術(shù)層面的問題，與美國的較量才是德國制造業(yè)在未來發(fā)展中最大的不確定性因素。技術(shù)創(chuàng)新所帶來的新增效益能在多大程度上留存于德國的制造企業(yè)，尤其是中小企業(yè)，還是會被大型數(shù)字技術(shù)企業(yè)侵吞？在B2C領(lǐng)域，利用在第三次工業(yè)革命中的先發(fā)優(yōu)勢，美國數(shù)字巨頭幾乎將信息化革命所帶來的新增利潤盡收囊中，而在B2B領(lǐng)域，德國制造業(yè)的中小企業(yè)仍有機(jī)會。這也正是德國之所以主動掀起工業(yè)4.0浪潮的最根本的出發(fā)點(diǎn)。

在這個(gè)意義上，雖然工業(yè)4.0的概念是由德國率先提出的，但德國與其說是先行者，不如說是挑戰(zhàn)者。當(dāng)然美國也絕不可能坐視。

工業(yè)4.0的核心是人、設(shè)備、工件以及信息和通信系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)、智能、橫向和縱向的互聯(lián)，并由此形成對復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)管理。

為了實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略，德國于2013年4月在信息通信與新媒體協(xié)會（BITKOM）、機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）、弗勞恩霍夫協(xié)會以及大眾汽車、蒂森-克虜伯、博世、SAP、西門子等機(jī)構(gòu)和企業(yè)的發(fā)起下組建了“工業(yè)4.0平臺”。兩年之后的2015年4月，德國政府宣布對該平臺進(jìn)行升級，平臺的領(lǐng)導(dǎo)組里增加了兩位聯(lián)邦內(nèi)閣成員——聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部長加布里爾和聯(lián)邦教研部長萬卡，這意味著德國政府加大了介入的力度。

相對于德國的“工業(yè)4.0”，美國提出的是“先進(jìn)制造”（asvanced manufacturing）戰(zhàn)略。而美國的AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾公司亦于2014年3月31日宣布成立“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟”（IIC），并宣稱：這是一個(gè)開放性成員資格團(tuán)體，致力于打破技術(shù)壁壘，通過促進(jìn)物理世界和數(shù)字世界的融合，為更好地訪問大數(shù)據(jù)提供支持。

上述5家創(chuàng)始成員企業(yè)在各自的業(yè)務(wù)領(lǐng)域幾乎都是無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者，它們的年?duì)I業(yè)額相加超過4700億美元，員工人數(shù)超過115萬。鑒于CPS技術(shù)的重要性，美國政府每年在該領(lǐng)域的研發(fā)投入超過1億美元，并與私營部門合作，在醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、智能城市和提高電網(wǎng)可靠性等廣泛的領(lǐng)域?qū)PS系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行測試。

美國無疑是全球信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，因此在大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面更為積極，并高度重視其為傳統(tǒng)制造業(yè)所帶來的附加價(jià)值。雖然以通用電氣為代表的大型制造業(yè)企業(yè)積極加強(qiáng)軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)分析，在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念下推出以系統(tǒng)整合為核心的解決方案，但美國更多地是依托自身在數(shù)字領(lǐng)域的巨大優(yōu)勢乃至霸權(quán)，尋求相關(guān)技術(shù)在實(shí)體物理領(lǐng)域的應(yīng)用。而德國走的是相反的路徑，即立足其在制造業(yè)上的現(xiàn)有優(yōu)勢，力圖用數(shù)字技術(shù)對制造業(yè)進(jìn)行根本性的升級改造。但美、德兩國殊途同歸，所追求的都是通過革新使傳統(tǒng)制造業(yè)創(chuàng)造出更高的附加價(jià)值。

德國學(xué)界早已指出，德國的制造業(yè)與美國的數(shù)字企業(yè)之間的利潤之爭只是表面現(xiàn)象，其背后真正的爭奪焦點(diǎn)是數(shù)據(jù)的所有權(quán)。以工業(yè)4.0的方式進(jìn)行生產(chǎn)將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)歸屬于制造企業(yè)還是提供數(shù)字技術(shù)的企業(yè)？這在根本上是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定的問題，對于制造業(yè)的未來發(fā)展具有決定性的意義，據(jù)稱德、美兩國已經(jīng)在這一領(lǐng)域展開拉鋸式的較量。

德國制造業(yè)的優(yōu)勢與不足

相對于美國在數(shù)字領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢地位，制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的密切聯(lián)合，亦稱“混合價(jià)值創(chuàng)造”，是德國的重要優(yōu)勢。根據(jù)聯(lián)邦統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，德國制造業(yè)在價(jià)值創(chuàng)造鏈中扮演了組織者的角色。2009年，德國的制造業(yè)本身創(chuàng)造的價(jià)值占到德國國內(nèi)生產(chǎn)總值的19.1%，而制造業(yè)與服務(wù)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)造的價(jià)值占11.6%。雖然無法從聯(lián)邦統(tǒng)計(jì)局獲得更新的數(shù)據(jù)，但可以確定的是，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)一定會高于深陷經(jīng)濟(jì)危機(jī)的2009年。一般而言，德國制造業(yè)本身每創(chuàng)造1歐元的價(jià)值，將聯(lián)合服務(wù)業(yè)至少再創(chuàng)造50歐分的價(jià)值。全球很少再有國家擁有像德國這么緊密的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合。美國制造業(yè)與服務(wù)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)造的價(jià)值在國內(nèi)生產(chǎn)總值中所占比重僅1%，而全球的整體水平在3.5%左右。這意味著，相較美國以及世界上的大多數(shù)國家，德國的制造業(yè)企業(yè)更多地出售整合了服務(wù)的工業(yè)產(chǎn)品，這里的服務(wù)主要包括設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)輸，以及保養(yǎng)、運(yùn)行和回收再利用。

可以看出，早在工業(yè)4.0概念提出之前，德國制造業(yè)就已突破行業(yè)邊界，根據(jù)客戶的需求，提供覆蓋產(chǎn)品全壽命的整體式的解決方案，并且在這方面處于全球領(lǐng)先地位。因此，德國提出工業(yè)4.0在一定意義上可說是水到渠成，是希望借助互聯(lián)網(wǎng)，對已經(jīng)較為成熟的混合價(jià)值創(chuàng)造模式進(jìn)行進(jìn)一步的拓展和深化。

德國在制造業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢是毋庸置疑的，但也必須看到：2012年，德國軟件、專有技術(shù)以及研發(fā)方面的投資雖然有所增長，但在國內(nèi)生產(chǎn)總值中的占比仍比美國低5個(gè)百分點(diǎn)左右；德國有大量的中小企業(yè)位于鄉(xiāng)間，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施并不足以承載工業(yè)4.0的需求；相較于美國高科技企業(yè)靈活高效的融資方式，德國的《風(fēng)險(xiǎn)投資法》雖然已在醞釀之中，但尚未出臺。因此，德國想要依托制造業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)有優(yōu)勢，在第四次工業(yè)革命中成為真正的開拓者和先行者，挑戰(zhàn)美國在第三次工業(yè)革命中形成的絕對優(yōu)勢乃至霸權(quán)，讓制造業(yè)不再是數(shù)字產(chǎn)業(yè)的墊腳石，而是與數(shù)字產(chǎn)業(yè)攜手共贏，甚至把數(shù)字產(chǎn)業(yè)整合成為制造業(yè)的一部分，這是一個(gè)宏大的愿景，但也絕非易事。