[摘要]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合所形成的新興應(yīng)用模式,它將重構(gòu)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)各環(huán)節(jié)并從產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面影響先進(jìn)制造業(yè)并與之融合發(fā)展。以美國(guó)、德國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛推出相關(guān)戰(zhàn)略推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展,并結(jié)合自身基礎(chǔ)與優(yōu)勢(shì)形成差異化發(fā)展路徑。未來(lái)全球先進(jìn)制造業(yè)由“制造”向“智造”轉(zhuǎn)變,呈現(xiàn)出四大趨勢(shì):軟性制造、大規(guī)模定制化、先進(jìn)制造技術(shù)與信息技術(shù)互為依存以及先進(jìn)制造更加綠色化和服務(wù)化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)日益成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的重要基石,發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并使其賦能先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展成為各制造強(qiáng)國(guó)的共同選擇。
[關(guān)鍵詞]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);先進(jìn)制造業(yè);軟性制造;大規(guī)模定制
一、 引言
歷經(jīng)農(nóng)業(yè)革命和工業(yè)革命后,人類進(jìn)入信息革命時(shí)代,新一代信息技術(shù)正深度嵌入經(jīng)濟(jì)與社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,一系列以信息與物理融合為特征的新產(chǎn)品、新模式和新業(yè)態(tài)正在形成。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合所形成的新型應(yīng)用模式,能夠滿足工業(yè)智能化的要求并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建全新工業(yè)生態(tài)體系。2008年國(guó)際金融危機(jī)之后,發(fā)達(dá)國(guó)家開始關(guān)注虛擬經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,紛紛實(shí)施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,力圖重塑制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì),一些發(fā)展中國(guó)家也緊跟其后,積極實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略[1]。2020年的新冠疫情對(duì)全球制造業(yè)影響巨大,從產(chǎn)業(yè)鏈和智能制造等方面深刻影響先進(jìn)制造業(yè)的走向,更讓各國(guó)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)建設(shè)增加了更多期望。
美國(guó)通用電氣公司于2012年發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng): 打破智慧與機(jī)器的邊界》白皮書,指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可將傳感器及其他先進(jìn)的儀器儀表嵌入各種機(jī)器,收集并分析海量數(shù)據(jù),用以改進(jìn)機(jī)器性能,提高系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)效率[2]。此后,各國(guó)積極提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)戰(zhàn)略計(jì)劃,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium,IIC)為代表構(gòu)成了全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同、競(jìng)合發(fā)展的格局[3]。圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理論研究主要集中于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)要求和應(yīng)用平臺(tái)等方面[4],也有研究結(jié)合工業(yè)革命的發(fā)展史,從信息技術(shù)層面分析5G、物聯(lián)網(wǎng)、物理信息系統(tǒng)(CPS)的應(yīng)用及體系等[5]。此外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的融合探索、大數(shù)據(jù)分析與工業(yè)智能實(shí)施路徑、平臺(tái)體系和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵使能技術(shù)等也值得關(guān)注[6]。
世界制造強(qiáng)國(guó)在基于國(guó)家戰(zhàn)略推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)和科技發(fā)展以應(yīng)對(duì)新工業(yè)革命挑戰(zhàn)的同時(shí),更多地關(guān)注和推動(dòng)信息通信產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合,以推進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展[7]。美國(guó)政府于1992首先提先進(jìn)制造業(yè)的概念,把先進(jìn)制造業(yè)定義為擁有先進(jìn)制造技術(shù)的行業(yè)。Zair[8]則對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)予以定義,認(rèn)為其是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)群,包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)器人技術(shù)等。中國(guó)對(duì)先進(jìn)制造業(yè)的研究起步較晚,林漢川等[9]對(duì)先進(jìn)制造業(yè)的概念進(jìn)行歸納總結(jié),認(rèn)為先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展由制造技術(shù)、生產(chǎn)模式、產(chǎn)品研發(fā)、自動(dòng)化和智能化生產(chǎn)過(guò)程等多重因素決定。2018年,中國(guó)機(jī)械工業(yè)信息研究院發(fā)布《先進(jìn)制造業(yè)定義與對(duì)策》研究報(bào)告,先進(jìn)制造業(yè)是應(yīng)用創(chuàng)新的技術(shù)、工藝、材料等要素,并能充分體現(xiàn)先進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展方向的制造業(yè)總稱。長(zhǎng)三角地區(qū)是中國(guó)培育先進(jìn)制造業(yè)集群的重點(diǎn)區(qū)域,學(xué)者們以長(zhǎng)三角為研究樣本圍繞區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展開展了系列研究,如馮德連等[10]實(shí)證檢驗(yàn)OFDI對(duì)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的門檻效應(yīng),認(rèn)為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶OFDI對(duì)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展水平具有顯著的雙重門檻效應(yīng)。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造業(yè)的融合發(fā)展,開始有學(xué)者關(guān)注兩者之間的關(guān)聯(lián)以及相互影響。相關(guān)研究主要圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能、企業(yè)實(shí)踐和技術(shù)應(yīng)用三個(gè)層面展開。第一,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能技術(shù)方面。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)是促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要支撐,對(duì)全球制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)產(chǎn)生重大和深遠(yuǎn)的影響,但促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要從戰(zhàn)略和管理的角度著眼而不能僅限于具體技術(shù)[11]。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建立,各國(guó)在制造業(yè)發(fā)展實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到要將先進(jìn)制造技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)生產(chǎn)力,需要先進(jìn)制造模式加以配合智能制造和柔性制造等[12]。第二,企業(yè)實(shí)踐方面。楊凱以海爾互聯(lián)工廠為例,從企業(yè)實(shí)踐論證工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將對(duì)包括傳統(tǒng)制造業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)在內(nèi)的制造業(yè)生態(tài)予以重塑,并通過(guò)支持連接智能生產(chǎn)關(guān)系共享信息與數(shù)據(jù)的“超連接”,對(duì)制造業(yè)生態(tài)進(jìn)行重塑并形成新產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。第三,技術(shù)及應(yīng)用方面,Golova等[13]通過(guò)案例建模和仿真,提出了先進(jìn)技術(shù)集成制造線性能分析的概念,建立了相應(yīng)的績(jī)效評(píng)估方法。在可重構(gòu)自動(dòng)化技術(shù)方面,制造范式的轉(zhuǎn)變則通過(guò)工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人、高度自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)和數(shù)字信息模型的參與來(lái)支持制造業(yè)[14]。Chen Wei[15]則通過(guò)對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在制造車間中的應(yīng)用分析,結(jié)合WSN和RFID等關(guān)鍵技術(shù),提出了面向制造車間的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案、智能工廠的參考體系結(jié)構(gòu)和建設(shè)路徑。
2020年的新冠疫情對(duì)全球制造業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)沖擊和調(diào)整,也對(duì)全球先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生影響。疫情影響全球供應(yīng)鏈造成的停工停產(chǎn)與貿(mào)易受阻等問(wèn)題,使制造業(yè)意識(shí)到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型的重要性,也加深了制造企業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)價(jià)值的認(rèn)知。本文將在對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)的融合機(jī)理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合主要國(guó)家的發(fā)展實(shí)踐分析其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),這對(duì)中國(guó)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、打造世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群、擠入制造業(yè)強(qiáng)國(guó)隊(duì)伍等系列目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要的理論和實(shí)踐意義。
二、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其對(duì)先進(jìn)制造業(yè)的影響分析
1. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其在先進(jìn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用
金融危機(jī)后,全球新一輪產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),美國(guó)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與德國(guó)“工業(yè)4.0”最為典型,其引發(fā)了全球制造業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)模式和制造價(jià)值實(shí)現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)變[16]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是滿足工業(yè)智能化發(fā)展需求的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,是新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用模式[17]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)“端到端”的工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行智能控制,形成協(xié)同制造、定制服務(wù)等新型制造模式,實(shí)現(xiàn)工業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的智能升級(jí)。制造業(yè)的轉(zhuǎn)型需求與信息技術(shù)加速滲透,催生了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)并通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造業(yè)相互融合。簡(jiǎn)言之,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方面的優(yōu)勢(shì)使其成為各國(guó)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)選擇(圖1)。
先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展離不開兩個(gè)基礎(chǔ)支撐——工業(yè)制造技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)制造技術(shù)主要決定先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展水平和先進(jìn)水平的基礎(chǔ)支撐,而科技的高速發(fā)展使制造業(yè)的資源配置和制造技術(shù)的生產(chǎn)方式均發(fā)生了根本性的變化,從而推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則基于新一代信息技術(shù)并借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過(guò)提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化資源配置效率、推出差異化產(chǎn)品及實(shí)現(xiàn)服務(wù)增值,為先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)支撐。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將重構(gòu)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要環(huán)節(jié)如生產(chǎn)、分配、交換、消費(fèi)等,并從企業(yè)智能化發(fā)展、價(jià)值鏈延伸和制造業(yè)與服務(wù)業(yè)融合等方面影響先進(jìn)制造業(yè)的商業(yè)模式并與之融合發(fā)展[18]。
2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深入影響先進(jìn)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)
(1)促進(jìn)企業(yè)組織形態(tài)及運(yùn)行模式創(chuàng)新
數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,大量工業(yè)數(shù)據(jù)匯聚于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),和其他生產(chǎn)要素一起融入經(jīng)濟(jì)價(jià)值創(chuàng)造的過(guò)程中,將推動(dòng)先進(jìn)制造企業(yè)形成先進(jìn)的生產(chǎn)力,并促進(jìn)企業(yè)組織形態(tài)和管理流程的再造與創(chuàng)新。同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)用工模式的變化,尤其是在后疫情時(shí)代,員工可以受雇于不同的先進(jìn)制造企業(yè),靈活的用工模式可使先進(jìn)制造企業(yè)在減少用工成本的同時(shí)通過(guò)信息交互等實(shí)現(xiàn)共享和知識(shí)溢出。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),先進(jìn)制造業(yè)供給端和需求端的連接更為便利,而區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展使去中心自治組織等可能將成為先進(jìn)制造企業(yè)組織形態(tài)創(chuàng)新的重要方向。從現(xiàn)實(shí)實(shí)踐來(lái)看,企業(yè)平臺(tái)化、決策分散化、用戶交互化的趨勢(shì)愈加明顯,一些組織結(jié)構(gòu)松散但活躍度較高的開發(fā)者社區(qū),逐漸成為先進(jìn)制造企業(yè)組織生態(tài)中重要的組成部分[19]。
作為新的工業(yè)組織形式,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)把工業(yè)的組織體系變?yōu)槿氐慕M織過(guò)程,企業(yè)則通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到消費(fèi)的互動(dòng)。借助以數(shù)字化、智能化為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)得以優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)組織形式和工業(yè)形態(tài)也得以改造?;诙说蕉说脑茢?shù)據(jù)平臺(tái),先進(jìn)制造業(yè)可以通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面鏈接,對(duì)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程的數(shù)據(jù)予以智能反饋,優(yōu)化資源配置效率,實(shí)現(xiàn)制造全過(guò)程的效率提升,進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和組織管理變革提供重要保障[20]。
(2)有助于推動(dòng)形成新的產(chǎn)業(yè)空間組織形式
信息技術(shù)的極速推進(jìn)對(duì)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展和演化影響深遠(yuǎn),由此帶來(lái)的挑戰(zhàn)和契機(jī)也不斷更新著對(duì)產(chǎn)業(yè)集群包括先進(jìn)制造業(yè)集群的理解和認(rèn)知,由信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)集群空間組織變革引起地理學(xué)家們的進(jìn)一步關(guān)注和重視[8]。一方面,信息技術(shù)使信息和知識(shí)傳遞的時(shí)空阻礙性大幅度降低,使空間和距離對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的限制越來(lái)越低,產(chǎn)業(yè)集群正在逐漸喪失其集聚力量。另一方面,信息技術(shù)的普及使企業(yè)市場(chǎng)透明度不斷提高、產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短、企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,從而導(dǎo)致企業(yè)商業(yè)運(yùn)行模式的變化,如“即時(shí)生產(chǎn)”方式的出現(xiàn),這要求企業(yè)在空間上臨近,因而會(huì)使產(chǎn)業(yè)空間集聚加劇。這兩種力量相互作用將深刻改變產(chǎn)業(yè)集群的空間組織和空間結(jié)構(gòu),進(jìn)而帶來(lái)新的產(chǎn)業(yè)空間組織模式如虛擬集聚。
傳統(tǒng)制造業(yè)的空間組織形態(tài)是地理空間集聚,而互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)引致網(wǎng)絡(luò)空間而非地理空間的虛擬集聚。虛擬集聚是新一代信息技術(shù)下產(chǎn)業(yè)變革進(jìn)程中產(chǎn)業(yè)組織的新形態(tài),是資源空間配置的新方式[21]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)引致的虛擬集聚降低了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)地理空間集聚的優(yōu)勢(shì)效應(yīng),新物流形式的形成降低了地理空間集聚的運(yùn)輸成本,使知識(shí)溢出對(duì)地理鄰近性的依賴大幅下降,而網(wǎng)絡(luò)交流方式則大大節(jié)約了交易成本、信息匹配和選擇成本[22]。這一優(yōu)勢(shì)在后疫情時(shí)代全球供應(yīng)鏈深度調(diào)整后將更加凸顯。虛擬集聚擴(kuò)展地理空間更適合先進(jìn)制造業(yè)的成長(zhǎng),逐步發(fā)展成為世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群的重要空間組織形式。
(3)平臺(tái)經(jīng)濟(jì)成為新的產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)
平臺(tái)經(jīng)濟(jì)是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素,以高效配置為目標(biāo)的新型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),是基于數(shù)字平臺(tái)的各種經(jīng)濟(jì)關(guān)系的總稱,已成為新的產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)[23],正逐漸成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的新引擎。德國(guó)的“工業(yè)4.0”和美國(guó)通用電氣公司提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念或模式,其在實(shí)質(zhì)上都隱含著產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)向平臺(tái)化方向的轉(zhuǎn)型。目前,中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用發(fā)展迅速,平臺(tái)功能豐富,更重視資源的優(yōu)化配置應(yīng)用,能滿足眾多細(xì)分行業(yè)需求,發(fā)展?jié)摿薮?。在?shù)字經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下,谷歌、阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)依托自身優(yōu)勢(shì)快速成長(zhǎng)為第一批平臺(tái)型企業(yè),這標(biāo)志著全球正步入平臺(tái)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。
平臺(tái)經(jīng)濟(jì)為先進(jìn)制造業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)集群的創(chuàng)新發(fā)展提供了動(dòng)力支持。首先,在信息技術(shù)的推動(dòng)下,平臺(tái)經(jīng)濟(jì)借助數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)促進(jìn)制造業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展,制造業(yè)社會(huì)分工開始向以消費(fèi)者價(jià)值最大化為核心轉(zhuǎn)變。依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供的基礎(chǔ)服務(wù)所積累和變現(xiàn)的平臺(tái)用戶,并通過(guò)連接模糊消費(fèi)者和供應(yīng)商之間的界限,平臺(tái)經(jīng)濟(jì)得以占據(jù)相當(dāng)大的細(xì)分市場(chǎng)份額。借助平臺(tái)經(jīng)濟(jì)的互聯(lián)互通,企業(yè)可以專注自身競(jìng)爭(zhēng)力的提高,與其他供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)與合作共存,形成相互提供服務(wù)的新型商業(yè)模式。其次,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)配套下的物流體系為先進(jìn)制造業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新提供了重要支撐。平臺(tái)經(jīng)濟(jì)可以通過(guò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)企業(yè)的線上交易,但線下交割需要物流體系的支持,國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展的高效協(xié)同的供應(yīng)鏈物流服務(wù)體系,能夠?yàn)橹圃炱髽I(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新提供高效率、系統(tǒng)化的服務(wù)和支撐,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的異地協(xié)同制造正在成為先進(jìn)制造業(yè)的新模式[24]。
3. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)重構(gòu)先進(jìn)制造業(yè)生態(tài)
(1)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值
先進(jìn)制造企業(yè)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理等流程,改善企業(yè)資源配置效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的使用將推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)在更大空間內(nèi)突破企業(yè)的物理和組織邊界,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)要素在企業(yè)內(nèi)外供應(yīng)鏈之間共享和資源有效協(xié)同,最終實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈在傳統(tǒng)價(jià)值鏈基礎(chǔ)上的延伸和拓展。先進(jìn)制造企業(yè)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)影響生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各要素并進(jìn)行數(shù)據(jù)化和信息化處理,進(jìn)而為產(chǎn)業(yè)價(jià)值重塑和價(jià)值創(chuàng)造提供廣闊的空間,也為要素的最優(yōu)化配置提供新的可能。數(shù)據(jù)作為與土地、勞動(dòng)力、資本、技術(shù)等并列的生產(chǎn)要素,正成為先進(jìn)制造企業(yè)新的生產(chǎn)要素,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的挖掘使數(shù)據(jù)在采集、分析和應(yīng)用方式上發(fā)生了深刻轉(zhuǎn)變,也為先進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)造價(jià)值開辟了更廣闊的空間。
(2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的深度融合
先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的核心特征都代表著新技術(shù)引用下的創(chuàng)新發(fā)展,兩者的融合發(fā)展是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段和水平后的必然趨勢(shì),是增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是平臺(tái)經(jīng)濟(jì)的典型代表,是先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合的重要途徑,有利于推動(dòng)制造業(yè)與服務(wù)業(yè)融通發(fā)展,將成為“兩業(yè)融合”的典型業(yè)態(tài)和模式。促進(jìn)制造業(yè)和服務(wù)業(yè)融合發(fā)展需要搭建先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展的技術(shù)服務(wù)平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺(tái)和國(guó)際交流平臺(tái),而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以為這些平臺(tái)的搭建和運(yùn)行提供支撐。反過(guò)來(lái),先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的相互滲透能夠加快互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)制造業(yè)和服務(wù)業(yè)創(chuàng)新生產(chǎn)模式、商業(yè)模式和組織模式。
(3)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以提升先進(jìn)制造企業(yè)服務(wù)水平
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是平臺(tái)經(jīng)濟(jì)最活躍的新業(yè)態(tài),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上類型和功能各異的App可供企業(yè)按需集成應(yīng)用并推動(dòng)面向客戶的智能服務(wù)。運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),先進(jìn)制造企業(yè)可以通過(guò)培育和開發(fā)新型工業(yè)App,實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)軟件化,最終實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品提供者到客戶運(yùn)營(yíng)伙伴的角色轉(zhuǎn)換。先進(jìn)制造企業(yè)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可進(jìn)行數(shù)據(jù)建模分析,通過(guò)工業(yè)經(jīng)驗(yàn)軟件化和模塊化為生產(chǎn)智能化、資源配置優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)培育提供支撐,同時(shí)提升自身的服務(wù)水平??傊?,先進(jìn)制造業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接,將從研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等多方面重組業(yè)務(wù)流程并重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
三、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)深入融合發(fā)展的國(guó)際實(shí)踐
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新工業(yè)革命的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,將深度影響甚至重構(gòu)制造業(yè)生態(tài),因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)的融合發(fā)展以及由此引致的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)之爭(zhēng)成為各國(guó)參與全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的必爭(zhēng)之地。結(jié)合本國(guó)實(shí)踐和制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略定位,發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家相繼推出了一系列發(fā)展戰(zhàn)略。雖然名稱和闡述角度各異,但在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展的具體實(shí)踐中,各國(guó)結(jié)合自身基礎(chǔ)與優(yōu)勢(shì)形成了差異化發(fā)展路徑。
1. 美國(guó)
美國(guó)通用電氣公司在2012年發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):打破智慧與機(jī)器的邊界》中首提工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念,并將其定義為實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物全面互聯(lián)化的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,旨在形成智能化發(fā)展的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式。2008年金融危機(jī)后,美國(guó)于2012年提出“美國(guó)先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”,該戰(zhàn)略通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、政聯(lián)合指導(dǎo)實(shí)施,通過(guò)共同投資新興技術(shù)使美國(guó)制造業(yè)獲得全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),加速實(shí)現(xiàn)美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新和振興。該計(jì)劃以加快創(chuàng)新、確保人才輸送和改善商業(yè)環(huán)境為核心要素,主要領(lǐng)域涉及制造業(yè)中的先進(jìn)傳感技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)和平臺(tái)系統(tǒng)和數(shù)字制造技術(shù)等,目標(biāo)是捍衛(wèi)美國(guó)在先進(jìn)制造業(yè)的霸主地位,提高創(chuàng)新能力,利用信息互聯(lián)技術(shù)和物理設(shè)施的融合塑造新的制造產(chǎn)業(yè)鏈,保持其在全球先進(jìn)制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展的戰(zhàn)略實(shí)施方面,美國(guó)主要依托自身在工業(yè)發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢(shì),注重先進(jìn)制造前沿技術(shù)突破與商業(yè)模式創(chuàng)新。在具體實(shí)踐方面,側(cè)重通過(guò)產(chǎn)學(xué)研三方合作開展技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定等,同時(shí)高度重視先進(jìn)制造業(yè)的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在先進(jìn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。從實(shí)施效果來(lái)看,美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是參與主體覆蓋面最廣和創(chuàng)新性最強(qiáng)的陣營(yíng),GE、思科、IBM、英特爾等80多家傳統(tǒng)制造業(yè)廠商攜手成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,旨在重新定義制造業(yè)的未來(lái)。
2. 德國(guó)
工業(yè)4.0(Industries 4.0)是德國(guó)政府2011年推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中的一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略,旨在重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新,提升德國(guó)的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力并在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)[25]。工業(yè)4.0將通過(guò)生產(chǎn)模式的變革改變價(jià)值創(chuàng)造和產(chǎn)業(yè)鏈分工模式,通過(guò)信息技術(shù)的滲透和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)智能制造。工業(yè)4.0的核心特征是通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全要素互聯(lián)互通,推動(dòng)商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的創(chuàng)新和變革,繼續(xù)保持并提升德國(guó)制造的全球競(jìng)爭(zhēng)力。德國(guó)提出的工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)流程和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合,形成高度交互集成的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),最后達(dá)到快速有效和個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng),主要圍繞智能工廠、智能生產(chǎn)和智能物流三大主題展開。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展的戰(zhàn)略實(shí)施方面,德國(guó)結(jié)合自身傳統(tǒng)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的地位重視傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)制造業(yè)如汽車、化學(xué)工業(yè)、鋼鐵等領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力提升,確保其在生產(chǎn)和工程技術(shù)的全球領(lǐng)先。德國(guó)的工業(yè)4.0戰(zhàn)略和工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化的路線圖,主要以“智能+網(wǎng)絡(luò)化”為核心,以領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略和領(lǐng)先的市場(chǎng)戰(zhàn)略為主要戰(zhàn)略,關(guān)注大集成和關(guān)鍵技術(shù),目標(biāo)為保證制造業(yè)的領(lǐng)先地位。通過(guò)工業(yè)4.0建立系列標(biāo)準(zhǔn)并向全球推廣和相關(guān)政策引領(lǐng),德國(guó)希望繼續(xù)發(fā)揮自身在傳統(tǒng)制造體系和工業(yè)軟件上的優(yōu)勢(shì),借助新一代信息技術(shù)在裝備、自動(dòng)化領(lǐng)域鞏固其制造業(yè)優(yōu)勢(shì)并開拓更大發(fā)展機(jī)遇,旨在建立一個(gè)與互聯(lián)網(wǎng)融合的智能先進(jìn)制造方式,以保障“德國(guó)制造”持續(xù)領(lǐng)先[26]。
3. 中國(guó)
中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起步與發(fā)達(dá)國(guó)家基本相同,在框架、標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試、安全、國(guó)際合作等方面取得了初步進(jìn)展。近年來(lái),中國(guó)大力支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,密集出臺(tái)多項(xiàng)相關(guān)政策支持制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,以助推實(shí)體經(jīng)濟(jì)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。2017年11月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》,確立了中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最終目標(biāo),即到2050年左右達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2018—2020年,國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑更加清晰,從頂層設(shè)計(jì)到詳細(xì)的發(fā)展路徑、實(shí)現(xiàn)時(shí)間表均有相關(guān)文件支撐。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展的具體實(shí)踐方面,中國(guó)形成了豐富多元的發(fā)展模式。中國(guó)工業(yè)門類齊全,信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速。從部分省份已發(fā)布的促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展導(dǎo)向目錄來(lái)看,主要圍繞“兩化融合”加快互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域項(xiàng)目建設(shè)[27]。從企業(yè)實(shí)踐來(lái)看,數(shù)字化基礎(chǔ)較好的大型龍頭企業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)尋求系統(tǒng)性的優(yōu)化提升與業(yè)務(wù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),而眾多中小企業(yè)信息化與工業(yè)底層基礎(chǔ)較為薄弱。總體而言,中國(guó)將信息技術(shù)與工業(yè)制造融合作為發(fā)展重點(diǎn),將智能制造作為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)突破方向,形成以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)、以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為核心的信息制造體系,逐步建立和完善智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。
4. 對(duì)比分析
就發(fā)展愿景和目標(biāo)來(lái)看,中、美、德三國(guó)在在對(duì)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)形勢(shì)研判后均指向先進(jìn)制造業(yè),在技術(shù)層面均注重CPS技術(shù)在未來(lái)工業(yè)發(fā)展中的核心地位,在信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面投入大量的人力物力進(jìn)行創(chuàng)新研究。不同的是,基于各國(guó)國(guó)情,美國(guó)要實(shí)現(xiàn)在未來(lái)新的制造業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位,德國(guó)要保證制造業(yè)的領(lǐng)先地位,而中國(guó)是要躋身世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó)隊(duì)列。在技術(shù)領(lǐng)域方面,三國(guó)均不再把技術(shù)和品牌作為發(fā)展重點(diǎn),更關(guān)注制造理念和模式的創(chuàng)新,致力于塑造以網(wǎng)絡(luò)化和智能化為主要特征的生產(chǎn)模式。美國(guó)關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的具體領(lǐng)域如平臺(tái)系統(tǒng),虛擬化和數(shù)字制造,先進(jìn)材料制造;中國(guó)提出了優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域如航空航天、先進(jìn)軌道交通,新能源汽車等。在實(shí)施的行動(dòng)路徑上,德國(guó)實(shí)施“自下而上”的改革模式,從制造業(yè)出發(fā),利用信息技術(shù)對(duì)制造業(yè)的產(chǎn)品生命周期和生產(chǎn)模式進(jìn)行改造;美國(guó)則強(qiáng)調(diào)和鼓勵(lì)創(chuàng)新,旨在運(yùn)用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)“自上而下”重塑制造業(yè),并帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)激發(fā)新活力。中國(guó)更多地關(guān)注通過(guò)制度和政策支持來(lái)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo),在這一過(guò)程中政府的作用被重點(diǎn)關(guān)注和強(qiáng)調(diào)(表1)。
基于本國(guó)制造業(yè)不同的發(fā)展程度,各個(gè)國(guó)家在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展方面的具體定位各不相同。美國(guó)信息和先進(jìn)制造獨(dú)占鰲頭,而傳統(tǒng)制造業(yè)被忽視,希望通過(guò)信息技術(shù)重塑工業(yè)格局,這一點(diǎn)在后疫情時(shí)代將更為凸顯。德國(guó)本身機(jī)械和裝備制造業(yè)的自動(dòng)化水平全球領(lǐng)先,希望在信息化時(shí)代這種領(lǐng)先地位能得以保持。中國(guó)則因?yàn)樽灾鲃?chuàng)新能力弱,部分關(guān)鍵或核心技術(shù)缺乏,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)須進(jìn)一步完善,希望通過(guò)戰(zhàn)略規(guī)劃實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)躋身制造強(qiáng)國(guó)。中國(guó)制造2025、德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三大戰(zhàn)略既競(jìng)爭(zhēng)又合作,比如中德雙方于2014年簽署了《中德合作行動(dòng)綱要》,為企業(yè)參與并推進(jìn)中德先進(jìn)制造合作進(jìn)程提供政策保障。
四、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)分析
新一代信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了全球經(jīng)濟(jì)體系在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新突破和協(xié)同發(fā)展,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)如何實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展,各國(guó)都在摸索和實(shí)踐。從傳統(tǒng)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)相繼提出“再工業(yè)化”發(fā)展戰(zhàn)略和中國(guó)出臺(tái)《中國(guó)制造2025》來(lái)看,未來(lái)全球先進(jìn)制造業(yè)將由“制造”向“智造”轉(zhuǎn)變,并呈現(xiàn)四大趨勢(shì)。
1. 先進(jìn)制造發(fā)展的新方向——軟性制造
軟性制造是指以滿足軟需求為主要目的,軟投入在產(chǎn)品總價(jià)值占比超過(guò)50%的制造模式。后工業(yè)化時(shí)期消費(fèi)者的需求更多地轉(zhuǎn)向身份、審美等軟性需求,軟投入即產(chǎn)品設(shè)計(jì)、附加服務(wù)等環(huán)節(jié)創(chuàng)造價(jià)值的能力不斷增強(qiáng)。軟性制造通過(guò)增加產(chǎn)品附加價(jià)值和解決方案等軟性或無(wú)形的服務(wù)創(chuàng)造出與競(jìng)爭(zhēng)者差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),軟投入在制造業(yè)中逐漸超越生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的價(jià)值創(chuàng)造并對(duì)先進(jìn)制造業(yè)的價(jià)值創(chuàng)造帶來(lái)巨大影響[28]。不同于傳統(tǒng)制造業(yè)的偏重硬件運(yùn)行及使用功能,現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)更多地關(guān)注軟件使用功能和控制硬件,且商品的附屬服務(wù)及基于商品本身解決方案的相關(guān)需求愈加被關(guān)注和重視,軟性制造或柔性生產(chǎn)模式也隨之備受青睞。從傳統(tǒng)制造強(qiáng)國(guó)推出的先進(jìn)制造業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃可以看出,先進(jìn)制造業(yè)的內(nèi)涵涉及產(chǎn)業(yè)先進(jìn)、技術(shù)先進(jìn)和管理先進(jìn)三個(gè)方面,其發(fā)展重點(diǎn)并正從硬件向軟件等無(wú)形資產(chǎn)轉(zhuǎn)向。
針對(duì)消費(fèi)者不斷提高的軟性需求,先進(jìn)制造業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過(guò)軟性制造以更快適應(yīng)個(gè)性化、軟性化和定制化需求。軟性制造能夠利用物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、云計(jì)算等前沿技術(shù)的最大價(jià)值,使工業(yè)企業(yè)在供應(yīng)端和消費(fèi)端之間數(shù)據(jù)共享,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品創(chuàng)造均直通用戶實(shí)際需求。消費(fèi)者將有能力把自己的需求付諸生產(chǎn)制造,推動(dòng)個(gè)性化定制實(shí)現(xiàn)規(guī)?;凸I(yè)化,這將進(jìn)一步推動(dòng)先進(jìn)制造企業(yè)重視軟性制造的主導(dǎo)作用。目前,國(guó)內(nèi)外部分先進(jìn)制造企業(yè)已逐步應(yīng)用軟性制造提升自身產(chǎn)品的“軟價(jià)值”,如蘋果公司、特斯拉、通用電氣、華為、海爾等。當(dāng)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)從傳統(tǒng)的成本和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向產(chǎn)品的后續(xù)服務(wù)等附加值的競(jìng)爭(zhēng)后,軟性制造便成為全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展方向。
2. 信息技術(shù)將繼續(xù)與先進(jìn)制造技術(shù)互為依存
先進(jìn)制造技術(shù)是基于信息技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的,先進(jìn)制造技術(shù)也為信息技術(shù)的發(fā)展提供了新的契機(jī),兩者互為促進(jìn)。先進(jìn)制造業(yè)的內(nèi)涵之一為信息技術(shù)和制造業(yè)的融合,在先進(jìn)制造實(shí)施過(guò)程中,信息技術(shù)猶如一條主線始終貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、產(chǎn)品檢測(cè)、采購(gòu)銷售以及應(yīng)用服務(wù)等整個(gè)過(guò)程,成為決定性和驅(qū)動(dòng)性的因素。信息技術(shù)通過(guò)降低制造業(yè)交易成本、促進(jìn)制造業(yè)的智能化和生產(chǎn)模式的創(chuàng)新,推動(dòng)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的改變。與此同時(shí),圍繞先進(jìn)制造技術(shù)所需要的高新技術(shù)的支撐,如支持設(shè)計(jì)和制造工藝等方面的信息系統(tǒng)技術(shù),傳感器與控制技術(shù)等相關(guān)的專利申請(qǐng)等呈爆發(fā)式增長(zhǎng)[29]。
未來(lái)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展到了新的階段后,信息技術(shù)將得到更加充分的應(yīng)用,制造創(chuàng)新將取代傳統(tǒng)的制造流程,依賴傳感器、機(jī)器人、狀態(tài)檢修系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程將取代勞動(dòng)密集型生產(chǎn)過(guò)程以減少人工干預(yù),并提供數(shù)據(jù)和信息來(lái)監(jiān)督和改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程。在制造材料和生產(chǎn)工藝方面,先進(jìn)制造業(yè)將越來(lái)越依賴仿生納米級(jí)裝配工藝等靈活化生產(chǎn)工藝,制造者將更多地使用先進(jìn)的計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)先進(jìn)材料和定制化材料。近年來(lái),先進(jìn)制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)融合發(fā)展并形成新一代智能制造技術(shù),這些新技術(shù)的產(chǎn)生和運(yùn)用決定了先進(jìn)制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。
3. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)向“大規(guī)模定制”轉(zhuǎn)型
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及用戶個(gè)性化需求的興起改變了傳統(tǒng)市場(chǎng)中消費(fèi)者的市場(chǎng)位置,制造業(yè)從以產(chǎn)品為中心轉(zhuǎn)向以用戶為核心。市場(chǎng)環(huán)境的變化直接推動(dòng)了制造企業(yè)生產(chǎn)模式的變革,在此背景下大規(guī)模定制的理念應(yīng)運(yùn)而生。大規(guī)模定制是一種可以通過(guò)高度靈敏、柔性和集成的過(guò)程為每個(gè)顧客提供個(gè)性化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品和服務(wù)的能力,它可以以大規(guī)模市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的方式為客戶提供獨(dú)特的服務(wù)[30-31]。借助規(guī)?;a(chǎn)和滿足個(gè)性化需求定制及附加服務(wù)帶來(lái)的高附加值,個(gè)性化定制將逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?。信息技術(shù)和制造技術(shù)的融合極大地促進(jìn)了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)則通過(guò)實(shí)現(xiàn)用戶、設(shè)計(jì)、設(shè)備、信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,做到精細(xì)化管控從而為“個(gè)性化定制”規(guī)模化提供平臺(tái)和支撐。
先進(jìn)制造企業(yè)具有較好的信息化水平和技術(shù)積累,有望在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型后基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)接企業(yè)和最終用戶,通過(guò)打通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)和優(yōu)化資源配置,為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制奠定基礎(chǔ)。從中國(guó)實(shí)踐來(lái)看,海爾COSMOPlat是全球首家引入用戶全流程參與體驗(yàn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),它以大規(guī)模定制模式為核心將用戶需求接入制造全流程,已經(jīng)孕育出房車、農(nóng)業(yè)等15個(gè)行業(yè)生態(tài)。海爾COSMOPlat已主導(dǎo)參與制定IEEE、ISO和IEC等多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),成為全球公認(rèn)的大規(guī)模定制領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的制定者與主導(dǎo)者。從國(guó)際實(shí)踐來(lái)看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跟先進(jìn)技術(shù)不斷融合,將數(shù)字化技術(shù)與物理技術(shù)融合到生產(chǎn)與物流、服務(wù)的全過(guò)程,使要素資源實(shí)現(xiàn)快速便捷的連接,給大規(guī)模定制的發(fā)展提供了新的契機(jī)和實(shí)現(xiàn)工具。綜上,大規(guī)模定制涉及生產(chǎn)的柔性和對(duì)用戶的重新認(rèn)識(shí),先進(jìn)制造業(yè)正面臨著一個(gè)全新的視角轉(zhuǎn)變。
4. 先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展模式更為綠色化和服務(wù)化
綠色制造是兼顧環(huán)境影響與資源利用效率的制造模式,也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的制造模式。隨著綠色消費(fèi)需求攀升,綠色產(chǎn)業(yè)迅速崛起,貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)、流通和消費(fèi)環(huán)節(jié)的綠色制造理念成為先進(jìn)制造業(yè)追求的發(fā)展標(biāo)桿。綠色制造是各國(guó)制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要主題和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家積極研發(fā)綠色制造新技術(shù),關(guān)注其發(fā)展模式和綠色產(chǎn)品開發(fā),推進(jìn)生產(chǎn)制造模式變革。美國(guó)的《先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃2.0》和德國(guó)的“工業(yè)4.0”都把綠色制造技術(shù)列為先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。《中國(guó)制造2025》強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,把“綠色制造工程”作為重點(diǎn)實(shí)施工程,全面推行綠色制造并構(gòu)建綠色制造體系。
中國(guó)雖是制造大國(guó),但制造企業(yè)服務(wù)收入占總營(yíng)業(yè)收入不足10%,制造業(yè)發(fā)展服務(wù)化卻落后于制造強(qiáng)國(guó)。以信息技術(shù)為主的新技術(shù)革命帶來(lái)了競(jìng)爭(zhēng)加劇、消費(fèi)與生產(chǎn)模式的變化以及交易成本的降低。為進(jìn)一步獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),制造企業(yè)開始把企業(yè)發(fā)展重點(diǎn)向服務(wù)環(huán)節(jié)傾斜,“服務(wù)”在制造價(jià)值鏈中的比重越來(lái)越大[32]。制造業(yè)服務(wù)化通過(guò)提高服務(wù)功能謀求價(jià)值鏈上的攀升,從而提高制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),制造業(yè)服務(wù)化推動(dòng)制造業(yè)從提供傳統(tǒng)產(chǎn)品制造向提供產(chǎn)品與服務(wù)整體解決方案轉(zhuǎn)變,產(chǎn)業(yè)邊界將被逐漸打破,建立在信息技術(shù)細(xì)化分工基礎(chǔ)上的服務(wù)業(yè)和制造業(yè)互為融合發(fā)展將成為先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的重要方向[33]。
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作者簡(jiǎn)介:王紅艷,女,南京財(cái)經(jīng)大學(xué)教師、高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,研究方向大數(shù)據(jù)應(yīng)用、企業(yè)管理、財(cái)務(wù)決策與分析等。
(收稿日期:2023-12-17? 責(zé)任編輯:蘇子寵)