「深度」當(dāng)今全球制造業(yè)版圖的成因
作者 吳昊陽
前言
據(jù)專家說從今年開始,制造業(yè)(實(shí)體經(jīng)濟(jì))或?qū)⒚媾R連續(xù)十余年的下滑。其中諸多因素不必多說,就大勢而言全球或區(qū)域經(jīng)濟(jì)之漲跌起落也都是客觀規(guī)律。然而,不管大的經(jīng)濟(jì)周期如何變化,中國的制造業(yè)似乎一直都處于糾結(jié)和掙扎之中:普通員工不用說,每天起早貪黑加班熬夜都是常態(tài),老板雖說有些年份掙了些錢,但每天也是疲于奔命,耗肝耗腎。經(jīng)過40年的高速發(fā)展,經(jīng)過2018這個多事之秋,中國制造業(yè)在布滿荊棘的路上越走越窄,這時我們終于意識到:瓶頸真的到了。
為什么中國制造努力了這么久卻混一直得這么慘?瓶頸期有多長?中國制造如何能夠快速突破瓶頸期?拋開政治,經(jīng)濟(jì),文化,教育等“文科因素”不談,下面的三篇文章將從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)角度探討這些問題。
(一)當(dāng)今全球制造業(yè)版圖的成因
(二)中歐制造業(yè)的互補(bǔ)性
(三)只有工業(yè)革命才能救中國制造
第一篇:當(dāng)今全球制造業(yè)版圖的成因
從工業(yè)1.0到4.0基本上都發(fā)源于歐美。歐美的制造企業(yè)通過“全球化”,“自動化”和“知識化”完成了對全球制造資源的整合。
全球化產(chǎn)業(yè)分工造成如今制造業(yè)格局
全球化
全球化讓歐美企業(yè)能夠以較低的成本支配全球的資源:從非洲,拉美,中東等地區(qū)獲得能源及礦產(chǎn);同時,把產(chǎn)品組裝,測試等勞動密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到亞洲國家。自60年代開始,歐美發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體就開始逐漸將紡織,家電等行業(yè)轉(zhuǎn)移到日本,亞洲四小龍,中國和東南亞其他國家。而產(chǎn)品研發(fā),品牌運(yùn)營等附加值較高的業(yè)務(wù)仍然留在了本土。該話題無須贅述。
自動化
這里的自動化的內(nèi)涵實(shí)際上包括了“信息化”,泛指通過對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)升級改造,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的企業(yè)運(yùn)營行為。說白了就是“機(jī)器換人”和“軟件換人”。
與中國現(xiàn)在面臨的狀況相同,當(dāng)時的歐美及后來居上的日本在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級問題上也面臨著兩個選擇:技術(shù)升級還是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移就是上文提到的“全球化”,而技術(shù)升級就是本段將要論述的“自動化”。
上個世紀(jì)是工業(yè)技術(shù)和全球化并行發(fā)展的大時代。隨著邏輯控制器(PLC),運(yùn)動控制器(Motional Controller),計(jì)算機(jī)技術(shù),信號處理技術(shù),信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的成熟及其在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,生產(chǎn)設(shè)備自動化程度大幅提升,出現(xiàn)了諸如工業(yè)機(jī)器人,加工中心這類復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)設(shè)備,無人或少人工廠也越來越多。但是由于技術(shù)和成本的制約,歐美日的制造企業(yè)并沒有能力實(shí)現(xiàn)全面自動化,而是把自動化成本較高的裝配和檢測環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到中國和東南亞國家,把容易實(shí)現(xiàn)自動化的環(huán)節(jié)以及高附加值的高端制造在本土完成了技術(shù)升級。最典型的容易實(shí)現(xiàn)“自動化”的生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括:高附加值工業(yè)原料,工業(yè)元器件和關(guān)鍵零件生產(chǎn)。精細(xì)化工,半導(dǎo)體,工業(yè)元器件生產(chǎn)等行業(yè)都屬于這類生產(chǎn)環(huán)節(jié)。而這些產(chǎn)業(yè)都是資本密集型產(chǎn)業(yè),自動化程度非常高。
知識化
知識化是往往被忽略的一個方面,簡單講就是梳理和分析實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將其體系化,理論化,成為知識的過程。之后,這些知識再被包裝成服務(wù),培訓(xùn),軟件等產(chǎn)品銷售給企業(yè)和機(jī)構(gòu),產(chǎn)生價值。
隨著產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜程度及技術(shù)難度的增加,生產(chǎn)企業(yè)往往無法獨(dú)自解決所有問題,而是請教專業(yè)的團(tuán)隊(duì),由此催生出大量的咨詢公司,包括工程,技術(shù),管理,信息化等方方面面的咨詢。服務(wù)的環(huán)節(jié)包括,產(chǎn)品研發(fā),企業(yè)運(yùn)營管理,復(fù)雜儀器及軟件的研發(fā),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),新材料測試等等。
自二戰(zhàn)以后,西方資本主義陣營的經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展。從生產(chǎn)技術(shù)的微觀層面看,應(yīng)該說是戰(zhàn)爭期間積累的大量軍事科技,軍工技術(shù),生產(chǎn)能力以及工程技術(shù)理論迅速應(yīng)用到民用領(lǐng)域,促進(jìn)了第三次工業(yè)革命即工業(yè)3.0的爆發(fā)。在這個時期也產(chǎn)生了很多工程理論和管理思想。高能物理,流體力學(xué),自動控制理論,信息論,系統(tǒng)工程,運(yùn)籌學(xué)也都是因戰(zhàn)爭而產(chǎn)生。
二戰(zhàn)結(jié)束后,歐美國家的制造業(yè)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,大批大量的高品質(zhì)生產(chǎn)模式應(yīng)該說發(fā)展到了登峰造極的程度。相關(guān)的生產(chǎn)管理理論也完全成熟。例如,互換性,公差,標(biāo)準(zhǔn)化,就是大批量生產(chǎn)模式下產(chǎn)生的工程思想。同時質(zhì)量控制方法,質(zhì)量管理體系也逐漸完善和成型,出現(xiàn)了權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。70年代,日本經(jīng)濟(jì)起飛,東方管理大行其道,誕生了看板管理,精益生產(chǎn),田口方法,全員質(zhì)量管理等;90年代由于產(chǎn)能過剩,歐洲制造業(yè)開始了第一次轉(zhuǎn)型升級,開始針對細(xì)分市場需求,開發(fā)更多的產(chǎn)品。在當(dāng)時,面向用戶需求這個概念便已經(jīng)成為學(xué)界熱點(diǎn)議題。例如并行工程和敏捷制造思想就是為了滿足小批量生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生的;全球化異地生產(chǎn)使生產(chǎn)系統(tǒng)日益復(fù)雜化,迫使跨國企業(yè)采用MRP,MRPII,ERP系統(tǒng)對其全球制造資源進(jìn)行管理,也隨之產(chǎn)生了一大批為企業(yè)提供戰(zhàn)略,信息和管理服務(wù)的咨詢公司,催生了制造服務(wù)業(yè)的成熟。
可以說,全球化資源配置產(chǎn)生了資本密集型產(chǎn)業(yè),自動化和產(chǎn)業(yè)升級催生了技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),知識化則成就了由咨詢公司,設(shè)計(jì)公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)組成的知識密集型產(chǎn)業(yè)。正是由于發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的構(gòu)成以這類企業(yè)為主,利潤率高,人均產(chǎn)值高,對從業(yè)者職業(yè)技能要求高,所以圍繞制造業(yè)開展業(yè)務(wù)的企業(yè)過得都還算愜意。
制造業(yè)產(chǎn)業(yè)分工通用模型
如上圖所示,制造業(yè)的任何一個細(xì)分產(chǎn)業(yè)都可以抽象成這樣的結(jié)構(gòu):
中間的主要鏈條(原材料-零件生產(chǎn)商-部件及組件生產(chǎn)商-大型生產(chǎn)企業(yè)-用戶)著眼于產(chǎn)品的材料變化:從采掘業(yè),農(nóng)業(yè)和化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)出的原材料,經(jīng)過初級加工,變成毛坯,再由毛坯制成零件,若干個零件被拼裝成部件,部件再裝配成為組件,最終成為產(chǎn)品,賣給最終消費(fèi)者,產(chǎn)生價值。
在生產(chǎn)過程中,需要有形和無形的支持。其中有形的支持主要來自設(shè)備,工具,軟件及耗材的供應(yīng)商,在圖中底部模塊表示;圖中上部模塊則表示無形支持,具體包括:設(shè)計(jì)服務(wù),技術(shù)咨詢,管理咨詢,財(cái)務(wù),物流,營銷,人力資源等相關(guān)的服務(wù)和咨詢。
而不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需要的支持側(cè)重點(diǎn)也不同:
處于制造業(yè)上游的零件生產(chǎn)商所需要的服務(wù)以零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝咨詢?yōu)橹?,生產(chǎn)設(shè)備則以強(qiáng)調(diào)效率的成型,加工和檢測設(shè)備為主。
部件及組件生產(chǎn)商提供的是工業(yè)產(chǎn)品,面向企業(yè)需求。對產(chǎn)品的功能性和可靠性要求較高,總體而言穩(wěn)定性大于創(chuàng)新性。這個環(huán)節(jié)需要大量的不同種類的自動化設(shè)備,軟件系統(tǒng)和工程技術(shù)相關(guān)的咨詢服務(wù)。
相比之下,下游產(chǎn)業(yè)以裝配為主,面向最終消費(fèi)者,這個區(qū)間的企業(yè)多半是大型甚至超大型企業(yè),資本和勞動力投入都很大。同時,由于直接面向消費(fèi)市場,所以必須能夠快速對市場做出反應(yīng),產(chǎn)品種類多,批次多,同時批量大,管理極其復(fù)雜。
如前文所述,發(fā)達(dá)國家在全球化的過程中,將不容易實(shí)現(xiàn)自動化的裝配測試環(huán)節(jié)大量轉(zhuǎn)移到中國,因此中國的優(yōu)勢制造產(chǎn)業(yè)多集中在下游,如家電,數(shù)碼,家具,服裝,汽車等。這些企業(yè)面向最終客戶和終端消費(fèi)市場,同時供應(yīng)鏈體系又最為復(fù)雜,需要組織大量工人進(jìn)行生產(chǎn),而產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,競爭激烈,利潤率不高。即便是處于產(chǎn)業(yè)鏈中游的企業(yè)也多是以規(guī)模和價格取勝。所以中國制造業(yè)企業(yè)通常都很大,員工人數(shù)動輒上萬,管理難度大。因此亟需通過互聯(lián)網(wǎng)+,大數(shù)據(jù),智能制造,工業(yè)4.0等概念提升企業(yè)競爭力。
而歐美企業(yè)多是集中在中上游的高附加值零部件及自動化程度較高的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn),以及設(shè)備,工具,軟件和各類咨詢服務(wù)業(yè)。規(guī)模小,定制化程度高,產(chǎn)品及服務(wù)附加值高,員工人數(shù)少,人均產(chǎn)值高,所以歐美企業(yè)并不需要一種解決復(fù)雜大型管理系統(tǒng)的技術(shù),而是需要進(jìn)一步提高產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì),優(yōu)化生產(chǎn)工藝,完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測試體系等。
可以說,產(chǎn)業(yè)分工的差異直接導(dǎo)致了當(dāng)前中歐產(chǎn)業(yè)政策的不同走向,也是中歐制造業(yè)具有顯著互補(bǔ)性的根本原因,第二篇將展開論述。
制造業(yè)趕超歐洲的艱巨性
客觀地說,歐美制造業(yè)自工業(yè)革命開始就發(fā)展迅速,特別是經(jīng)過了兩次世界大戰(zhàn)和冷戰(zhàn)的洗禮,其整個制造業(yè)體系對中國的領(lǐng)先程度是全方位的。盡管我國在很多領(lǐng)域已經(jīng)取得了不小的突破,但是基礎(chǔ)還欠穩(wěn)固,要在短期內(nèi)全面趕超歐洲幾乎是不可能的,還有相當(dāng)長的路要走。
我們不妨回顧日本制造的成功經(jīng)驗(yàn)。盡管日本早在明治維新之后,一戰(zhàn)之前就已經(jīng)基本上成為工業(yè)國,其制造業(yè)底子并不弱。但經(jīng)過一個世紀(jì)的趕超,即便在今天,日本的高端產(chǎn)品仍然無法全面進(jìn)入歐美:日本的高端汽車品牌凌志,英菲迪尼怎么也無法與奔馳,寶馬相比,更比不過賓利,勞斯萊斯,法拉利,保時捷等豪車;日本的發(fā)那科機(jī)器人雖然也是工業(yè)機(jī)器人四大家族之一,盡管銷量大,但其性能,可靠性和客戶認(rèn)可度仍然無法與KUKA和ABB相比,更不用說趕超技術(shù)最頂尖的瑞士Staubli機(jī)器人了。
可以說日本和歐洲這種高端產(chǎn)業(yè)之間的代差雖然已經(jīng)不大但幾乎仍然是不可逾越的。其根本原因不難理解:日本與歐洲制造業(yè)的研發(fā)體系,工程技術(shù)教育和科研體系都是一樣的,并無優(yōu)越之處。所以后發(fā)國家如果采用同樣的體系是無論如何也無法趕超歐美國家的傳統(tǒng)優(yōu)勢制造業(yè)的。因此,對于中國來說,在歐洲強(qiáng)勢領(lǐng)域與其拼命趕超,不如通過資本運(yùn)作讓歐洲的高端企業(yè)和人才為我所用。
圖為英國工程雜志1868年刊登的一篇工程技術(shù)文獻(xiàn),介紹了一種用于軌道交通的劃線設(shè)備
圖為1905年的技術(shù)文獻(xiàn),記錄了龍門式機(jī)床的使用和設(shè)計(jì),用于渦輪加工
從上述兩個案例足以見得,歐美國家的論文體系至少脫胎于兩個世紀(jì)前。毫不夸張地說,歐美的工程技術(shù)體系早在兩個多世紀(jì)前就已經(jīng)比較完善了。反觀我國的科研體系,工程方法,以及支撐制造的整個產(chǎn)業(yè)體系都是建國后才開始形成的,期間還走了一段彎路。所以即便勤勞的中國人已經(jīng)奮斗了半個多世紀(jì),我們的制造業(yè)只可能接近或部分趕超,全面的“超英趕美”幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槲鞣揭矝]有止步,而我們的教育和研發(fā)體系也并不比西方優(yōu)越,所以中國制造業(yè)真正趕超歐美除非在傳統(tǒng)行業(yè)里大量使用革命性的新技術(shù)和新工藝。
由于全球制造業(yè)強(qiáng)國都采用同樣的教育,研發(fā)體系以及工程方法,因此一旦在某一科技領(lǐng)域取得領(lǐng)先,則很難被他國超越。可以說,技術(shù)革命是后發(fā)國家制造業(yè)實(shí)現(xiàn)趕超的唯一機(jī)遇(第三篇將展開論述)?,F(xiàn)在的第四次技術(shù)革命(不等同于工業(yè)4.0)是中國制造業(yè)的趕超機(jī)遇,在新興領(lǐng)域發(fā)力才是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級正確的戰(zhàn)略途徑。
作者及機(jī)構(gòu)簡介
吳昊陽 獨(dú)立學(xué)者,德國MAKA系統(tǒng)公司(MAKA Systems GmbH)技術(shù)戰(zhàn)略顧問
- 負(fù)責(zé)專用自動化制造系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)施;
- 針對工業(yè)4.0/中國制造2025/中國制造轉(zhuǎn)型升級等概念和課題開展理論研究,并針對實(shí)際項(xiàng)目提供咨詢服務(wù)和技術(shù)解決方案;
MAKA Systems GmbH(www.maka.com)成立于1952年,從事專用柔性制造設(shè)備和智能生產(chǎn)系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn),同時提供全自動無人車間和智慧工廠的解決方案以及生產(chǎn)工藝改進(jìn),輔助工具設(shè)計(jì),技術(shù)平臺規(guī)劃,升級策略制定等專業(yè)咨詢服務(wù)。