石耀東：我國制造業數字化轉型升級的趨勢與路徑
http://www.debgrams.com 2018-05-24 15:13 來源：國務院發展研究中心產業經濟研究部 石耀東
當前，新一輪信息網絡技術革命正在深刻地改變著全球制造業的面貌。作為制造業大國的中國正在快速推進制造業強國戰略的實施。憑借在移動互聯網、共享經濟、移動支付、電子商務等領域的先發優勢，我國制造業迎來了轉型升級的重大機遇。機不可失，我們應該抓住機遇，以數字化網絡化發展為核心，以“中國制造2025”為抓手，以創新體制機制、營造創新生態和培育系統性創新能力為重點，推動我國制造業新動能的形成。
一、 深刻理解和把握全球制造業
數字化轉型（digital-led transformation）的新趨勢
打造制造業的新動能，關鍵要在“新”字上下功夫。而“新”的一個重要內涵是就是數字化。數字化是智能化、網絡化的基礎和核心內涵。當前，全球制造業正在進行全方位、多層次的數字化轉型，特別是工業互聯網、工業大數據、工業云、人工智能等新一代信息網絡技術的全方位滲透，正深刻地顛覆著制造業原有的生產方式、組織方式、商業模式、價值鏈分布和競爭格局。
從生產方式看，新信息網絡技術的全面應用使現有制造業的數字化、網絡化、智能化、個性化、本地化、共享化、綠色化趨勢更加凸顯。借助于傳感器、工業軟件、智能機器人、工業互聯網和工業云等技術的日益普及，生產過程更加智能化，生產者滿足個性化需求的能力進一步增強。
從產業組織方式看，在數字化浪潮的沖擊下，傳統的制造業企業正呈現網絡化、平臺化、分散化、扁平化的趨勢。特別是大型跨國公司原有的金字塔式的科層組織架構正在變得更加扁平化，更富有彈性。首席信息官（CIO）或首席數據官（CDO）的作用日益突出，與首席技術官（CTO）一起在企業經營決策過程中扮演重要的角色。
從商業模式看，隨著一大批新技術新產品新業態的不斷涌現，將從以生產廠商為中心的傳統商業模式（如汽車4S店）逐漸被以消費者為中心的新興商業模式（如蘋果專賣店和特斯拉體驗店）所替代。如何具備更準確地、更迅捷地抓住并滿足客戶體驗和個性化需求的能力成為企業在市場競爭中生存和發展的重要法則。
從價值鏈來看，制造業的數字化轉型將重構全球制造業勞動分工和價值體系。夏普、東芝、摩托羅拉、諾基亞、阿爾卡特等眾多在工業2.0、3.0時代長期霸占世界500強榜單的佼佼者，由于不能跟上數字化智能化創新步伐，陷入沉重的生存危機，難逃被收購重組的命運，一夜之間“香消玉殞”。
從競爭格局來看，數字化將改寫原有的產業競爭格局，以大而全的寡頭壟斷和“贏者通吃”為特征的競爭格局正在發生微妙變化，一方面，專而優的制造業單項冠軍地位越來越重要，另一方面，越來越多的非傳統制造企業（如互聯網企業）、中小型高科技企業甚至是個體創業者開始以多種方式進入制造業領域，成為改寫競爭格局的新生力量。
二、以重構價值網絡實現制造業
“微笑曲線”的“倒U型”反轉
“微笑曲線”一直被認為是中國制造業的現狀，但它并不是宿命，而是歇腳的驛站。因為技術進步以及由此激發的制度創新會徹底改寫原有的價值分工體系和競爭格局。在“中國制造2025”和“制造強國戰略”的引領下，中國制造業完全有能力實現“微笑曲線”的倒U型反轉。
（一）重新發現制造業的價值
制造業比重的長期下降多年來被認為是一個經濟體進入到高收入的后工業化社會的重要標志和共同特征。國際咨詢機構麥肯錫公司的研究表明，歷史地看，以1990年國際元來計算，當一個經濟體的人均GDP達到1萬國際元（即處于中等收入的工業化和城市化階段）時，其制造業份額將達到峰值，占GDP比重大多處于30%到40%之間的水平上。此后，隨著人均GDP進一步增加，制造業份額反而會緩慢下降，到3萬國際元時，制造業份額甚至會低于10%。制造業比重的下降一度被認為是工業化完成以及經濟體進入高收入階段的重要標志。
但是這種認識在進入新世紀后發生了顯著變化。以美國、日本和德國等發達經濟體為代表，為走出2008年國際金融危機的延宕和陰霾，開始重新審視制造業的作用，例如制造業以全球16%的GDP占據了70%的全球貿易份額、90%的企業研發投入和4500萬個發達經濟體就業崗位。繼而提出了一系列重振制造業的戰略舉措，例如德國工業4.0和美國工業互聯網和NNMI計劃。在這些戰略和計劃體系當中，數字化網絡化技術處于核心位置。
（二）從“微笑曲線”到“武藏曲線”和“數字化曲線”
“微笑曲線”多年來一直被認為是中國制造業的桎梏和宿命。用比發達國家更多的資源能源、土地、勞動力消耗和污染物排放，來打造全球第一制造業大國和“世界工廠”的地位，這個代價確實有點高。況且，從全球制造業分工和價值鏈分布來看，中國總體上處于低端環節。如何才能使“微笑曲線”實現倒U型反轉呢？日本提供了一個成功的案例。
2004年日本索尼中村研究所所長中村末廣在對日本制造企業調查時發現，很多日本制造企業在加工組裝環節相較于其他業務而言創造了最高的利潤率，在坐標系中表現為一條倒U型曲線，這被命名為“武藏曲線”。次年6月，在日本經濟產業省在對近400家制造企業的調查后也得出了相同的結論，并發表在《2004年度制造業白皮書》中，有力地佐證了“武藏曲線”的存在。
“武藏曲線”不僅顛覆了“微笑曲線”，也顛覆了人們對傳統制造業價值鏈分布的認知，更顛覆了人們對中國制造業未來的方向性預期。因為長期以來，中國制造業雖然有“世界工廠”的盛譽，但往往被打上低端、低成本、低附加值和“微笑曲線”底部等標簽，在全球制造業價值鏈中處于跟隨、模仿和從屬地位。但是，數字化網絡化技術的興起，使中國制造業迎來了告別微笑曲線底部的曙光。中國制造業借助于智能制造、工業互聯網、大數據、云服務等新一代信息網絡技術，完成可以實現微笑曲線的倒U型反轉，而且使生產制造和加工組裝環節的利潤率（見下圖）。
（三）倒U型數字化曲線將創造驚人的價值空間
實現由微笑曲線向武藏曲線，進而是數字化曲線的倒U型反轉，將產生巨大的價值空間。根據2013年5月國際知名智庫——麥肯錫全球研究所（MGI）對未來可能對世界經濟產生顛覆性影響的12項技術所做的預測，到2025年，這些技術將創造14萬億—33萬億美元的市場價值。其中，與數字化網絡化技術緊密相關的移動互聯網、物聯網、云計算、自動駕駛汽車的影響最為顯著。
圖1制造業價值鏈分布的三條曲線 （資料來源：作者整理）
放眼未來的全球制造業，打造一個無所不在、智能感知、靈活高效的數字化網絡是構建現代產業體系的一項核心任務。中國當然也不會例外。推進信息化與工業化深度融合，加速向工業數字化網絡化轉型，就成為中國制造業轉型升級的一項重要戰略任務。
中國有世界上規模最大、結構最多元、體系最完整的工業體系，有最大的工業品和消費品單一市場，如果能構筑起一個體系龐大、基礎扎實、開放共享、運轉良好的互聯網生態，完全有可能引領全球制造業數字化轉型浪潮。
二、 以培育強大的數字化體系能力
作為推進制造業數字化轉型的根本路徑
實現價值曲線的倒U型反轉，推進制造業的數字化轉型是一項龐大則復雜的系統工程，不可能一蹴而就。當前，我們要做的一項重要工作就是在信息網絡技術的支撐下，培育起一個強大的數字體系能力。
（一）推動物理世界與數字虛擬世界的無縫隙連接
在工業2.0和3.0時代，工業體系總體上看是一個分散獨立、各自運轉的體系。盡管自動化設備已經開始投入工業生產領域，但是設備與設備之間、設備與操作者之間、車間與車間之間、制造商與供應商之間、一線工人與研發人員之間、企業與用戶之間、生產部門與營銷部門之間、管理層與決策層之間、企業與監管部門之間、企業與投資者之間等等，還存在相當程度的數字樊籬和信息不對稱，從而影響著企業生產經營效率和決策效率。
而借助于現代數字網絡技術的全面滲透，特別是通過工業互聯網、傳感器、CPU芯片、數字平臺、制造執行系統（MES）、設備與設備（M2M）、設備與云平臺（M2C）數據傳輸和云服務等數字化技術，將原本分散、封閉和獨立存在的自動化數控設備連接起來，形成無縫隙對接的網絡物理系統，最大限度地挖掘了現有工藝設備的潛能，避免設備和人員的無效或低效運轉，從而大大地提高了工廠生產效率。
（二）培育一支數字化理念和技術武裝的人才隊伍
在數字化競爭時代，決定成敗的關鍵因素不是數字化設備多少和網絡覆蓋率程度這些硬實力，而是主導、掌握和應用數字化技術的人，以及內化于人頭腦中的知識和技能這些軟實力。因此，能否培育一支數字化網絡化知識與技能武裝起來的人才隊伍，這才是企業數字化轉型成敗的決定性因素。
首先，培育這樣一支數字化隊伍，客觀上需要通過數字化網絡化技術的全面普及與滲透，促進員工勞動技能提升和知識結構的優化提升，從而為提高了整個供應鏈體系的勞動生產效率提高奠定基礎。同時，也有助于挖掘員工數字創造能力，讓一線員工參與到系統性創新活動當中。
其次，要讓數字化網絡化技術滲透到企業管理的各個層面，推動企業管理理念、管理模式、管理組織和管理職能實現方式等都隨之進行適應性數字化變革。
最后，要將數字化網絡化進程平行拓展到設計研發、驗證測試、采購配套、生產組裝、物流供應、營銷管理、售后服務、品牌運營、金融服務等等各個企業內部系統，并適時拓展到企業外部的經濟社會環境中去，例如能源系統、物流系統、環境系統、城市信息系統等軟硬件環境當中，通過數字生產要素的全方位流動與組合，形成一個相互作用、相互依存和動態均衡的龐大生態系統。
（三）夯實數字基礎能力
一是推進制造業領域的“公共數據庫工程”建設。重點提高數字采集與傳輸能力、分析與處理能力、共享與應用能力，這是數字基礎設施的核心要素。國家要制定規則，明確哪些數據屬于公共數據，從而必須公開，公開到什么程度，采取什么格式與傳輸標準等等。要打通封閉運行的一個個數字孤島，只有讓數字連通起來，才能優化算法，提高整體的數字產出效率。
二是推進公有云服務的開放共享與公平接入。國家應大力推進工業云服務進程，鼓勵數據采集、傳輸、分析、處理等業務能力的產業化，發揮廣大非傳統制造企業特別是高技術企業在云服務方面的能力，讓云計算更加便捷開放與公平為所有制造企業服務。當然，國家要制定監管規則，保證公有云服務的安全性和中立性，防止私有云服務對云市場的壟斷。
（四）數字生態系統的安全性與競爭性
無論是公共數據庫還是公有云服務，都無法回避安全性與競爭性這個話題。其一，國家要保證公共數據庫和公有云系統的系統安全性，重點是根據國際標準化組織的規范進行加密處理與防火墻保護，防止黑客惡意破壞、更改和泄露，確保數據的完整性、真實性與實時性。
其二，要保證公共數據庫和公有云服務的公共屬性，防止公共數據成為少數企業謀取私利，壟斷市場的工具。提供公共數據庫服務和公有云服務的機構要實現信息完全公開，接受社會監督。
其三，對于那些由少數企業開發主導的、由私有云轉變成面向社會開放的行業數據庫、操作系統和云服務平臺，政府要制定相應的監管辦法，因勢利導，因事制宜，既發揮工業數據產業化規模化的作用，同時也要最大限度地保護中小企業和廣大用戶的合法權益，防止產生數據壟斷和云服務市場壟斷。
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