石耀东：我国制造业数字化转型升级的趋势与路径

来源：国务院发展研究中心产业经济研究部 石耀东  发布：2018-06-29  阅读：1830

当前，新一轮信息网络技术革命正在深刻地改变着全球制造业的面貌。作为制造业大国的中国正在快速推进制造业强国战略的实施。凭借在移动互联网、共享经济、移动支付、电子商务等领域的先发优势，我国制造业迎来了转型升级的重大机遇。机不可失，我们应该抓住机遇，以数字化网络化发展为核心，以“中国制造2025”为抓手，以创新体制机制、营造创新生态和培育系统性创新能力为重点，推动我国制造业新动能的形成。
    一、 深刻理解和把握全球制造业
    数字化转型（digital-led transformation）的新趋势
    打造制造业的新动能，关键要在“新”字上下功夫。而“新”的一个重要内涵是就是数字化。数字化是智能化、网络化的基础和核心内涵。当前，全球制造业正在进行全方位、多层次的数字化转型，特别是工业互联网、工业大数据、工业云、人工智能等新一代信息网络技术的全方位渗透，正深刻地颠覆着制造业原有的生产方式、组织方式、商业模式、价值链分布和竞争格局。
    从生产方式看，新信息网络技术的全面应用使现有制造业的数字化、网络化、智能化、个性化、本地化、共享化、绿色化趋势更加凸显。借助于传感器、工业软件、智能机器人、工业互联网和工业云等技术的日益普及，生产过程更加智能化，生产者满足个性化需求的能力进一步增强。
    从产业组织方式看，在数字化浪潮的冲击下，传统的制造业企业正呈现网络化、平台化、分散化、扁平化的趋势。特别是大型跨国公司原有的金字塔式的科层组织架构正在变得更加扁平化，更富有弹性。首席信息官（CIO）或首席数据官（CDO）的作用日益突出，与首席技术官（CTO）一起在企业经营决策过程中扮演重要的角色。
    从商业模式看，随着一大批新技术新产品新业态的不断涌现，将从以生产厂商为中心的传统商业模式（如汽车4S店）逐渐被以消费者为中心的新兴商业模式（如苹果专卖店和特斯拉体验店）所替代。如何具备更准确地、更迅捷地抓住并满足客户体验和个性化需求的能力成为企业在市场竞争中生存和发展的重要法则。
    从价值链来看，制造业的数字化转型将重构全球制造业劳动分工和价值体系。夏普、东芝、摩托罗拉、诺基亚、阿尔卡特等众多在工业2.0、3.0时代长期霸占世界500强榜单的佼佼者，由于不能跟上数字化智能化创新步伐，陷入沉重的生存危机，难逃被收购重组的命运，一夜之间“香消玉殒”。
    从竞争格局来看，数字化将改写原有的产业竞争格局，以大而全的寡头垄断和“赢者通吃”为特征的竞争格局正在发生微妙变化，一方面，专而优的制造业单项冠军地位越来越重要，另一方面，越来越多的非传统制造企业（如互联网企业）、中小型高科技企业甚至是个体创业者开始以多种方式进入制造业领域，成为改写竞争格局的新生力量。
    二、以重构价值网络实现制造业
    “微笑曲线”的“倒U型”反转
    “微笑曲线”一直被认为是中国制造业的现状，但它并不是宿命，而是歇脚的驿站。因为技术进步以及由此激发的制度创新会彻底改写原有的价值分工体系和竞争格局。在“中国制造2025”和“制造强国战略”的引领下，中国制造业完全有能力实现“微笑曲线”的倒U型反转。
    （一）重新发现制造业的价值
    制造业比重的长期下降多年来被认为是一个经济体进入到高收入的后工业化社会的重要标志和共同特征。国际咨询机构麦肯锡公司的研究表明，历史地看，以1990年国际元来计算，当一个经济体的人均GDP达到1万国际元（即处于中等收入的工业化和城市化阶段）时，其制造业份额将达到峰值，占GDP比重大多处于30%到40%之间的水平上。此后，随着人均GDP进一步增加，制造业份额反而会缓慢下降，到3万国际元时，制造业份额甚至会低于10%。制造业比重的下降一度被认为是工业化完成以及经济体进入高收入阶段的重要标志。
    但是这种认识在进入新世纪后发生了显著变化。以美国、日本和德国等发达经济体为代表，为走出2008年国际金融危机的延宕和阴霾，开始重新审视制造业的作用，例如制造业以全球16%的GDP占据了70%的全球贸易份额、90%的企业研发投入和4500万个发达经济体就业岗位。继而提出了一系列重振制造业的战略举措，例如德国工业4.0和美国工业互联网和NNMI计划。在这些战略和计划体系当中，数字化网络化技术处于核心位置。
    （二）从“微笑曲线”到“武藏曲线”和“数字化曲线”
   “微笑曲线”多年来一直被认为是中国制造业的桎梏和宿命。用比发达国家更多的资源能源、土地、劳动力消耗和污染物排放，来打造全球第一制造业大国和“世界工厂”的地位，这个代价确实有点高。况且，从全球制造业分工和价值链分布来看，中国总体上处于低端环节。如何才能使“微笑曲线”实现倒U型反转呢？日本提供了一个成功的案例。
2004年日本索尼中村研究所所长中村末广在对日本制造企业调查时发现，很多日本制造企业在加工组装环节相较于其他业务而言创造了最高的利润率，在坐标系中表现为一条倒U型曲线，这被命名为“武藏曲线”。次年6月，在日本经济产业省在对近400家制造企业的调查后也得出了相同的结论，并发表在《2004年度制造业白皮书》中，有力地佐证了“武藏曲线”的存在。
    “武藏曲线”不仅颠覆了“微笑曲线”，也颠覆了人们对传统制造业价值链分布的认知，更颠覆了人们对中国制造业未来的方向性预期。因为长期以来，中国制造业虽然有“世界工厂”的盛誉，但往往被打上低端、低成本、低附加值和“微笑曲线”底部等标签，在全球制造业价值链中处于跟随、模仿和从属地位。但是，数字化网络化技术的兴起，使中国制造业迎来了告别微笑曲线底部的曙光。中国制造业借助于智能制造、工业互联网、大数据、云服务等新一代信息网络技术，完成可以实现微笑曲线的倒U型反转，而且使生产制造和加工组装环节的利润率（见下图）。

    （三）倒U型数字化曲线将创造惊人的价值空间
    实现由微笑曲线向武藏曲线，进而是数字化曲线的倒U型反转，将产生巨大的价值空间。根据2013年5月国际知名智库——麦肯锡全球研究所（MGI）对未来可能对世界经济产生颠覆性影响的12项技术所做的预测，到2025年，这些技术将创造14万亿—33万亿美元的市场价值。其中，与数字化网络化技术紧密相关的移动互联网、物联网、云计算、自动驾驶汽车的影响最为显著。

    图1制造业价值链分布的三条曲线 （资料来源：作者整理）

    放眼未来的全球制造业，打造一个无所不在、智能感知、灵活高效的数字化网络是构建现代产业体系的一项核心任务。中国当然也不会例外。推进信息化与工业化深度融合，加速向工业数字化网络化转型，就成为中国制造业转型升级的一项重要战略任务。
    中国有世界上规模最大、结构最多元、体系最完整的工业体系，有最大的工业品和消费品单一市场，如果能构筑起一个体系庞大、基础扎实、开放共享、运转良好的互联网生态，完全有可能引领全球制造业数字化转型浪潮。
    二、 以培育强大的数字化体系能力
    作为推进制造业数字化转型的根本路径

    实现价值曲线的倒U型反转，推进制造业的数字化转型是一项庞大则复杂的系统工程，不可能一蹴而就。当前，我们要做的一项重要工作就是在信息网络技术的支撑下，培育起一个强大的数字体系能力。
    （一）推动物理世界与数字虚拟世界的无缝隙连接
    在工业2.0和3.0时代，工业体系总体上看是一个分散独立、各自运转的体系。尽管自动化设备已经开始投入工业生产领域，但是设备与设备之间、设备与操作者之间、车间与车间之间、制造商与供应商之间、一线工人与研发人员之间、企业与用户之间、生产部门与营销部门之间、管理层与决策层之间、企业与监管部门之间、企业与投资者之间等等，还存在相当程度的数字樊篱和信息不对称，从而影响着企业生产经营效率和决策效率。
    而借助于现代数字网络技术的全面渗透，特别是通过工业互联网、传感器、CPU芯片、数字平台、制造执行系统（MES）、设备与设备（M2M）、设备与云平台（M2C）数据传输和云服务等数字化技术，将原本分散、封闭和独立存在的自动化数控设备连接起来，形成无缝隙对接的网络物理系统，最大限度地挖掘了现有工艺设备的潜能，避免设备和人员的无效或低效运转，从而大大地提高了工厂生产效率。
    （二）培育一支数字化理念和技术武装的人才队伍
    在数字化竞争时代，决定成败的关键因素不是数字化设备多少和网络覆盖率程度这些硬实力，而是主导、掌握和应用数字化技术的人，以及内化于人头脑中的知识和技能这些软实力。因此，能否培育一支数字化网络化知识与技能武装起来的人才队伍，这才是企业数字化转型成败的决定性因素。
    首先，培育这样一支数字化队伍，客观上需要通过数字化网络化技术的全面普及与渗透，促进员工劳动技能提升和知识结构的优化提升，从而为提高了整个供应链体系的劳动生产效率提高奠定基础。同时，也有助于挖掘员工数字创造能力，让一线员工参与到系统性创新活动当中。
    其次，要让数字化网络化技术渗透到企业管理的各个层面，推动企业管理理念、管理模式、管理组织和管理职能实现方式等都随之进行适应性数字化变革。
    最后，要将数字化网络化进程平行拓展到设计研发、验证测试、采购配套、生产组装、物流供应、营销管理、售后服务、品牌运营、金融服务等等各个企业内部系统，并适时拓展到企业外部的经济社会环境中去，例如能源系统、物流系统、环境系统、城市信息系统等软硬件环境当中，通过数字生产要素的全方位流动与组合，形成一个相互作用、相互依存和动态均衡的庞大生态系统。
    （三）夯实数字基础能力
    一是推进制造业领域的“公共数据库工程”建设。重点提高数字采集与传输能力、分析与处理能力、共享与应用能力，这是数字基础设施的核心要素。国家要制定规则，明确哪些数据属于公共数据，从而必须公开，公开到什么程度，采取什么格式与传输标准等等。要打通封闭运行的一个个数字孤岛，只有让数字连通起来，才能优化算法，提高整体的数字产出效率。
    二是推进公有云服务的开放共享与公平接入。国家应大力推进工业云服务进程，鼓励数据采集、传输、分析、处理等业务能力的产业化，发挥广大非传统制造企业特别是高技术企业在云服务方面的能力，让云计算更加便捷开放与公平为所有制造企业服务。当然，国家要制定监管规则，保证公有云服务的安全性和中立性，防止私有云服务对云市场的垄断。
    （四）数字生态系统的安全性与竞争性
    无论是公共数据库还是公有云服务，都无法回避安全性与竞争性这个话题。其一，国家要保证公共数据库和公有云系统的系统安全性，重点是根据国际标准化组织的规范进行加密处理与防火墙保护，防止黑客恶意破坏、更改和泄露，确保数据的完整性、真实性与实时性。
    其二，要保证公共数据库和公有云服务的公共属性，防止公共数据成为少数企业谋取私利，垄断市场的工具。提供公共数据库服务和公有云服务的机构要实现信息完全公开，接受社会监督。
    其三，对于那些由少数企业开发主导的、由私有云转变成面向社会开放的行业数据库、操作系统和云服务平台，政府要制定相应的监管办法，因势利导，因事制宜，既发挥工业数据产业化规模化的作用，同时也要最大限度地保护中小企业和广大用户的合法权益，防止产生数据垄断和云服务市场垄断。