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中图分类号:F270.7
文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2017)02-279-03
一、相关概念界定
“互联网+制造业”是两化深度融合在“互联网+”时代下的核心体现,其内涵是将互联网平台和信息通信技术融合到制造业全生命周期,以提升制造业的创新能力、生产效率和资源利用率,推动智能制造、绿色制造和服务型制造的发展,最终以新产品、新业态和商业模式等形式构建成现代制造业体系。
“互联网+制造业”和两化融合方向一致。关于二者的关系,业界有很多判断,焦点在于到底是“互联网+”还是“+互联网”。笔者看来,不管是利用信息技术改造传统制造业,还是互联网与制造业的跨界融合,核心都是两大关键领域,即信息通信技术和制造行业的深度融合,最终提升中国制造的品质,支持制造业由大变强,所以,“互联网+制造业”实质上是两化深度融合在“互联网+”时代的核心体现。
(二)“互联网+制造业”发展特点
1.在线化。在线的生产,包括产品设计的在线实现,工业互联网和物联网实现了生产过程的实时在线;在线的交易,包括工业设计、采购、网络零售、在线批发、跨境电商等都在努力实现交易的在线化;在线的数据,采购、制造、交易等数据都通过互联网实现在线化,再进行数据的积累、挖掘和使用,并通过工业大数据指导生产、经营、交易和管理;在线的消费者,通过互联网实现生产和消费的互联互通,互联网尤其是移动互联网实现终端消费者实时在线。
2.个性化。“互联网+制造业”削减了供需信息不对称,使得制造业逐步成为定制化生产,具有高度个性化、服务周期长、零库存、高度数字化等特点。未来,在C2B模式,即消费者驱动的商业模式下,生产制造系统必须具备柔性化、个性化及快速响应市场等特性,这将完全区别于传统B2C的生产制造模式。个性化不仅体现在设计生产环节,在销售和服务环节同样会出现个性化渠道和服务模式进行选择。
3.智能化。“互联网+制造业”时代,制造的智能化不仅体现在工业机器人、高端智能装备等在传统制造业的应用,更多的智能化体现在生产流程、业务协同、管理等领域。尤其是随着智能传感器技术如RFID的发展,移动网络的普及,工业数据的收集变得更加容易,而云计算等技术也使得大数据的处理变得更加高效,这些成为制造业智能化的发展基础。
4.生产小型化。当网络成为基础,个性化引导需求、装备实现智能化时,生产小型化随之得以实现。一方面,随着装备的智能化,可以通过人员减少、设备集成缩小制造空间,实现空间小型化;另一方面,个性化需求使得“少量多样”的需求增加,生产小型化更灵活、也有生存空间。同时,生产小型化更容易产生专业化的分工,将提升生产效率。
5.生态化。首先是设计的生态化,既体现在设计理念的生态化,又体现在设计过程的生态化,互联网和信息技术给予工业设计更多的创新主体和空间;其次是生产的生态化,智能化生产使得过程更高效、环保,对于能源结构和资源利用率也提到正向引导作用;最后是循环经济的发展,“互联网+制造业”给了各产业链条内部和产业之间交流互通的机会,逐步实现“零排放”、资源综合利用和再生资源回收利用等。
二、互联网与制造业融合发展面临的主要问题
(一)缺乏核心竞争力
首先,缺少核心技术,a品低端。我国制造业的各类产业仍处于较高的分散状态。目前很多企业的生产成本高,消耗却没有减少,在很多核心技术上受制于人,与世界先进水平还存在很大的差距。我国生产的产品很多都是贴牌生产,很多企业的产品设计、关键零部件都需要依赖先进国家,出口的很多产品都不是我国的自主品牌。企业的利润十分微弱,主要的利润靠的是廉价的加工费用。随着近两年人工成本的上升,企业更是举步维艰。
其次,成本上升,人才缺乏。随着传统制造业城市的经济发展、消费水平的提高,人员劳动力成本也在不断地上升加上现在很多能源、原材料等价格上涨,产品成本也随之升高与那些低成本产品的国家相比,中国在国际上的竞争力也逐渐下降。
最后,创新能力欠缺。很多传统的制造业没有自己的品牌,而是进行贴牌生产,根据客户的要求生产或者加工产品。很多企业在最开始创建的目的就是通过为其他企业加工产品来获得利润,对产品的各方面都缺乏自主创新的意识。随着企业的发展,这部分企业由于缺乏自主创新的意识,一方面没能及时地转变经营理念,另一方面,因为缺少先进的技术支持而迫不得已只能从发达国家引进外来的新技术,使得企业的发展依赖外部,企业的创新能力也远远落后于发达国家的企业。
(二)无序竞争现象较为严重
目前,将制造业转型升级融入“互联网+”大潮,己成为地方政府认可的发展路径,纷纷制定出台相关规划和政策,促进“互联网+制造业”发展。如福建省政府印发了《关于加快互联网经济发展十条措施的通知》,把工业互联网作为发展重点;湖南将大力推动“互联网+”行动计划,力争2015年实现全省移动互联网相关业务收入增长100%以上,移动互联网企业数量增长100%以上的目标;广东把物联网推进作为核心工作,用3年左右时间,使全省50%以上的制造企业完成新一轮技术改造等。竞争虽然带来产业的蓬勃发展,但盲目布局则可能埋下长久隐患。政府要呵护支持新兴业态发展,但绝不能堰苗助长。在企业层面,很多制造企业纷纷涉及“互联网+”,但融入的程度深浅不一,有些只是炒作概念,谋求特殊收益,如在股市中已有大量上市公司一旦“触网”,股价就跟着高涨。制造业发展有其自身规律,必须一步一个脚印练好内功,互联网并不能彻底改变产品自身的制造规律和工作原理,不能梦想着手握“互联网+”利器,便可一步登天。
(三)应用基础薄弱
当前,互联网技术正处于快速升级、持续换代的发展阶段,由此将带来系统兼容、标准规范、升级维护等一系列潜在风险和挑战,主要表现在:第一,“互联网+”融入传统制造业,涵盖了通信运营商、互联网企业、制造企业等多个方面,由于各方对信息互联互通、接入技术标准等难以形成统一认识,缺乏对标准规范、业务流程、管理模式、知识经验等数字化能力要素进行全面集成和充分融合,容易形成“信息孤岛”,导致信息资源不能共享。第二,软装备水平有待进一步提高,存在制造企业业务流程和信息系统两张皮现象。第三“互联网+”服务商虽然重视信息化产品研发与销售,但大多缺乏细分行业的整体解决方案,不重视为制造企业提供总体设计、客户化开发、软件系统配置和运行维护管理等整体服务,且多分布在设计制造和管理环节上,对制造业价值链高端的服务环节支撑明显不足。第四,“互联网+”公共服务平台尚未形成规模,服务能力弱,可持续发展能力不足,对制造企业转型升级发展的整体支撑不足。
三、推进“互联网+制造业”发展的具体路径思考
(一)企业层面
1.树立制造业的互联网思维模式。互联网思维,是相对工业化思维而言的,就是充分利用互联网技术、方法、价值、规则、机会,及其民主、开放、平等精神,对产品、市场、用户、服务、价值链乃至整个商业生态进行重新审视的思考方式。制造业的互联网思维,就是要用互联网时代的新思维来思考、处理、实践制造业发展中的种种问题,充分利用和发挥互联网的特性,创新资源配置方式,主动变革生产与组织方式,积极开展网络营销,在用户层面,战略制定、商业模式设计、业务开展、组织设计和企业文化建设等都要以用户为中心;在价值链层面,要与利益相关者建立“平等、开放、协作、分享”的商业生态平台,绕着用户需求和体验进行研发、设计、生产,消减产品到达用户的中间渠道环节,为用户提供更大价值;在员工层面,要与其形成民主、平等的关系,激发员工更加自主地为用户提供更优质的服务,并给员工丰厚的福利和良好的发展预期。
2.着力打造核心竞争力。第一,进行协同创新。通过网络化协同创新平台以开放、合作、共享的创新模式,整合内外部资源,借助社交网络、大数据等新业务、新技术实现与用户精准互动,促进用户深度参与、产业链上下游企业高度协同,充分调动各类主体的积极性和创造性,缩短产品研发周期,推进定制化柔性生产,快速响应,迭代创新,实现专业化、细分化的长尾效应,满足用户多样化需求。
第二,重塑制造模式。利用云计算技术进行大数据分析,以更快、更好地了解客户需求;以用户为导向、以需求为核心,进行经营策略变革,在计算智能、柔性制造基础上,通过信息控制生产模块的精细化切割与再组合,以及新的制造工艺,针对用户个性化需求,实现大规模、个性化定制生产,降低甚至消除库存;加强产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的应用,提升管理水平。
第三,向服务化转型。围绕拓展产品功能、提升交易效率、增强集成能力、满足深层需求等,向服务环节延伸产业链条,发展在线监控、全生命周期管理、总集成总承包、融资租赁、供应链金融等新业务。
(二)政府用
在推进互联网+制造业过程中,政府要主动作为,加大政策支持力度,营造良好发展环境。
第一,增强信息产业支撑保障能力。不断提高集成电路设计水平,丰富知识产权(IP)核和设计工具;加强智能设计与仿真及其工具、工业大数据处理等高端工业软件研发;突破第五代移动通信(SG)技术、超高速大容量智能光传输技术、核心路由交换技术等;加快安全可靠通信设备、网络设备等终端产品研发与应用,提升产业链整体竞争力和安全可控发展能力;围绕制造业重点行业应用形成重大信息系统产业链配套能力。
第二,加大创新支持力度。整合资源,发挥企业创新主体作用,推进建设产学研用紧密结合的技术创新体系,在云计算、物联网、移动互联网、大数据、智能终端等领域突破一批关键核心技术;建立主要由市场评价创新成果的机制,推动互联网应用创新成果在制造业领域的转化;支持建设重点行业领域制造业工程数据中心、科学研究和试验重大设施、智能制造创新设计应用中心,促进科技基础条件平台开放共享;着力健全国家制造业创新网络体系,建设一批面向区域或全国的制造业创新中心,支持众设众包、技术创新、业态创新、商业模式创新等多元创新发展;推进标准建设,组织有实力的企业联合行业协会、科研院校等行业资源共建制造业互联网应用发展联盟。
参考文献:
[1] 文芳.“互联网+制造业”是什么?[J].互联网经济,2015(06)40-43
[2] 童有好.我国互联网+制造业发展的难点与对策[J].中州学刊,2015(08)30-34
制造业服务化是发达国家制造业发展的重要趋势之一,是以客户需求为导向,以价值链延伸为基础的“产品+服务”的新型制造模式。近些年来,主要发达国家纷纷提出“再工业化”或制造业振兴计划,如美国的“制造业回归”、德国的“工业4.0”等,一个重要特点就是要推进制造业与新一代信息技术的深度融合,实现制造业的智能化和服务化发展。我国制造业面临“大而不强”、部分核心和P键技术尚需突破、价值链向“微笑曲线”两端靠近等挑战,有必要充分认识制造业服务化的本质,探索“互联网+”制造业服务化路径及应对策略,从而更好地服务于我国制造业的转型升级,提升全球竞争优势。
一、认识制造业服务化的本质
竞争优势,归根结底取决于企业为客户创造的价值(波特,1985)。对任何一家企业来说,客户之所以购买其产品而不是选择另一家企业的同类产品,看中的是产品为客户带来的价值。制造业服务化正是基于客户价值创造构建企业竞争优势的过程,而客户价值来源于对客户需求的满足和创造。
1.创造显性客户价值。显性的客户价值来自于满足客户可见的、已经察觉的需求。如面向最终消费者的制造产品满足客户的直接消费需求,机器设备作为生产工具使用满足客户进一步价值创造的需要,这些都是客户购买产品时直观的、有明确目的性的需求。我国正处于经济转型与消费升级的重要时期,需求的潜力领域在于:一是休闲娱乐旅游方面,包括对秀美环境的需求,是在人们生存和工作之外第一步需要升级的领域;二是信息交往,是顺应信息技术发展的生活方式转变,人作为社会人在交往、沟通等心理需求的延伸;三是健康养老方面,在我国逐渐步入老年社会的现实下,医药健康养老相关需求成为重要的潜力需求领域;四是子女教育成长,中国人传统家庭观念和文化传统保证了这一需求的长盛不衰;五是国家安全,这是其他一切需求的保障,更是制造业技术创新的重要推动力量;六是其他特殊的需求,如高端化、个性化的需求,是快速富裕人群的需求,也是对消费需求的一种引领,表现为跟随和模仿时尚、高端化等特征。最终消费需求的升级也带动生产这些产品的制造设备需求升级。此外,客户的需求不仅来自于国内,也来自于国外。从建立全球竞争优势的角度,制造企业的客户价值创造还应该着眼于全球市场。
2.创造隐性客户价值。隐性客户价值来源于客户潜在的、未曾觉察或意识到的需求。引领创新的制造企业就是基于对这些潜藏而未被察觉的客户需求,创造出超越客户感知和预期的产品和服务。制造业产品,除了满足客户基本的功能需求外,能否带来其他的附加价值,如新颖的外观、激发探索欲、特殊的商业模式等,对创造客户需求具有意想不到的作用。美国学者亚德里安和卡尔(2013)认为,优秀的企业满足需求,伟大的企业创造需求。瞄准客户的隐性需求创造价值,并不是说显性价值不重要。新的价值是在显性价值基础上的附加,是制造企业不断创新产品和服务满足客户需求的过程。如苹果公司的iPhone产品,除了满足客户电话、网上交流等早已发现的需求外,还具有不断更新、能够让消费者充满期待的、新奇的应用程序及设计,这种期待和能够带来再创造乐趣的功能本身就具有吸引消费者的魔力,正是这种令人着迷的客户价值创新能力带来了苹果公司的成功。
隐性需求在创造出来之后,就成为了显性需求。一些已被满足的需求在一段时间后还可能发生变化,如同样是吃的需求,原来是吃饱维持生存的需求,现在则开始追求绿色、健康、营养的搭配等功能。正是这样的变化,才使需求创造的动力之源从不衰竭,才能为企业提供源源不断的客户价值创造空间。制造企业在不断满足变化的需求过程中,那些具有先发优势或难以复制的技术诀窍、商业模式等的企业,一般更容易构建竞争优势。
二、“互联网+”制造业服务化的路径分析
为满足客户的显性和隐性需求,制造业服务化把制造和服务融合,以一种全新的制造形态来提供客户价值。“互联网+”制造业服务化,以大数据、云计算、物联网等新技术的应用为基础,形成了“制造+服务”并行融合发展的新路径。
1.“互联网+”研发设计。从改善客户体验、增加客户黏性的角度,利用互联网和大数据技术对客户行为习惯和需求变化趋势进行跟踪分析,用于产品设计的改进和研发中。互联网联通一切的特性,为加强与潜在客户沟通链接提供了更大的空间,可以通过互联网集聚更多可利用的研发设计资源,实现网上征集创意、网上发包、网上论证。“互联网+”研发设计在产品制造过程开始之前就体现客户的诉求,因此是持续服务客户创造价值的一个具有前瞻性的环节。
2.“互联网+”个性定制。适应客户需求多样化及快速变化的趋势,个性化制造成为制造业发展的一个重要特征,这就要求制造过程智能化。智能化制造是运用人工智能技术,实现人与智能机器的结合,扩大、延伸和部分地取代人在制造过程中的作用,在解决一些较为复杂和不确定的问题时,智能化制造具有更大的适应性、精准性和更高的生产率。智能化制造要根据客户的需求而改变,这显然不仅是在制造环节就可以做到的,服务意识和行动应该贯串到整个价值链中。同时,定制化、订单式生产需要大量的辅助决策程序及柔性化的硬件设施,对客户产品的制造过程本身就包括一揽子由产品和服务统一到一起的软硬件组合,仅靠制造或仅靠服务都是片面的,都不能为客户创造最大化的产品使用价值空间。
3.“互联网+”生态体系。围绕制造业核心产品,拓展纵向和横向的产业链条,形成一个共荣共生、类似生态系统的关系。在这方面,一些具有新商业模式、新型业态的企业围绕其核心应用平台,致力于拓展产品和服务的生态体系,已经取得明显效果。如国外的苹果、谷歌,分别以其核心的IOS系统和Android系统为基础,不断拓展新的软硬件产品和服务,并且随着其产品的不断升级和新的APP的推出,带动整个产业链条满足不断变化的客户需求,衍生出许多新的行业和业态。“互联网+”生态系统为所有生态链上的供应商和消费者提供了获得价值创造的机会,也为制造业核心产品不断创新进化带来长久的动力。
4.“互联网+”价值创新。传统的售后服务只包括最终消费品的退换、保修和中间制造设备的运维服务,而“互联网+”售后的价值创新还可以为客户使用产品提供持续的价值创造。这主要包括,第一,通过对前期产品客户使用情况的收集和分析,提前预知客户使用中可能遇上的问题和麻烦,在产品的设计与研发中附加解决方案,使产品在使用中的价值增加。第二,通过客户关系管理平台连接,可以获得客户使用情况的大数据,在智能分析客户使用习惯及产品本身在使用中出现的问题频率等因素后,通过服务的推送等方式提前告知客户在关键的节点对产品使用的注意事项和预设应对措施;或提供随时服务、个性化的自服务模式等,使客户的产品使用更加顺畅。第三,通过互联网形成的网络平台和产品生态系统,提供关于相关产品需求及供给的信息、相关技术的发展及应用情况、以及为更好地发挥设备效果而对原有产品的售后升级改造、增加新的功能等,都是为客户创造价值增值服务的活动,在为客户创造价值的同时,也将增强制造企业自身的竞争力。
三、推进“互联网+”制造业服务化发展的政策建议
1.把提升制造业的核心能力作为“互联网+”制造业服务化发展的基础。在“互联网+”和制造业服务化的关系中,制造能力是基础,产品制造是主体,服务化的发展是为了提高制造产品的附加值和竞争优势。“互联网+”也不是传统的销售网络化,而是互联网技术应用和制造的融合,是以客户为中心提供更有效率的制造、更好的a品体验。我国制造业在部分高精尖产品和装备上的核心技术、制造能力与发达国家仍存在一定差距,特别是一些关系到国家战略安全和具有前沿性的高新制造技术,是不能从国外购买的,因此,制造业本身能力的发展决不能放松。同时,着眼于价值创造,制造企业要充分利用互联网技术所带来的变革机会,搜寻和挖掘产品和服务的客户需求潜力领域,创造更好地满足消费者需要的产品。
2.加强“互联网+”制造业公共基础设施的建设。制造业是实体经济的最重要组成部分,是国家竞争优势的主要来源,政府要从战略层面上加强互联网及制造服务的相关基础设施建设。在“互联网+”背景下,要充分动员国家有关主管部门和地方政府的力量,在推进移动互联网设施建设、打造制造企业集群、产业园区建设、产学研结合的机制建设、动员社会资本投入等方面出台相关的具有可操作性的政策激励措施。
3.推动制造企业基于“互联网+”的价值创新。“互联网+”制造业服务化,旨在利用互联网快捷通联的特点,将互联网功能融合进为客户创造价值的流程中,提供当前不具备、但能更好地实现客户愿望的产品选择。因此,这种价值创造实质上是客户价值创新的过程。在现实中,制造企业更多的是渐变型价值创新,通过客户价值的逐渐累积建立竞争优势。而颠覆型的创新往往会由量变到质变,或通过一些非常偶然的机会发生。我国正推进创新型国家建设,在推进制造业产品、技术和工艺等创新的同时,也要将服务创新的内容纳入创新支持体系中,通过“互联网+”战略推动制造业“产品+服务”的组合创新,建立以客户为中心、融合“互联网+”制造业服务化的新生产方式、新业态和新商业模式。
4.加强制造业人力资本投入。基础制造能力的提高、制造业发展所需要的创新力量,没有人力资本的保障是难以成功的。人力资本的投资动力,从企业来说,来自于提高自身市场竞争力的需求;从国家层面,则来自于提高经济增长内生动力的要求。从构建制造业国家竞争优势的角度,加强人力资本投入,一是国家对基础研究和应用研究的投入,应该放到同等重要的位置来考量,对暂时不能创造商业利益的基础研究、冷门研究要在投入上予以保障。二是加强高等教育机构在科学、工程、技术等领域的人才培养,通过设置专门的奖学金、联合培养等方式培养制造业专业技术人才。三是对高技能工人培养的投入,培养技术精良的“工匠”,宣扬“工匠精神”,给予应有的激励。四是建立人才引进、成长和使用的激励机制,可利用市场经济提供的方法,给予股权激励,也可设置特殊贡献奖励和专门的创新创业奖励,为创新创业人才提供良好的发展创业环境。
参考文献:
[1](加)瓦科拉夫.斯米尔.美国制造:国家繁荣为什么离不开制造业[M].机械工业出版社,2015.
[2](美)亚德里安・斯莱沃斯基,卡尔・韦伯.需求:缔造伟大商业传奇的根本力量[M].浙江人民出版社,2013.
[3](美)迈克尔・波特.竞争优势[M].华夏出版社,2005.
在2015年3月的全国两会上,中国也推出了“组合拳”。政府工作报告中提出将要实施“中国制造2025”战略和“互联网+”行动计划。5月8日,《中国制造2025》正式面世,明确提出“力争用十年时间,迈入制造强国行列”。7月4日,国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,其中的“互联网+”协同制造是重点行动之一,旨在推动互联网与制造业融合,提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,发展基于互联网的协同制造新模式;在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造一批网络化协同制造公共服务平台,加快形成制造业网络化产业生态体系。
新一轮工业革命将彻底改变现有的生产方式和产业组织形式,改变国家间的比较优势,进而重塑全球产业竞争力和国际产业分工格局。新一轮工业革命也将深刻影响中国产业结构调整的路径和进程,对中国制造业转型升级构成巨大挑战。
18世纪世界第一次工业革命以来的300年间,中国从未如此近距离地接触工业革命。如今,中国的高铁技术已经处于全球领先行列,互联网规模也仅次于美国。美国著名风险投资人吉姆・布雷耶(Jim Breyer)在2014年底曾说过:“今后5年,全球最大的IT企业将是Facebook、Google、Apple、Amazon和腾讯、阿里巴巴、百度。”《中国制造2025》战略规划里面也谈到“载人航天、载人深潜、大型飞机、北斗卫星导航、超级计算机、高铁装备、百万千瓦级发电装备、万米深海石油钻探设备等一批重大技术装备取得突破”。
但是,近几年来,随着中国制造业成本不断上升,利润不断下降,许多制造业企业受到舆论和社会环境影响,开始不断地放弃本行,涉足金融和房地产等领域。制造业是金融、保险、房地产等产业发展的基石,如果大家都转向这些行业的话,未来的产业体系就仿佛空中楼阁,一旦发生经济危机或金融危机,将遭受惨重打击。
所以,毫无疑问,《中国制造2025》的方向是完全正确的。它既是中国走出制造业与工业经济困境,助力环境保护的重要手段,也是推动中国科技革命和创新发展,增强中国经济的全球影响力的必然之路。
生产技术:从关注降低成本技术到关注创新技术
一直以来,中国制造业转型升级的主要关注点是如何降低成本,如何减少不良品率,而没有将目光重点投向市场需求和创新技术。因为,中国制造业往往是靠规模,靠控制成本。虽然规模已经很大,但是很多都是委托加工;虽然号称是世界工厂,利润率实际上很低。
要转型升级,不是通过信息化手段来进一步降低成本,减少不良品率;而是要通过创新,在全球制造业分工中起引领作用,而不是仅仅代工生产。为此,《中国制造2025》才提出了,把创新摆在制造业发展全局的核心位置,完善有利于创新的制度环境,推动跨领域跨行业协同创新,突破一批重点领域关键共性技术,促进制造业数字化网络化智能化,走创新驱动的发展道路。
《中国制造2025》的总体思路为,以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越。
随着新一代信息技术在制造业领域的普及和应用,工厂车间内越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联,由此衍生出物联网、服务互联网,推动物理世界和信息世界以信息物理系统(CPS)的方式相融合。通过互通互联,云计算、大数据这些新一代信息技术,与以前的信息化、自动化技术结合在一起,工厂内的生产设备和设备之间、人与设备之间实现纵向集成,从而把整个工厂内部联结起来,形成信息物理系统,相互协同、遥相呼应。由此,生产方式从要素驱动变成了信息驱动,传统的以能量转换工具为推动力的工业经济模式将被彻底改变。
环境技术:从依赖行政手段到主动发展绿色制造
制造业是耗电耗能大户,是造成工业污染的主要发生源之一。但是,一直以来,中国的环境保护工作主要依赖行政手段。比如:2014年APEC会议期间和2015年9月3日纪念抗战胜利70周年阅兵日,北京周边的制造业企业都配合减产或停产。这虽然取得了短期效果,但却非治本之策。
而《中国制造2025》则换了一个角度,提倡以环境技术手段,从源头开始根治工业污染问题,发展绿色制造。所以,《中国制造2025》提出把绿色制造作为五项重点工程之一。这也是制造业可持续发展的必然选择。因为,中国制造业依然没有摆脱高投入、高消耗、高排放的粗放发展模式,要解决发展与资源环境的制约问题,唯一出路就是工业节能减排与综合利用,绿色制造、绿色发展。而且,加快推进传统制造业转型升级,提高生产效率,也需要建立一个高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。这其中,不仅仅是生产制造过程的节能减排,还包括产品的绿色节能。
智能制造:降低成本、缩短工期、减少能耗、大规模定制
《中国制造2025》主要侧重于产业与政策,工业4.0主要侧重于技术与模式,所以二者不太一样。不过,它们也有一大共同点,那就是智能制造。
《中国制造2025》将智能制造作为主攻方向,旨在推进制造过程智能化。一方面,加强工业软件与管理软件的信息化,加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控;另一方面,推进生产设备或生产线的自动化,建设智能工厂/数字化车间,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺实时监测和自适应控制。
通过“信息化+自动化”,形成智能化,实现智能工厂,实施智能制造。当然,每个行业和每个企业的信息化、自动化方式方法各不相同。但是,通过信息化与自动化的深度融合,形成智能制造之后,必然会提高效率,降低成本,缩短工期,降低能耗,满足不确定情况下的市场需求。所以,在《中国制造2025》的“智能制造”中,明确提出,到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期缩短30%,不良品率降低30%;到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生产周期缩短50%,不良品率降低50%。
在信息驱动下,未来制造业的产品制造过程将充分体现智能制造的价值。即既能够科学地编排生产工序,提升生产率,实现个性化定制生产,还可以调整资源使用,采用最节约能耗的方式。
中国如何应对新一轮工业革命
笔者认为主要有两点:一是重新挖掘比较成本的优势;二是提升制度创新和管理变革能力。
1.重新挖掘比较成本优势。以前中国制造业迅速崛起主要得益于劳动力成本、原材料成本以及廉价的工业用地等资源所构成的比较成本优势。尽管中国已经进入成本优势衰弱阶段,但应该充分认识到“危机是威胁也是机会”。因为,新一轮工业革命将彻底改变生产模式和组织形式,生产成本将大幅减少,生产模式将大幅转变。也就是说,新一轮工业革命不再偏重劳动力成本、原材料成本以及廉价的工业用地等资源所构成的比较成本优势,将导致国家间的比较优势格局发生较大变化。
与此同时,我们也有了新的比较优势。比如说,自贸区方便了制造业产品的跨境交易,将简化零部件进口,带动产品出口;电子商务巨头铺设的现代化物流体系遍及各省市、各区县,甚至许多村落,这实际上也是一个优势,它缩短了采购和销售的时间,也就相应地缩短了产品的生产工期,加快其面市步伐;还有便捷的高铁,现在虽然还没有用于物流,但是使人员的流动变得更加便捷,企业销售人员在跑市场时也节约了时间,扩大了范围。
2.提升制度创新和管理变革能力。随着新一轮工业革命的到来,平台型企业、网络化组织、开放式创新、大规模定制、社会化生产等行为将更加普遍。所以,生产者与消费者的互动将更加紧密,中小企业的作用将更加突出,对市场需求的快速反应将更加重要。这些变化都要求适时、适度的制度创新和管理变革能力,这对中国相对薄弱的制度创新和管理变革能力构成现实挑战。
此外,新一轮工业革命时代,是数据制造、互联制造、智能制造的时代。《中国制造2025》提出的“国家制造业创新中心”需要既有实践经验,又有产业研究经历,既懂机床、自动化等工业,又懂计算机软件、大数据等信息化技术的跨界人才来引领。
【中图分类号】F49 【文献标识码】A
【DOI】 10.16619/ki.rmltxsqy.2015.19.006
“工业互联网”中的智能制造
过去20年,互联网是改变社会、改变商业最重要的技术;如今,物联网的出现,让许多物理实体具备了感知能力和数据传输的表达能力;未来,随着移动互联网、物联网以及云计算和大数据技术的成熟,生产制造领域将具备收集、传输及处理大数据的高级能力,使制造业形成工业互联网,带动传统制造业的颠覆与重构。
“工业互联网”的概念最早是由美国通用电气公司(GE)于2012年提出的,随后联合另外四家IT巨头组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念大力推广开来。“工业互联网”主要含义是,在现实世界中,机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起,带动工业革命和网络革命两大革命性转变。
工业互联网联盟的愿景是使各个制造业厂商的设备之间实现数据共享。这就至少要涉及到互联网协议、数据存储等技术。而工业互联网联盟的成立目的在于通过制定通用的工业互联网标准,利用互联网激活传统的生产制造过程,促进物理世界和信息世界的融合。
工业互联网基于互联网技术,使制造业的数据流、硬件、软件实现智能交互。未来的制造业中,由智能设备采集大数据之后,利用智能系统的大数据分析工具进行数据挖掘和可视化展现,形成“智能决策”,为生产管理提供实时判断参考,反过来指导生产,优化制造工艺(图1)。
智能设备可以在机器、设施、组织和网络之间实现共享促进智能协作,并将产生的数据发送到智能系统。
智能系统包括部署在组织内的机器设备,也包括互联网中广泛互联的软件。随着越来越多的机器设备加入工业互联网,实现贯通整个组主和网络的智能设备协同效应成为可能。深度学习是智能系统内机器联网的一个升级。每台机器的操作经验可以聚合为一个信息系统,以使得整套机器设备能够不断地自行学习,掌握数据分析和判断能力。以往,在单个的机器设备上,这种深度学习的方式是不可能实现的。例如,从飞机上收集的数据加上航空地理位置与飞行历史记录数据,便可以挖掘出大量有关各种环境下的飞机性能的信息。通过这些大数据的挖掘与应用,可以使整个系统更聪明,从而推动一个持续的知识积累过程。当越来越多的智能设备连接到一个智能系统之中,结果将是系统不断增强并能自主深度学习,而且变得越来越智能化。
工业互联网的关键是通过大数据实现智能决策。当从智能设备和智能系统采集到了足够的大数据时,智能决策其实就已经发生了。在工业互联网中,智能决策对于应对系统越来越复杂的机器的互联、设备的互联、组织的互联和庞大的网络来说,十分必要。智能决策就是为了解决系统的复杂性。
当工业互联网的三大要素――智能设备、智能系统、智能决策,与机器、设施、组织和网络融合到一起的时候,其全部潜能就会体现出来。生产率提高、成本降低和节能减排所带来的效益将带动整个制造业的转型升级。
所以说,“工业互联网”代表了消费互联网向产业互联网的升级,增强了制造业的软实力,使未来制造业向效率更高、更精细化发展。
“工业4.0”中的智能制造
2009到2012年欧洲深陷债务危机,德国经济却一枝独秀,依然坚挺。德国经济增长的动力来自其基础产业――制造业所维持的国际竞争力。对于德国而言,制造业是传统的经济增长动力,制造业的发展是德国工业增长不可或缺的因素,基于这一共识,德国政府倾力推动进一步的技术创新,其关键词是“工业4.0”。
“工业4.0”中,互联网技术发展正在对传统制造业造成颠覆性、革命性的冲击。网络技术的广泛应用,可以实时感知、监控生产过程中产生的海量数据,实现生产系统的智能分析和决策,使智能生产、网络协同制造、大规模个性化制造成为生产方式变革的方向。“工业4.0”所描绘的未来的制造业将建立在以互联网和信息技术为基础的互动平台之上,将更多的生产要素更为科学地整合,变得更加自动化、网络化、智能化,而生产制造个性化、定制化将成为新常态。
自动化只是单纯的控制,智能化则是在控制的基础上,通过物联网传感器采集海量生产数据,通过互联网汇集到云计算数据中心,然后通过信息管理系统对大数据进行分析、挖掘,从而作出正确的决策。这些决策附加给自动化设备的是“智能”,从而提高生产灵活性和资源利用率,增强顾客与商业合作伙伴之间的紧密关联度,并提升工业生产的商业价值(图2)。
生产智能化。全球化分工使得各项生产要素加速流动,市场趋势变化和产品个性化需求对工厂的生产响应时间和柔性化生产能力提出了更高的要求。“工业4.0”时代,生产智能化通过基于信息化的机械、知识、管理和技能等多种要素的有机结合,从着手生产制造之前,就按照交货期、生产数量、优先级、工厂现有资源(人员、设备、物料)的有限生产能力,自动制订出科学的生产计划。从而,提高生产效率,实现生产成本的大幅下降,同时实现产品多样性、缩短新产品开发周期,最终实现工厂运营的全面优化变革。
传统制造业时代,材料、能源和信息是工厂生产的三个要素(图3)。传统制造业发展的历史,就是工厂利用材料、能源和信息进行物质生产的历史。材料、能源和信息领域的任何技术革命,必然导致生产方式的革命和生产力的飞跃发展。但是,随着移动互联网和云计算、大数据技术的发展,计算机到智能手机等移动终端的演进,越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联。由此衍生出物联网、服务互联网和数据网,推动着物理世界和信息世界以信息物理系统(CPS)的方式相融合。也可以说,是这种技术进步使得制造业领域实现了资源、信息、物品、设备和人的互通互联。
通过互通互联,云计算、大数据这些新的互联网技术,和以前的自动化的技术结合在一起,生产工序实现纵向系统上的融合,生产设备和设备之间,工人与设备之间的合作,把整个工厂内部的要素联结起来,形成信息物理系统,互相之间可以合作、可以响应,能够开展个性化的生产制造,可以调整产品的生产率,还可以调整利用资源的多少、大小,采用最节约资源的方式。
“工业4.0”时代,在智能工厂中,CRM(Customer Relationship Management,客户关系管理)、PDM(Product Data Management,产品数据管理)、SCM(Supply chain management,供应链管理)等软件管理系统可能都将互联。届时,接到顾客订单后的一瞬间,工厂就会立即自动地向原材料供应商采购。原材料到货后,将被赋予数据,“这是给某某客户生产的某某产品的某某工艺中的原材料”,使“原材料”带有信息。带有信息的原材料也就意味着拥有自己的用途或目的地。在生产过程中,原材料一旦被错误配送到其他生产线,它就会通过与生产设备开展“对话”,返回属于自己的正确的生产线;如果生产机器之间的原材料不够用,生产机器也可以向订单系统进行“交涉”,来增加原材料数量;最终,即便是原材料嵌入到产品内之后,由于它还保存着路径流程信息,将会很容易实现追踪溯源(图4)。
设备智能化。在未来的智能工厂,每个生产环节清晰可见、高度透明,整个车间有序且高效地运转。“工业4.0”中,自动化设备在原有的控制功能基础上,附加一定的新功能,就可以实现产品生命周期管理、安全性、可追踪性与节能性等智能化要求。这些为生产设备添加的新功能是指通过为生产线配置众多传感器,让设备具有感知能力,将所感知的信息通过无线网络传送到云计算数据中心,通过大数据分析决策进一步使得自动化设备具有自律管理的智能功能,从而实现设备智能化。
“工业4.0”中,在生产线、生产设备中配备的传感器,能够实时抓取数据,然后经过无线通信连接互联网传输数据,对生产本身进行实时的监控。设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合形成了信息物理系统(CPS),使得生产大数据传到云计算数据中心进行存储、分析,形成决策并反过来指导设备运转。设备的智能化直接决定了“工业4.0”所要求的智能生产水平。
能源管理智能化。近年来,环境和节能减排已成为制造业最重视的课题之一。许多制造业企业都已经开始应用信息技术,对生产能耗进行管理,以最具经济效益的方式,部署工业节能减排与综合利用的智能化系统架构,从资源、原材料、研发设计、生产制造到废弃物回收再利用处理,形成绿色产品生命周期管理的循环。
供应链管理智能化。在传统的制造业生产模式中,无论是工厂还是供应商,都需要为制造业的零部件或原材料的库存付出一定的成本支出,由于供应商和工厂之间的信息不对称和非自动的信息交换,生产的模式只能采用按计划或按库存生产的模式,灵活性和效率受到了约束。
“工业4.0”时代,复杂的制造系统在一定程度上也加速了产业组织结构的转型。传统的大型企业集团掌控的供应链主导型将向产业生态型演变,平台技术以及平台型企业将在产业生态中的展现出更多的作用。因此,企业竞争战略的重点将不再是做大规模,而将是智能化的供应链管理,在不断变化的动态环境中获得和保持动态的供需协调能力。
供应链管理智能化将统一工厂的零部件库存和供应商的生产流程,从而保证工厂的零部件库存的最小化,降低库存带来的风险,降低生产成本。供应链管理智能化要求企业间的信息采用基于事件驱动的方式交换信息,信息的交换是实时的,并且对方同样可以做出实时的反应,供应链上不同企业的运作效率与在同一个企业中不同部门的运作一样敏捷,具有满足不断变化的需求的适应性。供应链管理智能化将为供应链上的企业带来更大的利益,供应链上各个企业的协同制造将为降低制造成本、物流成本,缩短制造周期,提供更好的服务和有力的保障。
实现上述四个智能化体现了“工业4.0”的宏大愿景。“工业4.0”认为实现上述四个智能化其实是一个简单的概念:将大量的有关人、信息管理系统、自动化生产设备等物体融入到信息物理系统(CPS)中,在制造系统中,利用产生的数据为企业服务,协同企业的生产和运营。
智能制造的内涵
无论是德国的“工业4.0”,还是美国的“工业互联网”,其实质与我国工业和信息化部推广的“两化融合”战略大同小异。某种程度上说,以智能制造为代表的新一轮工业革命或许对于我国制造业是一个很好的机会,也可能是我国制造业转型升级的一个重要机遇。
工厂内实现“信息物理系统”。德国“工业4.0”其实就是基于信息物理系统(CPS)实现智能工厂,最终实现的是制造模式的变革。CPS概念最早是由美国国家基金委员会在2006年提出,被认为有望成为继计算机、互联网之后世界信息技术的第三次浪潮。
CSP是融合技术,包括计算、通信以及控制(传感器、执行器等)。中国科学院何积丰院士指出:“CPS,从广义上理解,就是一个在环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统,它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能,以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。CPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合,构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的CPS网络,并最终从根本上改变人类构建工程物理系统的方式。”
目前所说的制造业信息化,首先强调的是CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)、CAM (Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)等工业软件和PPS(生产计划控制系统)、PLM(产品生命周期管理)等信息化管理系统。主要应用于由上而下的集中式中央控制系统。
而信息物理系统(CPS)则通过物体、数据以及服务等的无缝连接,实现了生产工艺与信息系统融合,形成了智能工厂。物联网和服务互联网分别位于智能工厂的三层信息技术基础架构的底层和顶层。最顶层中,与生产计划、物流、能耗和经营管理相关的ERP、SCM、CRM等,和产品设计、技术相关的PLM处在最上层,与服务互联网紧紧相连。中间一层,通过CPS物理信息系统实现生产设备和生产线控制、调度等相关功能,从智能物料供应,到智能产品的产出,贯通整个产品生命周期管理。最底层则通过物联网技术实现控制、执行、传感,实现智能生产(图5)。
智能工厂的产品、资源及处理过程因CPS的存在,将具有非常高水平的实时性,同时在资源、成本节约中也颇具优势。智能工厂将按照重视可持续性的服务中心的业务来设计。因此,灵活性、自适应以及机械学习能力等特征,甚至风险管理都是其中不可或缺的要素。智能工厂的设备将实现高级自动化,主要是由基于自动观察生产过程的CPS的生产系统的灵活网络来实现的。通过可实时应对的灵活的生产系统,能够实现生产工程的彻底优化。同时,生产优势不仅仅是在特定生产条件下一次性体现,也可以实现多家工厂、多个生产单元所形成的世界级网络的最优化。
工厂间实现“互联制造”。随着信息技术和互联网、电子商务的普及,制造业市场竞争的新要求出现了变化。一方面,要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息,及时对市场需求做出快速反应;另一方面,要求制造业企业能够将各种资源集成与共享,合理利用各种资源。
互联制造能够快速响应市场变化,通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源,在提高产品质量的同时,减少产品投放市场所需的时间,增加市场份额;能够分担基础设施建设费用、设备投资费用等,减少经营风险。通过互联网实现企业内部、外部的协同设计、协同制造和协同管理,实现商业的颠覆和重构。通过网络协同制造,消费者、经销商、工厂、供应链等各个环节可利用互联网技术全流程参与。传统制造业的模式是以产品为中心,而未来制造业通过与用户互动,根据用户的个性化需求,然后开始部署产品的设计与生产制造。
另外,作为一个未来的潮流,工厂将通过互联网,实现内、外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。随之而来,采集并分析生产车间的各种信息向消费者反馈,从工厂采集的信息作为大数据经过解析,能够开拓更多的、新的商业机会。经由硬件从车间采集的海量数据如何处理,也将在很大程度上决定服务、解决方案的价值。
过去的制造业只是一个环节,但随着互联网进一步向制造业环节渗透,网络协同制造已经开始出现。制造业的模式将随之发生巨大变化,它会打破传统工业生产的生命周期,从原材料的采购开始,到产品的设计、研发、生产制造、市场营销、售后服务等各个环节构成了闭环,彻底改变制造业以往仅是一个环节的生产模式。在网络协同制造的闭环中,用户、设计师、供应商、分销商等角色都会发生改变。与之相伴而生,传统价值链也将不可避免的出现破碎与重构。
工厂外实现“数据制造”。满足消费者个性化需求,一方面需要制造业企业能够生产或提供符合消费者个性偏好的产品或服务,一方面需要互联网提供消费者的个性化定制需求。由于消费者人数众多,每个人的需求不同,导致需求的具体信息也不同,加上需求的不断变化,就构成了产品需求的大数据。消费者与制造业企业之间的交互和交易行为也将产生大量数据,挖掘和分析这些消费者动态数据,能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计等创新活动中,为产品创新作出贡献。
因此,大数据将构成制造业智能化的一个基础。大数据在制造业大规模定制中的应用除了围绕定制平台这一核心之外,还包括数据采集、数据管理、订单管理、智能化制造等。定制数据达到一定的数量级,就可以实现大数据应用,通过对大数据的挖掘,实现流行预测、精准匹配、时尚管理、社交应用、营销推送等更多的应用(图6)。同时,大数据能够帮助制造业企业提升营销的针对性,降低物流和库存的成本,减少生产资源投入的风险。
“数据制造”时代,互联网技术将全面嵌入到工业体系之中,将打破传统的生产流程、生产模式和管理方式。生产制造过程与业务管理系统的深度集成,将实现对生产要素的高度灵活配置,实现大规模定制生产。从而,将有力推动传统制造业加快转型升级的步伐。毫无疑问,“数据制造”将会改变制造业思维,给制造业带来更多的灵活性和想象空间,也或将颠覆制造业的游戏规则。
对我国的启示
没有强大的制造业,一个国家将无法实现经济快速、健康、稳定的发展,劳动就业问题将日趋突显,人民生活难以普遍提高,国家稳定和安全将受到威胁,信息化、现代化将失去坚实基础。改革开放以来的30多年中,中国经济经历了接近10%的高速增长阶段,而制造业是我国经济高速增长的引擎。目前,我国尚处于工业化进程的中后期,制造业创造了GDP总量的三分之一,贡献了出口总额的90%,未来几十年制造业仍将是我国经济的支柱产业。
重新定义“智能制造”的关键词。进入21世纪以来,制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。特别是2008年金融危机之后,世界各国为了寻找促进经济增长的新出路,开始重新重视制造业,欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度;美国于2011年提出“先进制造业伙伴计划”,旨在增加就业机会,实现美国经济的持续强劲增长。美国国家科学技术委员会于2012年2月正式了《先进制造业国家战略计划》,德国于2013年4月推出《工业4.0战略》。我们应该通过比较研究《美国先进制造业国家战略计划》《德国工业4.0战略》等资料中的先进制造业关键词,进而来定义未来制造业的发展方向(图7)。
一是软性制造。大规模制造时代,传统的制造环节利润空间越来越受到挤压。所以,从发达国家发展先进制造业的战略规划中均可以看到,制造业的概念和附加值正在不断从硬件向软件、服务、解决方案等无形资产转移。相对于传统制造业,如今的制造业是软件带给硬件功能、控制硬件、对硬件造成极大影响。同时,与以往的硬件商品所不同,目前的制造业中,对商品附属的服务或者基于商品上面的解决方案的需求正在快速增加。
所谓软性制造,就是增加产品附加价值、拓展更多、更丰富的服务与解决方案。因为相对于硬件,产品内置的软件、附带的服务或者解决方案通常是软性和无形的,都是“看不见”的事物,所以称之为软性制造。
软性制造不再将“硬件”生产视为制造业,而认为“软件”在制造业中不断发挥主导作用,商品产生的服务或解决方案将对制造业的价值产生巨大影响。所以,未来的制造业需要放弃传统的“硬件式”的思维模式,而要从软件、服务产生附加值的角度去发展制造业。软件、服务在整个制造业价值链中所占的比重将越来越大,呈现显著的增长趋势。未来制造业企业向顾客提供的不再是单纯的产品,而是各种应用软件与服务形态集成于一体的整体解决方案。
二是从“物理”到“信息”的趋势。以往,每当提及制造业,恐怕都认为是各种零部件构成硬件产品的核心。随着封装化、数字化的发展,零部件生产加工技术加速向新兴市场国家转移,这样,零部件本身的利润就难以维系。因此,发达国家制造业开始更加注重通过组装零部件进行封装化,将部分功能模块化,将系列功能系统化,来提升附加价值。
模块化是将标准化的零部件进行组装,以此来设计产品。从而能够快速响应市场的多样化需求,满足消费者的各项差异化需求。以往,在产品生产过程中,需要付出很多时间和成本,如果将复杂化的产品通过几个模块进行组装,就能够同时解决多样化和效率化的问题。
但是,模块化本身不过是产品的一项功能,未来制造业将更加重视在通过模块化和封装化的基础上进行系统化,拓展新的应用与服务。如果以系统化为主导,就能相对于“物理”意义上的零部件,获取更多的带有“信息”功能的附加价值。相反,如果不掌控系统的主导权,无论研发出的零部件的质量和功能多么好,也难以成为市场价格的主导者。
三是从“群体”到“个体”的趋势。在发达国家,以规模化为对象的量产制造业将生产基地转移至新兴市场国家,以定制化为重点的多种类小批量制造业渐渐成为主流。同时,消费者本身也将有能力将自己的需求付诸生产制造。也就是说,“大规模定制”随着以3D打印为代表的数字化和信息技术的普及带来的技术革新,将制造业的进入门槛降至最低,不具备工厂与生产设备的个人也能很容易地参与到制造业之中。制造业进入门槛的降低,也意味着一些意想不到的企业或个人将参与到制造业,从而有可能带来商业模式的巨大变化。
“个性化”首先是美国大力推进的。在美国的文化背景下,个性要比组织色彩强烈。制造业的“个性化”趋势不仅仅是美国制造业回归,还将带动旧金山等大城市制造业的兴盛,一些专注于通过信息技术使得生产工程高效化、专业性的小规模手工制作的制造业将在市区内盛行,它们根据消费者的需求进行柔性的定制化服务,凭借独特的设计,与大量生产形成差异化竞争。
四是互联制造。随着信息技术和互联网、电子商务的普及,制造业市场竞争的新要求出现了变化。一方面,要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息,及时对市场需求做出快速反应;另一方面,要求制造业企业能够将各种资源集成与共享,合理利用各种资源。
互联制造能够快速响应市场变化,通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源,提高产品质量,减少产品投放市场所需的时间,增加市场份额。另外,作为一个未来的潮流,工厂将通过互联网,实现内、外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。
美国因为有Google、Apple、IBM等IT巨头和无数的IT企业,所以在大数据应用上较为积极,非常重视对社会带来新的价值。Google不断将制造业企业收购至麾下,就是希望掌握主导权。同时,作为美国大型制造业企业的一个代表,GE公司也开始加强数据分析和软件开发,从车间采集数据,进行解析,提供解决方案,开拓新的商业机会。德国将“工业4.0”视为国家战略,将工厂智能化视为国家方针。通过信息技术,最大限度的发挥工厂本身的能力(表1)。
把“两化”深度融合作为主要着力点。工业和信息化部成立以来,一直致力于推进“两化融合”工作,通过信息化的融合与渗透,对传统制造业产生革命性影响。“工业4.0”本质上是由信息技术引发的,与我国的“两化融合”有异曲同工之处。在未来制造业中,我们应该将“两化深度融合”作为主要着力点,进一步继续加快推进信息化、自动化和智能化。
首先,研究部署信息物理系统(CPS)平台,实现“智能工厂”的“智能制造”。智能制造已成为全球制造业发展的新趋势,智能设备和生产手段在未来必将广泛替代传统的生产方式。而信息物理系统(CPS)将改变人类与物理世界的交互方式,使得未来制造业中的物质生产力与能源、材料和信息三种资源高度融合,为实现“智能工厂”和“智能制造”提供有效的保障。美国、德国等世界工业强国都高度重视信息物理系统的构建,加强战略性、前瞻性的部署,并已然取得了积极的研究进展。而我国目前的制造业发展仍然以简单地扩大再生产为主要途径,迫切需要通过智能生产、智能设备和“工业4.0”理念来改造和提升传统制造业。
其次,推动制造业向智能化发展转型的同时,同步推动制造业的模式和业态的革新。主要体现在,从大规模批量生产向大规模定制生产的革新、从生产型制造向服务型制造的革新、从集团式全能型生产向网络式协同制造的革新、从两化融合向工业互联网的革新。
记者:对于“中国制造2025”,请您为中国制造勾勒一个形象。未来中国制造业由大变强,您的信心源自哪里?
苗圩:如果说简单概括一下中国制造目前的情况,有一个标志性的事件值得我们关注,就是在应对国际金融危机的挑战过程当中,2010年我国再次成为制造业第一大国。得到这个消息以后,我让我们的研究机构又去查了一下,历史上中国曾经是制造业的第一大国,但是什么时候把第一大国这个位置给丢了呢?我们的研究机构查了相关资料以后,给我的结论是大约在1850年前后,中国丢掉了制造业第一大国这个位置。那么经历了150年,我们又重回制造业第一大国这个位置,这对我们是非常值得骄傲的一件事情。但是大家也都知道,我们虽然是制造业的大国了,但是大而不强。我们从现在开始,要从制造业大国向制造业强国去转变,这就是我们制订“中国制造2025”的一个时代背景。
记者:“中国制造2025”是我们国家制造业一个纲领性的文件。它将从哪些方面使中国由制造大国向制造强国转变?
苗圩:为了简单好记,大概可以用“一二三四、五五、十”,这么一个总体的结构来概括。
所谓“一”,就是一个目标,我们要从制造业大国向制造业强国去转变,最终要实现我们制造业强国的一个目标。
所谓“二”,就是通过两化融合发展来实现这个目标。党的十提出了用信息化和工业化深度融合来引领和带动整个制造业的发展,这也是我们制造业所要占据的一个制高点。
所谓“三”,就是要通过“三步走”的一个战略,大体上每一步用十年左右的时间来实现我们从制造业大国向制造业强国转变的目标。
所谓“四”,就是我们确定了四项原则。第一项原则是市场主导、政府引导,第二项原则是既立足当前,又着眼长远。第三项原则是全面推进、重点突破。第四项原则是自主发展和合作共赢。
所谓“五五”是有两个五,第一就是有五条方针,即创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化和人才为本。还有一个五就是实行五大工程。第一个就是制造业创新中心的建设工程;第二个就是强化基础的工程,我们叫强基工程;第三个是智能制造工程;第四个是绿色制造工程;第五个是高端装备创新工程。
最后就是十个领域,作为重点的领域,在技术上、在产业化上寻求突破。比如说新一代信息技术产业,比如说高端船舶和海洋工程,比如说航天航空这个领域,比如说新能源汽车领域等等,选择了十个重点领域进行突破,这就是整个中国制造业中国制造2025的主要内容。
制造业将告别“缺核少芯”
记者:刚才我们谈到了我们国家制造业缺核少芯,这个对中国制造有何影响?如何弥补这方面的缺陷?对核心技术和芯片产业的发展,国家有哪些政策规划?
苗圩:先讲芯片,主要是以集成电路为代表的现代化的信息技术的核心。去年我们光用在进口芯片上的外汇就超过了2100亿美元,成为单一产品进口最大的用汇领域,甚至超过了整个石油进口所使用的外汇。除了花钱,更关键的就是,高端的集成电路,是我们发展很急需的,但是它的一些装备,还受到了一些西方国家对我们出口的限制。高端芯片不解决,对我们整个电子信息行业的发展形成最大的一个瓶颈。所以根据这些情况,去年国务院就制订出台了一个关于鼓励和支持集成电路产业发展的实施纲要。在文件出台以后,我们也采取了一系列的措施鼓励和支持集成电路产业发展。其中有一项比较引起大家关注的,就是我们设立了一个总额超过1200亿元的产业投资基金,按照市场化的方式去运作,来解决集成电路的融资问题。
第二个就是缺少一些核心技术,这些技术也是对于整个制造业发展至关重要的。比如飞机发动机、燃气轮机等等,这些方面的核心技术,我们现在还不掌握。我们要通过“中国制造2025”的和组织实施,促使一些行业在共性技术方面取得明显的突破,来引领和带动整个新一轮中国制造业的发展。
记者:当前中国的制造业的短板在哪?优势何在?最大的瓶颈又是什么?我们需要用什么样的方法继续向前推进或者上一个更高的台阶?
苗圩:首先讲我们的优势。第一,我们有一个巨大的市场,并且还有日益快速增长的市场需求。第二,我们有一大批充满着生机和活力的企业。第三,我们有一个发展制造业的长期方针和战略。第四,我们还有一大批的人力资源,特别是新时期我们以大学生为代表的这些高素质的人才队伍,源源不断地充实到我们制造业里头来,这是我们的四大优势。
当然我们发展当中也有短板,按照问题导向,首先我们技术上还缺少持之以恒地对创新的投入和创新引领发展的理念。其次,我们在产品质量方面,还存在着不少问题。中国的制造并不意味着是一流的品质,一流的产品质量。第三,我们的结构还不够优化,虽然我们有大量的企业,但是真正具有国际竞争力的企业还比较少;虽然我们有大量的人才,但是缺少跨国公司的领军型的人才。第四,我们面临资源环境的约束越来越强烈,我们要节能,要减排,还要发展,怎么处理好这方面的关系是个问题。第五,我们还需要有源源不断的新的劳动力红利,来补充我们的发展。前30多年,我们基本上是靠农村富余劳动力的转移,支撑了整个中国制造业的高速发展。那么随着人口红利逐渐的消失,我们新一轮的发展需要的是人才,各个领域、各个层级的人才,具有知识、具有技能的人才来支撑整个中国制造业的发展。
以上就是我们的优势和我们的短板。
所以“中国制造2025”提出了五条方针,叫做创新驱动、质量为先、结构优化、绿色发展、人才为本这五条基本方针,这就是针对我们目前存在的问题,在新一轮发展当中必须要遵循的一个基本考量。新一轮发展就是按照这五个方针逐渐展开,来解决这些短板的问题。
抢占制造业发展制高点
记者:我们知道早在一两年前,甚至更早一点的时间,大家就一直在讨论发达国家制造业回归的问题。世界上很多国家都在制定制造业发展战略,抢占制造业发展制高点,那么我们在今年正式提出“中国制造2025”,是出于什么样的战略考虑?
苗圩:世界各国在应对国际金融危机,通过正面的和反面的经验和教训深刻地认识到,任何时候都不能放弃对实体经济发展的支持。如果放弃了这一点,受到的影响和冲击就非常巨大,如果没有放弃,一直坚持这一点的话,受到的冲击和影响相对就小。那么从应对国际金融危机的过程当中,从国际上来看,世界各国纷纷提出了重返制造业、振兴装备制造业、实行新的工业化发展计划等等,各国的叫法不太一样,但是都出台了一系列的制造业发展的战略、规划、计划。从我们国内的情况来看,中国经济发展已经进入了一个新的常态。新常态就是由高速增长向中高速增长的一个转变,要改变过去我们长期在制造业价值链的低端发展,向中高端发展去迈进。
那么,根据这些情况,我们要研究中国的战略到底怎么去应对新一轮的发展。从制造业本身来说,经过六十多年的建设,特别是改革开放三十多年的发展,可以说已经建成了一个门类比较齐全的工业体系,整个产业的规模已经做到世界第一,大概占整个世界制造业20%左右的份额,已经成为制造业大国。那么引领和带动整个新一轮发展的方向设定在哪里,发展的路径是什么,我们要采取哪些措施,在哪些领域加快发展,来促进中国从制造业大国向制造业强国去转变,需要我们深入研究。这就是我们制订“中国制造2025”的总体考虑。
“中国制造2025”与
德国“工业4.0”异曲同工
记者:正如您刚才所说,事实上不单是中国在为自己的制造业发展做一个规划,世界上很多国家都在做同样的事情。而现在大家说到制造业的发展,谈得最多的是工业4.0,我们知道“工业4.0”最早提出是在德国。如果做一个对比的话,“中国制造2025”和德国“工业4.0”间的相同和不同之处在哪里?
苗圩:我们仔细分析了德国提出的“工业4.0”和中国制造2025,可以说从大的方向上来说,是不谋而合、异曲同工。所谓相同的地方,就是更多的以信息技术和先进制造业的结合,或者说以互联网+先进制造业的结合,来带动整个新一轮制造业发展。发展的最大动力还在于信息化和工业化的深度融合,或者用德国人的讲法,叫CPS系统,即信息物理系统。这是相同的地方。
所谓不同的地方,两国工业发展的阶段不同。从德国来说,他们基本上实现了3.0,现在正在从3.0向4.0发展,也就是生产的自动化向网络信息化这方面去迈进。不同的企业可能走在3.2、3.5。我们跟德国方面进行过交流,他们认为德国也需要八到十年的时间,来达到德国“工业4.0”这么一个整体的目标。就中国的工业来说,我们地区之间、行业之间、企业之间还存在着很大的差距,我们甚至有的企业还要补2.0到3.0这一课,就是从电气化到自动化这一课,同时也要适应整个发展的需要。所以我们不同的企业,针对自己所处的发展阶段,要加速发展。
当然有一个最好、最大的机遇,就是互联网技术在制造业的应用,这将成为新一轮加快发展的一个最大的催化剂和最大的一个引擎。
以智能制造为突破口和主攻方向
记者:您刚才说到了“互联网+”,这个也是今年大家讨论最多的一个话题。如果说中国制造和互联网+碰到一块了,那么它们之间的结合点在哪?如何相互促进、更快地发展?
苗圩:我认为“互联网+”是一个很大的概念,互联网+社会就变成社会信息化,互联网+环保,就可以绿色化发展。但是我认为最具备条件的,还是互联网+先进制造业,这将成为“互联网+”最先突破的一个领域。事实上我们很多的企业,已经开始自觉或者不自觉地推动互联网在自己的生产、经营、管理、研发各个方面的应用,大大提高了生产效率,大大降低了成本,大大提高了产品的质量。总而言之,大大提高了企业的竞争能力。
这方面,我们仍然是大有可为的。首先我们在“中国制造2025”中提出,要以智能制造为突破口和主攻方向。世界各国有一个共识,所谓智能制造就是要研发出一批智能化的产品。比如说现有的工业机器人,其实是程序控制的一个装备,它没有智能化。比如说有一个人如果误操作了,很可能被机器人伤到。如果将来加了人工智能在这个机器人里头,那么它发现附近安全距离内有人的话就不会去操作,这就是智能化产品的标志。还有一个就是整个生产过程的智能化或者叫信息化,整个流程是被优化的,每一个制造环节是被监控的,能够大大防止不良的产品从上一道工序流到下一道工序。另外在制造过程中,顺应中国的劳动力成本不断上升的趋势,也可能要使用一部分机器人,来代替过去的手工。还有就是管理的信息化,我们可以把信息技术用在整个生产经营管理的各个环节、过程,大大提高效率和效益。
另外,我们还要在企业这个层面,建立起工业互联网或者叫物联网。任何人之间现在已经可以做到信息的无缝衔接,实时的交流和共享。将来可以在四个维度,即物和物、物和人、人和物、人和人之间做到信息的充分交流和共享。有一个标志化的产品,世界汽车工业都把2020年实现全无人驾驶作为一个目标。要实现这个目标,就要使车和车之间、车和路之间、车和人之间信息要大量交流,要通过信息的运算、大数据的分析,指导车辆该怎么样去行驶,这是一个庞大的系统工程。如果实现了,这是对生产力的解放,那又是一场革命,每一天要减少多少人开汽车,把人从这个位置上解放出来。所以这方面,还是大有可为的。另外还要搭建我们整个物联网的基础,解决现在带宽不够、速度不快、资费过高等问题。
还有一个不能回避的问题,就是网络安全的问题。如何在一个开放的环境下,在一个大数据不断交流共享的过程当中保护个人的信息安全,进而保证一个国家制造业的安全,这都是需要我们研究的重要问题。
记者:传统产业和互联网的结合能带来哪些改变?
苗圩:随着互联网技术的发展和应用,会不会对我们现在的传统制造业的模式带来一个颠覆性、革命性的改变?我们和世界的同行交流过程中,大家一个共同的看法是“一定会”。
比如说现在已经开始的众创、众包、众筹,这些概念随着互联网的应用,已经开始逐渐出现在我们日常生活当中了。现在拍电影,要想筹集一笔钱,你可以在网上发一个消息,我这个电影的剧本是什么,我的创意是什么,我大概投入要多少,我预测我将来放映能赚多少钱,然后把这个好的主意放到网上去,有很多人感兴趣,他可能就往里头去投,可能一个人投的份额很小,把大家的钱集中起来,这就是一笔可观的资金。
自通讯技术诞生以来,全球1/3的人口通过电话、手机、互联网连接。2010年则被物联网发展的一个里程碑:物体的连接数量超过人的连接数量。更重要的是,这一物与物连接的趋势在加速发展,“万物互联”(Internet of Everything)似乎已经势不可挡。
据IDC预测,2016年,物联网产品及解决方案创造的市场价值将达到1.9万亿美元;麦肯锡则把物联网视为改变生活、商业和全球经济的12大颠覆性技术之一,2025年的市场规模预计达6.2万亿美元,是3D打印市场的10倍。
“物联网不同于传统意义上的互联网,”贺普曼说,互联网强调‘人’的连接,而物联网强调的是‘物’,“万物互联的世界产生的变化就是创新的驱动力。”
在贺普曼看来,物联网时代之所以会到来,离不开三大因素的激励:芯片的发展——摩尔定律使得芯片的计算速度在过去几十年间飞速发展;通信的发展——各种通信技术让联结成为人们生活不可或缺的部分;智能产品(也就是“物联网”中的“物”)的发展。
大约1年多前,贺普曼和全球知名的哈佛大学商学院教授迈克尔·波特(Michael E.Porter)联合启动了一项关于物联网时代制造业、智能连接产品的研究。“我们的研究发现,智能连接产品的爆炸式增长将重新定义整个产业链条,并会对产业结构产生影响,也会改变竞争者参与竞争的战略,”贺普曼说,“这将是对所有人都产生巨大影响的大事,甚至这变化之快和颠覆性让人觉得有些可怕。”
“世界在变化,我们制造的产品在变化,产品产生价值的源泉也在变化,而且在转移。”贺普曼说。那么,物联网对传统制造业究竟会产生哪些彻底改变呢?贺普曼从三方面做了解析。
首先,原先硬件创造的价值正在被软件创造的价值所共享,与硬件相关联的软件创造的价值将超越以往任何时候。贺普曼以智能手机为例,说明了软件与硬件结合在产品销售中的作用越来越大。“我们很多制造业客户告诉我,他们的产品有几百万、甚至数千万行代码,他们也可以算得上软件公司了。”贺普曼说。
在中国制造业领域,这一趋势同样在发展。例如,风机制造商远景能源在几年前就已经把自己从传统风机制造商升级到了“智能风机制造商”,通过为风机增加传感器、编写软件代码,从而实现智能化控制和运营。
其次,联接让我们对智能硬件在软件方面的创新提供了新的选择,从而创造“新的智能”。云计算的颠覆性由此体现。在制造智能联接产品时,人们可以选择把大部分软件直接与硬件集成,这样可以得到更快的响应速度、较低的网络依赖程度和更高的安全性;也可以把所有的应用都放在云端,如此一来,硬件变成了终端接口,制造的复杂度会大大降低,而所有有价值的应用可以通过网络灵活配置,选择更广、更新更快,硬件的价值也会因此降低;当然,也可以二者结合,把部分核心功能做成嵌入式软件,而把一些应用放在云端。
第三,智能连接产品会带来商业模式的变化——从销售产品到销售服务。飞利浦照明的模式创新是一个典型案例,他们改变以往销售灯具的模式,与华盛顿地区的停车库签订为期10年的照明服务合同,并为这些车库安装LED灯。“LED灯是一次性投入较大的昂贵照明器材,但从节能和效率来说,优势明显。”贺普曼解释说。毋庸置疑,让客户一次性投入安装昂贵的LED灯的挑战很大。但飞利浦采取新服务模式,他们可以从每年节约出来的200万美元的能源开支中获得充足的利润。服务期间,飞利浦不仅需要提供高品质产品,还要持续做好服务——通过传感器、芯片让照明智能化,从而通过系统平台监控、运营和服务。从模式上来看,这是双赢的——用户得到他们需要的“舒适”,而制造和服务提供商取得了稳定而源源不断的利润。
近年来,物联网技术及相关服务迅速发展、普及,继机械化、电力和信息技术革命之后,使制造业迎来第四次工业革命――智能制造,推动行业实现信息化、远程管理控制和智能化突破。制造业企业未来将以CPS(Cyber Physical Systems,信息物理系统)的形式建立全球网络,整合其机器、仓储系统和生产设施[1],同时,对成本管理的信息化产生重大影响。简而言之,在大数据背景之下,制造业的成本管理分析遵从“物联网产生大数据,大数据助力物联网;大数据需要云计算,云计算增值大数据”的基本模式,从而深入了解、量化分析制造业企业的成本核算、成本分析、成本决策和成本控制等问题。
一、制造业概况
(一)国内外形势
世界各国重视推动制造业与信息化时代的接轨,2013年美国提出《美国制造业创新网络:初步设计》致力于建立15个制造业创新研究所;德国政府《高技术战略2020》确定的“工业4.0”,旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂;英国政府科技办公室推出了《英国工业2050战略》,在信息化与互联网环境中分析制造业面临的问题和挑战,从而提出发展与复苏的政策。
中国在“十二五”规划指出,要改造提升制造业,优化结构、提高系统集成水平、增强产业配套能力、改善品种质量、淘汰落后产能。除此之外,国务院公布可称为中国版的“工业4.0”的《中国制造2025》,规划提出了坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。
(二)行业简述
制造业通过对资源的利用、加工,形成各类大型工具、工业品及生活消费产品。对于国家实力而言,制造业对国民经济有着至关重要的影响,工业化国家70~80%的物质财富来自于制造业。然而,随着物联网技术的推进和大数据时代的冲击,制造业面临诸多挑战,其目标己不仅仅是利润最大化,而是发掘长期竞争优势。成本管理是制造业能否优化成本结构、实现产业升级的战略要求。
(三)成本管理意义
制造业将顺应物联网的普及突破原有的传统模式,其成本管理实现由传统的“节约、节省”观念向现代效益观念转变。
成本管理模式发生显著变革,需要制造业规范各项成本并使企业支出结构科学化,促使制造业专业化、国际化、利润最大化,在国际竞争中掌握主动权。
市场经济体制逐步完善,企业管理应以市场需求为导向,制定进行合理内部成本管理,全面了解把控各类成本信息,实时分析做出成本决策。
二、工业制造业的物联网智能工厂
物联网被称作为继计算机、互联网之后的第三次信息产业的革命。近年来,以物联网为代表的信息技术与工业技术高度融合,通讯网络、计算机技术、自动化技术和软件系统的深度交织产生了新的价值模型。在制造业领域,这种资源、信息、物品和人相互关联,形成虚实结合的系统,这就是德国人所称的工业4.0。
在工业4.0时代,谷歌称智能工厂为物联网的三大应用领域之一。 对于成本会计而言,物联网技术在工厂中的广泛运用使更及时,更有效的生产过程信息的采集成为可能,这将为高效的成本管理打下基础。
(一)智能工厂的总体框架
工业4.0-信息物理系统(CPS, Cyber-Physical Systems)。把人(移动终端,穿戴设备等)、机(生产线,生产设备,机器人等)、物(智能产品,智能滑橇,仓储系统,搬运设备,自动导引运输车(AGV, Automated-guided Vehicle),有轨制导车辆(RGV, Rail Guided Vehicle),运输车辆等),通过工业万联网并自主控制,这些实体既与制造执行系统(MES, Manufacturing Execution System)交互,又相互协同,这就是工业4.0在制造业工厂应用的核心系统,即以物联网为基础。
通过物联网,可以远程对设备进行配置、监控、排除异常等,设备可以自主控制、自主适应。进一步讲,物联网在制造业中的运用以传感器和传感器网络、RFID、工业大数据的应用为切入点,重点是生产过程控制、生产环境检测、制造供应链跟踪、远程诊断管理等物联网应用。这将促进经济效益提升、安全生产和节能减排。
(二)智能工厂
智能工厂分为三个维度,分别是生产制造、供应链和工程技术。在生产制造环节,一切从ERP(enterprise resource planning)的产品计划出发,将生产计划细化落实后,在生产过程中设备通过联网进行采集和远程控制。运用物联网技术的智能化自动生产线监控设备总和,将停机时间降到最低,实现高质量与效率。
相较于传统生产区实行作业长制,从而实现对产品质量的人工检测,智能工厂在劳动力成本的缩减,生产质量与效率的提高都有巨大作用。
三、传统成本管理模式弊端
成本管理的两大核心内容是成本控制与成本核算。企业成本管理的任务是反映企业生产经营成果挖掘降低成本的潜力。而制造业在成本管理中存在问题:
成本管理范围狭隘。多数制造业企业将成本管理局限于生产成本管理,而忽视其它非生产部门对成本费用的影响,成本管理范围应当拓展到销售环节、管理环节。同时,企业侧重关注事后管理,而忽视事前及事中管理。
成本管理缺乏市场观念,缺乏宏观意识。企业为实现效益而增加产量降低单位产品分担的固定成本的方式,忽略实际成本的管理,过度增产导致供应过剩、货物囤积,抑制制造业发展。
缺乏创新进步及动态成本认知。制造业企业产品研发阶段成本占总成本的绝大部分,但企业仅对制造过程严格控制,对于研发阶段并未有科学管理。
缺乏有效的成本管理机制。传统的成本管理工作重点局限于成本确认、计量,对成本预测、成本决策、成本计划等关注较少。
四、物联网应用
(一)物联网用于成本管理的条件
1、网络覆盖
制造业企业运用物联网进行成本管理,必须保证充分的网络覆盖范围,确保每个环节的数据、信息能够通过网络发掘、收集、共享。
2、数据把控
物联网与大数据息息相关,成本管理必然离不开数据分析,因而需要企业建立完整的数据库系统,才能实时更新、便于数据提取和分析,做出正确决策。
3、软件配备
软件是依托网络传输、数据库信息存储及调取,最终数据分析展现的载体。成本管理的应用软件是提供科学计算、分析整合给予企业量化信息的平台,从而给成本管理未来成本预测、决策战略指导。
(二)物联网的具体应用
1、固定资产管理
固定资产的优化管理体现制造业企业综合水平。运用RFID电子标签,可以及时反馈机器设备的购入、维护、折旧、报废信息,智能化过程提供合理分摊成本。
2、制造材料管理
制造业生产运营的材料耗用是成本管理中的重大组成部分,由于其使用数量、类型广,及技术限制、人员操作的浪费,传统的成本管理不能解决该浪费问题。而物联网的运用,能根据条形码对材料全程追踪,了解高成本环节及材料使用情况。
3、产品管理
物联网技术运用于产品的管理,可避免人工操作失误,提高产品清点、发货、运输效率,也便于对产品及其样品进行分类、检测等自动化管理。降低人工劳务成本,同时降低失误产生的沉没成本。
(三)物联网运用意义
物联网中RFID、无线数据通信等技术的运用,使制造业成本管理克服传统模式的弊端,并使企业效益取得实质性突破:
物联网的数据库系统存储原材料入库至产品销售的所有成本数据,对生产、销售、管理环节成本系统归纳,使企业可对历史记录进行回顾、评估。还有利于事前管理做好全面预备工作、使事中管理预留应急计划、方案。
物联网技术可采用一物一码,可以降低库存量,促进企业“零库存”的实现。这使折旧较少,并全程追踪具体流程、知悉产量及产品状况,能够控制关键环节及产量调整,起到成本管理和避免存货囤积的作用。
制造业企业成本核算环节多、数据庞大,传统模式下成本管理机制不完善,而物联网使成本计量更准确,提供更便捷的途径测量粗放型成本,为车间管理、成本决策提供及时全面数据支持;也使成本控制更加科学,物联网的运用使生产各环节透明化,数据采集符合权责发生制,控制与数据变化联动。同时,成本计划、决策效率提高,借助物联网应用软件,将收集的成本信息通过相关模型进行数学计算、统计分析。
五、发展前景与局限
(一)物联网为成本管理的发展提供了平台
1、巩固了数据源的及时性
因为物联网的多种技术手段,如传感、定位、标识、跟踪、导航等,可以实现动态、实时、无缝、全天候的监控,为行业实现精细化管理提供了有力的支撑,不仅大大提升管理的能力和水平,而且能够改进运行模式,从技术的角度引发行业管理领域的革命,促使行业领域向着公平、开放、廉洁、高效、节约的方向发展。
2、推动了成本核算体系的发展
在制造业的智能工厂中,成本管理也变得更加方便有效,实现成本控制的信息化,有利于作业成本法、成本分步法等成本核算方法的应用和发展。在物联网应用下,曾经由于生产过程复杂,而没有得到广泛应用的作业成本法,因各种传感器的实时数据采集,使成本计算变得清晰。同样在适用于连续、大量、多步骤生产的工业企业的成本分步法中,物联网的支撑技术代替了人工在成本采集中的作用,使其人为失误大大减少。
(二)物联网在成本管理中的局限性
1、成本过高
物联网在制造业企业中的运用,如智能工厂,基础自动化设备、传感器及管理系统前期投入大,中小企业难以承受。而现阶段,市场未形成规模经济,大量投入但产出不明显。
2、安全性问题
物联网的核心技术,射频识别技术的安全性问题,主要是信息的安全性。企业内部的成本管理所涉及的信息是企业的核心竞争力的来源,而在以物联网为基础的智能工厂中,各个阶段以各种传感器来达到万物互联,但是采集过程中存在不可避免的安全性问题,如信息泄露等。
3、内部控制变革问题
在物联网环境下,由于物联网技术的全面感知、智能处理等特征,将需要对企业内部控制进行相应的调整。
物联网在制造业工厂中的应用有良好的前景,同时这也为我们成本的管理提供了更有利的条件。作为一项新兴技术,物联网与成本管理的结合还不成熟,同时物联网本身也存在着本质性的缺陷,如安全性风险。物联网刚刚起步,广泛地建立物联网基础成本巨大,但当其形成规模经济,其效益是巨大的。总之,物联网与成本管理的结合任重道远,但预期前景良好。
参考文献:
[1]乌尔里希・森德勒.《工业4.0》[M].机械工业出版社,2014.
[2]工业4.0与物联网、云计算和大数据的关系[OL]
[3]中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要[OL]
[4]国务院关于印发《中国制造2025》的通知 [OL]
[5]杨丽芳.价值链视角下先进制造业成本管理研究[D].河北:河北工程大学,2014
[6]元工国际
[7]工业和信息化部电信研究院,物联网白皮书[M].工业和信息化部电信研究院,2014
互联网思维是现在讨论比较多的说法,国际普遍认为在未来只有具备互联网思维的企业才有生存的空间,基于互联网思维下的企业转型给市场经济带来了一个清爽的明天。我国要想在创新的基础上继续维持制造大国,那传统制造业就必须学会使用互联网思维,抓住发展机遇。
一、我国传统制造业发展现状
1.平稳有序,创新进步
自从改革开放以来,中国制造业的发展取得了瞩目的成就。发展初期,为了加快建设社会主义市场经济,提高人民生活水平,大型国营工业企业,民用设备等快速发展起来了,并且通过学习借鉴吸收国外先进经验,我国制造业取得了飞快的发展。随着改革开放的不断深入,制造业的发展也不仅仅局限于制造,而慢慢转向于智造。目前,我国的制造业也在不断的创新技术,努力与世界先进国家接轨。
2.制造业政府政策----制造业升级
在党的十三届三中全会上,国务院提出了制造业升级的理论,为我国今后制造业的发展规划了道路。一是全面增强自主创新能力,提高产业技术水平。坚持从我国国情出发,充分借鉴国际经验,不断强化创新意识,努力走出一条具有中国特色的创新之路。二是加快产业结构升级,大力发展战略性产业。加快发展包括高新技术产业在内的技术密集型产业,大力振兴装备制造业,积极促进能源工业稳定发展。三是积极实施跨越式发展战略,加大人力资源开发力度。四是不断深化改革开放,推进体制机制改革。加快完善市场机制,处理好政府与市场的关系。
二、制造业发展面临的问题
1.劳动生产率低,企业结构不健全
虽然我国为世界制造业第二大国,但是整体制造业劳动生产率低下,仅仅为美国的4.4%,这也是制约我国制造业发展一大因素还有就是企业结构不健全,致使我国尚未形成一批具有国际竞争力的大型企业。
2.管理水平低下,产业结构不协调
目前我国制造业整体管理人员水准不高,管理水平低下,还存在很多的家族式企业,导致企业活力不足,无法进一步深入发展。第二产业和第三产业之间不协调,无趋同。
3.创新能力缺乏,技术水平不高
通过微笑曲线我们就可以知道制造业利润最高点就是技术,而我国制造业大部分是处于利润最低点,也就是加工贸易。整体制造业创新水平低下,智造的水准不高,产品更新周期慢,竞争力低,市场反应速度慢。因此传统制造业在发展过程中要保持产品与服务持续性的更新,提高其附加值,保持高盈利的潜力才能保证企业永续经营。
三、互联网背景下的传统制造业发展趋势
1.互联网思维推动制造业发展新业态
随着互联网应用的不断深入,人们的生产生活方式也发生了很大的改变,在这种情况下制造业新业态的产生就有其存在的合理性。社交化生产,比如小米手机,众包等,人们日常生活中基于互联网的交流,业在逐步的渗透到制造业中,个性化定制是最大的亮点所在,人们可以自己参与产品的制造与设计中。而另外像一些基于平台的经济,如大数据,O2O模式等,让交易进行更加简便易懂,提高服务质量。
2.制造业在互联网背景下的特征
服务综合体,在互联网背景下制造业的发展必定与服务业无法分开,提供优质的服务与后续技术支持势必会成为制造业利益的来源,而产品只是一个载体。与此同时,个性化定制与社交化生产也是大的趋势,在中情况下用户不仅仅是产品的使用者,而且还是产品的设计者,拥有更多话语权,提高用户满意度从而使得企业着重与经营用户而不单单聚焦于产品。互联网背景下用户将成为企业发展重要的推动力量。用户关注度的提高衍生出了粉丝经济,粉丝经济的兴起正是企业在互联网背景下实践的最好成果,成为新的亮点。在互联网背景下制造业不仅仅是传统制造业,而是消费者,运营商和品牌商之间的合作,形成一种“并行制造”。在互联网开放,协作与分享的环境下,传统制造业的内部管理结构将会大幅度减少,实现扁平化运作,更加注重于产品的精细化和专业化,取得柔性和创造性的生产组织。随着“大众创新,万众创业”新思想的提出,互联网更加体现出自己的价值,而在互联网背景下“互联网+”的模式衍生出一批又一批新型的商家,比如“互联网+旅游”就出现了途牛网,“互联网+订餐”就出现了美团糯米等网站,“互联网+购物”就有淘宝京东等品台,因此人们可以在互联网上进行各种生活中的操作,网络经济的发展为制造业转型提供了一个广阔的品台。
四、互联网背景下传统制造业发展策略
一是构建新业态分类统计体系,在制造业新业态中产品与服务紧密相连,使得企业的生产模式和利益来源都发生了很大的改变。而在现存的体系下制造业与服务业之间有着很大的区分,无法反应出行业发展动态与趋势,不利于企业对于市场的掌握与分析。二是实现多部门协同支持,在互联网背景下并行制造业兴起,需要多个政策上的支持与配合,加强各个部门之间的协同合作,保持决策的系统性和一致性,三深入了解互联网背景下经济发展趋势和方向,灵活采用各种方式保证企业良好发展。推进试点的推广,各行业发展程度不同可以采取试点,对于试点情况良好的行业政府应该加大支持力度,鼓励企业进行相关模式的学习,从而提高制造业发展速度和利润增加空间。四鼓励创新,培养创新型人才,提高技术水平。五是改变固有的思维状态,培养互联网基因,要明白制造业与互联网的结合不仅仅是电子商务,还应该从战略上进行相应的变革,在不改变原有的经营理念的前提下,根据行业属性寻求与互联网最佳的结合,找到自己的定位。
五、互联网背景下传统制造业发展主要行动
1.推广两化融合管理体系
两化融合管理体系是引导企业战略调整、业务转型、组织变革的重要手段。全面推进两化融合管理体系贯标。持续推进两化融合管理体系贯标试点工作,完善贯标评定线上线下协同工作平台,鼓励有条件的地区提供政策引导和资金支持,建立市场化贯标模式和机制。加强人才培养、培训和管理,建立质量保障体系,在智能制造等重点行业中采取两化融合管理体系,加快形成市场化机制。加快培育互联网环境下的企业新型能力。依托两化融合咨询服务平台,鼓励地方主管部门和行业协会组织企业开展两化融合自评估、自诊断、自对标,明确两化融合发展目标、重点方向和实施路径。开展区域两化融合发展水平评估,指导各地科学推进两化深度融合。加快建立两化融合标准体系。整合信息技术、工业和通信领域的标准化资源,加强两化融合领域的标准化技术组织建设。研究制定两化融合标准路线图,建立和完善相关标准体系。按照急用先行、成熟先上、重点突破的原则,研究制定信息物理系统(CPS)、工业云、工业大数据、工业互联网、工控系统、生产等领域的关键标准,积极推动国际标准化工作。组织制定两化融合管理体系细分领域标准,开展信息技术服务标准(ITSS)符合性评估工作。
2.O2O模式的推广
现在“互联网+传统行业”比较受欢迎的一种模式就是O2O模式,即线上和线下通过互联网连接起来,线下的用户可以通过互联网查看线上服务,线上的商家也可以互联网统计线下用户的资料,从而达到一种双赢的结果。随着互联网技术的日益成熟,O2O模式将会有很大的发展空间,因此传统制造业的发展需要抓住“互联网+”这个大背景从“客户”的角度出发实现“1+1>2”。
六、总结
在互联网高速发展的今天,传统制造业的发展前途是光明的,道路是曲折的,只有牢牢把握住时代的机遇,顺应时展的潮流,我国的传统制造业才能焕发生机。
参考文献:
[1]上海市经济与信息化委员会.新业态:互联网思维下的制造业.
CPS作为核心,仍不能忽略人的因素
无论是德国工业4.0,还是美国工业互联网,其主要特点都是通过工业化和信息化融合的方式来实现制造业的再升级,特别是二者都不约而同把CPS系统作为融合的核心。新一代信息技术和制造业结合,给制造业带来了巨大的机遇,目前中国制造业还处于2.0、3.0向4.0升级的过程中,充分利用我国在信息技术方面的优势和特点,会缩短我们的追赶时间。换句话来说,中国制造2025计划要实现自己的目标,必须要通过大力发展与CPS相关的技术和系统来完成。由于我国国情和欧美不一样,专家们认为,仍需要结合中国工业发展水平等特色不断创新,找到属于中国特色的制造业强国之路。
在这里,首先要对由欧美倡导的CPS系统有一个正确的认识。在本刊之前采访中航工业信息技术中心首席顾问宁振波时,他表示中国制造业企业要充分重视CPS的作用。CPS并不是之前媒体报道所指的信息物理系统,而是应该翻译为赛博物理系统。国内知名制造业信息化专家杨海成、制造业创新专家赵敏、兰光创新总经理朱铎先、清华紫光软件(元工国际)总经理丁德宇等也基本上对此持同一观点,这也是来自产、学、研的专家们就如何在国内落地工业4.0首次达成的一致意见。
实际上,CPS核心思想是虚实映射,虚拟控制实体,类比一个人就是思想控制行为,用软件来控制技术发展路线,让人的思维来主导行动,从CYBER控制物理系统,只有那样才能实现智能制造。
作为工业4.0的核心,CPS系统的作用毋庸置疑。借鉴国际经验,如何探索适合中国的CPS系统和智能工厂,来自国内一线工业软件企业的观点颇具代表性。兰光创新总经理朱铎先对中德美三国的工业发展计划进行了比较,他认为三者之间的共同点是智能工厂,核心都是CPS,包括:数据采集、基于大数据的决策分析、可视化展现、生产过程的管理和控制。在进一步对中国和德国的企业发展现状进行对比之后,他指出,中国发展制造业强国之路,不能完全照搬国外的经验,而是要继续挖掘中国企业在人力资源方面的优势,扬长补短,并制定出相应的计划。
朱铎先进一步表示,相对国外的C+P(信息技术加物理系统)的二元战略,中国制造企业更宜采用具有中国特色的CPPS人机网三元战略,CPPS是Cyber-Person-Physical System的缩写,Person指的是劳动者及其技能、素养、精神、组织、管理等。 CPPS体现了以人为本,人与赛博、物理虚实两世界的融合、迭展,构建以赛博智能为目的的人机网三元战略。
和美国、德国相比,目前中国在智能工厂方面并不具备绝对优势,这方面需要不断创新实现跨越发展。兰光创新在国内首创的“6维智能理论”已经广受业内关注,被认为对制造企业进行智能工厂建设,乃至对行业标准的制订都具有非常重要的指导意义。据记者采访得知,“6维智能理论”是指:智能计划排产(从计划源头上集成ERP,进行APS高级排产)、智能生产协同(从生产准备过程上,实现物料、刀具、工装、工艺的并行协同准备)、智能的设备互联互通(是CPS信息物理系统的典型体现,实现数字化生产设备的分布式网络化通讯、程序集中管理、设备状态的实时监控等)、智能资源管理(包括对物料、设备、刀具、量具、夹具等生产资源进行精益化管理、库存智能预警等)、智能质量过程管控(对影响产品质量的生产工艺参数进行实时采集、控制,确保产品质量)、以及智能决策支持(基于大数据分析的决策支持,形成管理的闭环),以实现数字化、网络化、智能化的高效生产模式。
中欧工业软件发展水平差距大
德国为什么能率先提出工业4.0计划?这一点在今天很多业内人士看来已经非常明白,那就是源自19世纪的工业文明100多年的历史沉淀造就了今天的强大工业基础。而美国的工业互联网的概念虽然是由GE等制造业巨头提出,但是真正依赖的信息技术则主要来自于像微软、Oracle、思科这样的IT巨头。
今天的欧洲企业基本上主导了全球工业软件的市场,像SAP、达索、西门子、ABB等企业都是相关领域的软件巨头。达索的飞机设计软件系统目前已经被90%以上的航空企业采用。在不久前,中航工业与达索系统达成战略合作,达索系统希望在中国航空航天领域提供自己业已成熟的解决方案,也算是与空客、波音的合作模式向国内的一种移植。达索系统将助力中航工业打造一个融合软件技术、行业实践的整体信息化平台,帮助中航工业提升自身的软实力。
而作为德国知名企业,西门子不仅是一家横跨多种行业的全球500强企业,也是德国工业4.0战略的重要参与者。西门子在多项工业技术标准方面拥有专利,在转向工业4.0之后则全面向工业软件布局。2014年10月,西门子宣布并购总部位于美国的MES领先厂商CAMSTAR公司,通过并购等手段进一步完善全套工业4.0解决方案。据记者了解,德国的工业软件企业不仅有SAP、西门子工业软件这样的龙头企业,还有不少像Abas、FAUSER这样的中型软件企业,非常专业与专注。
一直以来,中国制造业软件在发展规模、专业化程度和技术水平等方面和国外特别是欧洲国家存在较大差距,所在行业企业处于散、小、少、低的状态。特别是在工业控制软件方面,目前还主要依赖国外进口产品。一方面这些产品价格不菲,另一方面在工控系统等关键领域信息安全受制于人,毕竟不是长远之计。
通过引进、模仿开发是国内工业软件企业发展的通常路径,但是要真正形成自己的规模和影响,仍需要不断创新。朱铎先在接受记者采访时表示,由于上述原因,我国工业软件企业一直做不大,做不强,但在创新方面也存在相对优势。
兰光是世界三大著名品牌――丹麦CIMCO公司和德国FAUSER 公司、德国KISTERS公司的中国独家总,也是工业4.0积极的探索者与实践者。目前公司在军工、机械制造等重点领域用户规模已经达到了500多家。迄今为止公司在研发上已经投入了数千万元。
另外一家国内知名的工业软件企业元工国际,也是国内新三板企业。据丁德宇介绍,目前公司在重工制造等领域专注多年,拥有的客户包括东风汽车、徐工等企业。据介绍,在国内工业4.0兴起之时,元工国际较早就在产品中创新集成了CPS模块,通过数据采集、分析、决策,帮助客户们完成了数字化、智能化的生产和管理。
尽管有了这些优秀企业,但是朱铎先认为,目前国内工业软件企业在整体实力上还不够。“国内很多企业最初是从起家,进而可以为企业提供解决方案,为企业的工控自动化、数字化提供诊断意见,但是最终一流的工控软件企业主要还是通过做标准来占领市场,就像达索系统目前在全球已经形成事实上的标准,国内企业和他们还有很大的差距,这些差距短期内难以改变。唯一的办法就是,通过不断努力创新来缩短这种差距。”
工业软件如何自强?
中国制造业的强大之路如今看起来已经是如箭在弦上,但是核心的工业软件和信息技术仍掌握在国外企业的手中,这些是中国制造的症结所在。
在丁德宇和记者的交谈中,他提到一个真实的故事。一家南方某地的制造业企业,规模不大,但是对新技术非常感兴趣。2015年国内工业4.0、工业互联网这些概念火热起来的时候,这家企业负责人认为有了新机会,于是花费数十万元购买了两套国外工业机器人,结果这两套设备买回来之后只能放置在车间内进行简单的打孔操作,其他的如换料、排产等工作都需要人工来完成,根本达不到智能化的目的。
上述故事告诉我们,简单更新设备和生产线绝不是我国制造业的出路,而更多的是要通过互联网和软件等信息技术的创新,才能真正实现中国制造业由大变强。
今天中国的制造业面临很好的机遇,特别是总理在今年两会的政府工作报告中把“互联网+”作为战略思路提出来之后,整个制造业在互联网的影响和渗透之下,呈现了良好的发展势头。海尔的智能工厂、红领和尚品宅配的个性化定制生产模式,都是深受互联网思维影响而出现的佼佼者。尚品宅配的模式受到了阿里巴巴首席战略官曾鸣的肯定,他认为这是中国制造业C2B模式的样本,该企业也被原广东省委书记、现国务院副总理称为“传统产业转型升级的典范”,可见其影响一斑。
在工业4.0和工业互联网的战略规划中,都提到了三大整合计划,分别将物料、数据和生态链的关系进行统一管理和分配。这些整合计划都是通过物联网、互联网、大数据等技术来完成的。可以看出以工业软件为代表的信息技术在制造业转型升级中的作用也越来越重要。
本文系湖南省委党校系统社科课题:“‘互联网+’助推‘湖南制造2025’的路径研究――基于长株潭城市群的实证分析”(课题编号:2016DX057)部分成果
中图分类号:F127 文献标识码:A
收录日期:2017年4月25日
“中国制造2025”和“互联网+”不可分割,中国制造必须向智能化的方向转型发展,“互联网+”是实施“中国制造2025”的重要支撑。促进“中国制造2025”、“互联网+”两大国家战略对接和深度融合,必将形成叠加效应、聚合效应和倍增效应,催生一场新工业革命。
湖南制造业(特别是工业)发展正处于加快转型升级,应积极主动对接“中国制造2025”国家战略,以“互联网+”全面推动“湖南制造2025”,促进湖南制造业智能化、集群化、高端化发展。2015年,《湖南省贯彻〈中国制造2025〉建设制造强省五年行动计划(2016-2020年)》,四大标志性工程建设规划、七大专项行动方案、十二大重点产业,启动了12个重点领域技术创新路线图,全面打响制造业转型升级攻坚战。
一、相关研究文献述评
(一)“互联网+制造业”理论探索。李毅中(2015)认为,“中国制造2025”的主线是“两化”深度融合,主攻方向是智能制造,“互联网+”是重要行动路径。金友华(2015)认为,“制造业+互联网”是未来新型制造业的发展方向,中国制造企业要向高端发展、向提升效率、向智能自动化去发展。罗百辉(2015)认为,“互联网+”的“+”,不仅是技术上的“+”,也是思维、理念、模式上的“+”,“互联网+”从以上三个方向改造传统制造业。黄阳华、林智、李萌(2015)分析了“互联网+”给制造业带来的机遇与我国面临的问题,并提出了“互网+”与制造业融合的政策建议。关(2015)认为,“互联网+制造业”的核心内涵是信息化和企业融合,推进生产设备的智能化,加快移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息新技术在全产业链的综合集成应用,促进传统产业转型升级。李欢欢、付程程(2015)认为,在《中国制造2025》发展规划出台的背景下,湖南制造业迎来了全新的发展机遇,基于反梯度推移理论研究湖南制造业的优化升级,为湖南省从农业大省转变为制造强省提供一种可行性思路,利用优势制造业带动其他制造业发展、发展绿色制造和智能制造、推广工业机器人的应用等。
(二)“互联网+制造业”实践行动。2015年3月,在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划,指出推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。2015年7月,国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,指出推进我国“互联网+”行动的总体思路,明确了11项重点行动(其中包括“互联网+”协同制造),提出了推进“互联网+”的七个方面保障措施。2015年,国家发改委牵头制定“互联网+”行动计划,利用互联网优势,加快促进传统产业转型升级和提质增效,并通过融合发展培育新业态和新增长点。工信部2015年的主要任务是推动“互联网+”制造业发展,在传统制造业领域推动互联网工具的应用。2015年11月,湖南省人民政府正式印发了《湖南省贯彻〈中国制造2025〉建设制造强省五年行动计划(2016-2020)》,全面推进制造业转型升级、确立了加快建设制造强省的时间表、路线图、任务书。2015年以来,湖南快速对接《中国制造2025》,全面推进“湖南制造”向“湖南智造”转变,大力建设智能工厂,40个项目入选“湖南制造2025”首批重点建设项目,总投资达117亿元。
综上所述,大部分学者重点研究了“互联网+制造业”的内涵、战略机遇、主攻方向和政策保障,但很少有学者研究“互联网+”助推制造业转型升级的作用方式、路经和战略重心,这恰是本课题的研究重点。
二、湖南制造业发展现状
(一)湖南制造业的辉煌成就
1、总体实力骤增
(1)总量上新台阶。2010~2015年湖南省工业经济平稳较快发展,规模工业总量迈上新台阶,工业发展对经济社会贡献稳步提高。2013年,全省全部工业增加值首破万亿元大关。2015年,全省规模工业企业实现主营业务收入3.5万亿元。2015年,全省全部工业增加值为11,090.8亿元,是2010年的1.76倍,占GDP比重的38.2%;2015年全省规模工业增加值为10,679亿元,是2010年规模工业增加值的1.83倍,年均增速达12.7%;工业对经济增长的贡献率为36.9%,拉动全省地区生产总值增长3.2个百分点。
(2)产业结构上新水平。“十二五”期间,湖南省全力深化产业结构调整,大力推进传统产业转型升级,积极培育新兴产业,呈现出传统产业高新化、新兴产业规模化、优势产业集群化的良好态势,多点支撑的产业格局初步形成。2015年,全省产业结构转型升级稳步推进,三次产业结构由2010年的14.7∶46.0∶39.3转变为11.5∶44.6∶43.9,呈现工业化中期阶段的“二、三、一”产业格局。
(3)运行质量上新层次。工业经济运行质量2012~2014年连续3年居中部第一名,六大高耗能行业增加值占规模工业增加值的比重为30.3%,比2010年下降了4.6个百分点;战略性新兴产业增加值为3,335.3亿元,增长9.5%;生产业增加值对经济增长的贡献率为19.7%。
(二)湖南制造业现存问题
1、整体实力还不强大
(1)产业总量偏小。目前,湖南制造业仍处于扩大规模、提升产能、完善产品种类、提升企业产业竞争力的阶段。产业整体所占全国比例较小,产业集群的规模和集聚效应也亟待提升。全国第三次经济普查数据显示,湖南装备制造业主营业务收入为9,108.97亿元,仅占全国装备制造业的3.1%。
(2)区域竞争力不强。我们选取中部六省及江苏、山东、广东进行省际比较,从综合竞争力看,湖南落后江苏、山东、广东、河南、安徽和湖北,位列第7名。分各项指标来看,湖南装备制造业在规模实力、经济效益、国际化程度、创新能力四个指标方面分别位于第7位、第8位、第6位和第6位,均处于中等偏下的位置,与中部省份特别是与江苏、山东和广东等装备制造业发达地区相比,仍存在着不小的差距。(表1)
(3)产业结构仍不合理。目前,湖南省装备产业内部产品同质化现象严重,地市之间产能低水平重复建设问题突出;具有国际竞争优势的领域不多,除轨道交通装备和工程机械装备外,其他装备具有的竞争优势不突出。
(4)企业规模普遍偏小。以装备制造业为例,截至2014年末,全省规模以上装备制造业企业一共3,049家,其中大型企业66家,中型企业449家,小型企业2,514家,微型企业20家,其中小微型企业数占到了全省装备制造业的83.1%。从生产规模来看,工业总产值在亿元以下的企业数为1,326家,占全省装备制造业的43.5%,接近一半;总产值在5亿元以上的企业数为321家,仅占全省装备制造业的10.5%;资产总额在亿元以下的企业数占到了全省装备制造业的76.8%。
2、发展基础还不坚实
(1)自主创新能力仍需增强。除轨道交通装备和特高压输变电装备产业外,湖南省装备产业核心技术对外依存度偏高,技术创新仍依赖于“引进型技术发展模式”;“原始创新”、“集成创新”的自主创新意识薄弱,产业创新投入强度不高;实验验证技术开发、关键共性技术研究等产业基础技术研究滞后。
(2)产业基础配套能力仍需提升。区域协作配套体系建设滞后,专业铸造、热处理、表面处理等直接影响装备产品质量的工艺协作服务基地建设进程缓慢;企业“大而全”、“小而全”传统制造理念和经营模式难以改变;装备产品本地配套率不高,目前50%以上密封件和轴承、30%以上高端液压件、高档数控系统、超高强钢板等仍主要依赖进口。
3、发展后势并不轻松
(1)经济效益水平亟待提升。通过装备制造业区域竞争力指标评价体系可以看出,湖南装备制造业经济效益指标与江苏、山东、广东以及中部省份相比,仅好于山西,经济效益水平亟待提高。从各项经济指标来看,2014年末,反映降本增效能力的成本费用利润率,反映资本利用水平的总资产贡献率,反映工业产品已实现销售程度的产品销售率,反映营运能力的流动资产周转次数则分别低于全省平均水平0.01个百分点,6.75个百分点、0.41个百分点和1.51个百分点。2014年数据显示,湖南装备制造业实现利润45.31亿元,同比下降6%,低于全省规模以上工业利润增速2.2个百分点。
(2)企业发展压力大。由于我国经济正处于“三期叠加”阶段,湖南经济发展下行压力持续较大,工业发展整体环境景气度下降,市场需求比较疲软,湖南装备制造业企业生产和销售增幅下滑,经济效益明显下降,形势堪忧。2014年末,全省规模以上装备制造业企业实现利润总额453.09亿元,增速较2013年下降4.9个百分点。
三、“互联网+”助推制造业转型升级的机理和方式
(一)“互联网+”引发制造业资源配置方式变革
1、以“互联网+”促进能源生产智慧化。一是通过互联网促进能源系统扁平化,推进能源生产模式变革,提高能源利用效率;二是加强分布式能源网络建设,提高可再生能源占比,促进能源利用结构优化;三是加快发电设施、用电设施和电网智能化改造,提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性。
2、以“互联网+”促进能源消费智慧化。一是推进以智能电网为配送平台,以电子商务为交易平台,融合储能设施、物联网、智能用电设施等硬件以及碳交易、互联网金融等衍生服务于一体的绿色能源网络发展;二是基于分布式能源网络,发展用户端智能化用能、能源共享经济和能源自由交易,实现绿色电力的点到点交易及实时配送和补贴结算,完善能源消费智能体系。
(二)“互联网+”驱动制造业生产经营模式变革。在传统生产模式下,生产与消费之间隔着批发、分销、配送环节,生产者通过批量优惠、满额返点、减免运费等政策鼓励商、零售商一次性大批量订货,真实的产品销售信息传递缓慢而零散。在互联网时代,大数据、云计算的广泛应用,实现了供给端与需求端之间数据搜集、统计、整理和分析的实时化,上下游企业纵向互联、区域内企业横向互联、生产者与消费者之间的直接互联成为常态。企业可以根据用户意见进行订单式生产,并通过客户反馈信息不断改进设计,实现生产的个性化、柔性化与智能化,从而最大化地利用原材料、资金和产能,提高利润率,摆脱产能过剩的困局。
(三)“互联网+”促M制造业绿经营范式变革。传统制造业的经营模式下,产品收费天经地义。然而,在互联网经济中,社交工具、杀毒软件、电子邮箱、打车软件、新闻资讯等产品不仅不收费,甚至还花费大量补贴来吸引用户使用。一些互联网企业生产的硬件,如手机、电视,以零利润与传统企业竞争,通过近乎免费的方式获取巨大的用户群,迅速占领市场,形成知名品牌和粉丝经济,并在此基础上通过广告、增值服务等其他方式来打造高附加值的价值链。
与此同时,“互联网+”也改变了劳动者的思维模式,在“大众创业、万众创新”导向下,以创客为代表的受过良好专业教育的创业者不再满足于安逸的工作,而是以互联网思维进行大量的个性化创新,孵化出一批估值高达数十亿美元的新创互联网企业,促进了中关村创业大街、创新工场等创新服务平台的兴起,集聚了资金、人才、科研、网络、数据等知识要素和创新要素,营造出良好的创业生态,并反过来推动着体制机制的创新,促进多渠道、多方式就业,助力实体经济发展。
四、“互联网+”助推“湖南制造2025”的路径
(一)宏观上,创新发展理念,促进新型工业化和信息化深度融合。“湖南制造2025”的发展路线是坚持走新型工业化道路,以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,既充分凸显湖南省工程机械、轨道交通等产业的比较优势,也注重挖掘新一代信息技术产业、新能源汽车等新兴领域的发展潜力。这就要求,我们从宏观上,创新发展理念,致力于推进新型工业化和信息化“两化融合”,通过信息化的融合与渗透,实现生产方式由资源驱动变为信息驱动,强化工业基础能力,提高综合集成水平,对传统制造业加强信息化和智能化改造,促进产业转型升级,实现湖南制造由“大”变“强”的历史性跨越。
(二)中观上,明确战略取向,加强制造业和信息产业无缝对接
1、加强信息技术与制造业融合。随着新一轮工业革命的到来,云计算、大数据、物联网等新一代信息技术在未来制造业中的作用愈发重要。湖南应加快传统产业改造升级,推进生产设备的智能化,促进移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息新技术在全产业链的综合集成应用。
2、以智能制造为主攻方向。在重点领域试点建设智能工厂、数字化车间,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控。
(三)微观上,探索实现途径,利用制造技术和ICT技术相互渗透。ICT技术和制造技术的相互渗透既是“制造2025”的客观要求,也是智能制造的制高点。一是机械制造设备的智能化、网络化以及对神经元网络、云计算技术的研究与应用,使机械制造工厂智能化技术得到了跨越式的发展;二是智能化制造数控设备的关键技术。智能化制造数控设备的关键技术,除了机械主体以外,主要是由智能数控系统技术、智能感知技术、智能自适应技术、智能神经元网络技术、智能云计算技术和智能专家系统等主要技术构成;三是智能工业机器人。在智能化数控设备中,除了各种数控设备和相关数控配套设备以外,智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工厂中具有重要作用。
五、“互联网+”意蕴下“湖南制造2025”的战略重心
(一)完善“互联网+制造2025”的协同创新生态体系
1、“互联网+制造2025”在协同创新生态体系中的叠加效应。“互联网+”与“中国制造2025”两大国家战略叠加,会在战略导向、创新文化、人才、政策、教育、资金等方面产生叠加效应,共同作用于协同创新生态体系,如图1所示。(图1)
2、“互联网+制造2025”下协同创新生态体系的系统结构。“互联网+制造2025”协同创新生态体系本身就是一个生态系统,分生态环境和生态群落两大部分,生态环境包括:文化、资本、政策、制度、信息、网络等,生态群落包括:企业、高校、科研院所、政府等,如图2所示。(图2)
(二)大力发展信息产业
1、搭建a业发展平台。一是构建服务平台,围绕构建“智能终端+内容分发渠道+应用软件与数字内容服务”的产业生态系统,加快智能终端及其操作系统软件的发展;二是开放信息资源。加快发展整合社会公共信息资源和文化娱乐资源,推动政府和公共资源的开发,充分发展和利用各类信息资源;三是加强产业链合作。推动业务重点领域互补、拥有客户资源和分销渠道的企业加强合作,促进产业链协同发展。
2、突破核心技术和关键技术。一是要推进包括智能终端操作系统、应用开发环境等平台级软件和移动浏览器、应用服务、核心芯片等的研发与产业化,加快发展智能电视、智能车载设备等智能终端产品;二是要鼓励创新技术与移动内容的结合,探索地理位置服务、第三方移动支付等新业务的发展;三是以云计算服务和大数据服务为牵引,带动产业向高端化迁移。将发展云计算服务、大数据服务作为我国信息产业实施赶超战略的主要着力点。
3、完善良性产业体系。一是强化产业信息安全,建立安全检测体系,实施对智能终端芯片、操作系统、应用软件的安全检测,加强对移动互联网环境下软件和信息服务的管理;二是加快信息基础网络建设,进一步强化网络基础和技术基础支撑,进一步提高网络速度、提升网络质量、降低网络使用价格;三是兼顾龙头企业做大做强和创新型中小微企业培育发展的需求,打造支持信息技术持续创新的生态体系;四是促进产学研相结合,未雨绸缪、提前布局,抢占未来信息科技和产业发展制高点,促进关键性技术在各领域交叉融合、变革突破。
(三)进一步夯实湖南制造业发展优势
1、充分发挥既有优势。首先,要依托业已形成的先进轨道交通装备、工程机械、新材料等特色优势产业和技术,以特色优势产业链、工业产品为重点,筑牢湖南作为制造大省制造强省的坚实基础。同时,要加快既有优势重化工业与新型工业有机融合,推动先进制造业与现代服务业无缝对接,鼓励制造业企业增加服务环节投入,发展个性化定制服务、全生命周期管理、网络精准营销和在线支持服务,拓展新的发展空间,培育新的经济增长点。
2、紧紧跟随全球制造发展趋势。要密切注意、跟踪全球制造前沿最新发展趋势,积极引进最新技术成果和尖端人才,并以适宜方式助推前沿技术在湖南留得住、长得大、叫得响。智能制造是当前工业制造前沿技术,也是工业组织发展趋势,谁在这个领域落后,就会在整个制造业发展中落后。湖南虽有泰富重工、长泰机器人等智能制造优秀企业,但较世界最先进水平仍有很大差距。建议政府、企业、研究机构加强联合,充分发挥“一带一路”区位优势、长江经济带城市群之间的合力优势,集结国防科技大学、湖南大学、武汉大学、华中科技大学、长沙超算中心等共同组建“国家智能制造信息协同创新网络中心”,快速抢攻智能制造的制高点。
3、推动“湖南制造”加强国际竞争。要大力促进湖南制造业与全球产业链、创新链和价值链的有机对接,切实提高其国际化水平和国际市场竞争能力,形成新的发展优势。鼓励企业抓住“一带一路”发展机遇,积极走出去,依托各种国际合作平台,拓展开放合作空间;支持有条件的企业和科研机构在境外建立生产研发基地和技术中心、承包国际工程、成立销售公司、跨境建立独资或合资企业、实施跨境并购等,将湖南制造的产品、技术、品牌和标准不断推向全球,提高湖南制造的国际市场影响力和全球配置资源的能力。
(四)引进和培育高端科技人才。以“互联网+”推进“湖南制造2025”的关键在于人才,最主要是高端信息技术人才和工程技术人才。因而,必须树立人才意识,制定高端科技人才的引进和培育规划,完善高端科技人才的引进和培养政策,为高端科技人才发展营造良好环境。一是加快高端科技人才培养,优先保证紧缺专业人才的培养,通过出国培训学习、科研课题研究和岗位集中培训等形式,构建人才发展高地。每年选拔出10名有突出贡献的高端科技人才,政府资助其参加继续教育、出国研修等;二是坚持引进与培养并重,加大培养投入力度。鼓励高端人才引进创新创业团队,形成人才聚集效应。高等院校、科研院所的协同创新中心、国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心等研发机构,来株单独或与湖南企业联合设立分支机构、建立省级相应机构,除为其提供必要的实验室、实验设备等条件外,再给予50万~100万元的启动资金支持;研发人员超过50人,且高端科技人才占比达到60%以上的,可滚动支持,每年100万元;三是健全完善人才服务体系,配套完善相关服务措施,在人才的工作环境、科研经费、工资福利、继续教育、学术交流、住房、配偶就业、子女入学等方面政策落实到位。建立人才服务平台的单位,设立专项资金用于高端科技人才引进培养的,给予一次性20万元资助;对设立孵化器、加速器的单位,给予一次性30万元资助;对围绕制造业主导产业建立省级以上产业技术创新战略联盟的核心单位,一次性补助50万元;四是对做出重大贡献的,将授予湖南省“领军人才”和“优秀专家”荣誉称号,并给予50万元奖励。对培养引进高端科技人才成绩突出的单位,按照人才的质量和数量,给予最高50万元奖励。
(五)进一步完善产业扶持政策
1、供地优惠政策。加大对工业用地政策支持力度,建立工业用地成本平衡机制,对于引进来的好的、大的工业项目,土地指标要优先解决。对固定资产投资(不含土地成本,下同)2,000万元以上、投资强度在100万元/亩以上的新办工业企业用地实行“差别地价”,并一律免收应由市县两级收取的(含财政全额拨款或差额拨款的事业机构收取的服务性收费)相关费用。固定投资额2,000万元、5,000万元、1亿元、2亿元以上的,企业依法受让土地的土地纯收入通过奖励的方式分别按20%、50%、80%、100%返给企业。企业受让土地未动工开发满两年的,或未按土地出让合同规定的期限和条件开发利用的,其受让的土地使用权由政府依法收回。
2、财政税收优惠政策。一是通过税收等政策,鼓励工业企业推进自主创新。企业在一定期限内新产品所征增值税地方留成部分经市财政、税务部门审核,以财政奖励的办法予以部分返还;二是市财政预算安排1亿元,设立“湖南制造‘2025’专项资金”,以后按照财政收入新增部分的5%逐年增加,用于工业企业技术改造、技术创新、信用担保体系建设、中小企业公共服务平台建设以及改善中小企业发展环境等方面,支持方式采取无偿资助或贷款贴息形式;三是加大奖励力度。对销售收入前20强企业、年缴税达1亿元以上新组建的企业集团、利税过5,000万元企业、新入规的工业企业、新认定的国家和省级企业技术中心、新认定的中国驰名商标、新上市企业等企业法人和经营管理团队给予重奖,鼓励企业做大做强、鼓励企业技术创新、鼓励企业上市等。
近年来,随着互联网技术的不断发展,湖南制造业迎来了新的机遇和挑战,以物联网、云计算、大数据等基于互联网的新一代信息技术正在成为驱动湖南制造业产业变革的核心力量。我们应尽快落实《湖南省贯彻〈中国制造2025〉建设制造强省五年行动计划》和《湖南省实施“互联网+”三年行动计划》,更好地推动互联网技术和信息技术在制造业领域的广泛应用,促进工业经济的转型与升级。
主要参考文献:
[1]李毅中.“互联网+”推进制造业升级[N].深圳商报,2015.6.10.
[2]黄阳华,林智,李萌.“互联网+”对我国制造业转型升级的影响[J].中国党政干部论坛,2015.7.
[3]蔡红星,凌骞.湖南装备制造业发展现状及前景分析[J].湖南省统计局决策咨询,2015.63.
[4]李伟锋.装备制造业成为湖南首个万亿产业[N].湖南日报,2016.3.2.