世界范围内的再工业化风潮
近些年来,世界经济的老大——美国给人们的一个印象就是美国实体经济的空心化。
实体经济空心化是企业放弃经营企业实体,转而投向贷款公司、担保公司以及房地产业等虚拟经济行业的经济现象。由二战后的布雷顿森林体系而形成的“美元霸权”,使美国在长期以来可以一手印钱、一手借钱,这使得美国仅靠在全球金融业中的主导地位就能获取利润,美国的企业自然不愿意辛辛苦苦去花力气发展制造业,美国的实体经济、制造业都外移到了中南美洲、亚洲,例如墨西哥、越南等人力、生产成本较低的国家和地区。
对全球经济的负面影响一直持续至今的2008年全球金融危机,在很大程度上就源于美国自身不合理的经济发展模式,例如发生在金融领域的次贷危机。近十年来美国经济“去工业化”、金融创新取代实体创新被认为是金融危机爆发的根源。而在这样一个全球化的时代里,美国的危机就是全世界的危机。
制造业是大国的立国之本,同时鉴于金融危机的教训,近些年来,世界各国在国家战略和规划方面纷纷将目光重新转回“刺激实体经济”上。美国制定了“再工业化”、“制造业复兴”、“先进制造业伙伴计划”,德国抛出了“工业4.0”战略,日本开始实施“再兴战略”,韩国提出“新增动力战略”,法国提出“新工业法国”等。可以说,一场全球范围内的制造业的较量又重新开始了。
德国的“工业4.0”计划
德国为了应对越发激烈的全球竞争,巩固其在制造业的领先地位,从2013年开始实施“工业4.0”计划,这是德国《高技术战略2020》确定的十大国家未来项目之一,以此来振兴德国制造,成为世界领先的制造市场和提供商。也正由于德国提出的这一计划,出现了“第四次工业革命”这个提法。
工业4.0有一个关键点,就是“原材料(物质)”=“信息”。具体来讲,就是工厂内采购来的原材料,被“贴上”一个标签:这是给A客户生产的XX产品,XX项工艺中的原材料。准确来说,是智能工厂中使用了含有信息的“原材料”,实现了“原材料(物质)”=“信息”,制造业终将成为信息产业的一部分。
德国制造业是世界上最具竞争力的制造业之一,在全球制造装备领域拥有领头羊的地位。这在很大程度上源于德国专注于创新工业科技产品的科研和开发,以及对复杂工业过程的管理。德国拥有强大的设备和车间制造工业,在世界信息技术领域拥有很高的能力水平,在嵌入式系统和自动化工程方面也有很专业的技术,这些因素共同奠定了德国在制造工程工业上的领军地位。工业4.0战略的实施,将使德国成为新一代工业生产技术(即信息物理系统)的供应国和主导市场,会使德国在继续保持国内制造业发展的前提下再次提升它的全球竞争力。
同样,德国也有鲜为人知的秘密武器帮助实现其宏伟目标,那就是以中小企业为核心的隐形冠军企业,以及德国务实的学徒制双元教育,这两者为德国工业提供了扎实的基础,是德国制造难以被撼动的地基。
德国的隐形冠军企业几乎不被外界所关注,他们规模都不大,年收益也少于50亿欧元,但却在其领域占领着很高的市场份额,在全球位列前三。这些中小企业占据德国出口总量的70%,他们的销售回报率平均超过德国普通企业的两倍,拥有着高水平的研发能力与技术创新能力、注重产品价值与客户的贴合、高质量高效率的制造能力和精益化柔性化的全球化高效运营体系,他们很大一部分已经传承了百年。
高素质的技术工人和工程技术专业人才历来被看作是德国经济发展的支柱,是“德国制造”产品的质量保障。旨在培养专业技术工人的职业教育在德国社会发展中承担着重要的角色,并形成了一套相对完备而且不断调整的法规体系,保障了以双元制为主要特征的职业教育长期稳定的发展。学徒不仅要在生产车间里跟随师傅学习实用技术,还要到学校里学习必要的理论知识。在德国,每年约计60 万年轻人开始接受双元制职业教育,约占同龄人数的三分之二。
德国竞争力的最薄弱环节在于人力资源的低效。一方面学徒制的人才培养模式不像美国那样按照统一的标准和流程大规模培养和引进人才,且德国劳动者的权益意识非常强,时常发起罢工使得工厂停产。这一点恐怕不仅仅是德国,而是整个欧洲都存在的问题。这也是为什么德国的装备制造业实力如此强劲的原因,背后是其劳动效率较低而不得不大量使用自动化的无奈。
“吃软不吃硬”的美国“工业互联网”建设
制造业的战场看似在中国,但核心技术和战略顶层设计的战争却演变成以美国为代表的“工业互联网”和以德国为代表的“工业4.0”的较量。同德国相同,美国将重振制造业作为近年最优先发展的战略目标,并区别德国的硬制造,更侧重软件和互联网等“软”服务。
在美国,“工业4.0”的概念更多地被“工业互联网”所取代,尽管称呼不同,但这两个概念的基本理念一致,就是将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。
为应对新科技产业革命,争夺国际产业竞争话语权,金融危机后,美国政府出台了一系列法案,着力兴建制造业创新研究中心,希望以高新技术改造传统制造业,推动美国经济再次走上可持续增长之路。
2009年4月,刚刚出任美国总统的奥巴马发表演讲,提出将重振制造业作为美国经济长远发展的重大战略。同年12月,美国政府出台《重振美国制造业框架》,详细分析了重振制造业的理论基础及优势,成为美国发展制造业的战略指引。随后奥巴马政府从战略布局、发展路径到具体措施,逐步铺展,完成了制造业创新计划部署。
2011年6月,美国正式启动“先进制造伙伴计划”,旨在加快抢占21世纪先进制造业制高点。2012年2月,进一步推出“先进制造业国家战略计划”,通过积极政策,鼓励制造企业回归美国本土。上述计划包括两条主线:一是调整、提升传统制造业结构及竞争力;二是发展高新技术产业,提出发展包括先进生产技术平台、先进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化制造技术。
2012年3月,奥巴马首次提出建设“国家制造业创新网络”,计划在10年内建立最多15个研究中心,加强高等院校和制造企业之间的产学研有机结合。2013年1月,美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高端制造业国家项目办公室联合发布了《国家制造业创新网络初步设计》,投资10亿美元组建美国制造业创新网络(NNMI),集中力量推动数字化制造、新能源以及新材料应用等先进制造业的创新发展,打造一批具有先进制造业能力的创新集群。同年,奥巴马根据形势发展,又提出在10年内创建45个制造业创新研究所的倡议。
这一创新网络的重点研究领域包括:开发碳纤维复合材料等轻质材料,提高下一代汽车、飞机、火车和轮船等交通工具的燃料效率、性能以及抗腐蚀性;完善3D打印技术相关标准、材料和设备,实现利用数字化设计进行低成本小批量的产品生产;创造智能制造的框架和方法,允许生产运营者实时掌握来自全数字化工厂的“大数据流”,以提高生产效率,优化供应链,并提高能源、水和材料的使用效率等。
过去几年中,上述规划已逐步展开。2012年8月,美国政府和私营部门联合出资8500万美元成立了第一个制造业创新中心——“国家3D打印机制造创新研究所”。由于3D打印技术,又称增材制造技术,而且该创新中心由美国国防部主导,又称“国防部增材制造创新研究所”。2013年5月,美国政府宣布提供2亿美元联邦资金,成立“轻型和现代金属制造创新研究所”、“数字制造和设计创新研究所”和“下一代电力电子制造研究所”等三个制造业创新中心。2014年2月,又成立了第五个制造业创新中心——“复合材料制造业中心”。
2015年内奥巴马政府还将建立四个制造业创新研究所:一是“集成光电子制造创新研究所”,二是灵活的“混合型电子制造创新研究所”,三是智能制造的“清洁能源制造创新研究所”,四是“革命性纤维和纺织品创新制造研究所”。
据美国智库威尔逊中心发布的《全球先进制造业趋势报告》,美国研发投资量位于世界首位,其中四分之三投向制造业,在合成生物、先进材料和快速成型制造等先进制造业领域优势明显。分析人士认为,在政府和私营部门的大力推动下,美国很有可能出现以无线网络技术全覆盖、云计算大量运用和智能制造大规模发展为标志的新一轮技术创新浪潮。
与德国工业4.0强调的“硬”制造不同,软件和互联网经济发达的美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革命,希望借助网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力。可以说,美国版的工业4.0实际上就是“工业互联网”革命。而在此过程中,除了美国政府的政策扶持外,行业联盟的率先组建成为发展的重要推手。
“工业互联网”的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念大力推广开来。除了通用电气这样的制造业巨头,加入该联盟的还有IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业。
工业互联网联盟采用开放成员制,致力于发展一个“通用蓝图”,使各个厂商设备之间可以实现数据共享。该蓝图的标准不仅涉及Internet网络协议,还包括诸如IT系统中数据的存储容量、互连和非互连设备的功率大小、数据流量控制等指标。其目的在于通过制定通用标准,打破技术壁垒,利用互联网激活传统工业过程,更好地促进物理世界和数字世界的融合。
尽管上述标准的建立和最终批准可能需要几年时间,但一旦这些标准建立起来,将有助于硬件和软件开发商创建与物联网完全兼容的产品,最终结果可能是实现传感器、网络、计算机、云计算系统、大型企业、车辆和数以百计其他类型的实体得以全面整合,推动整个工业产业链的效率全面提升。
美国制造业的6S工业生态系统
即便美国经济很多年以来有着实体经济空心化的倾向,但是,美国制造业真正的支撑点仍在于最为关键的6S工业生态系统,包括:
- Space/Aerospace(航天航空)
- Semiconductor(半导体)
- Shale Gas(页岩气)
- Smart ICT Service(智能化服务创值经济)
- Silicon Valley Sprit(硅谷为代表的创新精神)
- Sustainable Talent Pool(可持续人才资源)
美国的航空航天一直是汇聚资金和人才最多的研究领域,大部分高精尖的技术都是率先从这个领域诞生和实践后逐渐转移到民用和制造产业的;半导体是电子产品芯片的基础原料,尤其是低耗能的半导体将会是未来智能硬件的核心,在数据分析规模飞速增长的趋势下,必然将不断挑战芯片的运算能力;页岩气是未来新能源的代表,目前美国的页岩气产量已占天然气开采总量的20%,到2030年将达到50%以上,页岩气作为目前储量最大的可替代新能源,将大大改善美国的能源安全战略环境。
信息通讯技术服务一直是美国的优势所在,在传统的信息通讯服务中加入智能数据分析,就可以产生更大的价值。由于未来的物联网并不是简单地把事物的数据汇集起来,而更重要的是挖掘这些数据与价值之间的联系,智能信息通讯技术既可以直接面向用户提供增值服务,又可以面向生产系统提供信息管理,是工业4.0最重要的核心竞争力所在。
以硅谷为代表的创新精神以及可持续的人才资源,都是美国的技术和产品创新源源不断的保证。而硅谷精神与美国梦一样,都是美国价值观中的重要品质。
分析美国6S的生态系统不难发现,美国力图在生产系统最基础的原料端(能源和材料)、工业产品的使用服务端(互联网技术和ICT服务)以及不断由创新驱动的商业模式端,牢牢掌握住工业价值链当中价值含量最高的几部分,这样即便德国的制造设备再先进、中国的制造系统再高效,都可以从源头和价值的投放端确保其竞争力的核心优势。
美国已悄悄进入“新硬件时代”
在中国举国上下大搞“互联网+”,全社会进一步深度推进数字软化的时候,美国正在悄悄地进入“新硬件时代”。
新硬件时代是以美国强大的软件技术、互联网和大数据技术为基础,由极客和创客(Geek & Maker)为主要参与群体,以硬件为表现形式的一种新产业形态。
这里说的新硬件,不是主板、显示器、键盘这些计算机硬件,而是指一切物理上存在的,在过去的生产和生活中闻所未闻、见所未见的人造事物。如果说乔布斯在2007年展示的iPad和iPhone还是人们可以理解的事物(还是电脑和手机),那么今天在美国出现的多轴无人飞行器、无人驾驶汽车、3D打印机、可穿戴设备、智能机器驮驴、机器人厨师等,是人们在这些东西出来之前无法想象的事物。
美国几年前产生了一大批纯互联网和软件领域的企业,如谷歌、亚马逊、Autodesk、Facebook,在创造巨大利润的同时,又在商业模式等方面引领了全球的风潮。如今这些公司还在聚焦“互联网+”吗?当然没有。
在“新硬件时代”到来之时,这些科技巨头无不着手布局围绕硬件的产业。例如谷歌,如果以前你不打开它的网站,你可能根本体会不到它的存在。但是现在不一样了,大街上,一些很酷的人带着谷歌眼镜招摇过市,一些更酷的人开着谷歌无人驾驶汽车在美国的州与州之间拉风(更确切地说“乘坐无人驾驶汽车”);美国军队里那些懒散的士兵把沉重的背包放在谷歌智能机器驮驴(Boston Dynamics制造,被谷歌收购)上,自己悠闲地散步;亚马逊先造出了电子阅读器Kindle,现在正在完善多轴无人飞行器为它送快递;Autodesk利用3D打印机打出来的假肢让残疾人变成了炫酷人群;Facebook制造出虚拟设备,让年轻人体验“真实世界”。更不用说埃隆·马斯克,在卖掉PayPal后开始制造纯电动车“特斯拉”,现在又在玩可回收火箭和制造“超级电池”;而苹果公司在用它的智能手机引领了“新硬件时代”后,又进一步推出了智能手表。
是这些科技巨头引领着美国的“新硬件时代”吗?不是,绝对不是。引领着“新硬件时代”是那些极客和创客,美国的大公司充其量不过是“买手”和“推手”,当它们看到一个好东西,眼馋手痒,便会花小钱把创客团队和“硬蛋”买下来,慢慢孵化,一旦养大了,动辄就会撬动百亿级的市场。那么这些极客和创客在哪?1/3在大学里,1/3在自家车库里,还有1/3在科技孵化器里。
美国的科技孵化器与我们中国地方政府搞的所谓孵化器有巨大差别。
中国地方政府搞的孵化器,往往是划一个园区,建一些办公楼,分给创业者几间办公室,不收房租,但是要交物业费,设立一个公司注册柜台和一些所谓的咨询柜台,说白了,就是“房东”。
美国硅谷的孵化器,更像一家大学实习工厂,里边有各种机床和工作台,还有3D打印等各种先进设备。极客和创客们在各自的工作台上开发自己的东西,需要的原材料都从孵化器里要,设计的产品从原型到最后包装完毕的样品,都在这个工厂里完成。
你在那里会看到很多稀奇古怪的东西,如炒菜机器人、纽扣大小的测量排卵期的测脸器、十个螺旋桨的飞行器,等等。很多东西都很丑、很笨、很没有商业价值。但是由于创客们不断为这些产品快速迭代,可能明天看到的就是很酷、很有灵气、很有商业价值的东西。孵化器给每个创业者一定的资金支持,如5万美元,花光了,如果产品好,还可以再要钱。
像这样的孵化器,硅谷里到处都是。那么孵化器赚什么钱?孵化器其实就是提供产品实现条件的风投(简称VC),而在投资的早期,每个项目上花不了多少钱,但是一旦1/10的硬蛋被孵化出来,产生B轮的投资价值,就会产生不可估量的价值。
在欧美的发达国家中,基础科学和应用科学的尖端人才资源、健全的市场经济体系为企业在科学创新和技术创新上获取价值提供了良好的基础。这确实值得中国的科学界和企业界学习。相对于经济的腾飞,人才的培养是难以实现跨越式发展的,它来自长期的积累和积淀。目前,中国的北京和深圳也有类似的科技孵化器,但是总的来说还是很不完善也不成气候,当然也不会引来VC和PE(即:私募股权投资)的关注。