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“第三次工业革命”:科学认识与战略思考_0

2019-05-29 11:47编辑:admin人气:


  自2008年国际金融危机爆发以来,如何走出危机实现复苏就成为全球性的争论,为此也引发了国外诸多学者关于第三次工业革命的讨论。第三次工业革命不同于18世纪后半叶以英国纺织机械化为标志的第一次工业革命和以20世纪初福特汽车公司大规模生产流水线诞生为标志的第二次工业革命,它以数字化制造及新型材料应用为代表,建立在互联网和新材料、新能源相结合的基础上,将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化,也将推动人类社会进入个性化制造的崭新时代。

  第三次工业革命的实质是内涵丰富的、多层次的,是已经发生突破但仍处于演进中的工业系统变革

  派关于第三次工业革命,不能简单理解为由3D打印、计算机模拟等个别新的制造技术和设备的出现和应用引起的整个工业系统的突变,其实质是一个内涵丰富的、多层次的,是已经发生突破但仍处于演进中的工业系统变革。

  第三次工业革命的突破性表现在已形成了一个多维、立体的新生产制造技术体系及技术经济范式。这个体系的底层是高效能运算、超级宽带、激光粘结、新材料等通用技术,中层是以人工智能、数字制造、工业机器人为代表的制造技术和工具,高层是应用了前述新的通用技术和制造技术的大规模生产系统、柔性制造系统和可重构生产系统。这个体系的有效运行形成了全球化生产、个性化制造、社会化制造等新的技术经济范式。

第三次工业革命

  第三次工业革命的演进性表现在这场变革还处于梯度、渐次推进过程中。例如,高效能运算、虚拟设计与制造是近期跨国公司加速推进、应用的先进制造技术,3D打印技术的发展处于由传统日用消费品、医疗器械向汽车、航空等新领域快速渗透的阶段,而可重构生产系统是以美国为代表的先进工业国家为迎接全球制造和个性制造、为解决大规模定制系统无法很好地解决产品成本和产品多样性、产品性能之间冲突所做的战略性技术准备,目前仍然处于科学研究和概念设计的阶段。

  国外的科学家、未来学家和媒体之所以在今天大肆宣扬第三次工业革命的概念,并不是因为前面提到的基础制造技术刚刚出现,事实上,这些基础制造技术的发明和工业应用大多已经经历了几十年的时间;而是由于经过了长期的科学探索和技术积累,这些基础技术的技术成熟度和经济成本已经达到了使其在制造领域进行较大规模应用和推广的水平。其中,作为现代制造技术系统中最底层技术的信息技术的快速进步使得信息存储、传输和处理成本的几何级数下降是主要原因。例如,1992年,1M数据的平均传输成本为222美元,但到2010年,大幅下降到0.13美元。

  目前以美国、德国等制造业强国为代表的国家最为关注,同时也集中资源加大技术突破和应用的领域是高效能运算技术突破和平台建设。美国竞争力委员会提出将高效能运算定义为改变全球制造业游戏规则的机器,并建议通过政府企业的积极合作来推进美国计算资源的协调和整合,将美国的前沿计算能力转化为制造业竞争力。之所以将高效能运算作为美国先进制造技术的突破口,一方面是因为高效能运算与美国的信息技术优势衔接,另一方面,高效能运算可以大大提高新产品的开发能力,从而提高美国制造业的竞争力。目前,美国、德国和日本等国已纷纷出台计划和政策,加大对高效能运算的研发和应用支持。

  第三次工业革命对我国的经济发展可能形成以下冲击和挑战。

  一是进一步弱化我国的要素成本优势。第三次工业革命加速推进了先进制造技术的应用,必然会提高劳动生产率、减少劳动在工业总投入中的比重,我国的比较成本优势可能因此加速弱化。根据美国研究机构的计算,根据劳动生产率调整后的综合劳动成本,我国的劳动力成本是美国南部州的35%左右,到2015年左右将达到60%左右。未来5-10年中美劳动力成本之间的差距将快速缩小。再加上美国在能源方面形成了价格洼地,其物流成本只占到GDP的9%,而中国占到18%。美国发展制造业的比较成本劣势会逐渐减弱。

  二是可能对我国的产业升级和产业结构升级形成抑制。现代制造技术的应用提升了制造环节的价值创造能力,使得制造环节在产业价值链上的战略地位将变得与研发和营销同等重要,过去描述价值链各环节价值创造能力差异的微笑曲线有可能变成沉默曲线甚至悲伤曲线。发达工业国家不仅可以通过发展工业机器人、高端数控机床、柔性制造系统等现代装备制造业控制新的产业制高点,而且可以通过运用现代制造技术和制造系统装备传统产业来提高传统产业的生产效率,从而,第三次工业革命为发达工业国家重塑制造业和实体经济优势提供了机遇,曾经为寻找更低成本要素而从发达国家转出的生产活动有可能向发达国家回溯,导致制造业重心再次向发达国家偏移。

第三次工业革命

  三是可能进一步恶化我国的收入分配结构。伴随着先进制造技术发展可能导致的制造业逆转移,基于先进制造技术的工作岗位也会随之转移,从而破坏我国产业工人的劳动报酬增长机制。据统计,我国居民可支配收入占比从2000年的60%多减少到近年的50%左右,其原因有60%可以由居民劳动报酬下降解释。提高劳动报酬的机制,最根本、最有效、对要素市场扭曲最小的方式是为劳动者创造更多高劳动生产率的工作岗位。但是在一般劳动者素质不能够大幅度提高的情况下,第三次工业革命的推进会造成职工的失业或者被锁定在低附加值的简单劳动环节中,劳动者收入改善的相对速度有可能放缓。

  但是,面临第三次工业革命,我国还有相应的机会窗口和时间窗口。

  从机会看,一方面,第三次工业革命会催生新的制造系统和生产设备产业的发展,这些产业的发展会带动信息产业、新材料产业等新的产业门类的出现和增长,从而为我国战略性新兴产业的培育和发展创造很好的机会;另一方面,先进制造技术终归是在工厂和制造环节的应用,我国庞大的制造基础为先进制造技术和相关产业的发展提供了巨大的潜在市场和应用场所。

  从时间看,由于第三次工业革命是一个渐进的过程,先进制造是一个复杂的技术系统,先进制造技术的广泛应用往往涉及到大量基础的技术成熟度和成本经济性的制约,同时先进制造技术转换为现实的产业竞争力,不仅取决于技术和设备因素,更涉及到企业管理系统,甚至整个社会制度的配套完善,我国还有时间通过战略调整和持续的现场学习,来实现对第三次工业革命的应对。

  我国要从国家战略的高度,积极采取措施实现先进制造技术的突破

  第一,加快制定实施我国的国家先进制造技术突破和应用规划。美国的《制造业行动计划》提出,要通过技术创新和智能制造实现下一代生产率;加快部署新的制造工具和技术的创新和实施,应用计算机建模和模拟技术促进美国高效能运算能力达到超大规模级,促进建模和模拟技术的工业应用,加强科学、技术、工程和数学教育。欧洲的《未来工厂计划》提出,要加大对现代制造技术的研发投资和政府企业间合作,加快发展可持续的绿色制造、ICT智能制造、高效能制造和基于新材料的制造。我国应尽快制定和实施国家先进制造技术突破和应用规划,并制定相应的产业政策和实施细则。

  第二,以现代母工厂建设为抓手,推进我国的先进制造技术突破和应用。目前我国产业政策对企业创新的扶持过度投向企业的实验室,而对生产制造环节的扶持、引导不足,这也是导致我国新产品工程化能力弱、产品稳定性和可靠性等产品性能竞争力低下的重要原因。建议借鉴日本的母工厂做法,遴选设备先进、系统管理能力强、现场管理工作扎实的工厂进行重点建设和投资,将这些母工厂建设成为我国先进制造技术突破、应用的场所,建设成为先进制造技术和先进现场管理方法持续改善的试验田,从而最终以点带面地推进我国制造业素质的整体提升。

第三次工业革命

  第三,建设完善高效能运算、工程数据库等先进制造技术基础设施。目前我国以华大基因等为代表的高技术企业实际上已经在高效能运算等领域积累了较强的技术能力。政策的关键是依托这些企业和技术设施,建设国家层面的公共技术基础设施,将企业能力转换为国家能力。建议建立国家高效能运算研发中心和高效能运算服务中心,在加快高效能运算前沿技术突破的同时,重点加快促进既有的高效能运算技术储备转化为商业应用和公共服务。建议加快推进国家级工程数据库建设。可以采取政府出资、独立非营利性社会组织运营的组织方式,数据库数据采取会员企业自愿提供、共同分享的工作方法,形成持续投入、有效运营的可持续发展机制。

  第四,协同推进我国战略性新兴产业培育和先进制造技术发展。一方面,先进制造技术的突破离不开战略性新兴产业的支撑,例如云计算、新材料等基础技术领域的突破常常成为制造技术突破的瓶颈。另一方面,战略性新兴产业的发展离不开现代制造技术的推动。首先,多数战略性新兴产品仍处于实验室的概念化和初步设计阶段,以数字制造为代表的现代制造技术可以大幅提高新产品设计的可制造性,缩短战略性新兴产品的工程化、产业化周期,有利于抢占战略性新兴产业发展的先机。其次,在新兴产业市场化的初期,传统的大规模生产并不适用于这种市场容量小、高度细分的市场结构,此时,可重构生产系统和添加制造等个性化制造就能够充分发挥其多品种、小批量、低成本的优势。因此,战略性新兴产业的发展必须与现代制造技术的研发、应用结合起来协调推进。

  第三次工业革命是挑战也是机会,需要有建立长期发展战略加以应对的紧迫感和抓住机会培育经济发展新动力的信心

(来源:未知)

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