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楼主: YJeeny

工业革命中生产组织方式变革的历史考察与展望———基于康德拉季耶夫长波的分析

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 楼主| 发表于 2017-6-11 19:07:33 | 显示全部楼层
数据要素对于生产系统重构的意义还在于形成智能工厂和智能产品的闭环。依托物理—信息系统,生产数据和消费数据形成大数据系统,经实时分析和数据归并后形成“智能数据”,再经可视化和交互式处理后,实时向智能工厂反馈产品和工艺的优化方案,从而形成“智能工厂—智能产品—智能数据”的闭环,驱动生产系统智能化。这一切的实现既依赖于数据这一新型生产要素的生成和利用,也依赖于“云设施”的升级与完善。如同资本要素的供给来自于资本积累,劳动要素的供给来自于人口增长和教育,数据要素的供给则依赖于传感器和高速通讯设施的广泛应用。因此,在数据要素成为核心投入的过程中,可以廉价获得的传感器便是新一轮长波中派生出的核心要素。按照德国“工业4.0”计划的部署,新型传感器单价将降至1欧元以下,即便广泛植入也不会造成使用成本的显著增加,这可以有效提高数据要素的积累效率。

 楼主| 发表于 2017-6-12 08:49:50 | 显示全部楼层
(二)通信基础设施的重要性将超过交通基础设施

核心投入与基础设施的动态匹配是促进先导产业快速发展的必要条件。历史经验表明,核心投入可以廉价获得是基础设施快速完善的产业基础,基础设施建设的巨大需求为核心投入产业的发展提供初始市场,从而形成正反馈效应。例如,与铁、煤相匹配的基础设施是运河和铁路,与钢相匹配的基础设施是钢轨和钢船,与石油、天然气相匹配的基础设施是高速公路、机场等,与集成电路相匹配的是互联网。随着数据要素(及其相派生的传感器)成为新一轮长波的核心投入,会产生一个新的问题,即第五次长波中形成的基础设施———互联网———是否与新兴的数据要素相适应?

互联网发展至今经历了三个阶段。第一代互联网(1969—1989),即军事和科研阿帕网,主要用于公共部门的内网使用。第二代互联网(1990—2005),即基于个人计算机的万维网,刺激了电子商务爆炸式增长。互联网在取得巨大成功的同时也面临着严峻的挑战:一是架构灵活性不高,难以适应不断涌现的新业态的需求;二是难以满足未来海量数据增长的需求;三是实时性、安全性和灵活性尚不能满足产业融合发展所需,工业互联网、能源互联网、互联网金融、车联网等对互联网的升级提出了强烈且迫切的需求。为了解决这些问题,互联网技术正在通过多条技术路线向第三个阶段演进。其中,传统IP网络向软件定义网络(SDN)转变便是一大趋势。SDN可实现数据层和控制层的分离,定义和编程网络设备资源,实时反馈网络及网络设施的运行状态,提高网络部署的灵活性和稳定性。

 楼主| 发表于 2017-6-12 08:57:30 | 显示全部楼层
当前,新一代互联网基础设施对核心要素和先导产业的支撑还远远不够,但已经在加速集聚爆炸式发展所需的资源。首先,在政府层面,美国、欧盟和日本等的公共研究机构立项研究新一代互联网技术路线,讨论和制定新一代互联网的协议。例如,2011年美国通过了《联邦政府云战略》,将联邦政府1/4 (约200亿美元)IT支出转为采购第三方公共云服务;2012年欧盟发布“发挥欧洲云计算潜力”战略,在各领域推广云计算的应用。其次,在产业层面,2012年,13家全球主要电信运营商共同发起了网络功能虚拟化组织,截至2014年10月,已有250家网络运营商、电信设备供应商、IT 设备供应商以及技术供应商参与。另外,2013年全球主要电信设备和软件公司联合开发SDN 控制器和操作系统。再次,在技术层面,新一代光网络、新一代无线网络(5G、Wi-Fi)、物联网、云计算(云网络)等网络基础设施在硬件设备开发、网络协议和标准制定、网络传输速度和频谱利用率提升、功耗和延时降低,以及兼容性、灵活性和安全性提升等方面取得了一定的进展。最后,新一代互联网基础设施在应用层面的潜力逐步显现。在产业应用层面,2012年全球物联网市场规模约为1 700亿美元,预计2015年将接近3 500亿美元,年增长率约25%。2012年全球云计算市场规模达到1 072亿美元,预计2017年将达到2 442亿美元。在企业应用层面,除了德国企业正在利用物联网和服务网构建智能工厂之外,谷歌公司数据中心也通过SDN 将链路平均使用率从30%提升至95%,并于2014年第1季度投入23亿美元,采用最新网络技术构建骨干网,以满足公司快速增长的需要。在政府应用层面,2014年6月,新加坡推出建设世界首个“智慧国家2025计划”,为大多数家庭提供超快的1Gbps网速,在线提供98%的政府公共服务。我国政府也提出“互联网+”,促进互联网技术更广泛、更深入地融入到各行各业。[27]

新一代互联网基础设施的逐步完善将为数据要素的积累和配置提供有力支撑,同时数据的利用能够提升新一代互联网基础设施的投资收益率,从而形成第六次长波的两大核心构件。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:00:12 | 显示全部楼层
(三)制造业智能化将发挥先导产业的作用

新一代互联网技术与制造业融合后,将为制造业的效率提升和价值创造带来新的机遇。第一,引领产品的智能化和网络化。“硬件+软件+网络互联”正逐渐成为产品的基本构成,并呈现出个性化和差异化趋势。智能产品可通过网络,实时和厂商、第三方服务提供商或上层智能控制平台通信,拓展产品功能和延伸服务需求。第二,推动生产和管理流程智能化。企业内部制造流程将整合至一个数字化、网络化和智能化平台,各种机器设备和数据信息互联互通,为优化决策提供支持。制造业的柔性进一步提高,消费者的个性化需求能得到充分满足。第三,推动研发设计的网络化协同发展。研发设计部门和生产制造部门的界面信息进一步整合, “虚拟制造”提高研发效率,客户可通过网络参与在线设计,融入个性化需求,缩短研发设计周期。第四,推动企业组织变革。不同层面的数据和信息可通过高速网络便捷传递,企业组织进一步扁平化。企业间组织趋于模块化,最大限度地降低信息成本,重塑产业价值链。第五,推动制造业企业服务化转型。制造过程高度数字化,产品数据全生命周期集成,企业通过互联网及时获取消费者需求,从而实现服务型制造, “私人定制”、“按需定制”和“网络定制”等服务模式将更加普遍。

制造业智能化将为其他领域提供通用技术。第一,在生产端,智能工厂生产的智能化装备和中间产品是其他产业的投入物。无论是新一代互联网设施的建设,传感器价廉量大的供给,还是智能交通、智能电网、智能物流、智能家居等智能系统的建设,都依赖于智能中间品的供给。第二,在消费端,满足消费者对智能化、个性化产品需求的前提是生产系统的智能化,没有制造业智能化的商业模式的创新将是空中楼阁。第三,智能制造将对其他产业产生较好的示范效应。以美国通用电气公司的工业互联网为例,该公司的新一代GEnx飞机发动机上装有26个传感器,以16次/秒的频率监测300个参数 ,仅一次长途飞行就可以存储1.5亿份数据,翔实地记录航班的运行状态、发动机性能与效率。这些数据被传送至驾驶室和地面数据中心,经分析后用于监测、预测和改进发动机性能,有效缓解飞机的维修压力,从而降低航班延误的损失。仅此一项,每年就可以节约20亿美元的成本。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:06:25 | 显示全部楼层
(四)新型生产组织方式的兴起

虽然企业内部治理结构的扁平化和企业间网络不断增强,但并不表示生产组织方式不会出现“革命性变化”。以数据为核心投入、智能制造为先导部门、新一代互联网基础设施为主要内容的新一轮技术经济范式正在蚕食福特制(及其改进版)的经济合理性。

零部件的标准化是流水线生产的前提,这就限制了产品的多样化,导致产品多样化大幅度减少。之所以出现产品多样化(个性化)和产量(规模经济)之间的权衡,主要原因有两个:一是制造业的生产流程投资具有专用性,调整产品种类需要转换生产线;二是产品零部件标准化程度高,零部件的调整成本高。过高的生产线和零部件转换成本使得产品调整不经济。因此,以标准化为核心的福特制虽然提高了生产效率,但是必须支付制造系统柔性低下的机会成本。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:09:05 | 显示全部楼层
以数据为核心投入的新型制造系统具有更高的柔性。

第一,刚性生产系统转向可重构生产系统,客户需求管理能力的重要性不断提升。可重构生产系统以重排、重复利用和更新系统组态或子系统的方式,根据市场需求变化实现快速调试及制造,具有很强的兼容性、灵活性及出色的生产能力,实现生产制造与市场需求之间的动态匹配。例如,德国大众汽车开发的“模块化横向矩阵”实现了在同一生产线上生产所有车型的底盘,可及时根据市场需求的变化灵活调整车型和产能。这一过程表明制造业从产品模块化演化为生产线模块化。

第二,大规模生产转向大规模定制,范围经济可能超过规模经济成为企业的优先竞争策略。[28](P14)可重构生产系统使得大规模定制具备经济可行性,企业依靠规模经济降低成本的竞争策略的重要性也将有所下降。未来,满足消费者个性化需求将取代规模经济成为企业的主流竞争策略。为此,未来的企业组织将开放更多的接口直接面对消费者。例如,海尔集团进行企业组织的“倒三角”变革和组建以订单为中心的“自主经营体”就是为了应对这种变化。企业组织正演变为连接用户和员工的平台型企业。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:11:59 | 显示全部楼层
第三,企业内部组织结构需要调整,以提高数据要素的附加值。制造业智能化显著增加了生产的复杂度,对企业管理复杂度的能力也提出了更高要求。为此,企业内部的组织结构,从产品设计、原型开发、企业资源、订单、生产计划获取和执行、物流、能源到营销、售后服务,都需要按照新的产品价值链加以整合。包括:顺应制造业服务化的趋势,提升企业内部支撑制造的服务部门的重要性;顺应从提供单一产品到提供一体化的解决方案的趋势,增强与消费者的互动能力;利用新型基础设施进行投融资方式和商业模式创新;加大对员工(特别是技术工人)终身学习计划的投入。

第四,工厂制造转向社会化制造,产能呈现出分散化的趋势。企业组织的主要功能是降低生产的信息成本,随着大量物质流被数字化为信息流,生产组织中的各环节可被无限细分,从而使生产方式碎片化,企业的信息成本大幅度增加,生产出现了“去企业化”,从而呈现出社会化制造的势头。目前一些地区出现了专门为网络设计者、用户提供制造和产销服务的在线社区工厂,有效地降低了产业的进入门槛;社交网络上出现了由个体组成的“虚拟工厂”,个人能够通过在线交流进行产品的研发、设计、筛选和完善,社会制造这一新型产业组织逐渐形成。[29]这将有利于向全社会疏散产能,有效防范产能的集中和过剩风险,这对深受产能过剩问题困扰的中国制造业转型升级有重要的意义。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:19:26 | 显示全部楼层
四、结论

本文运用正统的技术经济范式分析框架梳理了自英国工业革命以来核心投入、先导产业、基础设施和工业生产组织方式的演进规律,对新一轮产业变革中技术经济范式可能的演进形态与特征做出展望。新一轮产业变革中涌现出的技术经济范式的核心构件具有如下特征:数据要素将成为新一轮产业变革的核心投入,数据的分析与利用能力将成为国家之间竞争力的重要决定因素;新型通信基础设施的重要性或将超过交通基础设施,信息标准的竞争与合作将成为国际产业分工体系调整的基础;智能制造仍然是国民经济体系进步的先导部门,范围经济的重要性可与规模经济比肩,智能制造的发展还将影响服务业的发展层次,重塑产业价值链;大规模定制将与当前主流的大规模生产方式分庭抗礼,企业内部结构也必须按照新的价值链加以重新整合,企业组织的变革将使生产呈现出平台化和社会化的趋势。

我国已经制定颁布了以智能制造为方向、以建设制造强国为战略目标的《中国制造2025》,这是我国制造业中长期发展的纲领性文件,将对我国制造业的提质升级产生深远影响。今后我国的产业政策和创新政策宜按照技术经济范式核心组件的变化规律进行系统性调整,增强各类政策之间的协调性。按照本文的分析框架,要增强我国把握新一轮工业革命的机会窗口的能力, 《中国制造2025》仍然有进一步拓展的空间。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:21:45 | 显示全部楼层
首先,要从重视“硬”装备转向重视“软”系统。《中国制造2025》提出国家将引导社会各类资源集聚,推动新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航天航空装备、海航工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备等十大重点领域突破发展。虽然这些复杂装备是我国制造业高端化的重点,也是推动我国制造业发展水平整体升级的重要支撑,但相对而言,低估了数据要素在制造业智能化中的核心地位。实际上,长期对数据要素的重视不够,不仅是我国高端装备产业发展相对滞后的原因之一,也是影响我国高端装备产品品质(如产品稳定性)提升的制约因素。更重要的是,对数据要素的轻视不符合制造业智能化的发展趋势。相比于美国工业互联网、德国“工业4.0”计划以数据要素重新定义制造业,发展以“智能装备+智能软件+网络互联”三位一体的智能制造架构,我国“重装备、轻软件”的局限性必将显现出来,可能在未来的全球价值链中处于不利地位。因此,我国需要培育出能提供全流程数字化解决方案的集成企业,加强数据要素的积累和开发利用,促进制造装备、工艺、产品和服务的智能化。

其次,信息通信基础设施需要加速升级。我国虽然已经在宽带基础设施建设方面取得了长足发展,社会信息化水平和信息化渗透率等指标都上升较快,但是距离满足“互联网+”向各领域融合的需求仍有较大差距,要在网络传输速度、降低网络能耗和降低数据服务资费方面继续加强。目前,我国通信基础设施的发展局限于信息通信技术本身,发展重点着眼于消费领域,对制造业智能化的支撑作用直到最近才开始被关注。通信基础设施升级是数据要素能廉价且大量供给的必要条件,是制造业智能化的基础。今后在通信基础设施升级中应加强信息通信服务商与工业企业的对接,使信息通信服务与企业智能化改造
的需求相匹配。同时,在信息通信技术的标准制定方面加强国际合作,以信息通信技术标准的国际合作推动智能制造的国际化发展。

 楼主| 发表于 2017-6-12 09:22:48 | 显示全部楼层
再次,数据要素和新一代互联网技术向制造业领域的渗透亟须加速。制造业智能化是驱动国民经济体系智能化的主要驱动力,脱离制造业升级的商业模式创新难以为继。我国互联网服务最广、数据要素积累最多、利用水平较高的是商业服务领域,如百度积累的用户需求数据、阿里巴巴积累的消费数据和腾讯积累的社交数据。但是,这些在我国互联网高速发展中涌现出的具有全球影响力的互联网企业尚未将资本、数据、品牌、人才和技术优势导入制造业领域。应鼓励这些企业集合各方面的资源,积极探索适合我国国情的制造业智能化发展之路。

最后,以开放、包容的态度对待生产组织方式的变革。相比于核心要素、基础设施、主导产业的演变,生产组织方式变革过程中新旧利益集团的斗争更为激烈。生产组织方式变革过程顺利与否,直接影响到技术经济范式转变的效率。目前的产业规制和政策形成于上一轮技术经济范式,过去行之有效的公共政策可能会成为新型产业组织成长的障碍,如产业边界划定、行业准入标准、知识产权保护和产业政策等都可能难以与新型生产组织方式相匹配。在这种情况下,应该给予新型生产组织试错机会,及时调整不合时宜的管制和政策。

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