争夺制高点：未来制造业的战略布局 ── 德美制造业发展战略的比较 - 副本

1、争夺制高点：未来制造业的战略布局 德美制造业发展战略的比较作者: gepoohn全球制造业伴随着三次工业革命的爆发而实现了一次又一次的飞跃。工业革命无论是第一次蒸汽机取代手工劳动、第二次电力驱动大规模生产，还是第三次电子信息技术的推广，每一次变革都给制造业带来了全新的理念，对商业模式产生了颠覆性的变化。2008年全球经济危机以来，世界各国发展步伐明显放缓，日益萧条的制造业亟待再一次革命性的突破来重获生机。西方发达国家在历次工业革命中扮演着重要角色，面对当下制造业的危机，同时又是全球格局调整的机遇，各个摩拳擦掌、跃跃欲试，努力在制造业升级竞赛中拔得头筹，在利益蛋糕重新分配时占得先机。一个是传统制

2、造业强国，一个是现今唯一超级大国，德国和美国都意识到未来制造业举足轻重的战略性地位。两国为在全球战略布局中取得先手，引领这场未来制造业变革浪潮，都推出了各自的制造业发展战略，Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0（下文简称德国工业4.0战略建议和A NATIONAL STRATEGIC PLAN FOR ADVANCED MANUFACTURING（下文简称美国先进制造业战略规划）。这两份报告引起了全球各国的关注，一方面德美两国都是制造业的翘楚，另一方面这两份报告揭示了两种完全不同的发展方向

3、，也透露出两国对于未来制造业制高点争夺战的不同思维和理念。 德国早在2011年德国汉诺威工业博览会上就提出了工业4.0的概念，并在2013年4月正式推出德国工业4.0战略建议，强调了以CPS（信息物理系统）为核心建立智能化、网络化的新型工业体系。而美国在国内产业空心化的背景下，反省此前的发展路径，提出了制造业回流的口号，且在2012年2月正式发布了美国先进制造业战略规划，明确了发展本土制造业的决心并提出一系列具体目标。在两份发展规划中有相近的共通点，比如强调职业教育培训的重要性，政府在制造业升级进程中的积极作用，以及中小企业参与的必要性等等，但是一山难容二虎，两国都以未来制造业霸主为战略目标，

4、都希望成为未来变革方向的引领者，因此，如何发挥既有优势，调动核心资源，吸纳各方力量，让制造业的种种要素在各自筹划的棋盘上按照自己的规则摆放，成为双方关注的焦点。争夺未来制造业战略布局制高点，是德美两国战略博弈棋局中的关键棋招。环境背景之比较：德国制造业地位动摇vs. 美国产业空心化未雨绸缪，是中国的一句古话，而在现今各国博弈的大舞台上，那些位于第一梯队的大国们似乎深深理解这句话的含义。如今瞬息万变的国际大环境之中，如果不能对种种趋势做出及时反应，领先地位迟早会被后来者取代。在资源、能源利用效率要求提高和人口变化压力渐增的大背景之下，大国们深知制造业的大变革是大势所趋。德美两国的发展战略规划也正

5、是在两国制造业遭遇挫折，面临各自的困境时，做出的应对举措。 德国一直以来都被认为是全球制造业中最具竞争力的国家之一，其装备制造行业国际领先。由德国机械设备制造业联合会（VDMA）最近发布的一份调研报告显示，大部分德国的机械工程公司仍然自以为处于世界领先地位，认为他们的主要竞争对手来自于国内的企业，接下来才是被甩在后面的来自美国和意大利竞争者。然而VDMA的另一份分析报告（参见下图）却无情的摆在他们面前。这份报告数据显示， 自2006年以来以中国为代表的新兴国家在制造业领域发展势头迅猛，虽然从出口情况来看，德国依然占据领先位置，尤其自动化产品和系统的出口总额以290亿欧元暂居榜首，仅领先排名第二

6、的中国20亿欧元，但是以目前中国稳定的出口增速，超越德国指日可待。据德国工业4.0战略建议材料显示，2011年中国在投资设备行业出口额877亿欧元，同比增长超过20%，因此一跃成为世界第四大机械出口国，掌握了10.2%的全球市场份额。传统优势行业面临前所未有的强劲挑战，不仅是亚洲竞争对手对德国工业构成威胁，而且其他西方发达国家也纷纷将注意力转移到制造业领域，德国政府开始思索未来的出路。图表 1：世界主要国家机械工业行业销售总额资料来源：德国机械设备制造业联合会、德国工业4.0战略建议 产业空心化的首次出现是在20世纪60年代的美国，当时美国的汽车和电动机械等重要的制造业部门纷纷将其生产据点转向

7、西欧，使美国国内制造业部门出现了严重的投资不足，竞争力急剧下降，就业也迅速减少，制造业在国民经济与就业的比重也日趋下降，并由此引发美国的对外贸易收支情况恶化、结构性失业、地区经济发展失衡等问题。虽然20世纪80年代以来，美国不断调整产业结构，第三产业迅速发展，在GDP中的比例一直高达70%-80%，虽然美国高新技术产业和信息产业的飞速发展助推了美国整体经济发展，但是同时也使得国内劳动力成本逐渐增加，加剧了劳动密集型制造业生产基地想发展中国家转移，使得美国产业空心化现象严重，甚至有学者认为产业空心化是2008年美国金融危机的重要原因之一。美国先进制造业战略规划因此强调了制造业对于美国的重要性。规

8、划指出，美国向来重视在基础研究领域的投入，并在世界处于领先地位，然而在科研密集型制造领域科研附加值却明显落后于德国、韩国、日本，也因此在先进技术制造产品的国际贸易中愈发失衡（参见下图）。究其原因，是制造业的缺失导致研发与应用之间的脱节。美国本土企业未将基础研究成果在本国加以应用，却在旗下位于别国的生产基地中将其转换为可以产生收益的产品，并最终实现大规模生产，从而导致美国大量不计回报的初期研究经费投入不能使本土制造业受益，却帮助了其他国家在制造业领域的发展。图表 2：美国先进技术制造产品贸易平衡历史趋势资料来源：美国先进制造业战略规划图表 3：世界主要国家研究密集型制造领域附加值比重资料来源：O

9、ECD STAN Indicators 2009、美国先进制造业战略规划传统优势之比较：德国六大优势 vs. 美国科研实力 德美两国的发展战略规划并非好高骛远、不切实际的空想理论，而是通过对各自传统优势严谨分析后做出的周密部署。 德国工业4.0战略建议将德国六大传统优势视为实现未来规划的重要基石，也是德国引领第四次工业革命的雄厚资本。六大传统优势涉及到对优势行业的认知、产业布局的透析以及劳动力、组织模式、科技研发现状的精准洞察，尤其强调了机械制造、IT产业集群、嵌入式系统和自动化工程在工业4.0进程中的推动作用。德国精密机械、制药、工程机械、汽车制造都闻名于世，其产品以品质优异而著称。据哈佛商

10、学院一份研究报告，从1997年至2005年，面对新兴经济体日益增强的严峻挑战，德国企业的世界市场份额不跌反升。市场份额增长最高的是航空航天设备、航空发动机、建筑服务和汽车等领域。在装备制造业中处于核心地位的机器和设备制造业是德国就业人数最多、销售额位居各工业部门第二的四大工业支柱产业之一，在装备制造业各细分行业的前沿领域都浮现着德国企业的身影（参见下表）。2008年金融危机以来，欧洲各国纷纷陷入经济衰退的泥潭而无法自拔，而德国却用专注、严谨、创新的精神，依靠强大的高端制造业优势，率先在西方国家中脱颖而出，给欧洲经济复苏带来了曙光。同时，强大的硬件制造能力背后，德国在软件方面同样技艺超群。德国政

11、府非常重视IT产业的鼓励政策，认为IT业的发展对国家经济、社会发展具有重要的战略意义。IT业的发展状况决定着德国经济的对外竞争力，决定着德国经济能否可持续发展，决定着今后德国能否有充足的劳动就业岗位。为鼓励IT产业发展，德政府出台了以信息通讯技术2020为创新而科研规划和信息社会德国2010行动方案为核心的一系列不同层面的政策措施。德国也因此营造出诸多具有国际先进水平的IT产业集群。以著有“德国硅谷”之称萨克森（Silicon Saxony）产业集群为代表，德国汇集了一大批诸如SAP、Software AG、Teleckom的本土知名IT企业，同时也吸引着美国（如IBM、HP等等）和亚洲等各地

12、优秀IT企业的区域性总部扎根于此。此外，德国在嵌入式系统和自动化工程领域在全球范围内保持优势。根据欧洲统计年鉴显示，德国嵌入式系统领域就业人员数量约为30万，其中直接涉及嵌入式系统学科的人员数量约为4万人，另外25万人就业于应用嵌入式系统的公司中，这一比例远高于欧洲其他国家。前文也提到过，德国在全球所有国家中拥有最高的自动化产品和系统出口额，超过位于二、三位的中国和美国。装备制造细分领域德国企业工程机械利勃海尔、维特根、普茨迈斯特、WackerNeuson Group、宝峨机床通快、德马吉、舒勒、伊玛格、因代克斯、斯来福临风电ENERCON、恩德、瑞能股份电气西门子、施耐德、菲尼克斯核心部件博

13、世力士乐、INA轴承、采埃孚图表 4：德国装备制造业领域知名企业资料来源：公开信息整理图表 5：2011年自动化产品和系统出口额的国家资料来源：德国工业4.0战略建议 美国科研实力全球第一，这是一个无可争议的事实。美国先进制造业战略规划将其视为美国经济和国家安全的重要保证，并充分肯定了继续保持科研优势的必要性。大学往往是科学技术发展的前沿征地，而从一个国家大学的发展现状往往可以反映出其科学技术水平。众所周知，美国大学向来是每一位潜心学术的优秀学子一心向往的圣地，这里蕴藏着大部分学科领域最前沿的知识和智慧。根据中国科学评价研究中心最新发布的2013-2014年世界大学科研竞争力排行榜，科研竞争力

14、前100所大学中，美国占有48席，远超第二名英国的8席和第三名日本的6席。另据美国国家科学委员会（National Science Board）最新发布的2014年科学与工程指标（Science and Engineering Indicators 2014），2011年美国的科研投入为4240亿美元，占全球科研总投入的30.3%，并且相较于十年前美国研发投入额增长约50%。其中，工业科研投入是美国应用型研究的主要资金来源，而联邦政府科研投入则更倾向于基础性研究。图表 6：科研竞争力前100位大学世界分布资料来源：2013-2014年世界大学科研竞争力排行榜图表 7：全球科研投入前三位国家的比

15、重资料来源：2014年科学与工程指标、中国国家统计局、Battelle组织形式之比较：德国全球资源网络化vs. 美国产业公地聚集化德国工业4.0战略建议中将工业4.0看作是一个智慧、网络化世界（smart, networked world）的一部分。在编者看来，“网络化”是其最重要的核心组织形式，是将物理空间、产业链、制造中心内部的各类资源重新整合成相互连接的物联网和服务网，而“智慧”是在这种组织形式下才能体现的价值。工业4.0的“智慧”，无论是数字和物质无缝融合的智慧工厂、自我调节控制的智能制造，还是对需求迅速反应的定制模式、对上下游自主调配的智能物流，都是以“网络化”为前提和基础。德国工业

16、-科学研究联盟交流促进团体成员，Johannes Helbig博士曾经说过，“物联网和服务网在制造业中拥有巨大的创新潜力，如果我们成功把基于网络的服务整合进工业4.0，将极大地扩展这种潜力”。工业4.0通过横向、纵向、端到端三大集成方式将制造领域的所有因素和资源间串联成全新的社会技术互动平台。它将使生产资源（生产设备、机器人、传送装置、仓储系统和生产设施）连接成一个循环网络，使产业链各节点以及世界各地的制造基地编织成一张价值网络，使用信息网络为通信媒介，最终促使数字世界和现实的完美结合。图表 8：德国全球资源网络化的三大集成方式资料来源：Hewlett-Packard 2013、德国工业4.0

17、战略建议 美国先进制造业战略规划强调了以“产业公地”（industrial common）为凝聚力的产业集群的重要性。目前美国中小型企业在制造业中比重达到86%，吸收了41%的制造业劳动力，然而它们对新技术的使用态度消极。究其原因，一项具有突破性的研发项目往往投入巨大，中小型企业无力承担，而且相较于科研投入的风险，潜在收益要小得多，新技术的所有可能应用很难为该企业完全吸收并转化为最终利润。因此，该文件提出了那些具备创新活力的企业佼佼者们所拥有的一种相似的组织形式：以“产业公地”（industrial common）为凝聚力的产业集群。产业集群以地理聚集型群落（geographically-co

18、ncentrated community）的形式存在，不仅仅为这些企业提供了业务渠道和合作伙伴，而且往往包含一些公用的科研、培训等支持性机构和组织，为企业提供共享资源。美国先进制造业战略规划称这类共享资源为“产业公地”（industrial common），且认为一个具有向心力、吸引力产业公地的集群有利于其中企业的发展。产业公地往往了解企业的研发等其他需求，并为之提供一整套共享的知识库和有形设施，帮助集群内企业加速创新和后续市场的开拓。而联邦政府需要在“产业公地”为中心的产业集群建设中扮演重要角色，一方面可以降低企业科研投入的风险，有效带动企业投入的积极性， 另一方面可以使最终的科研成果尽可能

19、地发挥效益，将其尽可能多地应用于各个领域。图表 9：美国产业公地聚集化资料来源：整理自美国先进制造业战略规划实施方略之比较：德国双重策略vs. 美国先进制造业伙伴计划 根据德国工业4.0战略建议，双重策略包括本土市场和全球供应商两部分。对于本土市场策略，本国各地的商务活动需要建立紧密的网络联系，企业间也需建立更加密切的合作关系，通过三大集成方式，首先对德国本土制造业进行变革和升级；而对于全球供应商策略，德国装备供应商需要为全球制造企业提供世界领先的工业4.0技术解决方案，并藉此成为工业4.0产品的全球领先开发商、生产商和市场主导者。编者认为，此双重策略有其内在逻辑，相辅相成。德国本土市场毕竟规

20、模有限，即使成功实现本土工业4.0的变革，由于狭窄的业务范围，工业4.0本身的价值网络化优势不能充分体现，运转效率也会相应降低，因此德国将全球化工业4.0作为第二策略，希冀借助本国强大的装备制造、自动化、信息通信技术优势，一方面对外输出工业4.0理念，旨在建设全球化的工业4.0网络，使自身先进的本土市场能最大程度地放大网络化效应，另一方面本国优秀的装备制造企业可以借助工业4.0全球化的机遇，扩大业务范围，抢占市场份额，进而主导工业4.0模式下的全球制造业市场。两大策略中前者为后者的准备和前提，而后者则是德国工业4.0 战略的核心目标。 美国先进制造业伙伴计划由美国总统科技顾问委员会（PCAST

21、）在2011年6月发布的确保美国先进制造业领导力报告（Report Ensuring American Leadership in Advanced Manufacturing）中首次提出，旨在号召政府、工业界和学术界各领域相互合作，为探讨先进制造业亟待解决的挑战和最具变革性的机遇。由此，先进制造业伙伴计划筹划指导委员会应运而生。该委员会由工业界和学术界的精英人士以及劳工代表组成，先后在2012年7月和2014年10月分别向PCAST提出了关于美国发展先进制造业的建议，包括激发创新力、建设人才库和改进商业氛围三大类内容和具体的若干项详细建议。编者认为，美国先进制造业伙伴计划的提出是美国联邦政府

22、向制造业企业释放的利好信号，旨在增强美国对先进制造业企业的向心力，为制造业回流助力。一方面，联邦政府通过该计划表达了对于先进制造业的支持态度，了解制造业各方诉求，拉近与工业界、学术界的情感距离，拉拢先进制造业企业；另一方面，为工业界、学术界等领域精英提供交流的平台，同时搜集在本国发展制造业的专业性意见，为今后各方面通力合作打下了坚实的基础。措施细则之比较：德国网络化构建&管理vs. 美国本土凝聚力&科研实力具体实施措施都是围绕核心战略所展开,虽然德美两国在制造业发展细节上存在诸如新型的劳工教育培训体系、适宜的政府法规政策等等方面的共同点，但是仔细分析后会发现，着眼不同发展战略的两者拥有各自不同

23、的关注点与侧重点。 德国工业4.0在具体实施过程中更加侧重于构建和管理复杂庞大的网络系统。诸如将现有ICT技术与自动化和制造工程相适应的研究计划、便于拓展和通信的标准化开放式参考体系、对于复杂系统的管理方法、综合性宽频工业通信基础设施、可靠的网络安全方案等等具体措施，为工业4.0无论是德国本土的建设还是全球范围的延伸打下坚实基础。图表 10：标准化开放式参考体系示意图资料来源：Bosch Software Innovations 2012、德国工业4.0战略建议美国先进制造业侧重于凝聚本土制造业和增强科研实力。诸如公私联合投资模式、对于先进制造业产品的早期采购支持政策、扶持中小型企业的产业公地

24、投资计划、基于区域产业集群的伙伴计划等等措施，使得美国企业尤其是扎根本土的中小型企业可以从中受益并通过降低创新成本而加快发展速度。对比总结 通过上文几点的对比，我们可以看出德美两国从各自角度出发，对未来制造业前景都有一份适合自己的宏伟蓝图，并由此规划了两种完全不一样的实现路径。前者采用扩张式发展模式，积极对外输出工业4.0的理念和技术，希冀在全球构建智能化网络，领导新一轮的全球工业革命，并将自身塑造为未来商业模式下的主导者；后者采用收聚式发展模式，鼓励制造业回流，通过科技研发和组织形式加强本土凝聚力，将本土打造为全球先进制造业的中心。 仔细分析德美两国的发展战略，结合两国的实际状况，我们不难发现在这两种完全不一样的发展路径背后，双方有其各自的深层思考。德国国土面积不大，虽然国内经济总体规模在全球尚属第一梯队，但是远不及当今唯一的超级大国-美国，以本土制造业与之抗衡，无异于以卵击石，因此惟有另辟蹊径，采用开放合作的态度，在全球寻找盟友，联合其他国家的力量，以工业4.0网路化的理念将