眼下,全球正在孕育一场以“智能制造”为核心的产业剧变,中国制造业已经站在十字路口上。3D打印、智能机器人、物联网、智能工厂接踵而来。“中国制造”远不像人们想象的那么强大,西方工业也没有衰退到依赖中国的程度。
欧美工业强国正在加紧勾勒“未来工厂”的蓝图:比如你想要一台智能电视,你只需要打开APP,输入你的定制化要求,信息就会发送给工厂,工厂将你表达的产品种种特性转化成数据,然后通过计算来安排物料的配送、零件的打磨以及机器的组装。最重要是,这条流水线上每个元件都是按照你的意志生产的,它有自己的身份信息,机器也会解读这些信息,如果不符合马上就调整,然后自动装配。当然,整个过程几乎无人参与其中。
智能制造要达到这样一种效果:你的可乐根据你的肥胖程度来添加糖分,你的香水按照你的性格来调制,你吃的药依据你的基因去配方……这就满足了现今人们对于多样化、个性化产品的追求。
在智能制造和工业无人化的大趋势下,中国制造业转型升级所面临的最大创新窘境是缺乏“体系主导力”。
当今全球产业和技术竞争的关键点,已经从“产业链”转向“产业体系(产业生态系统)”。比如,谁能掌握航空发动机的核心技术,谁就能控制飞机产业链的关键点,谁能掌握CPU芯片的核心技术,谁就能控制PC产业链的关键点,这就是产业链竞争。但智能制造除了要控制产业链的关键点,更要控制形成产业生态的关键系统。
工业4.0或者工业互联网要实现产品定制化、多样化,必将产生海量数据,以德国安贝格工厂为例,其生产线上的在线监测节点超过1000个,每天采集数据逾5000万个。如何监测并追踪这些数据,传感系统和云计算系统非常关键,一定要有能精确跟踪生产过程的高敏感度传感器,并搭建起高效可靠的云计算网络,但世界上能够供应高端工业传感器的厂商屈指可数,能够提供完整云计算解决方案的更是时代王者。
CPS(一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统)被德国视为工业4.0的核心,这是德国工业创新的方向。注意:CPS不是一种技术或软件,而是一种行动目标,一种包罗万象的系统工程。CPS是以万物互联为基础、对数字计算和物理过程两方面的协调管理,追求生产制造系统的数字化与虚拟化,以及数字虚拟工厂与实际工厂之间的紧密对接和高度一致。
CPS将全球制造业带入“系统竞争”时代,不同CPS(及相应的产业生态系统)将对市场主导地位展开激烈争夺。如果在系统层次、发展方向上受制于人,对任何局部技术和解决方案(如机器人、传感器等)的攻关都将事倍功半。
如此看来,中国制造业创新升级的核心要点在哪里?国内更关切中国是否要像欧美国家那样经历一个大规模“机器换人”的过程?当今中国工业体系中的巨大存量能否有益于中国产业升级,实现存量升级的关键环节和微观基础是什么?
将这些具体问题上升到更高层次,智能制造、工业4.0和工业互联网,概念不同但指向一致,都是系统工程、系统竞争,丧失系统主导权的后果将是后续的知识密集型服务(维护、咨询、升级)拱手让人。
赢得系统主导权的一方,智能制造、机器换人实现后释放的人力资源,将会进入更高价值的知识服务领域。中国若是输掉系统主导权,机器换人只能导致中国经济内部就业岗位的净减少,中国制造业仍徘徊在产业链低端环节,将长期困守全球制造业创新的第三梯队。