德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略與中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級

孫 笛

（中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，湖北 武漢 430074）

德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略與中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級

孫 笛

（中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，湖北 武漢 430074）

德國工業(yè)4.0一直把信息通信技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用作為關(guān)鍵，以信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)相結(jié)合，其先進(jìn)理念受到了各個(gè)國家的重視①。它旨在實(shí)現(xiàn)制造業(yè)企業(yè)的智能化生產(chǎn)，掀起制造業(yè)轉(zhuǎn)型的一股新浪潮②。這也是繼蒸汽機(jī)時(shí)代、電力驅(qū)動(dòng)時(shí)代、信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的科技時(shí)代以來，又一次新的革命。很多人認(rèn)為這將是第四次工業(yè)革命的開始。其實(shí)不然，工業(yè)4.0只是將傳統(tǒng)制造業(yè)通過信息化的改造、升級，從而實(shí)現(xiàn)新模式的生產(chǎn)和服務(wù)。

Heiner Lasi認(rèn)為，德國工業(yè)4.0是一次以數(shù)字為基礎(chǔ)的工業(yè)改革，它的關(guān)鍵在于將技術(shù)創(chuàng)新、智能模式、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，在原有的生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出智能模塊；在智能生產(chǎn)中，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)操作整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并對產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控、檢測③。

殷俊提到，工業(yè)4.0的時(shí)代背景下，“智能生產(chǎn)”是在生產(chǎn)過程中，利用智能化的生產(chǎn)手段，根據(jù)客戶的需要定制個(gè)性化的產(chǎn)品④?！爸悄芄S”指的是企業(yè)根據(jù)信息技術(shù)對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，以保證產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)順利推進(jìn)。

目前，勞動(dòng)力成本的增加以及產(chǎn)業(yè)過剩等問題在中國各個(gè)行業(yè)普遍存在，這些突出因素給中國制造業(yè)帶來很多不利影響⑤。除此之外，還面臨資源、環(huán)境、空間等的桎梏，這對于我國的制造業(yè)來說既是危機(jī)也是挑戰(zhàn)⑥。除了要找出主要的制約因素，還要調(diào)整結(jié)構(gòu)、提高效率、增強(qiáng)創(chuàng)造力。現(xiàn)有的研究認(rèn)為，我國制造業(yè)雖然已經(jīng)有了很大進(jìn)步，在發(fā)展速度、規(guī)模上均有很大的提高，然而與主要發(fā)達(dá)國家相比仍處于中低端水平。因此很有必要借鑒德國工業(yè)4.0的新思路、新戰(zhàn)略，這對于中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級很有意義。

一、德國工業(yè)4.0的基本內(nèi)容和發(fā)展概況

（一）德國工業(yè)4.0的基本內(nèi)容

德國是一個(gè)制造業(yè)大國，但本國需求量有限，需出口其他國家維持制造業(yè)發(fā)展。但目前有些出口目的地國家自身已經(jīng)完成工業(yè)化發(fā)展之路，而有些經(jīng)濟(jì)比較落后的國家其新一輪經(jīng)濟(jì)增長周期還未出現(xiàn)，這對德國制造產(chǎn)品的出口造成了很大的負(fù)面影響，對德國經(jīng)濟(jì)也產(chǎn)生一定的負(fù)面作用⑦。為了開拓新的市場、增強(qiáng)競爭實(shí)力，德國開始另辟蹊徑，尋求新思路、新發(fā)展，于是新一輪的工業(yè)改革浪潮便應(yīng)運(yùn)而生了。德國工業(yè)4.0主要由以下內(nèi)容組成：首先是一大系統(tǒng)，其次是兩大策略，再次是三大集成，最后是四大主題。從德國工業(yè)4.0內(nèi)容框架圖可以更加直觀、簡略地看出其主要內(nèi)容。如圖1所示。

1.一大系統(tǒng)

一大系統(tǒng)是信息物理系統(tǒng)，也稱信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是通過人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)對實(shí)體空間的數(shù)據(jù)收集、儲存、優(yōu)化等，這是一個(gè)多維復(fù)雜的具有控制屬性的系統(tǒng)，以其環(huán)境感知、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)控制等使物理系統(tǒng)具備了自感知、自控制、自重算和遠(yuǎn)程協(xié)作等幾方面的特點(diǎn)⑧，在機(jī)器人和智能導(dǎo)航等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。新工業(yè)業(yè)態(tài)將建立在信息物理系統(tǒng)之上，使其物理設(shè)備通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展，不僅催生出了新型工業(yè)模式，也推動(dòng)了工業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)的升級換代，同時(shí)提升了重大基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，提高了企業(yè)效益，從而增加了國家綜合競爭實(shí)力。

該系統(tǒng)建成以后，消費(fèi)者可以根據(jù)自身需要下單，下單后系統(tǒng)將建立起一系列的信息化連接，例如：采購原材料、人員調(diào)配、設(shè)備運(yùn)行、銷售管理等，在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)配與控制，為客戶生產(chǎn)出符合其要求的產(chǎn)品。這不僅節(jié)省了客戶時(shí)間，而且也大大降低了庫存量，為企業(yè)節(jié)省了大量的時(shí)間、人力、物力，也加快了企業(yè)的資金循環(huán)⑨。

圖1 德國工業(yè)4.0內(nèi)容框架圖

2.兩大策略

當(dāng)前國際競爭日益激烈，各大國紛紛尋找新的機(jī)遇與策略，提高競爭實(shí)力。為此，德國工業(yè)4.0提出了領(lǐng)先的市場策略和領(lǐng)先的供應(yīng)商策略兩大策略。兩大策略強(qiáng)調(diào)實(shí)施新合作模式，十分注重與中小企業(yè)的合作，在各企業(yè)中大力推行新一代的生產(chǎn)技術(shù)，使供需雙方達(dá)到互惠雙贏，同時(shí)也使其成為新技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者⑩，這將使得德國成為未來新工業(yè)革命的主導(dǎo)者。

3.三大集成

（1）橫向集成。橫向集成是企業(yè)之間的集成，也叫水平集成，它可以使各個(gè)企業(yè)間形成一條合作鏈，并通過價(jià)值鏈和信息網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各部門之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，是一種資源整合。通過這種資源整合，可以使企業(yè)的各環(huán)節(jié)高度銜接和高度集成，實(shí)現(xiàn)更多的資源、信息共享，促進(jìn)企業(yè)間的協(xié)同發(fā)展、產(chǎn)品研發(fā)，并共同促進(jìn)市場的繁榮?。

（2）端對端集成。發(fā)生在不同階段的企業(yè)可以通過信息技術(shù)來相互溝通，促進(jìn)彼此之間的交流與進(jìn)步，提高各自的生產(chǎn)效率。端對端集成指的是為了避免產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中信息傳遞困難，而把制造產(chǎn)品的整個(gè)周期的端點(diǎn)聯(lián)通在一起，以便保證信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性?。端對端要求在各設(shè)備間建立一條鏈路，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使各設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，即從發(fā)送端發(fā)生數(shù)據(jù)，接收端進(jìn)行接收。就企業(yè)而言，端點(diǎn)包括ERP系統(tǒng)、設(shè)備、供應(yīng)商、用戶等，把這些端點(diǎn)連接起來，有利于產(chǎn)品的開發(fā)、維護(hù)以及售后等。端對端集成的實(shí)現(xiàn)，不僅能夠使企業(yè)更好地定制個(gè)性化產(chǎn)品，使各環(huán)節(jié)有序開展，更能為客戶提供滿意、放心的服務(wù)。

（3）縱向集成。在橫向集成的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)的支持就形成了縱向集成?？v向集成主要指的是企業(yè)建立網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)體系?。一個(gè)擁有此類體系的企業(yè)，可以控制從原料準(zhǔn)備到產(chǎn)品銷售的所有環(huán)節(jié)，實(shí)行個(gè)性化生產(chǎn)，同時(shí)降低市場中的交易成本?？v向集成主要是著眼于企業(yè)內(nèi)部的集成，即企業(yè)能夠?qū)⑸a(chǎn)環(huán)節(jié)和運(yùn)營環(huán)節(jié)做到無縫對接?。

4.四大主題

（1）智能生產(chǎn)。也稱智能制造，是一種智能制造技術(shù)，是高度自由、靈活、個(gè)性化的智能系統(tǒng)，由智能機(jī)器人和人類專家共同組成，在生產(chǎn)制造的過程中能夠通過人機(jī)合作去進(jìn)行一系列的智能活動(dòng)，這樣不僅能夠在生產(chǎn)過程中避免煩瑣工序，還能降低成本，并部分取代勞動(dòng)者在生產(chǎn)制作過程中的腦力勞動(dòng)。正是因?yàn)橹悄苌a(chǎn)具有這些獨(dú)特的特征，這也就注定了它與傳統(tǒng)的單一流水線式批量生產(chǎn)的區(qū)別?。工業(yè)4.0時(shí)代主要是服務(wù)于產(chǎn)品的生產(chǎn)，生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品也不再由制造商決定，而是客戶根據(jù)自身的需要和想法提出制造要求，這就需要制造商快速調(diào)整生產(chǎn)線，提升生產(chǎn)速度以滿足客戶需求。

（2）智能工廠。智能工廠是智能工業(yè)的發(fā)展新方向，它不僅是工業(yè)4.0的重要特征，也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。智能工廠的焦點(diǎn)是信息化和工業(yè)化的結(jié)合，它通過對原有制造技術(shù)的智能化改造，如添加傳感器、控制器等，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)管理與服務(wù)，使工廠具有自主管理生產(chǎn)過程中的能力，并制定合理的生產(chǎn)方案?。企業(yè)在生產(chǎn)過程中設(shè)備出現(xiàn)故障在所難免，以往的做法是停工檢修，給企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失?。而在工業(yè)4.0時(shí)代，智能工廠可以通過智能預(yù)診斷工具和解析工具進(jìn)行自我檢測、自我診斷，將以往數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、分析、對比，來預(yù)測了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。若要建設(shè)一個(gè)完善的智能工廠，需要依賴三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，即無線感測器、控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、工業(yè)通信無線化。前者是重要利器，中間是關(guān)鍵，后者是基本條件。未來，智能工廠將通過大數(shù)據(jù)平臺，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)信息，并結(jié)合新興技術(shù)，打造出一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、制造流程可視化、生產(chǎn)資料循環(huán)化的智能工廠。

（3）智能物流。智能物流也是工業(yè)4.0中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，智能物流簡單來說就是通過改變傳統(tǒng)的倉儲物流操作方式，依靠智能技術(shù)代替人工操作。工業(yè)4.0時(shí)代客戶的需求更加趨向于個(gè)性化，因此需要企業(yè)在縮短生產(chǎn)周期的同時(shí)加快運(yùn)輸節(jié)奏，這給企業(yè)帶來了更大的挑戰(zhàn)。工業(yè)4.0的物流系統(tǒng)，不僅需要設(shè)備智能化，也需要人與設(shè)備之間是無障礙溝通的，提倡智能物流。我國的《中國制造2025》也將其作為主攻方向?。智能物流借助于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，使機(jī)器之間能夠互通互聯(lián)，使物流服務(wù)的高效性得到充分的發(fā)揮。智能物流的順利運(yùn)行還離不開自動(dòng)識別技術(shù)。自動(dòng)識別技術(shù)是通過識別裝置，自動(dòng)獲取相關(guān)產(chǎn)品的信息，并通過數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，將其進(jìn)行輸入、存儲。智能物流業(yè)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型過程中的重要參與者。

（4）智能服務(wù)。智能服務(wù)是指系統(tǒng)可以自動(dòng)識別客戶的顯性和隱性需求，經(jīng)過分析和判斷主動(dòng)、高效、安全、綠色地滿足客戶需求。傳統(tǒng)企業(yè)往往把產(chǎn)品服務(wù)的重點(diǎn)放在售后服務(wù)和人工在線兩個(gè)方面。在工業(yè)4.0的背景下，“網(wǎng)絡(luò)+物聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”等新興技術(shù)蓬勃發(fā)展，各種創(chuàng)新應(yīng)用對個(gè)人、家庭、企業(yè)的個(gè)性化服務(wù)也屢見不鮮，代表服務(wù)發(fā)展趨勢的“智能服務(wù)”應(yīng)運(yùn)而生。智能服務(wù)需要捕捉客戶的原始信息，并將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、判斷（即進(jìn)一步挖掘客戶的身份、職業(yè)、喜好等），通過建構(gòu)需求模型主動(dòng)給予客戶所需的服務(wù)。

（二）德國工業(yè)4.0核心對中國發(fā)展的啟示

2015年起，中國制造千人會(huì)（簡稱MIC1000）發(fā)起了一次涉及12個(gè)制造業(yè)發(fā)達(dá)省域、22個(gè)制造業(yè)細(xì)分領(lǐng)域、歷時(shí)3個(gè)月的調(diào)查。在此基礎(chǔ)上聯(lián)合工業(yè)4.0協(xié)會(huì)與ZD至頂網(wǎng)，發(fā)布了中國第一版《中國工業(yè)4.0進(jìn)程報(bào)告》（以下簡稱《報(bào)告》）??！秷?bào)告》指出，調(diào)查樣本中超過一半的企業(yè)已經(jīng)對德國工業(yè)4.0有了全面的認(rèn)識，有三成的企業(yè)已經(jīng)意識到工業(yè)4.0將引導(dǎo)新一輪的技術(shù)改革。具體如圖2?：

圖2 企業(yè)眼中的工業(yè)4.0

調(diào)查樣本中的不少企業(yè)在推行工業(yè)4.0相同概念的過程中已經(jīng)取得了一定的成果，從《報(bào)告》中可以看出自動(dòng)化與智能設(shè)備被選比率最高（19.59%），次之是MES/ERP等軟件系統(tǒng)（16.96%）。如圖3所示。而大數(shù)據(jù)、云制造和云平臺等新領(lǐng)域在初期很難得到回報(bào)，再加上技術(shù)不成熟，前期投入較大，需要很長時(shí)間的摸索與積累，因而當(dāng)前收益較低。然而，這些新興技術(shù)一旦取得突破性進(jìn)展，企業(yè)就能從中得到更大的效益，企業(yè)的競爭力將會(huì)大幅提升。

圖3 工業(yè)4.0相同概念的實(shí)踐中，已經(jīng)獲得或者預(yù)期獲得哪些改善和收益

這份報(bào)告清晰地展現(xiàn)出今后我國企業(yè)要面臨的困難與挑戰(zhàn)，也為我國制造業(yè)的未來指明了可資借鑒的發(fā)展道路。從這份報(bào)告的數(shù)據(jù)可以看出，中國企業(yè)在向工業(yè)4.0相同概念積極和自發(fā)地靠攏，在短短的幾年里，從起初的模糊到如今的消化吸收、從初步嘗試到實(shí)踐探索，在某種程度上也顯示出了我們制造業(yè)并不落后于發(fā)達(dá)國家。

二、當(dāng)前中國制造業(yè)發(fā)展的突出表現(xiàn)

中國制造業(yè)不論規(guī)模還是產(chǎn)業(yè)種類都是世界最大最全的。2015年，據(jù)國家發(fā)展改革委統(tǒng)計(jì)，中國制造業(yè)的規(guī)模以約占20%的百分比在全球穩(wěn)居榜首。國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國大約有220種制造業(yè)產(chǎn)品位居全球榜首?。這足以看出我國的制造大國地位。然而，我國的制造業(yè)仍主要集中在煤炭、水泥、鋼鐵、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等生產(chǎn)資料和基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)性問題突出，亟待轉(zhuǎn)型升級。

（一）中國制造業(yè)亮點(diǎn)頻現(xiàn)

1.中國先進(jìn)制造業(yè)蓬勃發(fā)展

在我國制造業(yè)中高端裝備制造業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義非凡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011—2015年，我國高端裝備制造業(yè)的銷售收入復(fù)合增長率達(dá)到32.3%，銷售額從2.58萬億元增長到6萬億元人民幣，增長了2.33倍，占裝備制造業(yè)總值的比例提高了15個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2020年，高端裝備制造產(chǎn)業(yè)銷售收入在裝備制造業(yè)中將再提高25個(gè)百分點(diǎn)，這預(yù)示著我國高端裝備制造業(yè)將成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。中國先進(jìn)制造業(yè)總資產(chǎn)從2008年到2014年增長了2.5倍，年增長率達(dá)到16個(gè)百分點(diǎn)。情況如圖4所示。

2.制造業(yè)整體發(fā)展向好

制造業(yè)是拉動(dòng)一國經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵，我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和制造業(yè)緊密相連，制造業(yè)是推動(dòng)我國國內(nèi)生產(chǎn)總值增長的主力。從圖5可以看出中國制造業(yè)增加值占GDP比重從2008年的32.37%下降到2013年的30.10%，到了2014年開始逐年增加，這也充分顯示了制造業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)增長中的重要地位。2015年中國制造業(yè)增加值為32600億美元，但是人均2377美元。而傳統(tǒng)意義上的西方國家如美國制造業(yè)的增加值為20680億美元，人均6434美元；德國為6810億美元，人均8371美元。從中也可以看出我國雖是制造業(yè)大國但仍然需面對人均值偏低的現(xiàn)狀。

圖4 中國先進(jìn)制造業(yè)總資產(chǎn)情況

圖5 2008—2015年中國制造業(yè)增加值占GDP比重

3.知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)與技術(shù)創(chuàng)新不斷推進(jìn)

保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)是振興制造業(yè)的關(guān)鍵。我國早期一直在“搞山寨”、做代工，忙得不亦樂乎，而知識產(chǎn)權(quán)仿佛并不那么重要。但是如今我們越來越意識到知識產(chǎn)權(quán)的缺乏是制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展的絆腳石?。因此我們要支持和鼓勵(lì)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)可以推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。2004—2013年，我國R&D經(jīng)費(fèi)支出持續(xù)增長，從1966.33億元持續(xù)增加到了11846.5億元，2016年中國制造業(yè)投資累計(jì)增速3.6%。這與國家鼓勵(lì)創(chuàng)新是分不開的，國家對于技術(shù)創(chuàng)新制定了一系列的政策法規(guī)，再加上經(jīng)費(fèi)上的扶持，中國制造業(yè)創(chuàng)新意識會(huì)越來越高。

（二）中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級所面臨問題

1.勞動(dòng)力成本增加

近年出現(xiàn)一個(gè)名詞“用工荒”，很多人以為“用工荒”只是單純的勞動(dòng)力短缺，其實(shí)不然，隨著人口老齡化進(jìn)程的加快，我國勞動(dòng)力逐漸減少，在絕對數(shù)量減少的同時(shí)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的變化。歐睿國際（Euromonitor）數(shù)據(jù)顯示，我國勞動(dòng)力成本增加較大，中國制造業(yè)平均時(shí)薪在2005—2016年間迅猛上漲，從1.2美元/時(shí)漲至3.6美元/時(shí)。制造業(yè)工資水平上升，從某種程度上顯示我國勞動(dòng)者生活水平提高了；但也有一些人士分析稱，中國工資的上漲，從某方面講也會(huì)帶來一個(gè)問題——具有薪資優(yōu)勢的一些發(fā)展中國家會(huì)奪走中國的一些傳統(tǒng)制造業(yè)市場。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2004—2014年，我國制造業(yè)勞動(dòng)力平均工資從年薪14251元人民幣漲到51369元人民幣，上漲將近4倍。工資增長率的上漲對中國制造業(yè)無疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。據(jù)牛津數(shù)據(jù)院統(tǒng)計(jì)，2016年我國制造業(yè)的勞動(dòng)力成本已經(jīng)超過日本，并有趕超美國的態(tài)勢。勞動(dòng)力成本增加是中國制造轉(zhuǎn)型面臨的重大難題。

2.金融支持有待加強(qiáng)，民間投資意愿下降

2016年一季度末，我國工業(yè)本外幣中長期貸款余額為7.75萬億元人民幣，同比增長3.7%，增速為2013年下半年以來最低。一方面由于銀行和其他金融機(jī)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)偏好下降，而多數(shù)小企業(yè)貸款能力受限制；另一方面部分產(chǎn)能過剩行業(yè)也受到不同程度的影響，例如某些企業(yè)出現(xiàn)資金周轉(zhuǎn)困難、不易續(xù)款等情況。雖然國家出臺種種措施意圖改善，但是企業(yè)融資仍舊困難重重，資金也并沒有順利流向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)。2016年上半年，制造業(yè)民間固定資產(chǎn)投資為78688億元，同比增長2.9%，較整體的民間投資雖略有增加，但是較2015年有明顯降低。這與民間投資政策的落實(shí)不到位、政府服務(wù)缺失、市場環(huán)境存在缺陷等均有很大關(guān)系，再加上投資機(jī)會(huì)缺乏、投資利潤空間不大，更加影響了投資者的積極性。

3.企業(yè)創(chuàng)新能力偏低，制造業(yè)研發(fā)投入不夠

科技創(chuàng)新不僅包括產(chǎn)品升級，還包括質(zhì)量提升和工藝改進(jìn)。對于制造業(yè)企業(yè)來說，創(chuàng)新的核心是產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)的科技進(jìn)步，提升科技創(chuàng)新能力關(guān)系到企業(yè)能否獲得競爭優(yōu)勢，攫取較高收益。以蘋果手機(jī)為例，其總體利潤在70%左右，而中國的代工廠商從中獲利只有5%左右，不同企業(yè)利潤相差十幾倍之多，這不得不讓人感嘆科技創(chuàng)新對提升企業(yè)的核心競爭力是多么關(guān)鍵。我國近年引進(jìn)技術(shù)不少，但是投入研發(fā)不足，出了問題仍需付費(fèi)引進(jìn)外國專家進(jìn)行解決。隨著市場競爭日漸激烈，中國制造業(yè)必須進(jìn)行改革創(chuàng)新，而重點(diǎn)在于自主創(chuàng)新和建設(shè)自身品牌。

4.能源利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重

近年中國制造業(yè)存在幾個(gè)比較突出的問題，例如生產(chǎn)技術(shù)水平低、能源利用率不高、節(jié)能減排動(dòng)力不足、系統(tǒng)性節(jié)能減排尚待深入推進(jìn)、綠色制造體系尚未建立等。

表1顯示，我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中能源消耗高，與日本、德國等發(fā)達(dá)國家相比仍有一段距離。我國以犧牲環(huán)境來換取經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，其中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、資源利用率低、核心能力和核心技術(shù)缺乏等一系列因素是產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因。表2可以看出，我國耕地占有量只有世界平均水平的1/3，水資源僅占1/4，我國礦產(chǎn)資源總量豐富，人均只有世界水平的1/2。與此同時(shí)能源綜合利用率不高，與發(fā)達(dá)國家差距較大。資源短缺加之利用率不高，使我國經(jīng)濟(jì)中長期增長壓力增大。在這種情況下，我國制造業(yè)也面臨巨大的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)型升級、開拓新思路成為重中之重。

表1 2015年各國GDP能源消耗比較表

表2 2015年我國能源利用率與資源占有量

5.制造業(yè)產(chǎn)品出口不足

受2008年國際金融危機(jī)的影響，各國的經(jīng)濟(jì)增長明顯放緩甚至滑落，我國制造業(yè)出口減少，轉(zhuǎn)型升級、尋求新的機(jī)遇迫在眉睫。由圖6可以看出，受2008年危機(jī)的影響，我國進(jìn)出口總額在2009年處于低谷，自2010年緩慢回升。除我國外，其他發(fā)達(dá)國家的進(jìn)出口貿(mào)易量也均受到不同程度影響，更加重了中國制造業(yè)出口的困難局面。

圖6 2005—2015年我國進(jìn)出口情況

三、德國工業(yè)4.0給我國制造業(yè)升級帶來的借鑒

中國是制造業(yè)大國，卻不是制造強(qiáng)國，經(jīng)過上述對德國工業(yè)4.0以及我國制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的闡述與分析，兩國工業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)是有相似之處的。我國制造業(yè)面臨資源利用率低、產(chǎn)能過剩、環(huán)境污染嚴(yán)重等諸多問題，使得制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫。

（一）著重培養(yǎng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級所需人才

2015年工業(yè)4.0協(xié)會(huì)做的一項(xiàng)調(diào)查——“要推進(jìn)工業(yè) 4.0，希望獲得哪方面的幫助？”如圖7所示。調(diào)查顯示，技術(shù)專家一項(xiàng)得分最高，是企業(yè)普遍需要的一項(xiàng)“幫助”。

圖7 企業(yè)需要的幫助占比

在第四次工業(yè)革命背景下，越來越多的智能設(shè)備需要專業(yè)人才去研發(fā)、調(diào)試、運(yùn)行，這大大增加了對勞動(dòng)者知識和技能的要求。第四次工業(yè)革命需要更多的復(fù)合型人才投入各行各業(yè)中，但是當(dāng)前教育系統(tǒng)培養(yǎng)出的人才往往只是對一方面比較擅長，如軟件開發(fā)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣制造等，而新工業(yè)革命需要的是全方位的跨學(xué)科、跨專業(yè)的人才。在生產(chǎn)過程中，個(gè)人不僅需要專業(yè)技術(shù)過硬，還需要對綜合智能設(shè)備進(jìn)行管理，對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。德國人才培養(yǎng)在實(shí)踐與理論的結(jié)合上體現(xiàn)得非常好，學(xué)校非常注重與企業(yè)的合作，使學(xué)生在畢業(yè)之前就能在企業(yè)得到很好的實(shí)踐鍛煉，將所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合。我國雖然也很重視理論與實(shí)踐的結(jié)合，很多院校也在大三或者大四的時(shí)候安排了實(shí)習(xí)，但實(shí)際效果一般，形式化現(xiàn)象嚴(yán)重。德國培養(yǎng)人才的方式值得我們借鑒。這就需要我們在培養(yǎng)和儲備人才的時(shí)候注意引導(dǎo)人才結(jié)構(gòu)和當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的聯(lián)系，能夠與時(shí)俱進(jìn)；加強(qiáng)高技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)，加快知識型和專業(yè)技能型人才的培養(yǎng)步伐，實(shí)施企業(yè)經(jīng)營管理人才素質(zhì)提升工程。在落實(shí)高校人才培養(yǎng)計(jì)劃的同時(shí)，著力培養(yǎng)一批優(yōu)秀企業(yè)家和高水平經(jīng)營管理人才，從研發(fā)能力、生產(chǎn)管理再到專業(yè)技能等方面進(jìn)行鏈條式開發(fā)，從而加強(qiáng)我國的人才資源競爭實(shí)力。

例如，高校應(yīng)著力建設(shè)專門的實(shí)訓(xùn)基地，與企業(yè)聯(lián)合開展試點(diǎn)示范，注重積累和培育與制造業(yè)相適應(yīng)的知識和技能。就創(chuàng)業(yè)來說，可以加強(qiáng)人才激勵(lì)制度建設(shè)，適時(shí)對一些優(yōu)秀人才進(jìn)行表彰和獎(jiǎng)勵(lì)，吸引更多的緊缺人才和技術(shù)精湛的高級技術(shù)人才加入。

（二）鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新

科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是推動(dòng)生產(chǎn)力提高的潤滑劑，創(chuàng)新能力不僅是企業(yè)未來發(fā)展的重要因素之一，也是促進(jìn)制造業(yè)整體轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。因此，企業(yè)要強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新平臺，與科研部門增加合作機(jī)會(huì)，建立專門研發(fā)機(jī)構(gòu)。德國為深化工業(yè)4.0戰(zhàn)略，實(shí)施個(gè)人、政府、企業(yè)“三位一體”的研發(fā)體系。在該體系中，企業(yè)承擔(dān)主要經(jīng)費(fèi)，個(gè)人提供知識與技能，政府提供一部分經(jīng)費(fèi)，各方協(xié)同合作。研發(fā)水平不高、生產(chǎn)效率低等問題的存在一直是困擾我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要因素，關(guān)鍵就是沒有建立一個(gè)高效的科技創(chuàng)新平臺。在這方面需要借鑒德國工業(yè)4.0的“三位一體”的合作研發(fā)體系。德國工業(yè)4.0的產(chǎn)品制造過程是經(jīng)過統(tǒng)一的生產(chǎn)方式進(jìn)行的，它們會(huì)將設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的分類，然后按照分類進(jìn)行生產(chǎn)，從而大大提高了生產(chǎn)效率。這種分類方式從最初環(huán)節(jié)就防止了產(chǎn)品在跨系統(tǒng)、跨平臺生產(chǎn)時(shí)的不兼容情況。我國也需要在借鑒德國工業(yè)4.0的同時(shí)結(jié)合自身的具體情況和發(fā)展特點(diǎn)來完善工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，并按照工業(yè)化的一般規(guī)律來進(jìn)行各種資源的整合，以便建立統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效率的創(chuàng)新平臺，加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

例如，我國可以建立跨界研究團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)包括自然科學(xué)家、工程技術(shù)專家、管理學(xué)專家、企業(yè)高層代表、機(jī)械制造專家等，這樣可以更好地促進(jìn)各學(xué)科的融合，加速技術(shù)創(chuàng)新。

（三）擴(kuò)大制造業(yè)資金來源

首先，從政策性支持入手。一般來說，產(chǎn)業(yè)前端技術(shù)研究的資金來源主要是政府部門，而實(shí)施技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的資金主要源于商業(yè)投入。對于一些特殊產(chǎn)業(yè)，仍需國家直接參與，在國家預(yù)算投入方面保持應(yīng)有力度。對于制造業(yè)中的一些高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科研及其成果產(chǎn)業(yè)化的投入力度應(yīng)該加大，尤其是一些市場化程度低、技術(shù)含量高且對國家發(fā)展具有戰(zhàn)略意義的產(chǎn)業(yè)。除此之外，國有金融機(jī)構(gòu)要按照一定比例為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供信貸資金支持，加快高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

其次，建立信用擔(dān)保資金。高技術(shù)企業(yè)需要大量的資金支持，而信貸資金在流入企業(yè)時(shí)信用擔(dān)保具有重要的意義，它能夠解決金融資金信息不對稱的弊端。因此建立信用擔(dān)保資金是一項(xiàng)具有實(shí)際意義的策略，該資金可以由財(cái)政部門、金融機(jī)構(gòu)、企業(yè)三方共同出資，為一些規(guī)模較小、資金短缺的中小企業(yè)提供擔(dān)保，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理。

再次，從資本市場方面來講，要鼓勵(lì)企業(yè)上市融資。上市企業(yè)在緊盯國內(nèi)資本市場的同時(shí)，也要把眼光放長遠(yuǎn)，做好市場調(diào)查、摸底，將國外資本市場放在考慮范圍之內(nèi)。債券融資優(yōu)點(diǎn)較多，例如成本低、范圍廣、金額大等，因此可以鼓勵(lì)企業(yè)債券的發(fā)行，同時(shí)為企業(yè)設(shè)立專門專項(xiàng)的債券資金項(xiàng)目。目前我國債券市場發(fā)展遲緩，因而對于符合條件的企業(yè)應(yīng)該支持與鼓勵(lì)其進(jìn)行債券發(fā)行的創(chuàng)新，以便增加企業(yè)的融資機(jī)會(huì)。

（四）促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的綠色化發(fā)展

傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備不僅能源利用率低，而且在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生污染。我國在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的道路上，必須走出一條可持續(xù)發(fā)展的道路，因此制造業(yè)要將生態(tài)環(huán)境保護(hù)擺到突出的位置，在生產(chǎn)過程中更要注意綠色生產(chǎn)，加強(qiáng)設(shè)備的綠色化研發(fā)及處理。在淘汰落后技術(shù)設(shè)備的同時(shí)推廣易回收、低能耗的生產(chǎn)工藝，繼續(xù)提升電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備的能效水平，全面推動(dòng)制造業(yè)的綠色化改造。在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，大幅降低電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)中某些污染嚴(yán)重物質(zhì)的含量，建設(shè)綠色生產(chǎn)基地，大力促進(jìn)新能源、新材料、高端裝備等綠色低碳發(fā)展，實(shí)現(xiàn)以綠色工廠、綠色生產(chǎn)、綠色環(huán)保為改革目標(biāo)的先進(jìn)制造業(yè)，引領(lǐng)我國制造業(yè)進(jìn)行綠色化升級發(fā)展。

要發(fā)展高精尖產(chǎn)品的再制造、開展智能化再制造、推進(jìn)綠色產(chǎn)品認(rèn)定。在先進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)中要將技術(shù)創(chuàng)新和綠色化生產(chǎn)相結(jié)合，逐漸減少石化能源的使用量，提高利用效率。例如建設(shè)綠色智能微電網(wǎng)，使用綠色低碳能源，實(shí)行循環(huán)生產(chǎn)方式等。提高廢棄電器電子產(chǎn)品、生產(chǎn)廢棄物的回收再利用，推動(dòng)資源再生利用規(guī)?；l(fā)展。

建立綠色工廠，推動(dòng)綠色園區(qū)建設(shè)，鼓勵(lì)制造業(yè)研發(fā)綠色產(chǎn)品。在原料的選擇上盡量使用無公害原料，加強(qiáng)產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)，建立能源低碳化、生產(chǎn)潔凈化的綠色企業(yè)。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)綠色生產(chǎn)供應(yīng)鏈，實(shí)施以環(huán)境友好為主導(dǎo)的原料采購，以資源節(jié)約為關(guān)鍵的生產(chǎn)模式、營銷模式以及產(chǎn)品回收模式，推動(dòng)企業(yè)綠色化發(fā)展。在企業(yè)中落實(shí)綠色標(biāo)準(zhǔn)、綠色生產(chǎn)、綠色管理、綠色物流等，開展綠色評價(jià)，成立專門環(huán)保監(jiān)管部門，制定相應(yīng)獎(jiǎng)懲規(guī)定，進(jìn)行定期培訓(xùn)。當(dāng)然，在推進(jìn)綠色產(chǎn)品生產(chǎn)的同時(shí)，也要鼓勵(lì)提倡消費(fèi)者大力進(jìn)行綠色消費(fèi)。

注釋：

①黃陽華：《德國“工業(yè)4.0”計(jì)劃及其對我國產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的啟示》，《經(jīng)濟(jì)社會(huì)體制比較》，2015年第2期。

②殷?。骸豆I(yè)4.0在航空制造業(yè)的應(yīng)用》，《制造業(yè)自動(dòng)化》，2015年第19期。

③盧福財(cái)、胡平波：《全球價(jià)值網(wǎng)絡(luò)下中國企業(yè)低端鎖定的博弈分析》，《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)》，2008年第10期。

④ GRUBER F E：《Industry4.0： BestPractice Projectofthe Automotive Industry》，《Digital Product and Process Development Systems》，2013 年第11期。

⑤ WübbekeJ， ConradB：《Industrie4.0： Will German Technology Help China Catch Up with the West?》，《China Monitor》，2015年第23期。

⑥毛杰：《高校轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的路徑分析》，《河南社會(huì)科學(xué)》，2016年第9期。

⑦李金華：《德國“工業(yè)4.0”與“中國制造2025”的比較及啟示》，《中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）》，2015年第5期。

⑧李金：《經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)型對我國意識形態(tài)的影響研究》，《河南社會(huì)科學(xué)》，2016年第6期。

⑨ J Schlechtendahl， M Keinert， F Kretschmer，A Lechler，A：《Making Existing Production Systems Industry 4.0-ready》，《German Academic Society for ProductionEngineering》，2014年第9期。

⑩韓碩：《探索中國制造業(yè)的新未來——德國工業(yè)4.0對中國制造業(yè)發(fā)展的啟示》，《中國集體經(jīng)濟(jì)》，2015年第6期。

?安琳：《德意志的“兩化融合”——借鑒德國“工業(yè)4.0”加快我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級》，《裝備制造》，2014年第9期。

?劉賓：《從“用工荒”看制造業(yè)升級的必要性及對策》，《中國國情國力》，2011年第4期。

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編輯 凌 瀾

Study on New Trend of Industrialization in Germany and the United States and China’s Response

In the context of low carbon economic development in the world and the implementation of the“re-industrialization”strategy in the global manufacturing industry,the transformation and upgrading of China’s manufacturing industry will become the inevitable trend of future development.Research on China’s Manufacturing Transformation and Development From a Global perspective points out that China has become a manufacturing power in the world,and the“Made in China”products can be seen all over the world.However,the image of those products is always cheap and low-end.Moreover,due to many factors,the cost advantage of Chinese manufacturing industry is disappearing.Combined with low value-added,weak innovation and a lack of international brands,China is facing an unprecedented challenge.

Longitudinal Comparative Analysis of the Competitiveness of China’s Manufacturing Industry points out that since itsimplementation of the re-industrialization strategy,the United States has adopted a series of trade protection policy such as holding down the exchange rate,tightening foreign investment levels to promote the export and domestic employment,which has a harmful effect on the trade competitiveness of China’s manufacturing industry to a certain extent.Both China’s low-tech products and high-tech products have competitive advantage in the United States,but the primary processing products are obviously at a disadvantageous end compared to those produced in the United States,which reflects China’s low-end position in the global value chain division of labor.The idea of the transformation and upgrading of China’s manufacturing industry under the 4.0 strategy of German industry points out that German industry 4.0 has been recognized by all walks of life in a short period of time after it was proposed,and is even deemed as a national strategy.German industry 4.0 is composed of one system,two industrial policy,three integration and four themes,covering four domains including talent cultivation,technology innovation,expanding fund sources and Transformation and upgrading into green development.In a word,if China is to accomplish the transformation,the only solution would be to improve product quality,enhance innovation,strengthen research and development and enhance brand awareness.

Industrialization;Made in China； Reindustrialization of the United States； German Manufacturing 4.0

2017-04-05

中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)博士后項(xiàng)目（2014-97-8）

孫笛，女，中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)博士后，主要從事應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。