第三次工業革命的本質


第三次工業革命的本質


一代信息技術的縱深拓展是第三次工業革命的核心本質。

第三次工業革命有五大標誌性的新技術群:以物聯網、雲計算、大數據為核心的新一代信息技術,以綠色能源為核心的新能源技術,以數字化製造、3D打印、工業機器人為核心的智能製造技術,以新型材料為核心的材料技術,以基因工程和細胞工程為核心的生物技術。其中,新一代信息技術是第三次工業革命的中樞神經系統,是驅動其他技術的大腦和指揮中樞;新材料是第三次工業革命的物質基礎:數字化製造、3D打印、工業機器人是實現第三次工業革命的智能製造方式;生物技術則是第三次工業革命後半程的核心技術。第三次工業革命是新一代信息技術向經濟社會全面滲透、擴散的過程,這一過程不僅推動一批新興產業誕生與發展,還會導致社會生產方式、製造模式和全球產業組織模式等方面的重要變革,重塑世界經濟地理和國家比較優勢,形成新的技術經濟範式,最終使人類進入生態和諧、綠色低碳、可持續發展的社會。第三次工業革命的核心本質主要表現在以下三個方面。

(一)超越大規模定製的個性化製造範式逐步確立:第三次工業革命導致生產方式、製造模式發生重大變革

與第二次工業革命的大規模生產方式相比,第三次工業革命的生產方式主要是超越大規模定製的個性化製造方式。標準化是大規模生產的主要特徵。標準化的形成和完善又極大地促進了大規模生產的發展和效率的提升。通過標準化活動,零部件、產品的規格、品種、式樣大大減少,這樣不僅可以獲得大規模生產的規模經濟性,還可以促進零部件之間的通用化和互換性,使其獲得在相關產品生產上的範圍經濟性.前兩次工業革命追求的是低成本、標準化的批量生產,效率的提升主要表現在儘快實現規模經濟。隨著生產相對過剩,人們的差異化、個性化需求逐漸增強,效率的提升逐漸轉變為能夠高效且低成本地滿足人們不斷變化和同時出現的個性化需求。隨著智能軟件、新材料、智能機器人、三D印製技術等的出現,使工廠逐漸走出大批量製造的時代,可以低成本地生產綠色環保、個性化的產品。建立在虛擬製造技術基礎的增式製造技術(AdditiveManufacturing)已開始用於產品的個性化生產,即3D打印技術。傳統制造模式是“減式製造(SubtractedManufacturing)”,一般是存原材料基礎上,使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法,去除多餘部分,得到零部件,再以拼裝、焊接等方法組合成最終產品。這種生產方式是集巾式的,只有達到一定的規模才能大幅度降低生產成本。生產過程中產生了大量的原材料浪費。而3D打印技術無需原胚和模具.直接根據計算機圖形數據和編寫的軟件,通過增加材料的方法把產品逐層逐步地“打印”出來,就像打印機一樣,用疊加、層疊的辦法形成產品,這種生產方式的材料利用率非常高,並且能夠簡化產品的製造程序,縮短產品的研製週期,提高效率、降低成本。智能化製造則幫助人們從簡單的腦力勞動中解放出來,去從事更加非線性,更具創新的腦力勞動。

而隨著柔性的數字化製造、3D打印、物聯網、雲計算等技術的逐步完善,大規模定製的生產方式有向全球化個性化製造範式轉變的趨勢。黃群慧和賀俊指出可重構的生產系統可以在柔性生產系統的基礎上進一步解決生產成本、產品多樣性、產能和生產週期等多目標之間的衝突,因而能夠更好地適應全球化時期消費者需求千差萬別且快速變動的市場環境。閘以3D打印機為代表的添加製造技術是生產一體化個性產品的主導技術範式。這種生產方式可以在產品設計階段就充分體現消費者的個性需求,產品製造是根據個性化的設計進行的。在以3D打印為代表的個性化製造系統中,消費者不再被動接受或僅僅從企業給出的產品清單中選擇自己喜好的產品,而是親身參與產品的設計過程.並直接成為產品生產者。

(二)基於模塊化虛擬再整合的“社會製造”模式逐步形成:第三次工業革命引發全球產業組織模式變革

模塊生產網絡是第五次產業技術革命導入期形成的一種重要範式。在20世紀末,隨著產品或產品體系設計、研發、生產的模塊化和組織形式的模塊化以及大量面向外部供應商的外包子系統的出現.模塊生產網絡成為一種新型的產業組織模式。Sturgeon認為模塊生產網絡所體現的主要組織創新是新產品開發的公司規模從產品製造的規模經濟中分離出來.這樣成功的創新並不必然導致公司的巨型化。跨國公司藉助模塊化帶來的組織柔性和組織接近效應,紛紛進行了相應的戰略和組織結構調整,更專注於本身的核心能力,將非核心能力業務外包,因此促成了專業代工的興起。全球性的領導廠商和系統設計師以外包為基礎,以產品設計為龍頭,以開放共享為標準,在全球經濟範圍內重新建立戰略體系,將分佈在不同地區的企業或企業集群連接為一個有機的整體,以實現資源的共享和優勢的互補,這樣就形成了模塊化虛擬再整合的新型產業組織模式。

超越虛擬再整合的模塊化生產網絡之上的“社會製造”模式將成為新的主流產業組織模式。產業組織模式的變遷是伴隨著生產技術的變遷而發生的。第一次工業革命將分散的家庭作坊、手工工廠轉變為縱向一體化的工廠模式,第二次工業革命形成了大量大型企業集團。在第三次工業革命中,隨著信息技術的飛躍發展使大量物質流被虛擬化為信息流,生產組織中的各環節將進一步被無限細分,生產方式呈現出社會化生產的重要特徵。因此,產業組織模式也將在虛擬再整合的模塊化生產網絡模式的基礎上,充分汲取產業組織網絡化和產業集群虛擬化的優勢.形成“社會製造”這一新型產業組織模式。

“社會製造”模式是在互聯網、物聯網和物流網與3D打印機組成的社會製造網絡中.通過眾包等方式讓社會民眾充分參與產品全生命週期製造的過程,社會製造的關鍵是主動、實時地將社會需求與社會製造能力有機地銜接起來,從而有效地實現需求和供應之間的相互轉化過程。社會製造最大的特色就是消費者可以將需求直接轉化為產品,即“從想法到產品”,並使得任何人都能通過社會媒體和眾包等形式參與其設計、改進、宣傳、推廣、營銷等過程,並可以分享其產品的利潤。美國紐約的Shapeways和Quirky公司是社會製造的典型案例。在社會製造的環境下,大批3D打印機形成製造網絡,並與互聯網、物聯網和物流網無縫連接。形成複雜的社會製造網絡系統。實時地滿足人們的各種需求。

在“社會製造”的產業組織模式中,技術要素和市場要素配置方式發生了革命性的變化,小企業的黃金時代即將到來。隨著能源互聯網的建立,中小企業可以獲得低成本的可再生能源和低廉快捷的物流服務.同時通過在線獲取生產所需要的各類協作服務,使生產要素的配置成本降到最低。同時各類個性化的產品銷售可以通過互聯網、新能源交通工具等傳播,使擁有最新款式的消費品能在很短的時間內行銷全球。新的資源配置方式將讓中小企業和個體私營企業家如魚得水,推出新品變得易如反掌且製造和銷售成本更低,小企業的黃金時代即將到來。

以核心技術構建平臺化解決方案將是大公司生存的主要商業模式。隨著第三次工業革命的推進,每個建築可能都是能源的生產者。每個人都是一種產品的一體化生產者,但是。這種組織方式下大公司不會消失,超級大公司將從集中化的產業鏈的壟斷者,轉變成平臺的提供者,在以核心技術為中微小企業構建平臺化解決方案的過程中實現產業鏈共贏。這些平臺型大企業將提供全球範圍內的服務、平臺、基礎設施,由於有了這些平臺。小型企業會更快速地發展,新產業革命中的網絡化製造和網絡化新能源,將使這種平臺型企業的重要性進一步增強,成為產業內部和產業之間關聯互動的重要支撐。

(三)製造業和服務業深度融合:第三次工業革命將推動新型產業體系加快形成

製造業和服務業的融合程度將越來越高。由於製造業的生產製造主要由高效率、高智能的新型裝備和軟件系統來完成,與新型裝備和軟件系統相關的生產性服務業將成為製造業的主要業態,研發、設計、物流和市場營銷等佔據整個產業價值鏈的核心.服務業和製造業之間的關係變得越來越密切.產業邊界越來越模糊。傳統的製造業中的每一個產業鏈環節都會與新一代信息技術交叉融合,從而使研發設計、加工製造、營銷服務三個產業鏈環節在共同的網絡化雲計算平臺上進行一體化深度整合。呈現服務化的發展特徵。製造業和服務業出現深度融合,並導致原有服務業部門的重構。隨著服務業活動成為製造業的主要活動,製造業的主要就業群體將轉變為製造業提供服務支持的專業人士。因此,低技能的生產工人對產業發展的重要性下降,高技能的專業服務提供者的重要性進一步增加。

中國推進第三次工業革命的核心路徑在勞動力優勢逐步喪失的第三次工業革命進程中,中國如何選擇一條適合自己的最佳推進路徑是一個不可迴避的難題。中國推進第三次工業革命必須要充分利用我國居民消費能力和消費層次雙“提升”的有利條件,將產品的個性化生產與促進新興產業成長、啟動“內需”戰略有機結合起來。

在第三次工業革命背景下培育戰略性新興產業是一項系統工程。戰略性新興產業是一個知識產權密集的複雜系統,任何一個新興產品都不是靠一項專利、一次技術突破就能發展起來的。而是需要依靠相關配套技術逐步完善。建立起完整的產業鏈,同時還需要大量微細的漸進式創新。因此,戰略性新興產業培育是一項系統工程,需要科學、系統的部署面向未來的基礎研究、應用研究和成果轉化、產業化各階段科技發展任務和重點.充分挖掘與新興產業相關的科技成果,打通技術研發、應用示範、市場培育和產業發展、技術標準和配套設施等各環節的壁壘和障礙.使技術創新成果儘快產業化。

基於內需培育領先市場是推進第三次工業革命的核心路徑。領先市場是核心技術成為全球主導設計的關鍵。從全球五次產業技術革命的發展歷程來看,任何一次產業技術變革都會爆發於一個特別的核心國家或地區,然後從核心向外圍逐漸擴散(佩雷絲,2002)。並逐步成為全球主導設計。這些率先應用新技術的核心國家或地區就是領先市場。Beise(2001)進一步強調了領先市場的擴散功能,認為首先採用某項技術並使其成功擴散的國家或地區才是真正的全球領先市場。領先市場是創新擴散的源頭,代表著未來全球市場的主要特徵,滿足領先市場所需的資源、能力與策略是企業在全球範圍內獲得先發優勢的基礎。在新工業革命和新興產業的培育中,一個國家或地區的能否成為領先市場以及市場的成熟程度在很大程度上決定著其核心技術及其產業標準能否成為被世界廣泛採納的全球主導設計。滿足區域性低端市場需求的架構創新是中國自主建構戰略性新興產業全球價值網絡的邏輯起點,本土“鏈主”是參與全球主導設計競爭的核心,成為全球主導設計是戰略性新興產業全球價值網絡建構的終極目標和歸宿。

架構創新能力是培育領先市場進而搶佔新興產業戰略制高點的關鍵能力。架構創新是對產品構成、組織結構和生產流程的系統性創新,它不僅反映了產品構成要素之間相互依存和功能分擔關係的改變,還反映了產業系統內各利益主體之間互動關係的改變。架構創新需要準確把握技術與需求的戰略契合點。這是形成領先市場的關鍵。在領先市場的形成過程中,即戰略性新興產業的萌芽的形成階段,市場上存在著多種由不同技術路線創新設計的產品,這些不同設計之間的競爭激烈而殘酷。企業之間競爭的焦點在於提高產品性能的創新設計,不斷通過“嘗試~糾錯一嘗試”進行頻繁的產品架構創新。領先市場形成的實質是通過架構創新構建了技術創新與市場需求之間的正反饋機制,呈現出核心技術創新的乘數效應和相關產業的連鎖反應。經過殘酷的企業試錯過程,將技術資源與市場需求有機聯結起來的、代表優秀產品的主導設計在特定區域內的領先市場上出現。主導設計定型後,產品基本穩定並逐步被消費者和市場所接受,工藝技術創新替代產品架構創新成為產業發展的關鍵。受共同的歷史、傳統、文化、語言、制度等多方面因素的影響,領先市場消費者的需求具有很強的同質性,產品已經具備大規模批量生產的基本條件。擁有主導設計的企業處於技術壟斷地位並開始獲得超額利潤,企業規模迅速擴大,成本快速下降,規模效益逐漸體現,成為新興產業的領導者。為了獲得最大化的創新收益.該企業一般會控制核心技術的擴散和轉移,以維持自己的壟斷地位。受壟斷利潤的誘導,越來越多的企業通過模仿或引進的方式跟隨主導設計進行生產,並圍繞新興產業的主幹技術鏈,逐步完善配套技術鏈、輔助技術鏈、產業裝備技術鏈、產業材料技術鏈等,從而引發了相關產業和互補產業的連鎖反應。這種反應以累積的方式擴張,形成持續的正反饋機制。基於模塊化的架構創新有利於克服不同國家和地區間的需求差異,實現核心技術、產業標準和主導設計的全球擴散。


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