工业互联网的概念最早是在2012年由美国通用电气公司提出的,随后通用联合另外四家信息技术(IT)巨头组建了工业互联网联盟(NC),将这一概念大力推广开来。工业互联网的主要含义是,在现实世界中,机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起,带动工业革命和网络革命两大革命的转变。
美国政府的“再工业化”战略于2009年年底启动。2009年12月,美国政府公布了《重振美国制造业框架》,并于2011年6月和2012年2月相继公布了《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,并通过积极的工业政策,鼓励制造企业重返美国,意在通过大力发展国内制造业和促进出口,达到振兴美国国内工业,进而保证经济平稳和可持续发展的目的。
2012年3月,奥巴马提出投资10亿美元,创建15个美国“国家制造业创新网络”(NNMI)计划,以重振美国制造业的竞争力。2013年1月,美国总统办公室、国家科学技术委员会、国家先进制造业项目办公室联合发布了《国家制造业创新网络计划》。
2012年8月以来,美国已经成立了4家制造业创新中心,这些中心涉及的相关技术和产业有望成为未来制造业的发展方向。2014年10月,美国先进制造伙伴2.0指导委员会完成的《振兴美国先进制造业》(Accelerating U.S.Advanced Manufacturing)报告中,首先建议制定一个确保美国新兴制造技术领域优势的国家战略,明确要求各政府机构之间、企业之间以及政府机构与企业之间要开展跨界合作,并建议成立一个先进制造业咨询委员会,负责协调高科技企业投入国家先进制造技术的研究和开发中。
美国的制造业成为2008年金融危机之后经济复苏的重要引擎,在美国的再工业化过程中,通用等大型跨国企业倡导的工业互联网成为典型代表。金融危机发生之后,美国面临经济衰退和失业攀升的巨大压力,迫切需要转换发展动力;同时,近20年的去工业化和重服务业导致美国经济国际竞争力下降,迫切需要实现产业体系升级。在此背景之下,奥巴马政府提出了“再工业化”战略,以优化本国投资环境,吸引本国制造业回归和外国直接投资。2010—2014年,美国制造业以年均3.46%的速度增长,高于同期的GDP增长率,制造业就业人数从1 200多万上升到1 300多万,年均增长2.05%,制造业成为美国经济复苏的重要引擎。制造业的相对繁荣也体现在与全要素生产率(所有的技术投入和产出的效率)的对比上,美国全要素生产率为1.18%,远低于制造业,可见制造业的增长比其他行业的增长更快。
美国制造业投资回归的趋势确实存在,其中最重要也最明显的因素就是能源成本的下降。美国是世界上最大的能源生产商,一直受惠于低价的能源和汽油。近年来,页岩天然气技术的突破直接带来油气成本的更快速下降,化工等工业领域直接受惠。由于正式开始重新开采页岩天然气资源,美国自2005年以来天然气成本下降50%,2014年工业用天然气成本每英热单位(BTU)约为3.1美元。而中国的工业用天然气成本由2004年的每BTU约5.8美元上升至2014年的每BTU13.7美元,上升136%。目前中国的工业用天然气成本约为美国的4.4倍。
美国中央和地方政府均采取了一些措施吸引美国制造业回归或者吸引国际制造业到美国投资。美国中央政府对“再工业化”国家战略的支持包括4个方面:一是法律制度,为“再工业化”战略提供法律支持。二是政策激励,通过出台指导性文件发布方向性建议和意见。三是政府监管创新,减少监管负担并提供政府支持。四是贸易协定,其包括很多内容,比如开放市场和全球业务等。美国与G20国家签署了一些双边和自由贸易协定,如澳大利亚和美国之间的贸易条约,很多日本车企通过这个条约从美国向澳大利亚出口汽车,而不是从日本出口。美国地方政府也因地制宜,针对不同的产业需求和资源禀赋采取灵活吸引外国投资的政策,尤其是比较宽松的税收和土地政策。(www.daowen.com)
制造业领域的外国投资企业不仅给美国本土带来较高的劳动工资水平,而且发生明显的技术外溢,使美国本土企业受益。例如,华为、联想、中石化以及其他中资企业支付给美国工人的工资平均为每年85 000美元,对当地的人才具有很高的吸引力;再如,西门子等外企的到来给美国的企业带来压力,美国企业需要提高生产能力并增加研发投入,才能够在与其他国家企业的竞争中立于不败之地。它们也许会向这些外国企业学习,也许会采用先进的生产工艺,也许会组成联盟,也许会升级技术,这些都是“鲶鱼效应”或技术外溢效应的表现。
美国制造企业的全球业务拓展近年来仍处于活跃期,并未因本土的再工业化而放弃全球扩张。有趣的是,数据显示这种全球扩张并不意味着其在美业务的缩水,反而扩大了在美业务。从就业、销售、投资和研发角度来看,当通用和IBM这样的跨国企业增加海外就业岗位、销售收入、投资额和研发能力时,它们在美国的就业、投资、支出、销售和研发也在同步增加。当美国企业在全球以10%的比率增加就业岗位时,其在美国平均增加就业岗位的比率为4%。
美国工业互联网比德国“工业4.0”更加注重软件、网络、大数据等对工业领域服务方式的颠覆。工业互联网是实现所有机器互联,而不仅是制造工厂的机器设备的互联,最终实现机器与机器的融合、人与机器的融合。工业互联网的方向是构建智能制造的生态系统,是互联网和物联网发展及全球产业竞争的重要方向,其主要带来以下几个趋势性变化:一是智能化。利用大数据来分析不同客户群的需求,进行智能化的工业生产,制造出可以承载信息、感应环境、自我检测的智能化产品。二是柔性化。既以批量化的生产形式控制了生产成本,又以个性化的产品形态满足了用户需求。三是绿色化。互联网为发展绿色经济、循环经济和集约经济提供新的路径选择。
通用提出的工业互联网是美国“互联网+工业”模式的典型代表。通用的创新主要体现在3个方面:一是客户的需求,二是技术上的可行,三是商业上的可行。3个方面相辅相成。创新的敲门砖是时间的投入,如果要在全球制造业保持竞争力,一定要保证这3个方面的投入比竞争对手快。其再工业化的基础是业务重组,专注于数字业务和实体业务的整合。伴随数字与实体的结合,工业领域发生了巨大的变化,出现了新的业务模式、新的工业流程、新的原材料乃至新的制造业生产方式。
电子互联的因素被整合到一起,投入工厂生产中,而工厂的运营建立在4个支柱上:纯制造、智能机械、灵活性的工厂、巨大的供应链。4个支柱的实现需要包括信息高速公路在内的IT基础设施支撑,也需要一个共同软件平台来整合软件。Predix系统就是通用推出的对所有软件开发者开放的平台,可以在此基础上建立商店和开发应用软件,允许不同的工厂使用不同的设备,并且可以相互沟通、不断优化。
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