新一輪工業(yè)革命席卷全球，德國提出了工業(yè)4.0，美國提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中國提出了中國制造2025，雖然提法不一樣，但本質(zhì)上沒有區(qū)別。可以看出，以工業(yè)4.0為主體的全球經(jīng)濟改革勢在必行。付諸改革中，德國制造業(yè)知識的載體是裝備，日本是人，美國是數(shù)據(jù)，中國靠什么呢？

       仔細(xì)觀察第四次工業(yè)革命的進行過程，我們不難發(fā)現(xiàn)，這次工業(yè)革命中在過去近200年的工業(yè)積累中，美國、日本、德國等工業(yè)強國都形成了非常鮮明的特點：

       1、德國：通過設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級，將知識固化在設(shè)備上

       德國的先進設(shè)備和自動化的生產(chǎn)線是舉世聞名的，可以說在裝備制造業(yè)的實力上有著傲視群雄的資格。因為產(chǎn)品優(yōu)秀的質(zhì)量和可靠性，使得德國制造擁有非常好的品牌口碑。

       德國制造業(yè)的長處就是擅長把各種創(chuàng)新融合到各種零件、裝置和設(shè)備上去。德國通過設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級，將知識固化在設(shè)備上。德國人有一個根深蒂固的觀念，是人都會犯錯，都會有誤差，特別是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這些人引入的負(fù)面影響經(jīng)過流水線的每個環(huán)節(jié)逐級放大，必然會最終影響產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，人的因素越多，最終產(chǎn)品出問題的可能性越大。所以，德國人提高品質(zhì)的思路非常直接，就是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)要動用一切可能的手段把人的天然影響降低到最小，把每件事情都分解成機器（或者人像機器一樣動作）能簡單執(zhí)行的。

       “德國制造”之所以能夠迄今長盛不衰，并在全球化時代始終保持領(lǐng)先地位，主要得益于德國制造業(yè)科技創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)化建立的體系保障。從科技創(chuàng)新上來講：德國歷屆政府十分重視制造業(yè)的科研創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，著力建立集科研開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、知識傳播和人力培訓(xùn)為一體的科研創(chuàng)新體系。德國企業(yè)對研發(fā)投入毫不吝嗇，研發(fā)經(jīng)費約占國民生產(chǎn)總值3%，位居世界前列。從標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量認(rèn)證體系上來講：德國長期以來實行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓I(yè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量認(rèn)證體系，為德國制造業(yè)確立在世界上的領(lǐng)先地位做出了重要貢獻。

       德國除了在生產(chǎn)現(xiàn)場追求問題的自動解決之外，在企業(yè)的管理和經(jīng)營方面也能夠看到其盡力減少人為影響因素的努力。比如最好的企業(yè)資源管理(ERP)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、自動排程系統(tǒng)(APS)等軟件供應(yīng)商都來自德國，通過軟件自動完成盡量減少人為因素帶來的不確定性。另外由于德國生產(chǎn)線的高度自動化和集成化，使得其整體設(shè)備效率(0EE)非常穩(wěn)定，利用數(shù)據(jù)進行優(yōu)化的空間也較小。

       除此之外，德國“學(xué)徒制”和一貫理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿逄卣髟诘聡圃鞓I(yè)中體現(xiàn)的尤為明顯。德國還是一個福利社會，德國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、薪酬結(jié)構(gòu)決定了一線的工程師、工人有可能被說服老老實實堅持搞工程技術(shù)。

       然而德國對數(shù)據(jù)的采集缺少積累，缺乏設(shè)備預(yù)診與健康管理(PHM)和虛擬測量等質(zhì)量預(yù)測性分析。于是，德國提出了工業(yè)4.0計劃，整個框架的核心要素就是“整合”，包括縱向的整合、橫向的整合和端到端的整合。所以第四次工業(yè)革命中德國的主要目的是利用知識進一步提升其工業(yè)產(chǎn)品出口的競爭力，并產(chǎn)生直接的經(jīng)濟回報。

       總之，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略是開始轉(zhuǎn)向銷售智能服務(wù)。將知識以軟件或者工具包的形式提供給客戶。　

       圖1 德國的制造哲學(xué)

       2、日本：通過組織文化和人的訓(xùn)練不斷改善，在知識的承載和傳承上非常依賴人

       日本制造的匠人精神、職人精神，日本制造的終身雇傭制，日本制造的精益生產(chǎn)、6S管理，日本制造的稻盛和夫、松下幸之助等經(jīng)營之圣，這些文化的因素都在影響著日本制造業(yè)的穩(wěn)定經(jīng)營、持續(xù)經(jīng)營。

       日本公司內(nèi)部培訓(xùn)時，“公司文化”、“三級組織”和“人才訓(xùn)練”被反復(fù)強調(diào)。最典型的體現(xiàn)就是日本在1970年代提出的以“全生產(chǎn)系統(tǒng)維護(TPM)”為核心的生產(chǎn)管理體系。其核心思想可以用“三全”來概括：全效率、全系統(tǒng)和全員參與。以及日本的“雇員終身制文化”，將雇員與企業(yè)的命運緊密聯(lián)系在一起，使得人的經(jīng)驗和知識能夠在企業(yè)內(nèi)部積累、運用和傳承。

       日本企業(yè)之間還有獨特的“企業(yè)金字塔梯隊”文化，即以一個巨型企業(yè)(通常是產(chǎn)業(yè)鏈最下游，直接面對最終客戶)，如豐田、三菱等為核心，形成一個完整產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)集群，企業(yè)之間保持長期的合作，并且互相幫助對方進行改善和提升。這樣能夠保證知識在一個更大的體系中不斷地積累、流通和傳承。日本制造業(yè)之所以能夠幫助日本從去泡沫的過程中扛過來，與日本企業(yè)之間的互幫互助的強鏈接關(guān)系分不開，與日本財團的企業(yè)群捆綁模式分不開。

       因此，對于日本企業(yè)而言，員工是最重要的價值，對人的信任遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于對設(shè)備、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的信任，所有的自動化或是信息化建設(shè)也都是圍繞著幫助人去工作為目的，所以日本企業(yè)從來不會談機器換人或是無人工廠。如果中國想要學(xué)習(xí)工匠精神，那么最應(yīng)該借鑒的是日本孕育工匠的組織文化和制度。

       科技立命戰(zhàn)略也是日本制造業(yè)強大的一個因素。20世紀(jì)60年代起，日本開始從“貿(mào)易立國”轉(zhuǎn)向“技術(shù)立國”，從強調(diào)應(yīng)用研究，逐步轉(zhuǎn)向注重基礎(chǔ)研究，政府從政策、計劃、財政、金融等方面，對發(fā)展應(yīng)用技術(shù)、基礎(chǔ)研究，尤其是對高技術(shù)大力引導(dǎo)和支持。在技術(shù)研發(fā)方面，日本有三個指標(biāo)名列世界第一：一是研發(fā)經(jīng)費占GDP的比例列世界第一；二是由企業(yè)主導(dǎo)的研發(fā)經(jīng)費占總研發(fā)經(jīng)費的比例世界第一；三是日本核心科技專利占世界第一80%以上。

       在技術(shù)教育方面，日本的普通學(xué)前和學(xué)校教育，不會教給學(xué)生任何具體的職業(yè)技能，但卻非常注重培養(yǎng)孩子對技術(shù)鉆研的興趣。此外，技術(shù)一流的藍(lán)領(lǐng)工人在社會中較高的地位是日本制造業(yè)強大的原因之一。在日本，藍(lán)領(lǐng)工人甚至超過白領(lǐng)工人的收入，技術(shù)學(xué)校的畢業(yè)生就業(yè)率都在98%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大學(xué)生，這也使藍(lán)領(lǐng)工人有著不斷鉆研的動力。擁有傳統(tǒng)手工藝技術(shù)的非物質(zhì)文化傳人不僅受到社會各界尊重，而且經(jīng)常見諸媒體。另外，日本的中小私企中CEO與一線工作人員薪資差異是世界上最小的國家之一。

       但是這樣的文化在近幾年遇到了一個十分巨大的挑戰(zhàn)，就是日本的老齡化和制造業(yè)年輕一代大量短缺的問題，使得沒有人能夠去傳承這些知識。可以說日本的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略是應(yīng)對其人口結(jié)構(gòu)問題和社會矛盾的無奈之舉，核心是要解決替代人的知識獲取和傳承方式。日本在轉(zhuǎn)型過程中同樣面臨著許多挑戰(zhàn)，首先是數(shù)據(jù)積累的缺失，使得知識和經(jīng)驗在轉(zhuǎn)移過程中缺少了依據(jù)和判斷標(biāo)準(zhǔn)。其次是日本工業(yè)企業(yè)保守的文化造成軟件和IT技術(shù)人才的缺失。和歐美的企業(yè)相比，日企不擅長軟件、硬件、內(nèi)容、應(yīng)用的一體融合，并且不重視軟件內(nèi)容，這導(dǎo)致其在向智能化轉(zhuǎn)型和網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型中全面落后了。

圖2 日本的制造哲學(xué)

       3、美國：從數(shù)據(jù)和移民中獲得新的知識，并擅長顛覆和重新定義問題

       美國依靠數(shù)據(jù)獲得新的知識，在解決問題的方式中最注重數(shù)據(jù)的作用，無論是客戶的需求分析、客戶的關(guān)系管理、生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理、供應(yīng)鏈管理，都是大量依靠數(shù)據(jù)進行。因此美國產(chǎn)生了許多先進制造的軟件和網(wǎng)絡(luò)。

       與日本和德國相比，美國在解決問題的方式中最注重數(shù)據(jù)的作用，無論是客戶的需求分析、客戶關(guān)系管理、生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理、設(shè)備的健康管理、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品的服役期管理和服務(wù)等方面都大量地依靠數(shù)據(jù)進行。這也造成了1990年代后美國與日本選擇了兩種不同的制造系統(tǒng)改善方式，美國企業(yè)普遍選擇了非常依賴數(shù)據(jù)的6-sigma體系，而日本選擇了非常依賴人和制度的精益管理體系。

圖3 美國制造業(yè)創(chuàng)新的哲學(xué)

       中國的制造企業(yè)在2000年以后的質(zhì)量和管理改革大多選擇了精益體系這條道路，一方面因為中國與日本文化的相似性，更多的還是因為中國企業(yè)普遍缺乏數(shù)據(jù)的積累和信息化基礎(chǔ)，這個問題到現(xiàn)在也依然沒有解決。除了從生產(chǎn)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)以外，美國還在21世紀(jì)初提出了“產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)”的概念，核心是對所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)在整個生命周期內(nèi)進行管理，管理的對象即為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，目的是全生命周期的增值服務(wù)和實現(xiàn)到設(shè)計端的數(shù)據(jù)閉環(huán)(closed-loop design)。

       數(shù)據(jù)也是美國獲取知識的最重要途徑，不僅僅是對數(shù)據(jù)積累的重視，更重要的是對數(shù)據(jù)分析的重視，以及企業(yè)決策從數(shù)據(jù)所反映出來的事實出發(fā)的管理文化。除了利用知識去解決問題以外，美國也非常擅長利用知識進行顛覆式創(chuàng)新，從而對問題進行重新定義。例如美國的航空發(fā)動機制造業(yè)，降低發(fā)動機的油耗是需要解決的重要問題。大多數(shù)企業(yè)會從設(shè)計、材料、工藝、控制優(yōu)化等角度去解決這個問題，然而通用電氣公司(GE)發(fā)現(xiàn)飛機的油耗與飛行員的駕駛習(xí)慣以及發(fā)動機的保養(yǎng)情況非常相關(guān)，于是就從制造端跳出來轉(zhuǎn)向運維端去解決這個問題，收到的效果比從制造端的改善還要明顯。這也就是GE在推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時所提出的“1%的力量” (Powerof1%)的依據(jù)和信心來源，其實與制造并沒有太大的關(guān)系。

       所以美國在智能制造革命中的關(guān)鍵詞依然是“顛覆”，這一點從其新的戰(zhàn)略布局中可以清楚地看到，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)顛覆制造業(yè)的價值體系，利用數(shù)字化、新材料和新的生產(chǎn)方式(3D打印等)去顛覆制造業(yè)的生產(chǎn)方式。

       2000年以來，美國制造業(yè)就業(yè)人數(shù)總體呈下降趨勢。

       但是，2000年以來，美國制造業(yè)就業(yè)人數(shù)總體呈下降趨勢。美國制造業(yè)面臨著嚴(yán)重的勞動力供給不足問題。制造業(yè)的發(fā)展有很多要素，但歸根結(jié)底是要人去做。美國模式的問題是技術(shù)演進會失活，創(chuàng)新的基石如果是數(shù)據(jù)，那么人對于創(chuàng)新的干預(yù)就會變少，而創(chuàng)新關(guān)鍵卻在于人。

       4、中國制造業(yè)靠什么呢？

       2015年5月8日，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，這是中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃。計劃用十年時間步入制造強國行列，就像《中國制造2025》開始的第一句：“制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。”

       “中國制造2025”戰(zhàn)略的基本思路主要有兩個方面。第一，計劃在2020年著力形成15家左右制造業(yè)創(chuàng)新中心，力爭到2025年形成40家左右制造業(yè)創(chuàng)新中心。第二，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。

       最近一段時間，中國式創(chuàng)新越來越受到全球各界的關(guān)注。30年前，中國培育了海爾、長虹、沈陽機床等一大批有國際競爭力的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。今天，整合了社交、購物、理財、出行、繳費等多種功能的微信已成為了全球領(lǐng)先的社交工具，擁有強大5G技術(shù)的華為也正領(lǐng)跑全球市場，中國高鐵也成為中國名片……這些巨大的成就讓“中國式創(chuàng)新”成為了國際社會關(guān)注的焦點。

       中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院院長胡志堅認(rèn)為中國式創(chuàng)新整體仍處于漸進式追趕過程當(dāng)中，跟跑、并跑、領(lǐng)跑并存，在少數(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)跑狀態(tài)。德、美、日等國家的歷史經(jīng)驗表明，從引進模仿到自主創(chuàng)新是一個國家科技創(chuàng)新能力升級，實現(xiàn)趕超必經(jīng)的過程，很難逾越。在這個過程中，中國的制造業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新還面臨著許多重要的挑戰(zhàn)。       

       展望未來，由制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵谌騼r值鏈中向上攀升，是新機遇也面臨新挑戰(zhàn)，趕超德美日不是不可能，尚需繼續(xù)努力！