一、未来制造业的发展取决于新技术和全球化的程度
新技术和不断变化的全球化格局将深刻影响以制造业为主导的未来经济发展。从历史上看,在第一、二、三次工业革命中,技术和全球化的交汇点均发生了变化,这与在全球制造业环境中随时间和空间的变化而不断变化的专业化模式密切相关。信息通信技术(ICT)革命和工业3.0带来的全球生产分散化,与全球制造业从高收入国家向亚洲,尤其是中国的转移有关。与此同时,许多中低收入国家的结构变化和工业化进程正在放缓,甚至出现了去工业化。
一个关键的问题是,技术和全球化的新趋势是否会削弱广大中低收入国家的工业化前景,或者是否会为增长创造新的潜力来提高制造业的产出和出口。新兴技术以及日益提高的新技术应用正在改变制造的工艺,而这些工艺在不断变化的全球环境中层出不穷。工业自动化、高端机器人、物联网(IoT)、以及增材制造等先进技术的应用不仅可以生产出更为先进的商品,而且可以在传统的制造过程中使生产更具吸引力。
尽管并非所有这些技术都是新出现的(机器人和增材制造已经存在了数十年,而物联网则建立在ICT传统技术之上),但成本创新、软件发展以及不断演变的业务模式和消费者偏好正在加速对新技术的应用。此外,通过贸易、资本和智慧的自由跨境流动以及全球价值链(GVCs)的增长,全球化已经成为迄今为止出口导向型制造业的重要驱动力,但其速度正在减缓。此外,许多国家的贸易保护主义势力有所抬头,并致力于推动经济和制造业的再工业化、产业升级或工业化。因此,未来出口导向型制造业的前景在很大程度上取决于这些技术和全球化趋势的融合程度。
二、工业4.0的趋势:智能自动化和物联网、高级机器人和增材制造
关键信息:制造业出口导向型发展的前景进一步受到新兴技术的影响,其方式可能因技术类型和制造业发展水平的不同而有所差异。
制造业出口导向型发展的前景进一步受到正在创造新产品线的新兴技术的影响。“新技术”涵盖范围广泛的先进产品,如纳米技术、新材料和生物技术可能会影响材料以及推出的新产品。但这些先进制造产品(如可穿戴技术、自动驾驶车辆、生物芯片、生物传感器以及新材料)的生产(可能发生在新兴经济体)最有可能与正在从事这些产品和技术研发的高收入经济体的研发机构关联在一起。
与此同时,笔记本电脑和手机等高科技产品的组装将会转移至工业3.0阶段的低收入和中等收入经济体。但是,这种转移对中低收入国家(LMICs)的最大影响可能是应用新型制造工艺改变传统制成品的技术。这些新的工艺技术将使各国传统产品的生产效率得到相对提高,进而对各国的比较优势产生影响,并由此改变全球化的格局。
1.ICT、物联网和智能工厂
现有ICT技术的扩大应用可以降低贸易和协调成本,加强全球化生产的分散性。有证据表明,更广泛地使用信息通信技术等与规模无关的数字技术,可以使一些中低收入经济体的企业能够通过降低全球买卖双方的成本,进入更广泛的市场。这些技术包括智能手机、视频和虚拟现实会议以及计算机翻译等。
世界银行研究发现,出口商对互联网应用普及程度每提高10%就会使双边出口增长1.9%。物联网(IoT)领域的新兴ICT技术,如大数据和云计算(其中一些已经在使用),同样可以加强全球价值链。尤其是,通过更便捷地跟踪和监控供应链中的组成部分,可以进一步降低全球分散化生产的协调成本。
近年来,对“大数据”大规模、快速移动和多样化的分析受到了广泛关注,因为其可以使全球价值链中的企业优化复杂的分销、物流和生产网络。2011年,微软对法国、德国和美国的汽车、航空航天、电子和工业设备制造公司的152名决策者进行的调查结果显示,客户交易数据可以使企业更好地预测需求,并减少20%~30%库存成本。
与此同时,通过物联网实现更大的数字化也将缩短未来的价值链,因为如果在“智能”工厂的重组活动变得更具效率的情况下,生产就会发生转移。智能工厂有两个显著特点:首先会体现在机器和设备中的物理数字技术,使传感、监测和控制成为可能;其次是价值链不同部分之间的协调。调查发现,智能工厂将使制造企业的效率增速达到1990年以来年均增速的7倍。
现有ICT技术的扩大应用以及通过物联网等实现的新一轮数字化浪潮,强调“服务”在更广泛的制造过程中正在日益受到重视。数据的生成及其在“智能”工厂中的后续使用将是制造业服务的核心。例如,机器和设备连接到互联网的互联制造需要在整个生产链上传输数据,而ICT相关服务是这些数据的主要生产者和使用者。再如,数据处理服务(如云计算)为“智能”工厂生产数据,而高级数据分析则需要使用这些实时数据信息对生产流程进行优化。
2.先进机器人技术(包括人工智能)
高收入国家由于更多地使用机器人,并通过智能工厂等使工业4.0举措得以稳步推进,进而在一些小范围领域已经实现了原本已转移出去的劳动密集型制造业活动又重新回归的情况,而这些小范围领域产品的研发和生产都更接近最终消费者,运用新技术的高收入国家工厂生产的产品成本比离岸工厂的成本还要低。花旗集团和牛津大学马丁学院的一份研究报告发现,接受调查的花旗集团机构客户中有70%认为自动化将鼓励企业把制造业转移到离家较近的地方,而北美地区被视为将从该趋势中获利最多,而中国、东盟(ASEAN)成员国和拉丁美洲国家则被视为将遭受最大损失。
德国制造业调查公司的数据(1997、1999、2001、2003、2006、2009年和2012年针对1450~1650名个人调查数据)显示,德国所有制造业企业中仅有2%的企业在2010~2012年中期将制造回归了本土,且令人惊讶的是,这个百分比还在下降。同样,奥地利、丹麦、法国、德国、匈牙利、葡萄牙、荷兰、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典和瑞士的调查数据显示,仅有约4%的企业将生产活动转移回了本土,远低于10年前离岸企业17%的水平。
中国作为一个中等收入国家脱颖而出,通过机器人迅速实现生产自动化,以应对工资上涨对整体竞争力的影响。渣打银行研究发现,在珠三角受访的290家制造商中,有48%的企业认为自动化或精简流程是为了应对劳动力短缺;少于1/3的企业考虑将产能转移到内地或国外。预计到2018年,中国制造业将拥有超过40万台工业机器人,其数量比2015年将增长逾1倍,这将使中国成为世界上安装工业机器人最多的国家,约占全球工业机器人总数的1/4。一些知名企业已经开始运用工业机器人替代了大量人工。例如富士康(Foxconn),其用于生产苹果和三星产品的江苏工厂就用工业机器人替代了6万名工人。
全球制造业中心如果能够更广泛地引入机器人和智能工厂,将改变劳动力比较优势的模式,使工资成本不再成为影响竞争力的重要因素,并由此改变“在哪制造”的困扰。如果高收入经济体恢复生产,必将会对当前的制造业出口大国产生重大影响。鉴于最近对轻工业活动向低成本劳动力经济体(如撒哈拉以南非洲地区)大规模移民的预期,中国的出口形势不容乐观。研究认为,如果中国进入更复杂的出口模式,同时推进自动化,并保留不太复杂的出口市场份额组成模式,那么预计制造业就业的大规模转移可能不会发生。
虽然高收入国家和中国应用机器人和智能工厂等先进加工技术的趋势较为明显,但几个较大的新兴市场(包括巴西、印度、印度尼西亚、马来西亚、墨西哥、泰国和土耳其)的工业机器人应用前景并不容忽视。有证据表明,上述国家也已开启“智能”生产工艺流程,如印度已在汽车零部件领域从事增材制造生产。目前,许多跨国企业正在越来越多的在新兴市场中寻找高技能、高信息通信技术和以技术技能为基础的人才,印度等一些国家在技能和专业技术人才方面具有一定的竞争优势。
3.增材制造
未来,增材制造的规模将明显小于其他新型制造工艺技术领域。为满足定制化和快速交付的需求,增材制造将以“微制造”模式存在,且其发展受制于地理上的分散、稀缺且训练有素的工程师、以及可靠的电力供应等。此外,知识产权保护程度也将阻碍增材制造的发展,因为增材制造企业不会为那些不支付设计费、许可费及版税的用户提供服务。此外,由于增材制造模式有效地取代了服务贸易(通过支付许可费和外观设计的使用费),因此不愿意开展服务贸易的国家也会将增材制造排斥在外。
关于技术进步和选址的考虑,技术上的突破将影响增材制造可应用商品的范围。塑料树脂最初是可以应用的介质,目前是可以使用金属打印和混合材料打印,生物材料的打印也正在开发中。随着增材制造规模的扩大,从事生产的地点选择也成为产业发展的问题之一。未来的增材制造中心存在两种可能:或接近欧洲、北美和亚洲等主要消费市场,或在最大的新兴市场广泛布局。尽管迄今为止增材制造还主要用于原型制作,但在高收入国家的某些行业已经蕴含巨大潜力。
值得注意的是,正如物联网和智能工厂一样,增材制造的服务化程度会越来越高。该技术不仅解决了产品从生产中心到消费端的成品远距离搬运问题,还将服务贸易(主要是数据流)的溢价作为体现制造价值的重要一环。
三、结论
新技术和不断演化的全球化模式正在改变当前竞争格局,并进而改变未来以制造业为导向的社会和经济发展。
新技术将改变全球化格局,并将使低收入和中等收入经济体提高制造业出口的潜力,进而促进经济增长。但也应该看到,具有不同制造业发展能力和水平的国家,由于其对新技术的应用程度不同,也将产生较大的差异。随着信息通信技术和物联网的快速发展,全球价值链的结构将得以强化。但是,由智能工厂和高端机器人带来的“数字化”进程将降低劳动力成本,并降低劳动力成本在竞争力要素中的比较优势,而技能、配套服务和企业生态系统将成为竞争力要素的核心。此外,增材制造使得小批量生产变得可行,即使没有形成规模化生产基地和拥有更大供应商生态系统的国家,也可以从事增材制造生产。最后需要强调的是,与工业4.0相关的新技术不仅突显了制造业服务化水平的不断提升,而且在很大程度上也使生产过程更依赖“数据”。
技术转移和全球化格局对不同制造部门的影响是不尽相同的。出口导向型制造业要想实现持续发展,应努力提高自动化程度、国际市场的贸易化程度、出口集中度和配套服务程度等。对于未来的制造业,生产力提升和促进就业可能未必是惟一的标准,而新的工艺技术和不断变化的全球化格局将不仅影响制造业本身,还将影响与制造业相关的行业,产生溢出效应或形成动态增长潜力。