王媛媛

(福建社會(huì)科學(xué)院 亞太經(jīng)濟(jì)研究所，福建 福州 350001)

當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息通信技術(shù)蓬勃發(fā)展，并加速向制造業(yè)滲透，制造業(yè)領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)一場(chǎng)智能化革命，進(jìn)而引發(fā)新一輪的工業(yè)革命。智能制造是新工業(yè)革命的核心和主導(dǎo)力量，代表著制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。美歐日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)積極搶占國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，紛紛將智能制造作為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第一動(dòng)力。例如，美國(guó)出臺(tái)了先進(jìn)制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，德國(guó)則出臺(tái)高技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略和工業(yè)4.0發(fā)展戰(zhàn)略，日本也出臺(tái)了新機(jī)器人戰(zhàn)略和互聯(lián)工業(yè)倡議等等，這些戰(zhàn)略的核心就是發(fā)展智能制造。2015年我國(guó)出臺(tái)了《中國(guó)制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略，提出以智能制造作為兩化融合的主攻方向，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí)，建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。2016年出臺(tái)了智能制造發(fā)展十三五規(guī)劃，明確了我國(guó)智能制造發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)和方向。2020年兩會(huì)政府工作報(bào)告進(jìn)一步提出要推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)智能制造，培育新興產(chǎn)業(yè)集群。此外，從工業(yè)革命發(fā)展歷史來(lái)看，歷次工業(yè)革命都有國(guó)家抓住主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破、組織變遷以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)國(guó)家實(shí)力的趕超。習(xí)近平在2018年兩院院士大會(huì)上的講話中指出，“我們迎來(lái)了世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革同我國(guó)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的歷史性交匯期。我們必須清醒認(rèn)識(shí)到，有的歷史交匯期可能產(chǎn)生同頻共振，有的歷史交匯期也可能擦肩而過(guò)(1)習(xí)近平：《在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)上的講話》，《人民日?qǐng)?bào)》2018年5月29日第2版?！?。因此，我們要借由此次工業(yè)革命發(fā)展的契機(jī)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，進(jìn)行技術(shù)追趕，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)國(guó)家實(shí)力的躍升。研究作為主導(dǎo)力量和主攻方向的智能制造生產(chǎn)方式發(fā)展演化規(guī)律，包括其產(chǎn)生機(jī)理、組織模式創(chuàng)新、發(fā)展趨勢(shì)及影響等，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、理論基礎(chǔ)

所謂智能制造，是指信息通信及自動(dòng)化技術(shù)對(duì)制造業(yè)全面、深度滲透，進(jìn)而提高制造業(yè)生產(chǎn)效率的一種先進(jìn)制造模式。它包含智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)和智能系統(tǒng)等，具有個(gè)性化、靈活性、低能耗、服務(wù)化等特點(diǎn)。智能制造不僅表現(xiàn)在制造技術(shù)的創(chuàng)新和生產(chǎn)力的巨大發(fā)展，從更深層次看也表現(xiàn)為生產(chǎn)組織方式的進(jìn)步，即智能制造技術(shù)創(chuàng)新正在加速與之相適應(yīng)的制造業(yè)生產(chǎn)方式的變革。因此，只有在技術(shù)和生產(chǎn)組織方式不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，智能制造才能成為繼自動(dòng)化制造之后的主導(dǎo)生產(chǎn)方式。

馬克思最早從唯物史觀的方法論視角，對(duì)生產(chǎn)力發(fā)展及其相適應(yīng)的生產(chǎn)關(guān)系變革理論進(jìn)行了深刻的分析。在《德意志意識(shí)形態(tài)》一書中，馬克思闡述道：“一定的生產(chǎn)方式或一定的工業(yè)階段始終是與一定的共同活動(dòng)方式或一定的社會(huì)階段聯(lián)系著的，而這種共同活動(dòng)方式本身就是‘生產(chǎn)力’；由此可見(jiàn)，人們所達(dá)到的生產(chǎn)力的總和決定著社會(huì)狀況，因而，始終必須把‘人類的歷史’同工業(yè)和交換的歷史聯(lián)系起來(lái)研究和探討。”(2)馬克思、恩格斯：《德意志意識(shí)形態(tài)：節(jié)選本》，人民出版社2003年版，第24頁(yè)。在這里馬克思闡述了生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式的直接關(guān)系，即一定的生產(chǎn)方式與生產(chǎn)力相聯(lián)系，必須將生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力聯(lián)系起來(lái)研究和探討。此后，馬克思又在《哲學(xué)的貧困》中表述了這一觀點(diǎn)，“社會(huì)關(guān)系和生產(chǎn)力密切相連。隨著生產(chǎn)力的獲得，人們改變自己的生產(chǎn)方式，隨著生產(chǎn)方式即保證自己生活的方式的改變，人們也就會(huì)改變自己的一切社會(huì)關(guān)系。手工磨產(chǎn)生的是封建主為首的社會(huì)，蒸汽磨產(chǎn)生的是工業(yè)資本家為首的社會(huì)?！?3)《馬克思恩格斯全集》第4卷，人民出版社1958年版，第143頁(yè)。這里馬克思除了表述生產(chǎn)力發(fā)展推動(dòng)生產(chǎn)方式的變革外，更進(jìn)一步說(shuō)明由此帶來(lái)更深層次的生產(chǎn)關(guān)系變革。馬克思關(guān)于“生產(chǎn)力-生產(chǎn)方式-生產(chǎn)關(guān)系”(4)這里不是“生產(chǎn)力-生產(chǎn)關(guān)系”的直接相互作用，而是將生產(chǎn)方式作為中介的三者的關(guān)系。參見(jiàn)孟捷、楊志：《技術(shù)創(chuàng)新與政治經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究對(duì)象》，《政治經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)論》2004年第2期。變革的歷史唯物主義方法論深刻影響了其后的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，尤其作為創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)代表人物的熊彼特以及新熊彼特學(xué)派(又稱演化經(jīng)濟(jì)學(xué)派)，其在技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)周期以及技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式等理論中都透露出馬克思唯物史觀的分析方法。

熊彼特在其《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論》一書中將“發(fā)展”定義為“執(zhí)行新的組合”，也就是指創(chuàng)新的五種方式——產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)創(chuàng)新、原材料供應(yīng)源創(chuàng)新以及組織創(chuàng)新。熊彼特還指出“新組合意味著對(duì)舊組合通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)而加以消滅”(5)[美]約瑟夫·熊彼特：《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論》，何畏、易家詳?shù)茸g，商務(wù)印書館1990年版，第76頁(yè)。，即所謂“創(chuàng)造性破壞”的概念。這與馬克思認(rèn)為的生產(chǎn)力發(fā)展將不斷破壞舊的生產(chǎn)方式，而逐漸建立與之相適應(yīng)的新生產(chǎn)方式的觀點(diǎn)相一致。弗里曼(Christopher Freeman)是新熊彼特學(xué)派的代表人物，是繼熊彼特之后較早將技術(shù)創(chuàng)新要素置于經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心位置的學(xué)者。弗里曼認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是呈周期性的，而每個(gè)周期都以一種技術(shù)集群為標(biāo)志，這些技術(shù)集群的進(jìn)步和發(fā)展推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。并且在技術(shù)擴(kuò)散中，組織結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新必須提供有力的支撐，即包括科技、政治、經(jīng)濟(jì)、文化的整體系統(tǒng)。在這里，弗里曼就強(qiáng)調(diào)了組織結(jié)構(gòu)隨著技術(shù)創(chuàng)新而不斷進(jìn)步的重要性。同樣作為演化經(jīng)濟(jì)學(xué)代表人物的佩雷斯(Carlota Perez)提出了更為清晰的解釋技術(shù)變遷和經(jīng)濟(jì)周期演化的理論。她指出，重大的技術(shù)變革不僅意味著一批新產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，而且意味著許多“老”產(chǎn)業(yè)在新產(chǎn)業(yè)的影響下，找到了利用新技術(shù)的方法，并伴隨著組織和管理上的變革。她將生產(chǎn)系統(tǒng)中的各種新思維方式，包括組織、技術(shù)及其相互依賴結(jié)合起來(lái)，稱之為“技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式”(Techno-economic Paradigm)。佩雷斯還指出所謂“技術(shù)決定論”的謬誤，認(rèn)為任何技術(shù)變革都只能發(fā)生在社會(huì)變革與組織管理變革的互動(dòng)與合作中，這表明范式的變化不僅影響企業(yè)層面的管理和組織，而且影響整個(gè)社會(huì)規(guī)制體系。由此可見(jiàn)，佩雷斯將技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)組織和管理變革乃至整個(gè)社會(huì)規(guī)制和體系的變革統(tǒng)一在其“技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式”的概念中，這與馬克思“生產(chǎn)力-生產(chǎn)方式-生產(chǎn)關(guān)系”變遷理論相一致。

總之，從馬克思、熊彼特和新熊彼特學(xué)派的理論體系可以窺見(jiàn)技術(shù)和生產(chǎn)組織雙重創(chuàng)新共同推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的邏輯方法，進(jìn)而從更深層次上理解智能制造作為一種新制造技術(shù)的發(fā)展及其作為一種新的生產(chǎn)組織模式的演化特征。

二、智能制造生產(chǎn)方式產(chǎn)生的動(dòng)力機(jī)制

從產(chǎn)生動(dòng)力看，智能制造一方面源于信息通信技術(shù)和制造技術(shù)的進(jìn)步，另一方面則源于舊有大規(guī)模生產(chǎn)方式帶來(lái)的平均利潤(rùn)率下降、進(jìn)而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)中。通過(guò)發(fā)展智能制造，各廠商運(yùn)用差別化、個(gè)性化的生產(chǎn)手段謀求超額利潤(rùn)，從而在競(jìng)爭(zhēng)中取勝。

1.技術(shù)進(jìn)步是智能制造產(chǎn)生的根本動(dòng)力。智能制造是信息通信技術(shù)對(duì)制造業(yè)滲透和融合的產(chǎn)物，因此信息通信技術(shù)和制造技術(shù)高度發(fā)展是智能制造產(chǎn)生的內(nèi)在推動(dòng)力。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速發(fā)展，新的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)和模式不斷涌現(xiàn)。其中新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的深度融合正全面改變制造業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，大大提升了制造業(yè)的生產(chǎn)效率，為制造業(yè)全面向智能制造轉(zhuǎn)型提供了基礎(chǔ)和保障。

2.經(jīng)濟(jì)危機(jī)是智能制造產(chǎn)生的催化劑。如果信息通信技術(shù)和制造技術(shù)的高度發(fā)展及融合是智能制造產(chǎn)生的內(nèi)在動(dòng)力，那么經(jīng)濟(jì)危機(jī)則是智能制造產(chǎn)生的外部動(dòng)力和催化劑。技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)危機(jī)是互為動(dòng)力、相互牽引地推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的。一方面，為了獲取超額利潤(rùn)，作為創(chuàng)新主體的企業(yè)家不斷從現(xiàn)有的技術(shù)和生產(chǎn)系統(tǒng)中創(chuàng)造出新的技術(shù)，推動(dòng)生產(chǎn)的進(jìn)步。但隨著新技術(shù)的普及及生產(chǎn)的擴(kuò)張，企業(yè)家利潤(rùn)率逐漸下降，進(jìn)而引起生產(chǎn)和資本過(guò)剩的危機(jī)，經(jīng)濟(jì)危機(jī)被喚醒；另一方面，經(jīng)濟(jì)危機(jī)的爆發(fā)及恢復(fù)過(guò)程中，企業(yè)家為生存和發(fā)展，也在不斷探索新的生產(chǎn)技術(shù)和方法，進(jìn)而推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新。這樣，一個(gè)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)周期性發(fā)展的閉環(huán)形成。2008年全球金融危機(jī)恰似新技術(shù)革命乃至工業(yè)革命的“助產(chǎn)士”，它的爆發(fā)一方面體現(xiàn)為虛擬經(jīng)濟(jì)過(guò)度擴(kuò)張帶來(lái)的危害，更深層次上則表明自20世紀(jì)30年代開始的大規(guī)模生產(chǎn)方式已不適應(yīng)新的智能制造生產(chǎn)技術(shù)，亟需生產(chǎn)方式領(lǐng)域的變革。金融危機(jī)后，無(wú)論美國(guó)提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略還是德國(guó)提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，本質(zhì)上都是因應(yīng)制造領(lǐng)域技術(shù)變革而制定的生產(chǎn)方式變革計(jì)劃。

總之，智能制造首先產(chǎn)生于技術(shù)領(lǐng)域，信息通信技術(shù)和制造技術(shù)不斷取得進(jìn)步和融合，催生了大批新技術(shù)、新產(chǎn)品和新產(chǎn)業(yè)。新技術(shù)不斷擴(kuò)散并與舊的生產(chǎn)技術(shù)和組織方式發(fā)生沖突，發(fā)生“創(chuàng)造性破壞”，一定程度上表現(xiàn)為大規(guī)模生產(chǎn)組織方式的危機(jī)，進(jìn)而催生了新的與智能化技術(shù)相適應(yīng)的生產(chǎn)組織方式，即智能制造生產(chǎn)模式。隨著智能制造技術(shù)和生產(chǎn)模式向更廣闊的生產(chǎn)、生活領(lǐng)域擴(kuò)散，智能制造的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式形成(見(jiàn)圖1)。

圖1 智能制造產(chǎn)生的動(dòng)力機(jī)制

三、智能制造生產(chǎn)方式的創(chuàng)新特征

制造業(yè)生產(chǎn)方式自20世紀(jì)以來(lái)經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展，即大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化模式、大規(guī)模定制模式以及智能制造模式(見(jiàn)表1)。

表1 三種典型生產(chǎn)方式的組織模式比較

隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化需求越來(lái)越多，以及網(wǎng)絡(luò)化制造、3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，使得基于客戶需求的、小批量、個(gè)性化的智能制造模式成為發(fā)展的新趨勢(shì)。與傳統(tǒng)制造模式相比，智能制造在生產(chǎn)特點(diǎn)、主導(dǎo)力量、產(chǎn)品特點(diǎn)、企業(yè)組織模式、勞動(dòng)者技能、產(chǎn)業(yè)組織模式等方面具有諸多優(yōu)點(diǎn)，更能適應(yīng)當(dāng)下及未來(lái)一段時(shí)間的發(fā)展需求。具體地，智能制造生產(chǎn)方式具有滿足用戶個(gè)性化需求、靈活、決策優(yōu)化、高生產(chǎn)率和資源利用率、服務(wù)性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

1.小批量、個(gè)性化制造。與傳統(tǒng)的大規(guī)模制造相比，智能制造能夠通過(guò)個(gè)性化功能和組件的混合、重置，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)作等環(huán)節(jié)滿足客戶的個(gè)性化需求，可以讓客戶隨時(shí)參與到制造流程中，不再被動(dòng)接受“千篇一律”的產(chǎn)品，即所謂的定制化生產(chǎn)。另外，通過(guò)智能制造裝備，如智能柔性生產(chǎn)線、機(jī)器人、3D打印設(shè)備來(lái)提高生產(chǎn)的柔性，從而適應(yīng)小批量甚至單件也可以盈利的生產(chǎn)模式。德國(guó)工業(yè)4.0小組在報(bào)告中列舉汽車生產(chǎn)線的例子，認(rèn)為今天汽車行業(yè)是靜態(tài)生產(chǎn)線，很難對(duì)新的變異產(chǎn)品進(jìn)行重新配置，在這種環(huán)境下也不鼓勵(lì)員工個(gè)性化創(chuàng)新，難以滿足客戶的個(gè)性化需求。而在未來(lái)的工業(yè)4.0動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈下，客戶和特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、配置、訂貨、計(jì)劃、生產(chǎn)和物流可以相統(tǒng)一協(xié)調(diào)，且能夠及時(shí)響應(yīng)客戶哪怕最后一分鐘的需求變更。(6)Industry 4.0 Working Group.Securing the future of German manufacturing industry:Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0,2014:76.

2.靈活、透明及決策優(yōu)化制造。傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)線往往是整體的、不可隨意拆分組合的，因此一旦遇到供應(yīng)鏈或市場(chǎng)波動(dòng)的影響，往往難以快速轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致虧損或直接倒閉。未來(lái)組成智能制造的是模塊化、可以獨(dú)立拆分、重組的智能單元，這有利于企業(yè)根據(jù)原料、需求、供應(yīng)鏈和市場(chǎng)的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置和自我調(diào)適，提高了生產(chǎn)的靈活性。此外，傳統(tǒng)制造企業(yè)在進(jìn)行決策時(shí)往往還面臨內(nèi)外信息不對(duì)稱或信息短缺的問(wèn)題，不確定性仍是重要影響因素。而在智能制造的體系下，設(shè)備端到端之間的信息是透明和實(shí)時(shí)可見(jiàn)的，可以隨時(shí)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化；且在大系統(tǒng)下，各個(gè)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈條的供求關(guān)系清晰可見(jiàn)，使企業(yè)能夠針對(duì)各種變化因素做出快速反應(yīng)和決策，且決策往往是最優(yōu)化的。

3.高生產(chǎn)率、低能耗的綠色可持續(xù)制造。智能制造一個(gè)顯著特點(diǎn)是能夠提高生產(chǎn)率以及降低能耗。從提高生產(chǎn)率看，給予一定的資源能夠得到更多的產(chǎn)出，或使用較少的資源能夠產(chǎn)生給定的產(chǎn)出。因?yàn)樾畔⑽锢硐到y(tǒng)(CPS)貫穿整個(gè)價(jià)值鏈網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高了生產(chǎn)率。通用電器公司(GE)發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告指出，智能設(shè)備使每個(gè)機(jī)器性能都得以優(yōu)化，使運(yùn)行和維護(hù)成本最小化，對(duì)全球工業(yè)體系的影響是巨大的，即使是產(chǎn)業(yè)層面很小的進(jìn)步，如提升1%的效率，放大后也會(huì)對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生極大益處。從節(jié)約能耗看，當(dāng)前全球面臨著資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題，制造業(yè)能耗占全球能耗的三成，降低能耗、獲得可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)務(wù)之急。智能制造明顯的益處是可以降低能耗，它通過(guò)傳感器能實(shí)時(shí)掌握能源利用情況，通過(guò)能耗和效率的智能優(yōu)化提高能源利用率。同時(shí)還可以通過(guò)智能控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)間歇進(jìn)行能耗控制，關(guān)掉那些不工作的程序可以減少能源消耗。

4.服務(wù)型制造。智能制造時(shí)代產(chǎn)品不再代表其核心價(jià)值，而服務(wù)用戶成為最重要的價(jià)值鏈環(huán)節(jié)，服務(wù)可以創(chuàng)造更多新的價(jià)值，制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)從以產(chǎn)品為中心向以用戶為中心的根本性轉(zhuǎn)變。將來(lái)一個(gè)企業(yè)很難用制造企業(yè)還是服務(wù)型企業(yè)來(lái)加以區(qū)分和定位，服務(wù)甚至可以貫穿制造業(yè)全部流程。制造業(yè)服務(wù)化正成為全球許多制造企業(yè)的戰(zhàn)略選擇，例如，通用電氣公司運(yùn)用傳感器、大數(shù)據(jù)等開展對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)展了“健康保障系統(tǒng)”、“小時(shí)付費(fèi)”等商業(yè)服務(wù)模式，大大增加了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的年?duì)I業(yè)收入。福特銷售的不僅僅是汽車，而是包括消費(fèi)信貸服務(wù)的產(chǎn)品集合；勞斯萊斯的主要產(chǎn)品已經(jīng)從單純的航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展到發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行時(shí)間(飛行過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和服務(wù))；蘋果銷售的產(chǎn)品集智能移動(dòng)終端和數(shù)字內(nèi)容服務(wù)于一體，等等。當(dāng)前，服務(wù)的功能、質(zhì)量、效率和網(wǎng)絡(luò)等越來(lái)越成為全球制造業(yè)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)的重要來(lái)源。(7)安筱鵬：《制造業(yè)服務(wù)化路線圖：機(jī)理、模式與選擇》，商務(wù)印書館2012年版，序V。

5.網(wǎng)絡(luò)化制造。從企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)組織模式看，智能制造具備網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的組織優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的大規(guī)模、機(jī)械化、流水線生產(chǎn)模式中，由于信息難以順暢、有效地在企業(yè)內(nèi)部流動(dòng)，使得處于上層的管理人員掌握更多信息，并獲得更多管理權(quán)力。他們通過(guò)等級(jí)制的管理層次將信息一層層傳遞下去，信息交換變得低效，往往出現(xiàn)信息斷層，導(dǎo)致企業(yè)管理和生產(chǎn)效率較低。而在智能化生產(chǎn)系統(tǒng)中，信息在各個(gè)部門和環(huán)節(jié)之間順暢地流動(dòng)，每個(gè)原材料、機(jī)器、設(shè)備單元、產(chǎn)品、員工等都在共同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，通過(guò)數(shù)據(jù)交換彼此的信息，層級(jí)制被打破，每個(gè)單元都得以活躍起來(lái)。從企業(yè)間的關(guān)系看，傳統(tǒng)制造模式下，企業(yè)為了獲得穩(wěn)定的供應(yīng)鏈渠道，減少生產(chǎn)的不確定性和交易成本，而采取縱向的垂直一體化整合策略，但這種方式一定程度上也增加了企業(yè)的管理成本。而在智能制造模式下，企業(yè)共處于網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)上，彼此分享信息，生產(chǎn)過(guò)程可以分成若干模塊，如設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和服務(wù)等環(huán)節(jié)都可以分離在不同的企業(yè)中進(jìn)行。一些“無(wú)工廠”制造商，如耐克等，只保留設(shè)計(jì)、銷售等工作，而把制造環(huán)節(jié)外包給其他制造廠商，這樣企業(yè)能夠?qū)I(yè)化地從事自身的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域業(yè)務(wù)。同時(shí)從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈看，信息自由流動(dòng)使得企業(yè)之間的交易成本沒(méi)有顯著上升。因此可以說(shuō)，智能制造很好地化解了制造業(yè)中由高度分工所帶來(lái)的生產(chǎn)效率提升與信息成本上升之間的矛盾。

四、智能制造生產(chǎn)方式引領(lǐng)新工業(yè)革命發(fā)展的趨勢(shì)及影響

從工業(yè)革命的歷史變遷來(lái)看，自18世紀(jì)后半葉以來(lái)，人類歷史共發(fā)生了三次工業(yè)革命，約每百年一次，分別是18世紀(jì)80年代至19世紀(jì)70年代以機(jī)械化生產(chǎn)為特征的第一次工業(yè)革命，19世紀(jì)70年代至20世紀(jì)70年代以大規(guī)模電氣化生產(chǎn)為特征的第二次工業(yè)革命，以及20世紀(jì)70年代開始的以信息化、智能化生產(chǎn)為特征的第三次革命。每次工業(yè)革命又可分為兩次(約每五十年一次)技術(shù)革命(康德拉基耶夫長(zhǎng)波)時(shí)期(見(jiàn)表2)。第三次工業(yè)革命的技術(shù)創(chuàng)新始于第五次長(zhǎng)波，即20世紀(jì)70年代微電子芯片的發(fā)明，可以視為第三次工業(yè)革命的先導(dǎo)期。但在20世紀(jì)后三十年中，以芯片為主導(dǎo)的信息技術(shù)革命發(fā)展及其影響還主要限于信息產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，以及有限的服務(wù)部門，如電子商務(wù)等。而尚未擴(kuò)散到其他大部分產(chǎn)業(yè)，尤其是制造業(yè)等工業(yè)部門，因此還未引起真正意義上的工業(yè)革命爆發(fā)及經(jīng)濟(jì)范式變革。正如佩雷斯所論述，只有當(dāng)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破它所起源的產(chǎn)業(yè)或部門之界限，擴(kuò)散到更為廣泛的領(lǐng)域，才算真正意義上的技術(shù)革命(8)[英]卡羅塔·佩雷斯：《技術(shù)革命與金融資本：泡沫與黃金時(shí)代的動(dòng)力學(xué)》，田方萌等譯，中國(guó)人民大學(xué)出版社2007年版，第16頁(yè)。。因此，只有信息通信技術(shù)沖出產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，廣泛擴(kuò)散到工業(yè)和制造業(yè)部門后，才使工業(yè)革命在真正意義上得以展開。當(dāng)前，智能制造技術(shù)及其生產(chǎn)組織方式變革正領(lǐng)著新一輪工業(yè)革命的爆發(fā)，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。

表2 工業(yè)革命階段劃分

歷次工業(yè)革命在主導(dǎo)國(guó)家、重大技術(shù)創(chuàng)新標(biāo)志、關(guān)鍵投入要素、主導(dǎo)的技術(shù)集群和產(chǎn)業(yè)部門、基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)組織方式等方面都有顯著特征。以智能制造為引領(lǐng)的新一輪工業(yè)革命發(fā)展趨勢(shì)是：由美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)等幾個(gè)國(guó)家引領(lǐng)，以芯片和新能源為關(guān)鍵投入要素，以新一代信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)等為主導(dǎo)，以網(wǎng)絡(luò)化、智能化生產(chǎn)方式為特征，最終能夠引起人類社會(huì)發(fā)展范式的變革。

從主導(dǎo)力量看，智能制造發(fā)展的主導(dǎo)國(guó)家將是美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)。原因在于：美國(guó)是新一代信息通信技術(shù)原始創(chuàng)新國(guó)家，在半導(dǎo)體硬件、軟件、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)創(chuàng)新方面處于全球領(lǐng)先地位，擁有大量全球頂尖的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，無(wú)論在創(chuàng)新引領(lǐng)還是市場(chǎng)份額等方面都首屈一指。同時(shí)美國(guó)還有全球頂尖的以基礎(chǔ)研發(fā)創(chuàng)新聞名的大學(xué)、院校，其與企業(yè)的聯(lián)合研發(fā)成為推動(dòng)頂尖科技創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿驮慈?。德?guó)和日本的優(yōu)勢(shì)則在于高端制造業(yè)，智能制造賴以發(fā)展的硬件基礎(chǔ)，如高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等核心技術(shù)都掌握在這些國(guó)家的企業(yè)手里。面對(duì)新工業(yè)革命，德國(guó)和日本憑借雄厚的發(fā)展基礎(chǔ)而具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)將被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ闹鲗?dǎo)國(guó)家，有可能在第六次長(zhǎng)波期間實(shí)現(xiàn)趕超而成為領(lǐng)頭羊。一方面，中國(guó)是新一代信息通信技術(shù)和智能制造的最大應(yīng)用國(guó)，具備智能化發(fā)展的規(guī)模效應(yīng)。另一方面，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，中國(guó)在科技研發(fā)投入和創(chuàng)新能力方面不斷提升，一些新興技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到領(lǐng)先水平，具備趕超的科技實(shí)力。

在核心投入要素方面，集成電路芯片和新能源是智能制造范式的核心要素。芯片是一切智能設(shè)備的“大腦”，缺少芯片便不能實(shí)現(xiàn)智能化和萬(wàn)物互聯(lián)。隨著芯片設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展，目前已實(shí)現(xiàn)10nm、7nm芯片技術(shù)量產(chǎn)，未來(lái)將繼續(xù)朝向5nm等更高集成技術(shù)發(fā)展。此外，在歷次工業(yè)革命中，能源是必不可少的要素投入，在前兩次工業(yè)革命中，煤炭和石油依次成為推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的絕對(duì)主導(dǎo)能源。但化石燃料屬于不可再生能源，面臨著枯竭的可能，同時(shí)化石能源燃燒帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，因此逐步采用新的可再生能源是必然趨勢(shì)。

從技術(shù)創(chuàng)新集群和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門看，智能制造以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、3D打印、人工智能、生物技術(shù)、新材料、新能源等技術(shù)創(chuàng)新集群和產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行，為搶占發(fā)展先機(jī)，迄今為止美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)等都已經(jīng)布局智能制造，并提出各自的發(fā)展戰(zhàn)略和標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)GE公司2013年發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，2014年聯(lián)合其他主要互聯(lián)網(wǎng)和制造企業(yè)成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，并在2015年6月發(fā)布美國(guó)版“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)體系”(IIRA)；德國(guó)在2013年9月發(fā)布了工業(yè)4.0報(bào)告，成立工業(yè)4.0平臺(tái)具體推動(dòng)實(shí)施，2015年3月推出了德國(guó)版的“工業(yè)4.0參考架構(gòu)體系”(RAMI4.0)；2015年5月中國(guó)發(fā)布《中國(guó)制造2025》，并在2015年12月發(fā)布《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，提出了中國(guó)版的“智能制造系統(tǒng)架構(gòu)”(IMSF)；2013年后日本政府發(fā)布“日本振興戰(zhàn)略”、“第五期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”、“機(jī)器人新戰(zhàn)略”等，并在2016年12月發(fā)布了智能制造參考框架“工業(yè)價(jià)值鏈參考架構(gòu)體系”(IVRA)。

技術(shù)創(chuàng)新固然是新一輪工業(yè)革命的重要推動(dòng)力，但同時(shí)也需要與其相適應(yīng)的生產(chǎn)組織方式的變革。舊有的大規(guī)模生產(chǎn)方式已經(jīng)不能很好地適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展需求，亟需變革。智能制造生產(chǎn)方式可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)，讓消費(fèi)者實(shí)時(shí)參與到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，并依據(jù)消費(fèi)者的不同需求而不斷進(jìn)行改進(jìn)；智能化生產(chǎn)并不再受限于生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線，制造千篇一律的產(chǎn)品，而是可以根據(jù)客戶需要改變計(jì)劃；在各個(gè)價(jià)值鏈環(huán)節(jié)分工方面，信息物理系統(tǒng)(CPS)技術(shù)使機(jī)器設(shè)備、人員、產(chǎn)品等要素處于同一個(gè)互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，基本消除了舊生產(chǎn)模式下橫亙于各個(gè)環(huán)節(jié)之間的信息傳遞障礙，大大降低由分工帶來(lái)的交易費(fèi)用；在產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)方面，網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造模式使得企業(yè)不用通過(guò)縱向一體化的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的配合。而在同一行業(yè)中，通過(guò)精細(xì)化分工找到自身的利基領(lǐng)域，進(jìn)而減少橫向一體化造成的壟斷，中小企業(yè)將有更多發(fā)揮的空間。

總之，智能制造生產(chǎn)方式將主導(dǎo)未來(lái)一段時(shí)間的經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)乃至社會(huì)發(fā)展，至于能持續(xù)多少年仍是不可預(yù)測(cè)的。按照每50年發(fā)生一次康德拉基耶夫長(zhǎng)波計(jì)算，第六次長(zhǎng)波大概持續(xù)到本世紀(jì)中葉。

五、結(jié)論及政策建議

本文從技術(shù)-組織雙重創(chuàng)新的視角對(duì)智能制造生產(chǎn)方式演化的規(guī)律進(jìn)行分析，重點(diǎn)探索了智能制造產(chǎn)生動(dòng)力、生產(chǎn)組織模式創(chuàng)新以及由智能制造引領(lǐng)的新工業(yè)革命發(fā)展趨勢(shì)特征。認(rèn)為智能制造是信息通信及自動(dòng)化技術(shù)對(duì)制造業(yè)全面、深度滲透，提高制造業(yè)生產(chǎn)效率的一種先進(jìn)制造模式。它包含智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)和智能系統(tǒng)，具有個(gè)性化、靈活性、低能耗、服務(wù)化等特點(diǎn)。技術(shù)進(jìn)步是智能制造產(chǎn)生的根本動(dòng)力，而金融危機(jī)則是智能制造產(chǎn)生的催化劑。智能制造的發(fā)展趨勢(shì)是，以美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)為主導(dǎo)，以芯片和新能源為關(guān)鍵投入要素，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、3D打印、人工智能、生物技術(shù)、新材料、新能源等技術(shù)創(chuàng)新集群為主導(dǎo)，以小批量、個(gè)性化、定制化、網(wǎng)絡(luò)化為組織特征。智能制造將產(chǎn)生廣泛的影響，推動(dòng)新工業(yè)革命以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展范式的變革。

當(dāng)前我國(guó)處于新工業(yè)革命和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的交匯時(shí)期，應(yīng)抓住智能制造主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇，早日實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)和國(guó)家實(shí)力的歷史性跨越。(1)創(chuàng)新引領(lǐng)。通過(guò)構(gòu)建政府引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)界主導(dǎo)、研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)緊密合作的智能制造協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)、人才以及產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面的突破；(2)結(jié)合自身的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和優(yōu)勢(shì)，實(shí)施差異化發(fā)展戰(zhàn)略?？傮w上，從制造業(yè)和新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)兩端入手，一齊補(bǔ)短板、創(chuàng)優(yōu)勢(shì)，軟硬結(jié)合地推動(dòng)。同時(shí)，基于不同產(chǎn)業(yè)、不同企業(yè)、不同區(qū)域的發(fā)展水平和需求，差異化地開展制造業(yè)的智能化改造。(3)充分發(fā)揮企業(yè)主體作用。企業(yè)一方面作為實(shí)施智能制造的主體，有著智能化改造的動(dòng)力；另一方面企業(yè)也是為市場(chǎng)提供智能化產(chǎn)品的主體，能夠從市場(chǎng)的角度敏銳獲取創(chuàng)新機(jī)遇，推動(dòng)智能制造技術(shù)的發(fā)展。因此培育有利于企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的環(huán)境非常重要，尤其是要助推中小企業(yè)的發(fā)展。(4)注重教育和人才培養(yǎng)。人才是新一輪工業(yè)革命的核心競(jìng)爭(zhēng)力，智能制造的發(fā)展離不開創(chuàng)新人才的支撐。一方面敦促國(guó)家加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技能人才的基礎(chǔ)教育投入，另一方面基于新工業(yè)革命所需要的新知識(shí)、新技能、新標(biāo)準(zhǔn)，建立相應(yīng)的人才教育、培訓(xùn)和考核機(jī)制，充實(shí)智能制造發(fā)展人才儲(chǔ)備。