元宇宙、智慧工廠、柔性製造、3D列印等的融合,將深刻影響全球製造業的佈局和組織形式,在全球範圍內締造出一個不一樣的新制造業。欲知詳情,請看下文。
[1]全球製造業中心的三次變遷及其成因
工業革命以來,全球範圍內出現過四次大規模的製造業遷移,在這個過程中形成了三次製造業中心的變遷:英國→美國→日本→中國。
第一次在20世紀初,英國將部分“過剩產能”向美國轉移,全球製造業中心由英國轉移到了美國;
第二次在20世紀50年代,美國將鋼鐵、紡織等傳統產業向日本、德國這些戰敗國轉移,形成了日本這個新的全球製造業中心和德國這個新的製造業副中心;
第三次在20世紀60至70年代,日本、德國向亞洲“四小龍”和部分拉美國家轉移輕工、紡織等勞動密集型加工產業,由於四小龍體量較小,未能成為全球製造業中心;
第四次在20世紀80年代初,歐美日等發達國家和亞洲“四小龍”等新興工業化國家,把勞動密集型產業和低技術高消耗產業向發展中國家轉移,中國逐漸成為了第四個全球製造業中心。
這三次全球製造業中心的遷移主要是由土地、勞動力、稅收等綜合成本降低和規模化生產效率提升來推動的。具體來看:
美國:創新生產組織模式,實現低成本的規模化生產
美國承接全球產能轉移、實現製造業崛起主要得益於美國在製造端、產品端上的全面創新。
這個創新就是在泰勒科學管理指引下產生的工業流水線。以福特汽車為代表,流水線生產方式的大範圍推廣,使得大規模批次生產得以實現。除了能攤薄固定成本,也使大量工程師聚集在一起搞技術研發,極大推動了科技創新。而當時英國工廠的組織形態相對傳統,中小作坊是英國社會的最愛,但這類企業無法實現規模經濟和成體系的研發創新。
製造業生產組織模式的創新和應用,讓美國成為了全球製造業第一次遷移的贏家。
日本、德國:打造協作體系,以規模化生產附加值高的單品冠軍,承接全球製造業轉移
二戰結束以後,美國在執行復興歐洲、日本的產業規劃中,讓德國和日本優先發展鋼鐵、紡織輕工等傳統產業。但是,德日兩國不願接受這個產業安排,如果被動接受低端製造業的轉移,在未來工業競爭中將永遠跑輸美國。此後,德國和日本不僅重點發展了汽車、機械、電子等高價值出口產業,更重要的是,以高效完備的國家工業協作體系承接全球製造業轉移。
為什麼德國和日本能夠擁有世界上最強大的中小企業群?德國將此稱為“隱形冠軍企業”,日本將此稱為“微小的世界頂尖企業”。
德國和日本的產業結構越來越精細化,很多公司幾十年只研究一種零件,只做一個產品,做到世界聞名,效益非常好。他們製造的產品,是基於自己看準的市場而磨鍊出的獨有技術,這些“隱形冠軍企業”不追求做大,而是力求成為具有某種世界第一的“唯一企業”。
德國、日本的基礎工業技術世界領先,這是兩國在全球製造業第二次大遷移中脫穎而出的最重要原因。
中國:憑藉大國之利,打造完整工業體系,以產業網路化降低生產成本
中國大陸真正開始承接全球製造業轉移,應該是在2000年之後。
目前,廣為人知的BAT,以及硬體製造相關的海爾、聯想、華為、中興、小米、富士康等廠商和品牌逐漸成熟,中國製造業已然形成一個自給自足、能為海外品牌代工也能推出自有產品的龐大體系。
這個體系在2013年9月出版的英國《金融時報》中首度被統稱為“紅色供應鏈”。目前,中國製造業的利潤率整體上仍比較低,但體系優勢已經形成。
中國出口的很多智慧手機、家電和PC產品單品利潤率不到5%,人們想當然地認為,利潤的95%都被別人賺走了,企業家終日操心,工人累死累活,國家消耗資源、留下汙染,最後只能從中賺點小錢。很多人並沒有搞清楚,這點利潤率的背後恰恰是中國強大的工業體系和市場體系。
那95%的部分除了包括引進部分核心的、高階的電子元器件,更多是企業需要付給工人工資若干元,支付廠房租金若干元,支付水電費若干元,交納各項稅費若干元,付給代理商佣金若干元,支付物流費用若干元,付給配件商若干元……這才是構成產品成本的最大部分。
之後,成本不會平白無故消失,只代表人民幣從一些人手中轉移到另一些人手中。配件商要供應配件,毫無疑問又需要自己的人工、管理、廠租、水電、物流、倉儲等;供電局要供電,就需要電網建設,電站建設,乃至煤礦開採,電力裝備製造;物流公司要提供高效的物流,就需要車輛,需要司機,需要付費給高速公路;那麼下一步,還需要築路,需要鋼筋水泥,需要……表面上利潤率不到5%,骨子裡則需要整個國家的原材料工業、能源工業、基礎設施、物流網路、配套產業、市場體系的強力支援。
製造業的可靠和速度比價格更重要,缺貨絕對比高價帶來更多損失。
依賴於中國對規模巨大且完整的供應鏈和基礎設施的投資,中國供應商在外國公司看來更加迅速,也更加可靠。
對於歐美日韓等製造業強國而言,“紅色供應鏈”是一個亦友亦敵的體系。
如果沒有它,諸如iPhone之類的許多新興產品可能無法在短時間上市,也不會是現在這個價格。但中國大陸透過這個體系所推出的自有產品,也挾著速度、彈性、低廉成本以及一些創意,讓傳統工業強國難以在某些市場與之競爭,因為他們缺乏這個體系和條件。
中國製造業完全能依憑獨一無二的市場和供應商體系,在全球製造業大遷移過程中創造優勢,並掌握從製造材料到銷售通路的完整生態系統。尤其是在產業鏈分工深入到產品分工的當下,中國形成的製造業網路已經在全球處於無法被替代的地位。
[2]未來,製造業生產將是分散化、本地化的
美國、日本、中國三個全球製造業中心的產生圍繞著規模化和成本最低化展開,目前中國的土地、勞動力等綜合成本快速提升,有人已經開始擔心中國製造業會向這些成本更低的越南等東南亞國家轉移。
但其實東南亞國家取代中國成為新的全球製造業中心的可能性並不大。
歷史學家施展認為,中國製造業向越南等東南亞國家的製造業轉移是“溢位”,而非“轉移”,原因是:第一,越南沒有足夠的勞動力。第二,越南沒有自己的重化工業,因為越南走的是自由市場經濟的路線,而重化工業在後發國家是無法依靠市場經濟自發形成的,必須依靠國家扶持;而如果走國家扶持路線,不採取自由的市場經濟,越南就無法被西方國家接納。兩者權衡的結果,越南會選擇加入西方的自由貿易體系而放棄發展自主的重化工業。這決定了,在可預見未來,它跟中國的關係仍然是“溢位”的關係。
雖然施展老師認為越南製造不會取代中國製造全球製造業中心地位的證據似乎很充分。但我認為未來全球不會再存在製造業中心,也就是說中國全球製造業中心的地位不會被任何國家取代,但這個地位會消失。
因為基於以下兩個原因:
一是隨著智慧工廠的大範圍推廣,世界各地的製造業生產成本將趨於相同,生產的本地化成為必然。
隨著第四次工業革命的展開,大資料、人工智慧、5G等條件的成熟,智慧工廠必然將快速興起,比如目前小米年產手機1000萬臺的智慧工廠二期已經開工。彼時,歐洲、美國、中國和越南的機器人耗費一樣的電量,同樣完全按指令工作,也不抱怨或加入工會。歐美工業企業還有必要從世界各地運輸原材料和電子元件到中國或者越南,讓機器人完成成品組裝,然後再運回美國嗎?歐美企業可以用差不多一樣的成本在本地進行生產,而去掉運輸環節。
二是柔性製造、增材製造(3D列印)的崛起將引發製造業生產的範圍經濟,同步加快生產本地化的程序。
首先看柔性製造催生單個產業的範圍經濟。
以往批次生產裝置利用率、生產率都很高,單件成本比較低。但是隻能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批次的生產。隨著批次生產時代逐漸走向以適應市場變化為導向的生產時代,能否在短時間內開發出多品種、高質量、低成本的產品是一個製造系統的競爭力所在。柔性製造恰好能滿足這點,在製造業的發展中佔據的分量越來越重。
另外,在柔性製造中,供應鏈系統對單個需求做出生產配送的響應。從傳統“以產定銷”的“產——供——銷——人——財——物”轉變成“以銷定產”,生產的指令完全是由消費者獨個觸發,其價值鏈展現為“人——財——產——物——銷”這種完全定向的具有明確個性特徵的活動。
目前,我國在汽車生產、汽輪機生產、服裝製造等領域已經開展了較為成功的柔性生產,這些領域的龍頭企業都取得了不錯的業績。
再看3D列印催生產業間的範圍經濟。
麻省理工學院出版的《斯隆管理評論》上發表過一篇名為:“聚焦的終結:製造業趨向以範圍經濟取代規模經濟之潮流”的論文中,美國達特茅斯大學塔克商學院巴卡拉講席戰略學教授Richard A. D’Aveni指出,“藉助大資料分析技術、雲處理釋放的移動性、機器學習、以及3D列印工具等結合優勢,傳統的大企業集團將迭代出一個‘線條流暢’的全新版本,我們稱之為‘泛行業型(pan-industrial)企業’。”
D’Aveni教授在其文中列舉了位於佛羅里達州聖彼得堡的一家名為“扎比爾積體電路公司”的案例。
作為已經擁有近200億美元年收入、並奠定了全球第三大外包製造企業地位的扎比爾公司, 近年升級開發了一套基於雲管理的ERP系統,來跟蹤管理各個產品線的材料去向以及下一步環節,在公司內部該系統命名為“控制塔”。
傳統的航母型企業之所以大多將業務按行業區隔來運營,是因為面對成千上萬個疊加的選項(無論是原材料也好、供應商也罷;還要牽涉到數量級別和時機選擇…),沒有人能輕易駕馭這樣的複雜性。但“控制塔”可以:它儼然“將所有活動專案放入一個池子中”——因而做到跨多個供應鏈採購、獲得最優惠的價格,並安排生產進度、使工廠保持高水平執行、避免錯失交付期限……等等。目前,扎比爾公司在其分佈於28個國家的102家工廠中相繼推行3D列印工藝,從而最終實現數字化製造的閉環。
D’Aveni教授大膽預測,GE公司的古老格言“在你的行業中做到第一或第二”(BeingNo. 1 or No. 2 in Your Industry)或將成為歷史。因為,當過去分佈和相互隔絕於不同業務部門的企業活動如今變成同一項活動時,曾經的行業邊界也就分崩離析。
誠然,並非每一家公司都應轉型成為泛行業型企業。有些行業也可能永遠不會採用(作為泛行業戰略核心構件的)3D列印技術。但可以預見的是,伴隨成本持續下降和能力上升,一個“由數字化協調生產”的製造體系未來會出現在大多數行業的至少一部分產品領域內。
此外,泛行業型企業的另一個天生“短板”是它可能註定就沒有特定的客戶。所以,與客戶建立起親密關係或成為弱項。相反,他們所能做的,卻是將客戶導向其目標市場、幫助客戶與市場之間構建起緊密的關係。因而,比起傳統上舍棄行業寬度而聚焦深耕的大公司,一個泛行業型企業很可能“即使捕捉到了客戶偏好的重要變化,卻有可能錯失了數字化資訊無法做到的更微妙的跟進行動”。DAveni教授提到,這也是為什麼泛行業型企業最終必須“基於地理來組織”,這樣才能“在物理維度上更貼近客戶”。
這兩種範圍經濟都指向了生產的本地化。
製造業生產的本地化意味著全球製造業中心將會消失。
雖然製造業生產將趨向於本地化,但是由於智慧工廠的投資成本較高,世界範圍內智慧工廠的建設要分三個階段走:
起步階段:製造業領先國家率先普及智慧工廠,主要是歐美日韓發達國家+中國。由於建設智慧工廠的技術、資金等要求較高,大部分發達國家在此階段尚無法建設智慧工廠。
發展階段:歐美日韓+中國開始在發展中國家大規模建設智慧工廠。
成熟階段:智慧工廠在全世界範圍內普及。
這三個階段將在2050年左右完成,彼時將會形成眾多在全世界範圍內擁有上千家智慧工廠的巨型跨國公司。
[3] 未來,元宇宙將使製造業研發線上化、分散化、高效化
元宇宙所伴生的製造業線上和線下的高度融合,將使得人類對製造業的資訊服務能力將取得空前的提升,尤其是助推生產性服務業的長足發展。
以生產性服務業中的研發為例:
研發的本質是透過對資訊的收集、處理和模型化,創造新的產品和服務。以往,製造業相關領域的研發大多限制於一個研究院、企業研發部門(如前文所述為美國首創,雖然聚集了一定的研發人員,但規模畢竟有限)等內部,不同組織之間間或透過會議、發表文章、出版書籍等形式進行交流,這種交流是極不充分和低效率的。
藉助元宇宙,身在世界各地的科技工作者能夠在其營造的沉浸式虛擬空間中高效交流。那麼全球對同一問題感興趣的人之間就可以隨時組成一個研究團隊,而不用管他們身處世界哪個角落和隸屬於什麼組織。
比如,某汽車公司要研發一個款新車型,那麼他還需要以命令式的方式安排到本公司的研發部嗎?或者是在公司內部選一個專案經理,然後讓他在公司內部選人組建團隊嗎?
在元宇宙裡,當然不需要!
該汽車企業只需要在元宇宙上的汽車專家社群釋出一則需求資訊,可能是由一位正在北極旅行的汽車專家接單。他馬上透過VR眼鏡進入元宇宙汽車專家社群,在裡面快速招募成員,組成一個汽車車型研發團隊。而後,這個團隊的成員將要定時到該企業公司的虛擬辦公室上班,雖然他們有的身處北極、有的在北京、有的在阿拉斯加。透過夜以繼日(或者是三天兩頭)的工作和共同克服數不清的困難,中間也許會有人因為水平不行或者無法融入團隊而被淘汰,也許會有新的技術專家加入進來。總的來說,這個研發團隊會成功的完成這個專案和拿到相應的報酬,因為加入這個團隊的成員都是經過元宇宙信用系統認證過的該領域的佼佼者。
而後,這個元宇宙裡的汽車新車型研發團隊解散,他們繼續自己的北極旅遊,或者去幹其他事情。
所以,未來製造業的研發環節,將會在元宇宙內高效進行。而參與其中的工作人員將來自世界各地,他們甚至沒有在任何一家公司就職(自由職業者)。
[4]需求驅動、研發推動:未來全球製造業生產的組織形式
綜合上面的討論,我們發現,到2050年左右,製造業組織生產的模式是:
①在元宇宙中發現消費者或生產者需求→②將消費或生產需求轉化為研發需求→③元宇宙中釋出研發訂單→④組建全球化研發團隊進行研發→⑤本地化生產→⑥物流→⑦消費。
從這條新的製造業產業鏈看,①-④環節都與研發相關,製造業的研發相關的從業者90%將處於自由職業狀態(環節④),10%在企業從事從事研發組織工作(環節①②③);由於智慧工廠的普及,從事生產環節(環節⑤)的人數不會超過製造業產業鏈條就業的5%;物流(環節⑥)以本地物流為主,長距離物流(500公里以上)大幅度減少,但從業人員數量不會降低,大概佔製造業產業鏈條總就業人數的5%左右;以往的銷售環節消失,被環節①⑥取代。
細心的讀者會發現這個製造業生產鏈條的推動者和起決定性作用的是研發組織者,那麼哪些行為主體會成為研發的組織者呢?
答案是政府、企業及任何個人都可以成為研發的組織者,只要他們發現可能的新需求,就可以透過元宇宙中的研發服務平臺釋出需求。感興趣的企業、政府部門或非盈利組織會購買這個需求,或者與釋出者一起組建一個股份制的專案來完成後續的工作。
可見,未來的製造業研發環節將變得至關重要,研發組織效率的高低決定了整個生產鏈條的效率和質量。
總得來看,這條新的製造業鏈條上研發相關人員的數量佔到了90%(這些人中90%是自由職業者、10%在政府、企業、非盈利機構、等組織工作),而物流和生產環節佔到剩下的10%。
[5]未來,中國製造業如何在全球競爭中立足?
在全球製造業中心消失之後,中國製造業要想在未來全球競爭中有一席之地,要抓緊發展關乎世界製造業未來未來的關鍵產業,用元宇宙時代的製造業組織模式去及早佈局。
一是及早佈局製造業元宇宙。製造業元宇宙是未來中國製造業在全球範圍內聚集研發人才的平臺依託,儘快建成製造業元宇宙,儘快使用製造業元宇宙,是未來中國製造業建立先發優勢的必要條件。
二是重點支援智慧工廠裝置生產商和服務商的發展。目前,我國大多數工業機器人不是在國內生產的,即使有些是在國內組裝的,仍然嚴重依賴從外國進口核心部件;因此,政府必須加大對工業機器人行業的支援,尤其是加強對研發的支援。重點支援智慧工廠裝置生產商和服務商,鼓勵企業為智慧工廠提供全生命週期的一體化服務。
三是重點支援柔性製造和3D列印行業的發展。柔性製造和3D列印是製造業本地化的主要技術手段,在本地化生產的時代,柔性製造裝置和3D列印裝置會成為智慧工廠(甚至進入家庭直接使用)最需要的裝置,所以必須大力支援這兩個行業的發展。
四是激發人才從事製造業相關研發的潛力。由於工業元宇宙、智慧工廠和研發需求的急劇擴大等原因,都要求我國必須儘快形成以知識工作者為主的勞動力結構。但我國專業技術人才匱乏,已是中國推進先進製造業和服務業的軟肋。其實我國並不缺少人才,我國有全世界規模最大的工程師隊伍,我國每年畢業1000萬大學生,只是缺乏好的制度來激發出人才的潛力。