第一节 现代制造业体系的提出背景

一 现代制造业体系的界定

要了解什么是现代制造业体系,首先需要明确现代制造业体系的含义,包括宏观层面与微观层面的具体内涵,以及现代制造业体系与传统制造业体系之间的区别。现代制造业是利用现代高技术工艺和先进的科学技术对原材料进行加工和再加工生产,对国民经济各部门各行业的生产设备、零部件等进行加工、生产及组装的行业总称,也可以说现代制造业是用现代先进的科学技术支撑起来的制造业。现代制造业是在国际经济全面发展的大背景、大趋势下提出的新产业概念,是当代先进科学技术和传统制造业相结合且不断完善发展的产物,也是世界各国争先抢占新机、不断完善本国经济发展并以此引领全球经济发展的必然选择,只有利用科技创新不断带动现代制造业发展,才能实现国家的强大。同时,完善的基础设施建设、齐全的产业体系以及合理的产业配套也是现代制造业体系发展的重要基础。

20世纪70年代末到80年代初,微电子技术得到了飞速发展,由此推动了现代数字化制造技术和制造业装备的空前进步和广泛应用,使得制造业劳动生产率大幅度提高,制造业发展迈入新阶段、新时代,同时也由主要依靠劳动能力发展逐步转向依靠科技投入,传统制造业开始向现代制造业转型。新电子信息技术和数字技术的发展和应用使制造业劳动生产率增长速度加快,现代制造业的雏形由此产生。与依靠大量廉价人工劳动力、大量过度消耗各类资源、破坏地球生态平衡等发展起来的传统制造业相比,现代制造业有着质的飞跃。

与传统制造业相比,现代制造业具有传统制造业所不具备的几大特征:一是充分吸收现代先进科学技术,紧跟数字化信息化的时代步伐,具备高效的生产效率,相较于传统制造业的人力和资源密集,现代制造业的发展则更多依赖于技术密集;二是知识密集度高,产品附加价值高,与服务业相结合,价值链更长,就业面更广,扩大了制造业本身带来的经济效益;三是现代制造业建立起了与现代科学技术相适应的生产方式和企业组织形态,企业拥有更多高素质的高级工人、技术人才和管理人员,行业发展和企业发展更加健康;四是现代制造业在全球范围内整合并实现资源优化,且掌握核心技术或关键环节,在国际市场上具有较强的竞争力和优势,企业具有一定的话语权;五是更绿色更环保,资源的不必要浪费减少,环境污染排放量减少、能源消耗更低,具有绿色可持续发展的潜力。上述特征均表明,现代制造业是依靠现代先进科学技术不断改革发展起来的,其经济带动能力强、影响范围广、推动作用大,因此现代制造业不仅是一国经济发展的重要驱动力,也是一国国际地位的重要基石。

现代制造业的界定存在较多标准,从宏观层面来看,不同类型的现代制造企业所形成的一个行业可以称为现代制造业;从微观层面来看,一个企业也可以是现代制造业企业。从国家层面来看,一国建立现代制造业体系是其经济发展必不可少的环节,也是其真正强大的体现。根据上述对现代制造业的定义,本书认为,现代科学技术与传统制造业结合的产物是现代制造业的基础。目前,我国制造业中的医学制造业、通用设备制造业、专用设备制造业、计算机、通信和其他电子设备制造业等均实现了传统技术与现代技术的高度融合,是现代制造业中的主要组成部分,本书将现代制造业界定为在传统制造业基础上不断实现技术更新升级的产业形态,是中国制造业未来发展升级的目标和方向。

二 现代制造业体系提出的国际背景

(一)近现代工业革命不断涌现,全球制造业产生深刻变革

现代制造业体系的提出和构建是建立在传统制造业基础上的,近现代以来,全球范围内总共经历过三次工业革命:(1)第一次工业革命(1760—1840),此次工业革命的历史标志是蒸汽机的发明,关键技术建立在经典力学和热力学理论基础上,包括动力和机械等技术。在第一次工业革命期间,人类的生产方式逐渐由纯人工动力转为机械化动能,大机器生产的出现极大地提高了生产制造效率,也引发了大规模、大范围的机器工厂生产取代手工生产的浪潮,现代科技革命由此引发,人类进入机器时代。在第一次工业革命期间,纺织业、铁路业、机械制造业以及煤铁等产业发生了巨大变革,得到了快速发展。(2)第二次工业革命(1870—1914),此次工业革命也被称为第二次科技革命,其主要标志是电的发明及广泛应用,关键技术建立在电磁学理论的基础上,包括电力、运输、化工和电信等技术。与第一次工业革命建立在劳动者经验之上不同,第二次科技革命的推动者多是科学家和工程师,此次革命的发明与创新也多是建立在自然科学研究成果之上。此次革命中电力的出现促进了生产力的飞跃发展,同时也激发了更多新兴产业的产生与发展,譬如电力工业、化学工业、石油工业和汽车工业等多种产业,世界工业由此进入电气时代。(3)第三次工业革命(二战后至今),此次工业革命也被称为第三次科技革命、数字化革命,是人类历史上继蒸汽技术革命和电力技术革命后,人类在科技领域里的又一次重大飞跃,其主要标志是原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用,关键技术建立在数字信息、生物科学、新能源新材料、互联网和海洋科学等诸多理论基础之上,包括信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、互联网技术、空间技术和海洋技术等诸多高新科学技术。第三次科技革命的出现建立在科学理论出现重大突破和社会长时间发展形成的物质、技术基础之上,是世界各国对高科技不断追求和创新的结果。第三次科技革命不仅推动了人类社会生产力的发展,促进了社会经济结构和生产、生活方式的重大变革,也对国际关系产生了深刻影响。同时,许多新兴产业如计算机产业、生物医学产业、航空航天等高技术产业的产生与发展,也将人类引入一个全新的信息化、数字化的互联互通时代。

纵观人类所经历的三次工业革命,人类从机器时代进入电气时代,到现在进入电子信息数字化时代,一切的进展都是由技术的发展、科学的进步所推进的,并且三次工业革命也为人类带来了一次又一次的生产效率的提升和飞跃,带来了生产生活模式的创新和转变,为工业制造业及各类新兴产业的发展提供了原动力。工业革命不仅改变了人类的生活方式和企业的生产管理模式,同时也推动了制造业的不断发展,推进了人类社会的现代化进程,生产制造方式的变革不仅带来了新一轮激烈的全球制造业生产水平竞争和生产核心技术的创新,而且也在不断改变世界各国间的博弈格局,使全球制造业格局发生了深刻变化。

(二)新兴科学技术迅猛发展,助力制造业现代化前行步伐

第二次世界大战后至今,第三次科技革命仍在继续。进入21世纪后,随着全球科学技术创新的不断发展,如信息数字技术、互联网通信技术、人工智能技术、生物医学技术、航空航天技术等高新技术的不断加速发展,全球的科技创新发展进入了快速发展的新阶段,以大数据、人工智能等新一代信息技术为主的新一轮科技革命正在迅猛进行中。新一轮科技革命的发展不断向制造业输送最前沿、最先进的高新技术和创新成果,推动传统制造业的现代化,深化现代制造业企业的核心技术。全球制造业在此期间发生重大变化,主要体现在以下几个方面:

其一,由实体制造逐步向“虚拟制造”转变。

随着计算机技术的迅速发展,计算机虚拟建模技术在制造业中得到广泛应用,汽车、机械工床乃至飞机等大型精密仪器的零部件和整体设计、生产及最终加工合成均可在计算机上利用三维模拟技术进行设计与合成,实现了科研人员与计算机的同步互动,更加方便科研人员攻克技术难关,且可有效减少时间和金钱成本,提高工作效率,实现了人力资源和生产要素的合理利用,极大地提高了相关产业的经济效益。“虚拟制造”的实现为实体制造提供了更精密的数据,也进一步降低了实体制造的生产成本并提高了生产效率。可以说,互联网技术的发展为制造业带来了设计、制造、组合的新生产模式。

其二,由一国包揽生产到生产制造全球化。

网络技术和通信通联技术等的发展为全球各国、各行业间、各企业间实现迅捷交流和便利合作提供了基础技术保障。以往制造业的生产多以一国自身包揽全方位的生产流程为主,网络建设为制造商和加工工厂之间实现最短路径和最快捷交易提供了可能性,制造业企业可以在全球范围内建设工厂,以此获取更便宜的原材料和更廉价的人工成本等资源,从而实现生产产品的单位成本最小化,进而实现企业利润的最大化。比如,在中国购买的一辆汽车,发动机来自瑞典,控制系统来自德国,皮质座椅来自日本,车身来自美国,最后在中国进行汽车的组装,这就是制造全球化的体现之一。网络技术的出现使得制造业的生产调控、指挥和控制更为方便和直观,也使得生产制造全球化成为时代趋势。

其三,制造业跨国转移趋势明显。

当前,制造业跨国转移的总体趋势十分明显,主要表现为:中低端制造业由发达国家转移至发展中国家,由技术领先国转移至其他国家。此类转移主要是发达国家为了应对本国的高人工成本、环境污染和资源浪费等问题,选择将此类产业转移至发展中国家,不仅可以获取低价的各种生产要素,降低产品的生产成本,还能将环境污染和资源浪费等问题进行转移,减轻本国的生态环境和资源压力。网络全球化的发展使得此类举措成为可能,不仅实现了制造全球化,也实现了销售全球化。在改革开放初期,廉价的资源和人工成本使得我国成为全球中低端制造业输入的重点国家之一。随着科学技术的进步、国家环境保护力度的加大以及不断上涨的人工成本,部分低端产业已经开始将工厂向东南亚、印度等地区转移,但当前我国以中低端制造业为主的制造业格局还未得到完全改变。

其四,现代制造业与服务业实现产业融合。

就总体发展而言,经过上百年的发展,传统制造业的利润边际效益开始呈现递减趋势,总利润增幅放缓,面临着生产成本上升、动力不足等困难。许多制造业企业出于公司利润和转型需求,开始调整其战略部署,将竞争重心从产品制造转移到客户服务,以求从服务端差异化中获取更多利润。近年来,信息数字技术和互联网技术的快速发展,催生了许多新兴组织模式,为企业、产品、市场及市场模式等带来了巨大变革,发展出以新商业模式、新服务方式为引导的新价值链条,与现代服务业链接,催生出更多制造业与服务业相结合的新业态。制造业与服务业的价值链互补是产业融合的前提和基础,两者的融合发展绝不是简单的相加,而是发挥了乘数效应,实现了制造业和服务业的聚合效应,创造出更大的商业价值。制造业与服务业的深入融合发展,一方面可以促进制造业企业专注于产品的进一步深化和产业价值的提升,构造服务型的制造业体系,提高制造业企业自身在产业价值链条上的地位,增加企业在行业内的竞争力和品牌度;另一方面降低企业的生产制造成本,提高企业的生产效率,提升企业的品牌知名度。现代服务业也能依赖于制造业企业产品质量的提升来提高自身专业化程度和服务质量。制造业与服务业的双向联动不仅推动了制造业现代化发展,也推动了服务业的现代化发展。

(三)全球产业转移动向活跃,制造业充满变革与挑战

学界普遍认为,在全球范围内总共出现过四次大规模的制造业迁徙运动:(1)第一次大规模的制造业迁徙运动发生在20世纪初,英国向美国转移部分过剩产能;(2)第二次大规模的制造业迁徙活动发生在20世纪50年代,美国向日本、德国等国转移钢铁、纺织等传统制造业产业;(3)第三次大规模的制造业迁徙活动发生在20世纪60至70年代,日本、德国等国向亚洲“四小龙”及部分拉美国家转移轻工、纺织等劳动密集型制造业产业;(4)第四次大规模的制造业迁徙活动发生在20世纪80年代,欧美日等发达国家和地区以及“亚洲四小龙”等新兴工业化国家,向发展中国家转移劳动密集型及低技术高消耗类型产业。以上4次制造业的全球迁徙都是以老牌工业强国向低劳动成本、低技术国家转移传统劳动密集型、高资源消耗性产业为主。近几十年,中国制造业的快速发展就处于第四次全球制造业迁徙的大背景下,并在此次迁徙中成为第三世界产业转移的最大承接者和受益方。

当前,全球正面临着百年未有之大变局,近十几年来,全球的生产要素价格均出现了不同程度的上涨,“全要素生产率”开始下降,使得全球制造业面临着加速创新发展、寻找更低成本生产国等发展压力。我国制造业生产要素成本上升速度十分快,且绝对成本高于某些新兴的发展中国家,加之2008年全球金融危机后,许多发达国家开始重新审视本国制造业部门比重低下的现象,并开始重视本国的制造业发展,通过再工业化战略引导制造业回流本国,导致我国制造业面临前堵后追的双重压力。美国不断挑起的全球贸易战也牵动着全球各国的目光,在一定条件下,此次贸易战很有可能会倒逼全球产业链、供应链的调整,增加我国制造业发展的不稳定性。

三 现代制造业体系提出的国内背景

(一)新中国成立以来我国制造业取得巨大发展成就

新中国成立70多年来,我国迎来了从站起来到富起来再到强起来的伟大飞跃,特别是改革开放40多年来,我国的生产生活方式发生了巨大改变,其中制造业作为国民经济发展的最重要支柱、技术创新的重要来源以及人民生产生活的物质保障,在推动我国经济发展中发挥了十分重要的作用。在新中国成立之初,我国的制造业基础,尤其是重工业基础十分薄弱,经过70余年的艰苦发展,制造业规模不断扩大、制造业技术不断升级,并且跻身世界制造业前端,成为世界制造业大国之一。

新中国成立初期,我国工业化水平极低,根据国家统计局数据显示,经过近几十年的发展,我国的工业化水平得到显著提高。1949年,工农结构中农业占比高达84.5%,工业占比仅为15.5%,到2019年,工农结构中农业占比为15.4%,工业占比增至84.6%(见图1-1)。根据联合国工业发展组织数据显示,我国22个制造业大类行业的增加值均位居世界前列,其中纺织业、服装业、皮革业、基本金属等产业的增加值占全球行业增加值的比重超过30%,钢铁、铜、水泥、化肥、化纤、造船、汽车、计算机、笔记本电脑、打印机、电视机、空调、洗衣机等数百种主要制造业产品的产量位居全球第一位。经过70余年的建设和发展,我国在工业制造方面取得了巨大的历史性成就,已经从新中国成立初期的农业大国转变为当前世界上最重要的制造业大国之一。

图1-1 2000—2019年中国GDP总量、第二产业总量及其比重变化

数据来源:中国2001—2020年度统计报告。

伴随着我国制造业种类和企业数量上的不断扩张,制造业整体发展质量也在不断提升,促使科学技术不断创新。目前,我国在人工智能、建筑建材、高铁机车系统、电子与核工业等方面均走在世界前列,同时也在不断推动“中国制造”向“中国智造”、“中国产品”向“中国品牌”的转变升级,进一步提升我国制造业的核心竞争力。

(二)国际地位逐步提高

新中国成立以来,尤其是改革开放以来,我国国民经济发展十分迅速,2010年,国民经济总量首次超越日本,成为世界第二经济大国,此后也一直保持着 GDP 全球第二的位置。自1970年以来,我国GDP一直实现稳步增长,且增速位居中美日德四国之首(见图1-2)。

图1-2 中美德日四国GDP变化对比

数据来源:CEIC数据库。

我国经济增长的重要发力点之一便是制造业的高速发展。2019年年末,在第五届中国制造强国论坛上,中国工程院战略咨询中心、机械科学研究总院装备制造业发展研究中心和国家工业信息安全发展研究中心三方联合发布了《2019中国制造强国发展指数报告》,该报告显示,我国制造业在2018年位居全球制造业国家第三阵列的前部,在美国、德国和日本三国之后,居全球第四位,较2017年的排名有所提升。制造强国指数主要由四个方面的指标进行综合反映:规模发展、质量效益、结构优化和持续发展。我国制造业在世界处于第三阵列的首位,在规模发展方面具有较大优势(见表1-1)。

表1-1 制造强国指数表

数据来源:《2019中国制造强国发展指数报告》。

从表1-1中可以看出,规模发展对推动我国的制造强国建设起着重要的底层支撑作用,但我国在质量效益、结构优化和持续发展等三方面与美国、德国、日本等相比仍有较大差距,这也表明我国未来想要跻身全球制造业的第一、第二阵列,还需在制造业的科技创新、绿色发展等核心动能培育方面加大投入力度。

(三)“中国制造2025”为制造业做出重大战略部署

2014年,“中国制造2025”的概念首次提出;2015年,国务院审议通过《中国制造2025》,该文件成为我国实施制造强国战略的首个十年行动纲领性文件。在国际国内双重环境下,我国政府立足于全球产业变革之大势,提出了“中国制造2025”的概念和相关文件,并由此做出全方位提升我国制造业发展质量和水平的重大战略部署。

新中国成立以来,我国制造业实现了高速发展,建成了门类齐全、独立完整的制造业产业体系,一方面有力地推动了我国工业化和现代化的发展进程,另一方面也为我国不断增强国力、成为世界制造业大国奠定了坚实的基础。但在世界制造业产业格局中,我国的制造业水平与发达国家相比仍有较大差距,制造业在自主创新力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等多方面仍有较大提升空间。当前,我国的制造业转型升级任务严峻。《中国制造2025》的主要目标在改变当前中国制造业体量大但技术性低、水平不高的局面,通过10年的努力,为在2045年将我国建设成为具有国际引领力和影响力的制造强国打下坚实的基础,使中国迈入全球制造强国行列。