郭進

〔中圖分類號〕F271 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕0447—662X（2021）06—0069—10

一、引言

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、5G網(wǎng)絡等技術的快速發(fā)展，新一代信息技術與制造業(yè)進入了深度融合階段，智能制造日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的趨勢和核心內(nèi)容，代表著“制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的方向”。面對業(yè)已到來的智能化浪潮，我國仍有大量的傳統(tǒng)制造企業(yè)處于工業(yè)2.0和3.0階段，面臨著“徹底淘汰、漸近式升級、顛覆式重構、制造業(yè)服務化”的方向選擇。探討傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的可能路徑，不僅是傳統(tǒng)制造企業(yè)的現(xiàn)實需求，更是中國制造搶占智能化發(fā)展高地的戰(zhàn)略問題。一方面，傳統(tǒng)制造向智能制造的轉型升級，不僅是生產(chǎn)制造方式由生產(chǎn)自動化向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的生產(chǎn)方式升級，更是“生產(chǎn)—技術范式”由供給方主導的規(guī)?；魉€生產(chǎn)模式，向消費者主導的個性化定制生產(chǎn)模式的升級。實現(xiàn)這兩個方面的升級，傳統(tǒng)制造企業(yè)普遍面臨“技術缺口”和“營銷缺口”。要突破兩個缺口，既有的研究提出了“技術升級帶動產(chǎn)業(yè)升級、市場需求拉動智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、四個維度系統(tǒng)推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級”等升級策略，具體路徑包括：智能技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)服務化、智慧云制造、企業(yè)管理智能化、優(yōu)先發(fā)展智能裝備產(chǎn)業(yè)等等;另一方面，當前，全球智能制造業(yè)正進入快速發(fā)展期，表現(xiàn)為“市場規(guī)模持續(xù)增長、各國政府強力推進和競爭主體多元”三個典型特征。向智能制造的轉型升級不僅是企業(yè)的市場行為，更是各國政府強力推動的國家戰(zhàn)略。目前主要發(fā)達國家有三種典型的智能制造戰(zhàn)略：美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國工業(yè)4.0、日本的工業(yè)價值鏈。其中，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略是“技術引領+直接升級”模式，德國工業(yè)4.0偏重于“技術升級+要素整合”組合，日本的工業(yè)價值鏈則以提升智能產(chǎn)業(yè)鏈的控制力為核心目標。三種智能化模式，都與各國核心企業(yè)在全球價值鏈中所處的地位、各自的競爭優(yōu)勢高度契合，是各國制造文化和創(chuàng)新思想的沿續(xù)，體現(xiàn)了各國鞏固既有競爭優(yōu)勢、推進制造業(yè)服務化、搶占智能市場份額的戰(zhàn)略共識。我國企業(yè)如何借鑒發(fā)達國家經(jīng)驗，走出有利于發(fā)揮自身特長的轉型升級道路，這是本文需要研究的另一個重點問題。

二、文獻綜述

向智能制造轉型升級的研究，目前主要圍繞“智能制造體系構成和特征、智能技術對傳統(tǒng)制造的滲透融合，智能制造模式下生產(chǎn)一技術范式變革”等角度展開，本文基于“智能制造實現(xiàn)路徑”的視角，對既有文獻進行了梳理，從“影響因素、升級路徑和升級策略”三個方面述評如下：

1.向智能制造轉型升級的影響因素

Schmitz將發(fā)展中國家的后來企業(yè)在融入全球經(jīng)濟過程中所遇到的困難，歸納為“技術缺口”和“營銷缺口”兩類。在智能技術缺口方面，Giudice認為企業(yè)應用物聯(lián)網(wǎng)技術受到價值創(chuàng)造能力和技術重振的影響。高汝熹等區(qū)分“基于技術承接關系的技術鏈”和“基于產(chǎn)品上下游關系的技術鏈”，提出了“三鏈一力的產(chǎn)業(yè)選擇系統(tǒng)分析框架”。張巍等進一步認為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術鏈決定了其產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈反作用于技術鏈”;在營銷缺口方面，互聯(lián)網(wǎng)的興起模糊了產(chǎn)業(yè)的邊界，改變了企業(yè)的品牌戰(zhàn)略和贏利模式，智能制造順應個性化定制模式而興起。李文蓮等提出了大數(shù)據(jù)時代商業(yè)模式創(chuàng)新的系統(tǒng)分析框架。羅珉等從價值創(chuàng)造視角認為互聯(lián)網(wǎng)模式下的商業(yè)邏輯是“社群邏輯下的平臺模式”，其追逐的是連接紅利;在企業(yè)能力方面：Giuliani等認為“全球化時代產(chǎn)業(yè)升級的核心問題是產(chǎn)業(yè)集群如何通過協(xié)同演化，實現(xiàn)全球價值鏈分工地位的整體提升”。肖靜華提出消費者和智能聯(lián)盟是企業(yè)與消費者、與合作伙伴協(xié)同演化動態(tài)能力的重要基礎，協(xié)同演化的動態(tài)能力是企業(yè)實現(xiàn)智能化轉型升級的關鍵能力。

2.向智能制造轉型升級的可能路徑

處于工業(yè)2.0、3.0階段的傳統(tǒng)制造企業(yè)向智能制造的轉型升級，需要同時補齊精益制造、數(shù)字化制造的功課，為進一步向柔性制造、智能制造的轉型升級提供高端制造的基礎，前者可以在非互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實現(xiàn)，后者則必須依托互聯(lián)網(wǎng)平臺的支撐。

（1）非互聯(lián)網(wǎng)模式下，制造企業(yè)的轉型升級通常有三種研究視角：一是升級過程的視角。Humphrey和Schmitz，Kaplinsky和Morris提出制造企業(yè)升級分為“過程升級、產(chǎn)品升級、功能升級到跨產(chǎn)業(yè)升級”。Ernst將線性的產(chǎn)業(yè)升級劃分為五種類型：產(chǎn)業(yè)問升級、要素間升級、需求升級、功能升級和鏈接升級。Gereffi總結了“工藝流程升級—產(chǎn)品升級—產(chǎn)業(yè)功能升級—鏈條升級”的產(chǎn)業(yè)升級一般規(guī)律。二是企業(yè)資源基礎論的視角。主要圍繞制造企業(yè)競爭力的提升展開，Porter提出了企業(yè)競爭優(yōu)勢理論，金碚認為“關系”也是企業(yè)升級的重要資源。三是企業(yè)升級影響因素的視角。制造業(yè)升級的影響因素包括：技術進步、企業(yè)規(guī)模和市場結構、FDI、價值鏈、集聚效應和出口、行業(yè)差異。

（2）在互聯(lián)網(wǎng)模式下，向智能制造轉型升級的研究，主要有“改造傳統(tǒng)制造業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)組織變革、互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式創(chuàng)新”等幾個領域：一是智能技術對傳統(tǒng)制造的漸近式改造。Venkatraman總結了IT技術企業(yè)轉型的5個層次：局部應用、內(nèi)部集成、業(yè)務流程重新設計、經(jīng)營網(wǎng)絡重新設計和經(jīng)營范圍重新設計。唐光海將之歸納為“生產(chǎn)擴大化、生產(chǎn)虛擬化和互聯(lián)網(wǎng)定制化”三種升級路徑。杜寶瑞等提出了“智能裝備單一技術點智能化、面向智能裝備的組線技術、高度自動化與柔性化的智能生產(chǎn)線、基于中央管控和智能調(diào)度的智能工廠、異地協(xié)同的智能聯(lián)盟”的智能化發(fā)展路徑。二是互聯(lián)網(wǎng)平臺的生產(chǎn)組織變革?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能制造體系，網(wǎng)絡化協(xié)同是其主要的生產(chǎn)組織模式。謝康、吳瑤等提出企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉型的“組合—迭代”戰(zhàn)略風險控制框架。黃陽華認為數(shù)據(jù)要素將成為新型核心投入，制造業(yè)智能化將引領國民體系的智能化、大規(guī)模定制化和社會化制造等新的生產(chǎn)組織方式的興起。三是互聯(lián)網(wǎng)+商業(yè)模式創(chuàng)新。智能制造適應大規(guī)模個性化定制需求而興起，需求端的商業(yè)模式創(chuàng)新必然引致供應端的技術創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。謝莉娟提出流通組織通過供應鏈逆向整合，應對大型制造商在互聯(lián)網(wǎng)模式下“去中間化”的渠道變革。

3.關于企業(yè)智能化升級策略的研究

Isaksen和Kalsaas認為企業(yè)選擇與自身能力和行業(yè)特性相適宜的升級方向十分重要。傳統(tǒng)制造企業(yè)選擇何種升級策略，不僅取決于行業(yè)特性、企業(yè)自身能力，也取決于企業(yè)決策者的偏好和升級預期。一是引進智能技術，改造傳統(tǒng)制造業(yè)。洪勇等認為發(fā)展中國家應選擇“產(chǎn)業(yè)發(fā)展拉動技術進步”的起步模式，而非“技術進步推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。潘士遠認為發(fā)展中國家應該發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，引進適宜技術，實現(xiàn)向發(fā)達國家的收斂。二是堅持自主研發(fā)，掌握智能化升級的主動權。周濟認為中國應從產(chǎn)品、生產(chǎn)、模式、基礎四個維度系統(tǒng)推進智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。肖靜華等提出了電商企業(yè)的“重構式”和“漸進式”兩種戰(zhàn)略更新模式。三是借助互聯(lián)網(wǎng)的力量，通過市場需求拉動傳統(tǒng)制造業(yè)智能化升級。張曙認為我國制造企業(yè)應沿著“網(wǎng)站產(chǎn)品營銷—在線產(chǎn)品開始和服務—傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)字化智能化”的路徑，逐漸推進工業(yè)4.0。

可見，既有的研究文獻非常豐富，但是總體上缺乏“技術—經(jīng)濟”視角的深入分析。本文認為：智能制造區(qū)別于傳統(tǒng)制造的根本性技術特征，是為生產(chǎn)制造系統(tǒng)及其供應—營銷體系安裝上基于人工智能的“機器大腦”及其“感知網(wǎng)絡”，并通過專家知識庫和智能技能的迭代更新，推進機器智能對人類智慧的替代，進而最大化生產(chǎn)活動的社會效用。這種本質(zhì)的區(qū)別導致了智能制造在技術路徑、生產(chǎn)組織方式和價值分配模式等方面，都區(qū)別于傳統(tǒng)的制造業(yè)升級模式。因此，需要先分別研究技術鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈的升級路徑，再從三鏈互動的角度，通過對發(fā)達工業(yè)國智能化升級策略的比較，匯總提出中國企業(yè)可供選擇的智能化升級策略。

三、傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的三維路徑模型

傳統(tǒng)制造向智能制造的轉型升級，既是生產(chǎn)方式由“機械化、電氣化、自動化”向“數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化”升級的技術過程，也是社會生產(chǎn)范式由供給端主導的“標準化、批量化、規(guī)?；鄙a(chǎn)—消費模式，向消費者占據(jù)主動的“個性化、定制化、小批量”定制消費模式的轉型過程。前一個技術升級過程是生產(chǎn)制造方式的智能化，而后一個是生產(chǎn)消費模式的升級。如圖1所示，本文將之細分為“生產(chǎn)方式改進、生產(chǎn)組織模式重構、生產(chǎn)技術范式變革”三類，提出傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的“三鏈互動升級”模型。

圖1 傳統(tǒng)制造向智能制造升級的“三鏈互動升級”模型

1.傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的技術路徑

（1）智能制造體系的構成及其轉型升級的技術內(nèi)涵

從傳統(tǒng)制造到智能制造，是智能技術與精益制造技術、數(shù)字制造技術深度融合、迭代升級的過程，能否實現(xiàn)“動態(tài)傳感、自主決策、高度柔性化自動生產(chǎn)、自適應和自學習功能的專家知識庫”，是判別智能化升級成功與否的主要技術標志。如圖2所示，智能制造的關鍵技術體系構成如下：

圖2 智能制造的關鍵技術體系構成①

智能制造與傳統(tǒng)制造的一個主要技術差異，是以機器智能替換甚至完全取代生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的人類智能。傳統(tǒng)制造從剛性自動化到大規(guī)模制造，再到柔性制造的升級過程中，由于忽視人在高效、高性能生產(chǎn)系統(tǒng)中的關鍵作用，導致計算機集成系統(tǒng)（CIMS）的發(fā)展出現(xiàn)了難以逾越的障礙。為克服這一障礙，智能制造體系引入了人工智能技術，建立起由智能制造系統(tǒng)與智能制造技術兩個部分構成的人機一體化混合系統(tǒng)。其中智能制造系統(tǒng)是指“由智能機器和專家知識庫共同組成的人機一體化系統(tǒng)”，具有“動態(tài)感知、實時分析、自主決策和精準執(zhí)行”四個典型特征。其主要功能是通過機器智能模擬專家智能，延伸人類的智力活動范圍，最終會部分甚至全部取代人腦對生產(chǎn)組織過程的干預，從而借助智能工具突破人類在社會組織領域的發(fā)展瓶頸。

智能制造與傳統(tǒng)制造的另一主要技術差異，是高度柔性化的生產(chǎn)重組能力。傳統(tǒng)制造是剛性的生產(chǎn)系統(tǒng)，對應規(guī)?；纳a(chǎn)方式，具有“生產(chǎn)品種單一、生產(chǎn)線固定、設備重組周期漫長”的特征，很難適應“個性化、小批量”定制消費模式。為此，人類提出了“柔性制造”的解決方案。然而，人腦在設備動態(tài)重組、動作高頻重復的環(huán)境中反應相對遲緩，導致柔性制造始終面臨著“人機系統(tǒng)功能匹配”的瓶頸，制約了生產(chǎn)效率的進一步提升。智能制造體系通過引入神經(jīng)網(wǎng)絡技術和終端控制技術等智能技術，將之與精益制造技術進行深度融合，從而賦予生產(chǎn)設備“快速感知、精準定位、動態(tài)導航、自主決策、自主預警”能力，整個人機系統(tǒng)因此具備了“智能感知”和“動態(tài)重組”的功能，使得機器智能能夠擺脫人工干預，自主協(xié)調(diào)和動態(tài)重組生產(chǎn)一線的工序、設備、物料、模具以及各類輔助資源。

（2）傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的技術路徑選擇

傳統(tǒng)制造向智能制造升級是整個技術體系的跨越，企業(yè)將同時面臨“技術缺口”和“營銷缺口”。率先突破哪一個缺口，不僅取決于企業(yè)的升級策略，更需要遵循智能制造產(chǎn)業(yè)鏈與技術鏈的互動規(guī)律。洪勇將技術鏈與產(chǎn)業(yè)鏈之間相互促進、彼此帶動的關系，歸納為“技術進步推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展”和“產(chǎn)業(yè)發(fā)展拉動技術進步”兩種起步模式。其中，技術進步是推動產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級的內(nèi)生動力。實現(xiàn)技術跨越有“自主跨越、引進跨越、合作跨越和并購跨越”四種路徑，其中后三種都屬于引進技術的不同模式。智能制造產(chǎn)業(yè)鏈是網(wǎng)絡狀的技術型產(chǎn)業(yè)鏈，具有技術鏈決定產(chǎn)業(yè)鏈的特性。同時，技術鏈中的知識密度和企業(yè)的創(chuàng)新能力，則決定了智能價值鏈的形狀和價值分布。鏈主企業(yè)只有掌握了核心智能技術和標準，才可能擁有產(chǎn)業(yè)鏈治理的話語權，進而營造一個良性發(fā)展的智能生態(tài)環(huán)境。因此，傳統(tǒng)制造的鏈主企業(yè)或者具有壟斷優(yōu)勢的企業(yè)，通常會選擇自主跨越的技術路徑，重點突破關鍵性的技術缺口，以技術進步帶動產(chǎn)業(yè)升級。比如美國GE公司的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，就以“無人工廠”為突破口，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺帶動其全球生產(chǎn)網(wǎng)絡的智能化升級。

而數(shù)量更為眾多的中小型傳統(tǒng)制造企業(yè)，既缺乏技術研發(fā)能力，也沒有雄厚的資本實力，通常只能采取“需求導向+引進技術”的混合升級策略，跟隨鏈主企業(yè)同步升級。如民營的寧波沁園凈水器公司就采取了整體股份轉讓的方式，從而得以引進母公司聯(lián)合利華的智能生產(chǎn)技術，一次性地跨越了智能生產(chǎn)的門檻。如表1所示，本文以是否擁有核心智能技術為標準，區(qū)分市場需求彈性大小和產(chǎn)品差異情況，梳理了傳統(tǒng)制造企業(yè)向智能制造轉型升級的技術路徑組合。

表1 傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的技術路徑組合

資料來源：作者分析整理。

2.向智能制造轉型升級的產(chǎn)業(yè)組織路徑

（1）傳統(tǒng)制造與智能制造的組織模式比較

生產(chǎn)方式的變革必然要求生產(chǎn)組織模式的匹配。智能制造的生產(chǎn)組織模式具有一系列新的特征：在產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)方面，由線性產(chǎn)業(yè)鏈升級為網(wǎng)絡狀產(chǎn)業(yè)鏈;在生產(chǎn)組織模式方面，企業(yè)間的生產(chǎn)協(xié)作模式日益模塊化、網(wǎng)絡化、虛擬化。如表2所示，從經(jīng)濟形態(tài)、技術特征、核心能力、競爭模式、產(chǎn)業(yè)結構特征等5個方面，對兩種產(chǎn)業(yè)鏈特征作了詳細比較。

表2 傳統(tǒng)制造與智能制造的產(chǎn)業(yè)特征比較

資料來源：作者編制。

可見，從傳統(tǒng)制造向智能制造轉變的過程中，變化是顯著的。一是產(chǎn)業(yè)鏈類型發(fā)生變化。區(qū)分“資源、市場、技術、協(xié)調(diào)”四種關鍵要素，產(chǎn)業(yè)鏈可以分為“資源驅(qū)動型、市場主導型和技術主導型”三類。傳統(tǒng)制造是“資源驅(qū)動+市場主導”的類型，而智能制造則是“技術引領+市場主導”的現(xiàn)代制造體系。二是產(chǎn)業(yè)鏈的治理模式發(fā)生變化。智能化的生產(chǎn)組織模式進一步“網(wǎng)絡化、平臺化、模塊化”，傳統(tǒng)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈分工，將向網(wǎng)絡狀的智能制造產(chǎn)業(yè)鏈演變。廣泛的服務外包和定制化生產(chǎn)提升了交易的復雜程度和識別難度，企業(yè)的邊界日益模糊。因此，必須采用基于模塊化的網(wǎng)絡治理模式。

（2）智能化升級的組織變革路徑

傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級帶來“三個替代”現(xiàn)象——智能機器對人力勞動的替代、智能決策系統(tǒng)對管理信息系統(tǒng)的替代、網(wǎng)絡化協(xié)同對工廠生產(chǎn)計劃任務的替代。為此，傳統(tǒng)制造企業(yè)需要從組織架構、業(yè)務流程、企業(yè)間協(xié)同等三個方面變革生產(chǎn)組織模式，順應“三個替代”的要求。主要體現(xiàn)在：一是進一步扁平化企業(yè)組織架構?！叭齻€替代”大幅提升了企業(yè)的組織管理效率，降低了技術創(chuàng)新的不確定性。企業(yè)的管理能力和管理幅度因智能化而大幅提升，中間管理層的職能則被智能決策系統(tǒng)所替代，進而促使企業(yè)不斷強化一線人員的技術技能和管理技能，知識型員工、專家型技工將成為智能企業(yè)的主體。二是廣泛而普遍的虛擬生產(chǎn)組織。個性化定制生產(chǎn)要求企業(yè)統(tǒng)一調(diào)配企業(yè)內(nèi)部資源，廣泛借助外部力量，以降低資產(chǎn)專用性帶來的風險，提升資產(chǎn)的使用效率，確保企業(yè)將有限的資源集中于擁有技術優(yōu)勢的核心領域，以獲得持續(xù)的競爭優(yōu)勢。虛擬企業(yè)由此應運興起，以平衡定制生產(chǎn)與控制成本的內(nèi)在矛盾。三是網(wǎng)絡化協(xié)同。智能制造進一步加劇了產(chǎn)品內(nèi)的模塊化分工。智能制造的生產(chǎn)組織將完全依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺展開，外包服務、網(wǎng)絡協(xié)同將成為智能制造的主要生產(chǎn)組織模式，以確保協(xié)作生產(chǎn)的靈活性和可靠性。

3.傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的價值鏈路徑

（1）智能制造價值鏈的主要特征

智能制造價值鏈有三個顯著特征：一是數(shù)據(jù)資源作為新的要素被引人生產(chǎn)函數(shù)，新的要素組合能夠大幅提升社會生產(chǎn)體系的效率，實現(xiàn)價值鏈曲線的整體提升;二是產(chǎn)業(yè)融合降低了市場進入壁壘，消費者參與產(chǎn)品設計、品牌營銷等過程，促進了制造業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的融合，為制造企業(yè)向價值鏈兩端延伸創(chuàng)造了條件;三是范圍經(jīng)濟取代規(guī)模經(jīng)濟，在網(wǎng)絡狀產(chǎn)業(yè)鏈中，資產(chǎn)關聯(lián)服從于知識關聯(lián)，知識的不可分性對于產(chǎn)業(yè)鏈整合的影響大于資產(chǎn)的不可分性。全球智能產(chǎn)品價值鏈的形態(tài)主要取決于各環(huán)節(jié)的知識密集程度，企業(yè)在智能價值鏈中的最終收益將主要取決于產(chǎn)品和服務的知識含量。智能制造企業(yè)憑借知識的優(yōu)勢，可以不再被局限于某條固定的價值鏈或單一的平臺。同時，如圖3所示，企業(yè)可以同時介入不同網(wǎng)絡平臺、不同價值鏈環(huán)節(jié)的業(yè)務，導致智能制造價值鏈的“微笑曲線”變得更為平緩。

圖3 傳統(tǒng)制造到智能制造的價值鏈曲線變化

（2）智能制造價值鏈的升級路徑

智能制造價值鏈的三個新特征，為傳統(tǒng)制造企業(yè)提供了三條價值鏈升級的新路徑：一是橫向擴張的資源重組路徑。產(chǎn)業(yè)結構升級有“橫向資源重組、縱向產(chǎn)業(yè)提升、產(chǎn)業(yè)跨越、產(chǎn)業(yè)集群化”四種模式，其中“進人壁壘、治理模式和系統(tǒng)效率”是決定價值鏈收益分配的三個主要因素。當數(shù)據(jù)資產(chǎn)作為新的生產(chǎn)要素被引入智能生產(chǎn)函數(shù)后，企業(yè)的生產(chǎn)要素配比發(fā)生改變。率先完成智能化改造的企業(yè)能夠借助生產(chǎn)要素資源重組的“熊彼特創(chuàng)新”，提高系統(tǒng)效率和盈利能力。智能企業(yè)的大數(shù)據(jù)分析能力，有助于企業(yè)提高治理水平，更加精準地對接目標客戶，從而獲取更多的市場份額。二是沿價值鏈向兩端滲透的縱向提升路徑。個性化消費時代的到來，進一步提升了消費者的話語權和影響力，消費者得以更廣泛地參與產(chǎn)品的設計、營銷等生產(chǎn)決策過程。吸引消費者參與企業(yè)的設計和生產(chǎn)過程，不僅能夠縮短生產(chǎn)與消費的距離，牢固鎖定用戶、精準定位個性需求，而且使企業(yè)更容易獲得設計能力、品牌營銷能力，為智能制造企業(yè)向價值鏈兩端提升創(chuàng)造了條件。三是強化知識創(chuàng)新和知識積累，跟隨智能價值鏈整體升級。智能經(jīng)濟時代，知識創(chuàng)新和知識積累將始終是企業(yè)提升自身價值、確保核心競爭力的關鍵。中小制造企業(yè)可以采取跟隨鏈主企業(yè)同步升級的策略，強化核心技術研發(fā)和智能專家?guī)斓闹R積累，隨同整個智能價值鏈整體升級。

四、我國企業(yè)實現(xiàn)智能制造的策略選擇

“三鏈互動升級”模型同時也揭示了企業(yè)的智能化過程有多種異構路徑，不存在“智能化的標準路徑模式”。企業(yè)的升級路徑與策略組合，首先取決于其對智能價值鏈體系的目標定位，其次才是目標戰(zhàn)略下如何突破“兩個缺口和一個滯后”的瓶頸制約，即技術缺口、營銷缺口和管理滯后。其中，技術缺口主要影響企業(yè)的技術升級路徑，營銷缺口影響企業(yè)的價值鏈升級策略，管理滯后則制約了企業(yè)的生產(chǎn)組織模式轉型。因此，企業(yè)向智能制造轉型升級需要以重塑智能時代的企業(yè)核心競爭力為目標，瞄準“兩個缺口和一個滯后”，轉換范式、彌補短板。這不僅取決于企業(yè)的技術能力和產(chǎn)業(yè)基礎等內(nèi)部因素，更受到全球智能制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和國家智能化戰(zhàn)略的影響。

1.各國發(fā)展智能制造的經(jīng)驗啟示

如圖4所示，在全球制造體系中，美國、德國占據(jù)了全球制造業(yè)的高端，擁有品牌、核心智能技術、精密制造技術和標準/專利的壟斷優(yōu)勢。其中美國制造業(yè)產(chǎn)值位居全球第2名，其核心競爭力源自“6s生態(tài)體系”，即“航天航空、半導體、頁巖氣、智能服務、創(chuàng)新經(jīng)濟、人力資本”。由于美國制造業(yè)基本普及了數(shù)字制造，故其發(fā)展智能制造的思路是繼續(xù)發(fā)揮信息技術領域的優(yōu)勢，以知識創(chuàng)新、智能工具、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)應用來顛覆和重新定義整個“生產(chǎn)一服務”體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅是美國制造實現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡平臺，更是其顛覆制造業(yè)價值體系、重構生產(chǎn)制造范式的關鍵工具。通過掌控“兩個端口”——生產(chǎn)供應鏈的原料、設備端（能源、智能原材料、智能生產(chǎn)裝備、工業(yè)軟件）、消費服務鏈的網(wǎng)絡接口端（互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)及技術、信息通訊技術及服務），美國不僅牢牢鎖定了全球智能價值鏈的高端地位，而且使其國家和企業(yè)都難以擺脫“智能工具+平臺經(jīng)濟”的源頭控制。

德國企業(yè)向智能制造體系的轉型體現(xiàn)為“工業(yè)4.0”國家戰(zhàn)略下的要素整合和知識整合。德國制造業(yè)產(chǎn)值約占全球的6%，排名全球第4，同樣處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的高端位置。德國的優(yōu)勢在裝備工業(yè)、精密零部件和自動化生產(chǎn)系統(tǒng)等領域，有著大量的細分行業(yè)的“隱形冠軍”。嚴謹?shù)墓そ尘?、將知識固化于設備的制造文化，使得德國制造嚴重依賴高素質(zhì)的技術工人和高性能的自動化裝備，這又導致德國制造因產(chǎn)品質(zhì)量過硬而缺少故障。因此，德國工業(yè)4.0采取了“工具智能化+服務智能化”的升級路徑，通過將人工智能技術嵌入生產(chǎn)制造系統(tǒng)，實現(xiàn)智能知識體系與生產(chǎn)制造系統(tǒng)的集成。

圖4 各國制造業(yè)在全球分工體系中的地位

日本制造業(yè)產(chǎn)值約占全球份額的7%，排名全球第3，屬于全球制造的第2梯隊。日本制造的特色是“精益制造”，始終強調(diào)人的經(jīng)驗、知識和團隊精神在生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用。因此，盡管日本企業(yè)擁有世界領先的智能機器人技術、精密加工技術和發(fā)達的消費電子工業(yè)，但其“工業(yè)價值鏈”戰(zhàn)略本質(zhì)上卻不以“機器換人”和無人工廠為主要目標，而更多地表現(xiàn)為通過智能制造提升產(chǎn)業(yè)競爭力、掌握全球產(chǎn)業(yè)鏈的話語權。如日本企業(yè)高度關注新能源技術、持續(xù)收購全球原材料企業(yè)，大力發(fā)展高端智能裝備、關鍵零部件和人工智能技術等，都反映了其“技術嵌入+需求拉動+市場控制”的智能化升級策略。

2.中國企業(yè)向智能制造升級的策略選擇

美德日三國的智能制造發(fā)展策略，可以歸納為“技術引領、產(chǎn)業(yè)嵌入、需求拉動、直接升級”四種，核心問題是如何看待“工具智能化”和發(fā)展“智能工具”問題。其中，如圖5所示，技術嵌入、市場拉動屬于工具智能化的升級路徑，是典型的改良式、漸近式升級策略;技術引領、直接升級屬于直接發(fā)展智能工具的升級路徑，代表了技術引領的跨越式升級策略。與發(fā)達工業(yè)國相比，中國制造業(yè)的情況更為復雜，企業(yè)分布高度分化，但總體上仍屬于全球制造的第3梯隊。中國制造既有大量的原材料供應、勞動密集型加工制造企業(yè)，也有少數(shù)如華為、航天科技等掌握核心技術的領先企業(yè)。因此，中國制造的智能化升級不能照搬國外模式，需要分類實施“技術引領、技術嵌入、需求拉動、直接升級”策略。

圖5 傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的策略選擇

一是基于領先企業(yè)的“技術引領+直接升級”策略。技術引領是傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級的主導策略。智能制造作為技術型產(chǎn)業(yè)鏈，鏈上各產(chǎn)業(yè)問的相關關系主要由核心技術決定，核心技術能力決定了企業(yè)轉型升級方式的差異。鏈主企業(yè)只有掌握了核心智能技術，才能帶動整個傳統(tǒng)制造鏈整體升級。在智能制造體系中，智能工具是實現(xiàn)技術引領的關鍵，其主要包括智能決策系統(tǒng)、專家知識庫、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其智能感知系統(tǒng)等等。是否擁有智能決策系統(tǒng)等關鍵性的智能工具，是智能制造區(qū)別于傳統(tǒng)制造的主要判別標準。中國擁有華為、航天科技等本土型高科技企業(yè)，他們同時擁有世界一流的精密制造和智能技術，可以借鑒美國GE公司的“技術引領+直接升級”策略（見前文圖5中間和右上角），通過“自主跨越”研發(fā)智能工具，進而重構產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)全球價值鏈的高端突破。二是傳統(tǒng)制造企業(yè)的技術嵌入策略。對于更為眾多的傳統(tǒng)型制造企業(yè)，通常只在特定的領域內(nèi)擁有技術優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢。這些企業(yè)與德國、日本的眾多中小型企業(yè)類似，只是細分行業(yè)的隱形冠軍。因此，可以借鑒德國西門子的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，通過“引智升級+合作開發(fā)”相結合的路徑，將智能技術嵌入既有的生產(chǎn)和服務系統(tǒng)，漸近式推進智能傳感、智能維護、數(shù)字網(wǎng)絡化生產(chǎn)等。從而以“工具智能化”局部替代重復性、危險性、高耗時的勞動密集型、成本敏感型工作，提升生產(chǎn)制造系統(tǒng)的協(xié)作效能。三是基于需求拉動的產(chǎn)業(yè)融合策略。智能制造是基于用戶參與的生產(chǎn)制造體系，這為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供了廣闊的參與空間。類似美國的Google、中國的寒武紀等公司，廣大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以借助大數(shù)據(jù)、平臺經(jīng)濟等貼近終端用戶，通過研發(fā)機器智能、創(chuàng)新智能產(chǎn)品、推動智能應用，以商業(yè)模式創(chuàng)新和智能產(chǎn)品創(chuàng)新切入智能生產(chǎn)、智能服務領域，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)的跨界融合發(fā)展。

五、主要研究結論與展望

本文通過技術鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈互動升級的“三鏈互動模型”，論證了以下觀點：（1）企業(yè)向智能制造升級的核心內(nèi)容和主要特色是賦予生產(chǎn)制造體系智能決策能力（機器大腦）和智能感知網(wǎng)絡（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）;（2）主要發(fā)達工業(yè)國的智能化升級戰(zhàn)略均與其企業(yè)在全球分工體系中的地位、各自的競爭優(yōu)勢高度契合，是其制造文化和創(chuàng)新思想的沿續(xù)，中國不能簡單地照搬照抄，應當實施分類升級的策略;（3）技術引領和直接升級是領先企業(yè)（擁有壟斷勢力和技術優(yōu)勢的傳統(tǒng)制造企業(yè)）向智能制造轉型升級的主導策略;（4）中小制造企業(yè)應選擇技術嵌入的工具智能化升級路徑，漸近式推進智能化轉型升級;（5）擁有技術優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)公司可以選擇產(chǎn)品智能化和研發(fā)智能工具的需求拉動策略，以產(chǎn)業(yè)融合的方式切入智能制造領域。

展望未來，從傳統(tǒng)制造到數(shù)字制造再到智能制造，人類的生產(chǎn)制造方式正進入嶄新的發(fā)展階段。生產(chǎn)方式的變革、生產(chǎn)技術以及經(jīng)濟范式的轉變，將使智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡化協(xié)同成為產(chǎn)業(yè)組織的主要形態(tài)。未來，企業(yè)將主要圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行知識整合和知識創(chuàng)新，智能決策系統(tǒng)甚至會自行生產(chǎn)、創(chuàng)造超出人類認識的新知識、新技能，這將徹底改寫現(xiàn)有的技術升級路徑。而鏈主企業(yè)面對眾多的智能化生產(chǎn)主體，如何針對虛擬組織、機會網(wǎng)絡等新的產(chǎn)業(yè)組織方式，優(yōu)化網(wǎng)絡治理模式，不僅影響其產(chǎn)業(yè)組織的穩(wěn)定性和可靠性，更是決定其智能價值鏈地位的關鍵性因素。因此，關于智能網(wǎng)絡的知識創(chuàng)新、智能網(wǎng)絡組織治理將會進一步豐富本文的研究結論，這也是未來需要進一步深入研究的主要方向。

責任編輯：韓海燕