第三次工业革命及中国工业发展-社科院

1、第三次工业革命与中国工业发展第三次工业革命与中国工业发展黄黄 群群 慧慧20152015年年 4 4月月2020日日 北京北京提纲提纲 一、第三次工业革命提出的背景一、第三次工业革命提出的背景 二、第三次工业革命的内涵 三、第三次工业革命对我国的挑战 四、中国工业发展的现状与战略现实背景：发达国家的再工业化现实背景：发达国家的再工业化工业化是指一国或地区的经济结构由农业占统治地位向工业占统治地位转变的经济发展过程，也被认为是一个国家或者地区的经济现代化进程。从世界范围看，人类社会总体上仍处于工业化进程中。这一过程已经进行了近300年，但是，完全进入工业社会国家只有33个 国家，人口大约也只占世

2、界总人口的20%多。19701970年前年前19701970年代年代19801980年代年代19901990年代年代2000-20102000-2010国国家家卢森堡、挪威、日卢森堡、挪威、日本、美国、冰岛、本、美国、冰岛、瑞典、丹麦、英国、瑞典、丹麦、英国、芬兰、奥地利、荷芬兰、奥地利、荷兰、加拿大、德国、兰、加拿大、德国、比利时、法国、巴比利时、法国、巴哈马群岛哈马群岛以色列以色列(1971)(1971)、意、意大利大利(1973)(1973)、香港香港(1978)(1978)、爱尔兰爱尔兰(1980)(1980)、新加坡新加坡(1981)(1981)、澳门澳门(1982)(1982)、西

3、班牙西班牙(1987)(1987)、塞 浦 路 斯塞 浦 路 斯(1989)(1989)韩国韩国(1996)(1996)、希腊希腊(1996)(1996)、安提瓜和巴安提瓜和巴布达布达(1997)(1997)、葡萄牙葡萄牙(1997)(1997)、斯 洛 文 尼 亚斯 洛 文 尼 亚(2000)(2000)、马尔、马尔他他(2000)(2000)、特、特立尼达和多巴立尼达和多巴哥哥(2006)(2006)、阿、阿根廷根廷(2008)(2008)国际金融危机后世界主要发达国家重新认识到以制造业为主体国际金融危机后世界主要发达国家重新认识到以制造业为主体的实体经济的战略意义，并纷纷实施的实体经济的

4、战略意义，并纷纷实施“再工业化再工业化”战略。在战战略。在战略实施中需要寻找科技创新战略支撑点和经济增长的支柱产业，略实施中需要寻找科技创新战略支撑点和经济增长的支柱产业，以占领国际竞争战略制高点。以占领国际竞争战略制高点。能源领域能源领域：重大突破的是美国页岩气技术重大突破的是美国页岩气技术信息化领域信息化领域：制造业的数字化、智能化技术的突破和逐步深化，制造业的数字化、智能化技术的突破和逐步深化，则对世界未来经济竞争格局影响更为广泛和深刻则对世界未来经济竞争格局影响更为广泛和深刻。 美国、日本、德国等国的制造业发展战略规划与政策措施美国、日本、德国等国的制造业发展战略规划与政策措施国家主要

5、优势领域政府推动发展的主要战略规划、政策措施美国信息技术、生物技术、新材料、新能源、汽车等。“先进技术计划”、“先进制造技术计划”、“先进制造伙伴（Advanced Manufacturing Partnership, AMP）”计划 “下一代制造行动框架”、“国家信息基础设施（N）计划”、“集成制造技术路线图计划”、 “鼓励制造业创新”等。日本汽车、信息家电、机床、机器人、新材料、纳米技术、燃料电池等。“科学技术创造立国”、“制造业基础技术振兴基本法”、“新产业创造环境调整计划”、“智能制造系统计划”、“极限作业机器人研究计划”、“新产业创造战略”、“面向光辉日本的新成长战略”、“制造技术国

6、家战略展望”、“技术创新25法”等。德国机械制造、电子、汽车、化工等。“制造技术2000年框架方案”、“2000年度德国综合技术创新能力报告”、“微系统2000计划”、“面向未来的生产”、“德国21世纪信息社会行动计划”、“欧盟信息高速公路”、“欧盟框架计划”“国家电动汽车发展计划”等。战略目标战略目标思路思路措施措施推动创新和制造业的发展和推动创新和制造业的发展和扩张扩张推进财政改革和税法，减少行政推进财政改革和税法，减少行政管制和其他结构性的经营成本，管制和其他结构性的经营成本，创造就业创造就业国会要求相关部门减少管制的成本和负担；改革目前的双国会要求相关部门减少管制的成本和负担；改革目前

7、的双重课税；国会修改重课税；国会修改萨班斯萨班斯- -奥克斯利法案奥克斯利法案降低创业企业降低创业企业公开上市的门槛；将侵权诉讼的成本由目前占公开上市的门槛；将侵权诉讼的成本由目前占GDPGDP的的2%2%下降到下降到20202020年的年的1%1%；到；到20212021年财政负债减少年财政负债减少4 4万亿美元万亿美元扩大出口，减少贸易赤字，扩大出口，减少贸易赤字，增加市场覆盖，对其他国家增加市场覆盖，对其他国家的贸易保护做出反应的贸易保护做出反应利用多边对话促进形成新的贸易利用多边对话促进形成新的贸易协定，加强知识产权保护、标准协定，加强知识产权保护、标准实施和出口控制以促进高附加值实施

8、和出口控制以促进高附加值投资和出口投资和出口评估和培育美国的技术标准，推进自愿协商的标准制定过评估和培育美国的技术标准，推进自愿协商的标准制定过程；推进完善对外出口控制系统；启动自由贸易谈判；促程；推进完善对外出口控制系统；启动自由贸易谈判；促使中国实施永久性的专门知识产权活动；培育新兴技术标使中国实施永久性的专门知识产权活动；培育新兴技术标准，推进全球技术合作；更多地使用反倾销手段来抵制不准，推进全球技术合作；更多地使用反倾销手段来抵制不合理定价和补贴合理定价和补贴充分利用美国能够参与未来充分利用美国能够参与未来技能竞争的人才的能力和潜技能竞争的人才的能力和潜力力培养下一代的创新者、研究者和

9、培养下一代的创新者、研究者和技能工人技能工人通过移民政策改革吸引全球高端人才；扩大科学、技术、通过移民政策改革吸引全球高端人才；扩大科学、技术、工程和数学教育，并促进其与工厂的结合；小企业管理局工程和数学教育，并促进其与工厂的结合；小企业管理局设立鼓励退休管理者为企业家提供指导和咨询服务的项目；设立鼓励退休管理者为企业家提供指导和咨询服务的项目；针对针对2121世纪制造设立现代学徒制度世纪制造设立现代学徒制度通过智能创新和制造实现下通过智能创新和制造实现下一代生产率一代生产率培育国家先进制造集群、网络和培育国家先进制造集群、网络和合作关系，优先安排研发投资，合作关系，优先安排研发投资，部署新的

10、制造工具、技术和实施，部署新的制造工具、技术和实施，加速新奇产品的商业化和服务提加速新奇产品的商业化和服务提供供创造国家先进制造业集群网络和智能工厂生态系统；应用创造国家先进制造业集群网络和智能工厂生态系统；应用计算建模和模拟技术促进美国高效能运算能力达到超大规计算建模和模拟技术促进美国高效能运算能力达到超大规模级；通过国家数字工程和制造协会促进中小模级；通过国家数字工程和制造协会促进中小- -代工企业的代工企业的建模和建模和 模拟技术应用；加速国家实验室和大学的知识产权模拟技术应用；加速国家实验室和大学的知识产权共享和产业化共享和产业化通过下一代供应链网络、先通过下一代供应链网络、先进物流和

11、基础设施创造竞争进物流和基础设施创造竞争优势优势开发和部署具有智能性、可持续开发和部署具有智能性、可持续性、灵活性的能源、交通、生产性、灵活性的能源、交通、生产和信息基础设施和信息基础设施促进基础设施领域的公私合作，私有化大型基础设施项目；促进基础设施领域的公私合作，私有化大型基础设施项目；授权进出口银行自助国内的基础设施项目；通过鼓励能效授权进出口银行自助国内的基础设施项目；通过鼓励能效提升降低能源需求；改进网络基础设施提升降低能源需求；改进网络基础设施美国制造业行动计划美国制造业行动计划战略举措战略举措具体内容具体内容在关系国家安全的产业领域建立自主生产能力（启动资金3亿美元）从2011年

12、夏季开始，美国国防部、国土安全部、能源署、农业部、商务部及其他相关部门相互合作，整合现有的政府基金和未来预算(初步估计是3亿美元)，共同投资于关系国家安全和经济长远发展的战略性行业所需的创新技术。这主要包括微型高性能电池制造、先进复合材料、金属加工、生物制造以及新能源等技术 缩短关键原材料的生产和配置周期，及时保证制造业的原料需求（启动资金1亿美元）通过材料基因组计划(The Materials Genome Initiative)，投资1亿美元，培训并协助美国企业以高于现在一倍的速度和较低的成本发现、开发、生产和配置高端原材料。高端原材料能够为先进制造业，如清洁能源、国家安全产业带来巨大的收

13、益确立美国在下一代机器人技术领域的领导地位（启动资金7000万美元）国家科技基金会、国家航空航天局、美国国立卫生研究院和农业部共同提供7000万美元资金，用于支持下一代机器人技术的研发。该项投资力争使新一代机器人能够与人类密切合作，帮助制造业工人、医疗保健提供者、军人、外科医生、宇航员完成复杂危险和艰巨的任务提高制造业能源利用效率（启动资金1.2亿美元）美国能源部计划初步投入12亿美元，鼓励制造业创新技术研发，降低加工环节成本，提高能源利用效率其他战略举措(1)国防部设立先进制造业研究项目，目标是开发出满足国防部门需要的，能够快速设计、制造以及检测产品的新技术。(2)建立大学合作联盟制定技术创

14、新路线图，开发新的技术研发领域；(3)培训和教育下一代制造业工人美国美国“ 先进制造业伙伴计划先进制造业伙伴计划”主要战略及具体措施主要战略及具体措施8美国先进制造伙伴关系计划中的材料基因组计划（美国先进制造伙伴关系计划中的材料基因组计划（Materials Genome Project）人类基因组计划人类基因组计划材料基因组计划材料基因组计划人体的基因排列决定了人体机能人体的基因排列决定了人体机能材料中的原子排列和显微组织决定了材料中的原子排列和显微组织决定了材料的性能材料的性能测定、分析和储存人类基因组图谱测定、分析和储存人类基因组图谱寻找和建立材料从原子排列到相的形成到寻找和建立材料从原

15、子排列到相的形成到显微组织的形成到材料性能与使用寿命之显微组织的形成到材料性能与使用寿命之间的相互关系间的相互关系成功的关键成功的关键: 高通量快速的实验方法高通量快速的实验方法生物信息学生物信息学成功的关键成功的关键:高通量材料理论计算与模拟高通量材料理论计算与模拟高通量快速的实验合成与测试高通量快速的实验合成与测试材料性能数据库和信息学材料性能数据库和信息学扶持性基金扶持性基金主要用途主要用途“先进技术汽车制造贷款”项目(Advanced Technology Vehicles Manufacturing loan program)总投资超过24亿美元，用于支持加利福尼亚州、特拉华州、田纳

16、西州的厂家生产电动汽车，以力争在2015年有100万辆先进汽车投入使用“国家制造业创新网络基金”(National Network for Manufacturing Innovation fund)从2013年开始，总投资10亿美元，用于设立15个研究院，每个研究院都将联合大学、企业、政府等各方面力量，共同投资于新技术美国商务部先进制造技术基金从2012年开始，启动资金为1200万美元，目标是扫清新产品开发的技术应用的障碍中西部促进基金为美国中小制造企业配备免费的先进软件，进行数字技术设计美国国防部制造技术基金启动资金2400万美元，用于研发急需的透明装甲、潜水科技和目标系统，以提升国内制造

17、商的生产关系国家安全，国防部和其他联邦机构急需产品的制造能力 美国政府设立的制造业相关扶持性基金美国政府设立的制造业相关扶持性基金 理论背景理论背景 美国哈佛大学和美国哈佛大学和MITMIT等机构的一份研究显示，等机构的一份研究显示，在过去在过去6060多年间，由生多年间，由生产性部门产品复杂性所反映的一国生产性能力是所有预测性经济指标产性部门产品复杂性所反映的一国生产性能力是所有预测性经济指标中能够最好地解释国家长期增长前景的指标，国家间的生产性能力差中能够最好地解释国家长期增长前景的指标，国家间的生产性能力差异能够解释国家间收入差异的至少异能够解释国家间收入差异的至少70%70%，而制造业

18、中的专用设备、仪而制造业中的专用设备、仪器仪表、医疗器械、化学工业和数控机床等制造业是生产性部门中产器仪表、医疗器械、化学工业和数控机床等制造业是生产性部门中产品复杂度最高的行业。品复杂度最高的行业。 这意味着，虽然制造业在发达市场经济国家经济总量中的比重不断下这意味着，虽然制造业在发达市场经济国家经济总量中的比重不断下降，但制造业本身所蕴含的生产能力和知识积累却是关系一国经济长降，但制造业本身所蕴含的生产能力和知识积累却是关系一国经济长期发展绩效的关键。期发展绩效的关键。因此，制造业对于国民经济的意义，不仅仅在于因此，制造业对于国民经济的意义，不仅仅在于该部门直接创造了多少经济价值，更体现在

19、它对于国民经济长期增长该部门直接创造了多少经济价值，更体现在它对于国民经济长期增长的驱动作用（的驱动作用（Hausmann&HidalgoHausmann&Hidalgo，20112011） 。 以重振制造业和大力发展实体经济为核心的再工业化战略，并不以重振制造业和大力发展实体经济为核心的再工业化战略，并不是简单地提高制造业产值比例，而是通过现代信息技术与制造业是简单地提高制造业产值比例，而是通过现代信息技术与制造业融合、制造与服务的融合来提升复杂产品的制造能力以及制造业融合、制造与服务的融合来提升复杂产品的制造能力以及制造业快速满足消费者个性化需求能力快速满足消费者个性化需求

20、能力。这种制造业信息化与制造业服务化的趋势使得制造业重新获得竞这种制造业信息化与制造业服务化的趋势使得制造业重新获得竞争优势。金融危机后，随着对制造业发展的重视，在政府的大力争优势。金融危机后，随着对制造业发展的重视，在政府的大力推动下，推动下，制造业信息化和制造业服务化制造业信息化和制造业服务化成为世界工业化进程的两成为世界工业化进程的两个重要趋势。个重要趋势。Washington Post（2012.1.11） Why its Chinas turn to worry about manufacturing(为什么中国开始担心自己的制造业）America has been extremel

21、y worried about the loss of manufacturing to China. Seduced by subsidies, cheap labor, lax regulations, and a rigged currency, American industry has made a beeline to China. New technologies will likely cause the same hollowing out of Chinas manufacturing industry over the next two decades that the

22、U.S experienced over the past twenty years. Thats right. America is destined to once again gain its supremacy in manufacturing, and it will soon be Chinas turn to worry. there are three exponentially accelerating technologiesartificial intelligence, robotics, and digital manufacturingthat will resha

23、pe the competitive landscape for manufacturing. Specifically, these technologies will make manufacturing more creative, less expensive, more local and more personal. 提纲提纲 一、第三次工业革命提出的背景 二、第三次工业革命的内涵二、第三次工业革命的内涵 三、第三次工业革命对我国的挑战 四、中国工业发展现状与战略14 分类标志分类标志三次革命三次革命能源能源原材料原材料信息信息沟通沟通交通及基交通及基础设施础设施通用技术通用技术制

24、造范式制造范式第一次工业革命第一次工业革命煤炭煤炭熟铁熟铁通信、通信、印刷品印刷品蒸汽轮、蒸汽轮、火车；运火车；运河、铁路河、铁路蒸汽机蒸汽机（蒸汽时（蒸汽时代）代）单件小批机单件小批机械制造械制造第二次工业革命第二次工业革命石油与石油与电力电力钢铁钢铁电话电电话电报报汽车、飞汽车、飞机；高速机；高速公路、机公路、机场、港口场、港口电动机电动机（电气时（电气时代）代）大批量流水大批量流水线制造线制造第三次工业革命第三次工业革命新能源新能源复合材复合材料、纳料、纳米材料米材料互联网互联网新能源汽新能源汽车；信息车；信息网络网络计算机计算机（信息时（信息时代）代）个性化的数个性化的数字制造、智字制

25、造、智能制造能制造三次工业革命的划分排序名称2025年的潜在影响（万亿美元）1移动互联网移动互联网3.710.82知识型工作自动化知识型工作自动化5.26.73物联网物联网2.76.24云计算技术云计算技术1.76.25先进机器人先进机器人1.74.56自动或者半自动交通工具自动或者半自动交通工具0.21.97新一代基因组技术0.71.68能量储存0.10.693D3D打印打印0.20.610先进材料先进材料0.20.511先进油气田勘探开采技术0.10.512可再生能源0.20.31212种改变未来的颠覆性技术种改变未来的颠覆性技术麦肯锡全球研究机构（2013）17三大技术变革三大技术变革

26、大数据时代。大数据时代。iPhoneiPhone手机的运算能力能让上世纪手机的运算能力能让上世纪7070年代的年代的IBMIBM主机自愧不如。主机自愧不如。互联网正演变为互联网正演变为“云云”网络网络一个由数以千计的数据中心组成的网络，每一个由数以千计的数据中心组成的网络，每一个数据中心都可以让一个数据中心都可以让19901990年的任何一台超级计算机看上去像是洪荒年代的产年的任何一台超级计算机看上去像是洪荒年代的产物。惊人的数据处理能力使以往无法想象的服务和业务成为了可能。物。惊人的数据处理能力使以往无法想象的服务和业务成为了可能。 智能化生产。智能化生产。这是一个近乎完美的计算化设计和制造

27、的时代，它将令我们制造这是一个近乎完美的计算化设计和制造的时代，它将令我们制造产品的方式产生巨大改变，而这个时代的决定性力量将是高素质人才而不是廉产品的方式产生巨大改变，而这个时代的决定性力量将是高素质人才而不是廉价劳动力。价劳动力。 无线网络革命。无线网络革命。无线连接的成本快速下降，其意义如同电报和电话刚刚出现所无线连接的成本快速下降，其意义如同电报和电话刚刚出现所带来的深远影响。结合云计算，无线技术给所有地点的几乎所有人带来了低成带来的深远影响。结合云计算，无线技术给所有地点的几乎所有人带来了低成本的连接、信息和处理能力。本的连接、信息和处理能力。美国华尔街日报网站2012年2月22日文

28、章：科技引领的繁荣即将到来18柔性化制造柔性化制造20世纪世纪60-80年代年代机床机床流水线流水线CNCFMCFMS机器人机器人自动仓储自动仓储CADCAMMRPIICEERPSCMCRMECAM智能化制造智能化制造20世纪世纪80-90年代年代网络化制造网络化制造2000-?刚性化制造刚性化制造20世纪初世纪初-60年代年代Flexible Manufacturing SystemRigid Manufacturing SystemSmart Manufacturing SystemNetwork Manufacturing System绿色化制造绿色化制造2010-?全球化制造全球化制造

29、2000-?Green Manufacturing SystemGlobal Manufacturing System规模化生产规模化生产生产线& 自动化灵活制造灵活制造计算机网络控制与机器人计算机集成制造计算机集成制造CAD/CAM, DNC& 机器人精益制造精益制造全面质量管理与工程工具精准制造精准制造TQM, MRP II &工程工具并行工程并行工程CAX &engineering tools敏捷制造敏捷制造数字化制造数字化企业高效能运算、超级宽带、激光粘结、新材料高效能运算、超级宽带、激光粘结、新材料“第三次工业革命”不能理解为由3D打印、计算机模拟等个

30、别新的制造技术和设备的出现和应用引起的突变，实质是一个内涵丰富的、多层次的、已经发生突破但仍处于演进中的工业系统变革。19柔性制造系统和可重构生产系统柔性制造系统和可重构生产系统人工智能、数字制造、工业机器人人工智能、数字制造、工业机器人、3D3D打印打印这些基础技术的技术成熟度和经济成本已经达到了使其在制造领域进行较大规模应用和推广的水平。例如，1992年，1M数据的平均传输成本为222美元、存储的成本569美元，2010年，相应成本分别为0.13美元和0.06美元。信息物理融合系统（CPS)20这些基础技术的技术成熟度和经济成本已经达到了使其在制造领域进行较大规模应用和推广的水平。例如，1

31、992年，1M数据的平均传输成本为222美元、存储的成本569美元，2010年，相应成本分别为0.13美元和0.06美元。历史憎恶跳跃，大的变化和经济革命都不是突然来临的，它们必定是经过了周全的和长期的准备。可是，连续性并不排斥变化，甚至是剧烈的变化！ 戴维.S.兰德斯著，国富国穷. 数字制造数字制造 描述： 数字制造技术是指对制造过程进行数字化描述来完成产品设计和制造的过程，该技术以制造过程的知识融合为基础、以数字化建模仿真与优化为特征，在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，然后分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制

32、造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品。 优势：设计可视化、制造清晰化、营销精准化21 人工智能人工智能 描述：人工智能也称机器智能，最初在1956年美国达特茅斯学院学会上提出的，经过几十年的发展，人工智能已成为一个包括分布式人工智能与多智能主体系统、人工思维模型、知识系统、知识发现与数据挖掘、遗传与演化计算、人工智能应用等在内的庞杂知识和技术体系。如今，该技术正被不断应用于生产制造行业，成为实现生产制造知识化、自动化、柔性化和对市场快速反应的关键技术，使传统制造转型升级为“智能制造”。 优势：自行决策、自行维护、自行学习、自行组织22 2012年11月14日，在美国犹他州盐湖城的2012超

33、级计算大会上，IBM的计算机专家提交了一份标题是“1014”的报告。报告所描述的研究被媒体称为“认知计算的里程碑”。使用了世界上运算速度最快的96台计算机，研究人员制造出了包含5300亿个神经元（接受信号并处理信息）和100万亿个突触（学习和记忆）的人造“大脑”。这是迄今为止对大脑的最大规模的模拟。 2029计算机通过图灵测试(2014年最新报告19岁的乌克兰男孩通过了图灵测试） 信心来自于摩尔定律：18到24月计算机运算速度翻倍 （深蓝1997年击败世界象棋冠军；5年后8台个人电脑就达到同样的运算能力）23 工业机器人工业机器人 描述：工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能

34、等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。现在，在工业发达国家中，工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流等诸多领域中。 优势: 提高生产效率，改善劳动条件，具有自适应和感知能力24工业机器人的组成部分工业机器人的组成部分4界面型 RT备注：普及要素的应对顺序 节省费用， 客户端， 可信性产品组装型RT : 可用于家电、汽车工艺等各种制造业，重要的

35、是开发扩大组装产品用途的客户端和建立可信性产品组装型 RT备注：普及要素的应对顺序 可信性可信性， 节省费用， 客户端界面型RT : 除了工业机器人领域之外，还可用于远程医疗等服务领域，最重要的是系统的可信性和安全性，普及期则需要通过开发客户端实现内容的多样化 启示未来的机器人产业是需要开发多样化的发展模式并要从战略角度考虑 类别类别早期投资功率 /速度反复性操作变更应对空间残酷的操作手工操作优劣劣较优优劣机器人一般一般优一般一般优专用机器劣优优劣劣优机器人产业对国民经济做出的贡献主要表现在改善生活质量、提高安全性等 - 在制造业生产现场，通过投入使用机器人不仅能提高产能，而且还能改善作业环境

36、和雇佣环境的质量，比如可替代单纯的重复性工艺、可摆脱有害的作业工程等- 以每万名从业人员所运营的机器人台数比较，韩国是以287台仅次于日本的306台，机器人运营密度相当高- 尤其是政府的各种机器人政策开始相继落实到位的2010年，韩国赶超德国跃居世界第二位，这一点很值得关注主要国家每万名从业人员的机器人运营台数趋势比较资料：朴光淳等, 机器人产业的结构变化和产业相关分析, 产业研究院, 2012.10.(单位 : 台)韩国 日本 德国 台湾 意大利随着生产现场引进机器人的数量逐渐加大，国内外的主要需求是机器人的速度、准确度及处理速度和用户的便利性提高- 从ABB公司在SIMTOS 2014 (

37、首尔国际生产制造技术展)上介绍的IRB360情况来看，与原先的机器人比较，大大改善了用户的便利性 * 使用已改善的图示和3D模拟，诱导易于操作同时还要值得瞩目的一点，延长服务检查周期和期限最小型机器人也陆续推出 * ABB公司的大型产业用机器人IRB6700的平均故障时间间隔改善到40万小时 提高机器人用户的便利性 ABB公司的相关机器人产品 主要国家汽车产业工业机器人密度对比主要国家汽车产业工业机器人密度对比 主要国家电子产业工业机器人密度对比主要国家电子产业工业机器人密度对比主要国家食品饮料产业工业机器人密度对比主要国家食品饮料产业工业机器人密度对比 主要国家化工产业工业机器人密度对比主要

38、国家化工产业工业机器人密度对比根据IFR 统计，我国工业机器人市场占全球市场的比重自2000 年以来持续增长，即使在2009 年金融危机时，也未改变这种趋势。2012 年中国市场的占比达到16.28%，当年新安装工业机器人达到2.69 万台。中国年新增安装机器人的增速连续10 年高于全球市场增速，个别年份远高于全球增速，无疑中国是在全球工业机器人最重要的市场之一。国际机器人联合会（IFR）预测，到2014-2015 年中国将成为全球最大的工业机器人市场。中国（2012）与日本（1980-1981）在经济、人口、国家政策、国际环境和市场普及程度上都较为相似：70 年代末日本步入工业化后期，维持经

39、济增长亟需提高效率与推动创新；80 年代人口增长率低于0.8%，劳动力短缺使制造业用人成本快速上升，促使企业使用工业机器人补充和替代人工劳动；政府的鼓励政策与协会的推动增强了企业使用工业机器人的动力；这三个因素推动了日本工业机器人行业在80 年代快速成长。 80 年代是日本工业机器人行业的快速成长期。跟据日本机器人协会的统计数据，工业机器人销售额有1980 年769亿日元增加到1990 年的3023 亿日元，复合增长率31.5%。 经济结构转型的“推力”、人口结构变化造成劳动力短缺与制造业用人成本趋势性上升的“拉力”和政府政策扶持的“催化力”将触发国内工业机器人市场蓬勃发展。 预计至2020

40、年,中国主要制造业从业人员总数为4240 万人，主要应用工业机器人的汽车产业密度达到700 台/万人，通信电子制造产业达到350 台/万人，橡胶塑料产业达到150 台/万人；届时我国工业机器人的保有量将达到约60 万台，2020 年前行业的复合增速有望达到25.1%。预计至2020 年，中国工业机器人的规模约1000-1300亿元；估计年销售额复合增速超36.7%。2020 我国核心制造业细分行业工业机器人保有量和密度预测我国核心制造业细分行业工业机器人保有量和密度预测 上海可能成为国内最大的机器人产业集聚区，目前宝钢集团、上海电气正积极研究介入机器人产业，浦东和宝山有可能成为国内最重要的机器

41、人产业园区。根据规划，到2015 年上海机器人产业产值力争达到200 亿元，2020 年达到600 亿元到800 亿元，占全国50%以上的份额。 添加制造添加制造（3D3D打印机）打印机） 描述：通过利用RAPID PROTOTYPING（简称RP技术,是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的集成, 基本原理是分层制造，逐层叠加)工艺“打印”实物产品，一次成型而不再需要像传统制造工艺那样先制造零部件再拼接组装。 3D打印机出现在上世纪80年代，是利用光固化、熔融沉积成型等技术的快速成型装置，与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末(非金

42、属、金属）等“打印材料”,通过电脑控制将材料层层叠加制造产品。 优势：简化制造工艺：无需模具，降低制造成本：增量生产； 提高设计效率：及时反馈，加快市场响应：快速成型41研发机构研发机构3D3D打印技术应用打印技术应用20102010年年2 2月月I Invetechnvetech和和OrganovoOrganovo医学公医学公司司3D3D生物打印机：打印所需细胞、人生物打印机：打印所需细胞、人体组织和器官体组织和器官20102010年年9 9月月美国科学家美国科学家塑料立体物品打印机：假肢塑料立体物品打印机：假肢20102010年年1111月月美国美国StratasysStratasys公司

43、和加拿大公司和加拿大Kor EcologicKor Ecologic公司公司汽车打印机：汽车打印机：UrbeeUrbee双座汽车双座汽车20102010年年1212月月美国康奈尔大学美国康奈尔大学食物打印机：食物食物打印机：食物20112011年年1 1月月美国美国MakerBotMakerBotThing-O-MaticThing-O-Matic塑料打印机：浴缸塑料打印机：浴缸塞、塑料瓶、镜框、支架垫、螺帽塞、塑料瓶、镜框、支架垫、螺帽20112011年年7 7月月20132013年年5 5月月英国埃克塞特大学英国埃克塞特大学FASOTECFASOTEC的医学工程公司的医学工程公司3D3D巧

44、克力打印机：巧克力日用品和巧克力打印机：巧克力日用品和服装服装怀孕怀孕8 8个月时打印模型个月时打印模型3D打印技术最新应用提纲提纲 一、第三次工业革命提出的背景 二、第三次工业革命的内涵 三、第三次工业革命对我国的挑战三、第三次工业革命对我国的挑战 四、中国的工业发展现状与战略工业社会四种制造范式的比较工业社会四种制造范式的比较制造制造范式范式特点特点典型典型案例案例竞争的竞争的关键资关键资源源技术基础技术基础战略决战略决策关键策关键维度维度产业组织产业组织特点特点单件小批单件小批生产范式生产范式丰富的产品多样性；单件丰富的产品多样性；单件或者小批生产；客户拉动或者小批生产；客户拉动型的商业

45、模式；通用机械型的商业模式；通用机械；高技能的工人；高技能的工人；“第一第一次工业革命次工业革命”的结果的结果1919世世纪末纪末生产生产汽车汽车技能工技能工人、通人、通用机床用机床18761876年年磨床的出磨床的出现；现；18821882年年电站的开电站的开发发客户喜客户喜好好技术能力技术能力主要体现主要体现为个人技为个人技能，大量能，大量小规模的小规模的手工作坊手工作坊大规模生大规模生产范式产范式有限的产品种类；大批量有限的产品种类；大批量的产品数量；生产推动型的产品数量；生产推动型的商业模式；尽可能用机的商业模式；尽可能用机器替代人工；标准化的设器替代人工；标准化的设备和流水线；相对低

46、技能备和流水线；相对低技能但高熟练度的工人；但高熟练度的工人；“第第二次工业革命二次工业革命”的结果的结果福特福特T T型车型车的流的流水线水线生产生产大规模大规模的流水的流水线线可更换的可更换的、高质量、高质量的零部件的零部件成本、成本、产能和产能和主导的主导的消费需消费需求求产业资本产业资本不断向大不断向大企业集中企业集中；高度一；高度一体化体化工业社会四种制造范式的比较工业社会四种制造范式的比较制造制造范式范式特点特点典型典型案例案例竞争的竞争的关键资关键资源源技术基础技术基础战略决战略决策关键策关键维度维度产业组织产业组织特点特点大规大规模定模定制范制范式式丰富的产品组合；相对低的价丰

47、富的产品组合；相对低的价格；商业模式兼具生产推动和格；商业模式兼具生产推动和需求拉动的特点；生产管理的需求拉动的特点；生产管理的作用和复杂程度提高；用人员作用和复杂程度提高；用人员的技能弥补机器本身的不足；的技能弥补机器本身的不足；“第三次工业革命第三次工业革命”孕育阶段孕育阶段的产物的产物DELLDELL的大的大规模规模定制定制柔性制柔性制造系统造系统；运营；运营管理能管理能力；工力；工人技能人技能模块化设模块化设计；计算计；计算机和信息机和信息技术在制技术在制造过程中造过程中的大规模的大规模应用应用产品组合产品组合和细分市和细分市场、质量场、质量产业链逆向产业链逆向分解，非核分解，非核心模

48、块和制心模块和制造环节大量造环节大量外包外包全球全球个性个性化制化制造范造范式式满足个人的独特需求；进一步满足个人的独特需求；进一步解决了产量和生产成本之间的解决了产量和生产成本之间的矛盾；生产系统本身可以进行矛盾；生产系统本身可以进行重构，从而满足产能和产品功重构，从而满足产能和产品功能的任意调整；能的任意调整；“产品产品- -工艺工艺- -商业模式商业模式”一体化；一体化；“第三次第三次工业革命工业革命”取得突破和深入发取得突破和深入发展后的产物展后的产物3D3D打打印在印在航空航空和汽和汽车制车制造业造业的应的应用用可重构可重构生产系生产系统；技统；技术平台术平台；人的；人的技能和技能和

49、知识知识基于模块基于模块的开放架的开放架构；人工构；人工智能、数智能、数字制造、字制造、工业机器工业机器人、添加人、添加制造技术制造技术对多样化对多样化、多变市、多变市场需求的场需求的快速反应快速反应产业组织向产业组织向网络化和生网络化和生态化发展；态化发展；研发、设计研发、设计的社会化参的社会化参与与48产业组织视角：产业组织视角：第一，第一，直接从事生产制造的人数的将减少，直接从事生产制造的人数的将减少，少量少量 “现代机械和知识现代机械和知识型员工型员工”对对大量大量“传统机械和简单劳动传统机械和简单劳动力力”逐步进行替代逐步进行替代，劳动成，劳动成本本在整个生产成本中的比例也将随之下降

50、。在整个生产成本中的比例也将随之下降。对于我国的竞争而言，对于我国的竞争而言，可能会可能会进一步弱化我国的要素成本优势。进一步弱化我国的要素成本优势。富士康机器人上岗 生产线由30人减至5人; “我们必须开始在这个生产流程中增加更多的价值，否则，我们就很难吸引到年轻一代的工人。2005年中国劳动力平均成本是美国劳动力成本的22%，但2010年这一数值达到了31%，到2015年左右，将达到60%左右。49第二，第二，未来未来竞争的关键是企业具有快速响应市场个性化需求的品竞争的关键是企业具有快速响应市场个性化需求的品种适应能力种适应能力，而大规模定制和全球个性化制造范式的优势而大规模定制和全球个性

51、化制造范式的优势体现在体现在对市场需求的快速反应和提供个性化产品。对市场需求的快速反应和提供个性化产品。由于为更贴近市场，更快响应市场需求，企业会更多选择在消费地进行本地化制造。对我国而言，许多产业大量进口原材料和关键零部件进行加工组装生产最终消费品，其受影响的范围和深度要大于其它国家。50第三，制造业的数字化、智能化的趋势第三，制造业的数字化、智能化的趋势加快了制造业和服务业加快了制造业和服务业深度融合的趋势，深度融合的趋势，不仅使得制造业和服务业空间上更为集中，不仅使得制造业和服务业空间上更为集中，而且二、三产业的界线模糊化而且二、三产业的界线模糊化。以3D打印机为代表的个性化制造和网络开

52、放社区的发展将大大促进以个人和家庭为单位的“微制造”和“个人创业”等极端分散组织方式的发展，研发、设计的社会化参与，“创客” (hacker)时代到来了。设计、开发、制造和使用的设计、开发、制造和使用的“线性过程线性过程”将发展成将发展成“一体化并一体化并行行”过程过程“第三次工业革命第三次工业革命”加快了制造业服务化趋势加快了制造业服务化趋势由于现代制造系统与服务业的深度融合，发达国家在高端服务业形成的领先优势也可能被进一步强化。制造业服务化是指企业以顾客为中心，提供更加完整的“包（bundles）”，包括物品、服务、支持、自我服务和知识等，即制造业服务化是制造企业的角色由物品提供者向服务提

53、供者转变。产出服务化的演进包括四个阶段，即物品物品和附加服务物品服务包基于物品的服务或功能 制造业服务化及其影响制造业服务化及其影响服务和制造：从分离到整合服务和制造：从分离到整合服务种类服务种类2009年年2007年年1设计和研发服务23.21%21.92%2系统解决方案15.92%15.70%3零售和分销服务12.33%11.94%4维修和支持服务12.14%12.18%5安装和运行服务5.35%5.10%6金融服务4.89%3.83%7财产和房地产服务3.80%3.89%8咨询服务3.37%2.69%9外包和经营服务2.06%1.07%10采购服务1.46%1.68%11租赁服务1.18

54、%1.15%12运输服务0.19%0.20%全球上市公司制造企业提供服务类型全球上市公司制造企业提供服务类型资料来源：Neely（2011）主要国家制造业服务情况主要国家制造业服务情况：制造业上市公司服务业产出占比：制造业上市公司服务业产出占比(2007、2009年年)（数据来源：Neely(2011)） 产业结构升级的方向从单纯提升服务业比例向促进制造业和生产业结构升级的方向从单纯提升服务业比例向促进制造业和生产性服务业相互增强发展转变。产性服务业相互增强发展转变。 过去有关我国产业结构问题的政策辩论，常常围绕“工业比重是否太高、服务业比重是否太低”展开。由工业产品复杂性所反映的一国制造业能

55、力是一国经济长期稳定发展的关键，产业结构调整方向不能一味地强调提升服务业所占比例，单纯从统计意义上的产业比重的角度来判断产业结构的合理性是不合适的。 制造业服务化的发展趋势不仅指出了这种非此即彼式思路的狭隘性，而且现实地指示出产业结构从制造业为主向服务业为主转换的核心是制造业与生产性服务业的相互促进发展。我国未来的工业化将在相当长时期内保持这种制造业和生产性服务业相互增强发展的局面。 56第四第四，在产业价值链上的，在产业价值链上的制造的制造的战略地位将变得与研发和营销同等重战略地位将变得与研发和营销同等重要，甚至超越其他的价值创造环节，要，甚至超越其他的价值创造环节，“微笑曲线微笑曲线”有可

56、能变成有可能变成“沉默沉默曲线曲线”、甚至、甚至“悲伤曲线悲伤曲线”。“第三次工业革命第三次工业革命”为发达工业国家重为发达工业国家重塑制造业和实体经济优势提供了机遇，曾经为寻找更低成本要素而从塑制造业和实体经济优势提供了机遇，曾经为寻找更低成本要素而从发达国家转出的生产活动有可能向发达国家回溯导致制造业重心再次发达国家转出的生产活动有可能向发达国家回溯导致制造业重心再次向发达国家偏移，向发达国家偏移，传统传统“雁阵理论雁阵理论”所预言的后发国家产业赶超路径所预言的后发国家产业赶超路径可能被封堵可能被封堵。近年来，以福特、GE为代表的美国制造业企业明显加大了在本土的投资规模（技术密集型、劳动集

57、约型）；2012年底，库克就宣布将在2013年投资1亿美元，把部分电脑生产线转移回美国。富士康2012年12月：“我们带到美国的任何制造工作都需要利用比中国低成本的工人有更高价值的工程人才”；波士顿咨询集团最近甚至预测，2020年将会有多达60万个制造业岗位从中国返回美国。57企业管理视角企业管理视角第一，生产管理：从低成本、大批量向快速响应消费者的需求转第一，生产管理：从低成本、大批量向快速响应消费者的需求转变变以重排、重复利用和更新系统组态或子系统的方式，实现快速调试以及制造，以重排、重复利用和更新系统组态或子系统的方式，实现快速调试以及制造，具有很强的包容性、灵活性以及突出的生产能力具有

58、很强的包容性、灵活性以及突出的生产能力纽约日报报道纽约日报报道：飞利浦电子公司设在荷兰的一个工厂里有飞利浦电子公司设在荷兰的一个工厂里有128部具有高超部具有高超柔韧性的工业机器人，可以永不停息的工作，来完成工人无法完成的精细工作柔韧性的工业机器人，可以永不停息的工作，来完成工人无法完成的精细工作突破福特模式下低成本的大规模生产，也区别于高成本的个性化定制，生产企突破福特模式下低成本的大规模生产，也区别于高成本的个性化定制，生产企业在差异化产品和生产成本之间寻求着有效平衡业在差异化产品和生产成本之间寻求着有效平衡58第二，人力资源管理：逐步实现少量第二，人力资源管理：逐步实现少量“现代知识型员

59、工现代知识型员工”对大量对大量“传统简单劳动者传统简单劳动者”的替代的替代 激励理论激励理论:激励保健双因素理论激励保健双因素理论 可激励不可压榨的要求日益强烈；可激励不可压榨的要求日益强烈； 员工持股的必要性增加员工持股的必要性增加第三，营销管理：产品与服务日趋融合第三，营销管理：产品与服务日趋融合企业不仅仅单纯追求核心产品优势，也不仅仅试图通过售后服务等手段企业不仅仅单纯追求核心产品优势，也不仅仅试图通过售后服务等手段来实现推销，而是要通过提供基于产品的服务实现营销。来实现推销，而是要通过提供基于产品的服务实现营销。59第四，战略管理：从核心能力战略向平台战略转变第四，战略管理：从核心能力

60、战略向平台战略转变平台战略的精髓，在于打造一个完善的、成长潜能强大的平台战略的精髓，在于打造一个完善的、成长潜能强大的“生态圈生态圈”。它。它拥有独树一帜的精密规范和机制系统，能有效激励多方群体之间互动，达成平拥有独树一帜的精密规范和机制系统，能有效激励多方群体之间互动，达成平台企业的愿景。台企业的愿景。纵观全球许多重新定义产业架构的企业，我们往往就会发现它们成功的关纵观全球许多重新定义产业架构的企业，我们往往就会发现它们成功的关键键建立起良好的建立起良好的“平台生态圈平台生态圈”，连接两个以上群体，弯曲、打碎了既有，连接两个以上群体，弯曲、打碎了既有的产业链。的产业链。60第五，组织管理：从层级结构向网络结构转变第五，组织管理：从层级