全球智能工业革命:美国

2017-05-04 12:23:31·
 
在2011年汉诺威工业展上,德国提出工业4.0概念,并在2013年的汉诺威工业展上正式公布并上升到国家战略, 开启了新一轮工业竞争的序幕。美国2009年12月公布《重振美国制造业框架》,2011年6月和2012年2月相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,2012年3月提出了国家制造业创新网络(NNMI)计划,在制

在2011年汉诺威工业展上,德国提出工业4.0概念,并在2013年的汉诺威工业展上正式公布并上升到国家战略, 开启了新一轮工业竞争的序幕。


美国2009年12月公布《重振美国制造业框架》,2011年6月和2012年2月相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,2012年3月提出了“国家制造业创新网络(NNMI)计划”,在制造业的4个重点领域列出了9个创新中枢项目,2013年又发布《制造业创新中心网络发展规划》。


日本在2015年6月公布了《2015年版制造业白皮书》,将人工智能和智能ICT作为转型升级的轴心。


韩国提出了《制造业创新3.0战略行动方案》,在3D打印、大数据、物联网、ICT服务等8项核心智能制造技术中发力。


法国提出了《工业新法国2.0》,将智慧物流,新能源开发、智慧城市、未来交通等9个重点领域作为改革的重心。


2015年3月中国正式出台《中国制造2025》,作为下一个10年中国制造业的行动纲领。


工业领域的新一轮全球范围内的竞争已经拉开大幕,竞争的主题是工业制造智能化,是什么原因促使上述这些制造业大国强国主动或被动的变革,他们各自的竞争战略是什么,为什么制定这样的战略,实施的情况又如何?中国自己的策略有什么不同,可以借鉴其他国家的哪些部分?


  下面我们就通过对各国工业和制造业的特点和优劣势,各大巨头公司布局策略,以及创业和投资情况的分析来找找答案。


美 国
在美国,你去任何一家商店,都可能找到中国制造的产品,在西部,尤其是硅谷很难感受到制造业的存在,大家的焦点都在Google, Facebook, Uber, Airbnb, 当然有apple,但也是“Designed in California, made in China" 即使在东部五大湖区传统的美国制造业中心,底特律和匹兹堡等老工业城市的产业衰退和人口减少,让我们也对美国的制造业会表示怀疑。
但是事实如何? 中国是在2010年才超越美国成为第一制造大国,而在此之前美国保持了一个多世纪的制造业大国地位,并曾在20世纪50年代,占据世界制造业40%。GE通用电气公司采用的6-sigma 六西格玛企业流程管理体系曾是全世界生产型企业的学习对象。
后来美国经济转向金融化,制造业产能和岗位对外转移,导致了包括高科技产业在内许多产业的竞争力下滑。也给了中国机会。在金融危机前美国制造业的特点是制造环节与服务环节分离,服务环节主导控制制造环节的微笑曲线产业分工模式,获取产业链中的高价值部分是美国以服务大国主导全球制造业格局的核心支撑。
但金融危机后,这种模式开始暴露出问题:一是新兴国家技术能力提升和产业升级,使服务环节的控制力快速减弱;二是智能制造和个性化定制等新产业革命发展趋势,开始形成制造环节与服务环节在同一区域布局的新型生产组织方式。
2008年金融危机之后,美国重新认识到制造业的重要性,欧巴马提出了制造业重返美国计划,先进制造业计划,自2010年以来已经创造了近80万个制造业就业岗位。而这一届的强势总统特朗普,从开始竞选时就把要把制造业拉回美国作为最重要的核心之一,并威胁对在美国境外设厂,销回国内的产品征收35%的高税。
· 美国制造业优势
根据德勤2016年全球制造业竞争力指数分析:
1.美国在创新方面领先许多发达和新兴国家。美国是基础研究投入最多的国家,2013年投入的费用达 644 亿美元,而作为第二大投入国的日本费用为 160 亿美 元,远落后于美国。因此,2014 年美国申请的专利最多,达到 61,492 件,占全球申 请总量的 29%。
2. 美国有着出色的创新生态系统,工业、创业 公司、实验室和大学在研发上进行合作,以增强制造优势。
3. 美国是世界上劳动生产率最高的国家之一,2014 年每位雇员创造的价值为110,050 美元(与2011购买力平价中国际元保持不变)
4. 为国家实验室与大学提供研究支持: 美国 的国家实验室和大学享有稳健的研究资金制度。 能源部下设17个国家实验室,被誉为基础研究的先驱,其研发的开创性技术每年创造210亿美元的价值
5. 强大的信息产业
信息革命是由美国领导的,几十年间美国产生了大量的优秀互联网企业,半导体和高精尖制造业。
美国开始部署先进制造业,对应于工业4.0的美国工业互联网是美国实现工业智能的策略。
· 何为工业互联网
与德国人按照工业革命的代次逻辑来推倒出工业4.0,美国人则是在更大的维度上分析现在的时代,美国人的起点仍然是工业革命,从蒸汽机开始商用之后到互联网信息革命前之间各次工业的变革都在工业革命的范畴中,这段时间内工业革命的潮流推动了全世界的经济和社会发展,而后来的互联网革命则替代了工业革命推动人类的进步和发展,而互联网革命也在近年渡过了它的高峰期,当下则是工业革命和互联网革命相结合的年代,为第三波创新浪潮。


工业互联网革命浪潮
工业互联网是指全球工业系统与高级计算、工业大数据分析、传感技术以及互联网连接融合的结果。它通过智能机器间的连接并最终将人机连接,结合软件和大数据分析,重构全球工业、激发生产力。工业互联网比现在的互联网更强调数据,更强调充分的连接,更强调数据的流动和集成以及分析和建模,这和互联网是有所不同的。
工业互联网的本质是要有数据的流动和分析。在全面互联的基础上,通过数据流动和分析,形成智能化变革,形成新的模式和新的业态。互联是基础,互联解决了通信的基本,更重要的是数据端到端的流动,跨系统的流动,在数据流动技术上充分分析、建模。智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸是在互联的基础上,通过数据流动和分析,形成新的模式和新的业态。
工业互联网的精髓是下面三种元素的融合:
智能机器:以崭新的方法将现实世界中的机器、设备、团队和网络通过先进的传感器、控制器和软件应用程序连接起来。
高级分析:使用基于物理的分析法、预测算法、自动化和材料科学,电气工程及其他关键学科的深厚专业知识来理解机器与大型系统的运作方式。
工作人员:建立员工之间的实时连接,连接各种工作场所的人员,以支持更为智能的设计、操作、维护以及高质量的服务与安全保障。


工业互联网三大元素
将这些元素融合起来,将为企业与经济体提供新的机遇。例如,传统的统计方法采用历史数据收集技术,这种方式通常将数据、分析和决策分隔开来。伴随着先进的系统监控和信息技术成本的下降,工作能力大大提高,实时数据处理的规模得以大大提升,高频率的实时数据为系统操作提供全新视野。
机器分析则为分析流程开辟新维度,各种物理方式之结合、行业特定领域的专业知识、信息流的自动化与预测能力相互结合可与现有的整套“大数据”工具联手合作。
最终,工业互联网将涵盖传统方式与新的混合方式,通过先进的特定行业分析,充分利用历史与实时数据。
美国认为工业互联网将会大大提高生产效率,减少能源消耗,即使效率只提高1%,也能让企业在原材料不变的情况下获得更多收益。