我國“工業4.0”產業集群發展策略研究

劉光富 嚴榮愛 陳曉莉

摘要：文章首先概括了“工業4.0”發展的國內外現狀和環境，認為我國有必要在工業發達區域和行業企業進行“工業4.0”發展的先行先試，以帶動我國工業體系的整體進步；其次，利用我國的國情優勢，通過產業集群的發展方式推進“工業4.0”在我國的發展；文章還對“工業4.0”發展的驅動力進行了逐一分析。全文為我國“工業4.0”產業集群的發展初步勾畫了一套完整的策略體系。

關鍵詞：工業4.0；產業集群；發展策略

一、 引言

習近平總書記曾指出“即將出現的新一輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史性交匯，為我們實施創新驅動發展戰略提供了難得的重大機遇”。作為這次新產業變革的體現形式之一，“工業4.0”是生產制造模式的變革，標志著工業生產進入互聯網時代，以網絡物理生產系統為基礎，生產制造系統將采用互聯網的嵌入系統、以及物聯網和基于WEB的服務，是人、物、產品聯動的互聯網自動化的生產制造模式。“工業4.0”可以有效地幫助我國工業經濟的轉型升級，符合國家通過信息化帶動工業化，走新型工業化之路的發展戰略，從而實現產業結構的優化調整和升級。

二、 國內外“工業4.0”發展現狀

“工業4.0”的概念首次出現于2011年的漢諾威工業博覽會。一經推出，即產生巨大連鎖反應，德國在2013年將之上升為國家戰略，由國家職能部門大規模組織眾多單位聯合推進。對于工業革命的發展演化歷史，根據德國的一般分法，目前西方發達國家處于“工業3.0”階段，正積極邁向“工業4.0階段”。如圖1所示，可見工業革命的發展演化時間、標志和生產制造模式的變化。

因為工業是一個國家的基礎，為了能在新經濟時代不落伍，其它發達國家也推出了各自的工業振興計劃。美國的工業互聯網的核心理念與“工業4.0”基本相同，美國政府在2012年提出了“先進制造業國家戰略計劃”；在2013年，法國政府推出了“新工業法國”，英國政府推出了“工業2050戰略”；日本政府在最近版本的“制造業白皮書”中格外強調了日本需要應對新制造模式的變革。

2015年5月，國務院公布了《中國制造2025》，強調科技創新，大力發展高端制造業，提高制造業的技術含量。必須要清醒的認識到，由于我國目前制造業的實際水準與發達國家的差距，決定了國家的整體制造業政策必須結合具體國情，而不能照搬發達國家政策。德國“工業4.0”重點在于生產制造模式的革命，而《中國制造2025》的重點在于產業結構調整，內容有相同部分，但發展目標差異挺大。

但我國幅員遼闊，工業發達地區和一些先進制造業企業完全可以開展“工業4.0”的發展；特別是工業配套比較完善的經濟發達地區，經過三十多年改革開放的大發展，擁有了非常雄厚的工業基礎，非常適合“工業4.0”產業集群的發展，可以先行先試，從而帶動我國整個工業體系實力的提升，這也是在中國研究發展“工業4.0”的意義所在。

三、 我國“工業4.0”產業集群發展戰略框架

目前，世界經濟已經進入新經濟時代，互聯網進入工業領域勢不可擋，傳統工業企業面臨諸多挑戰。經濟發展受全球化、靈活性、可持續發展和經濟周期影響巨大；產品生產面臨小批量、多品種的需求，產品生命周期縮短，價格下降和成本壓力增加，資本市場需要快速的投資回報期，資源短缺需要能源利用提高效率；網絡時代的客戶需求將是多樣化和個性化，以往大規模單品制造模式已經越來越不適應互聯網時代的市場需求。

面對新的發展危機，面對新的國際工業界競爭趨勢，我國工業發達地區和領頭企業應及時跟進“工業4.0”的發展節奏，做到有所作為，可以通過產業集群式發展的方式來進行新一輪工業領域的國際競爭，完全可以通過彎道超車的方式，在某些領域和行業趕超發達國家；因為中國有強勢政府的國情優勢，易于進行產業集群的組織和協調，因為“工業4.0”強調的就是工業生產智能化互聯互通、系統集成發展。

我國工業界可以跟蹤研究德國、美國等發達國家“工業4.0”的發展現狀、特點、路徑和方法等，理清“工業4.0”的發展路線圖，總結對我國產業發展有益的先進經驗，并探索發達國家經驗的中國本土化路徑。結合我國國情，分析研究我國工業經濟哪些方面急需并且可以適合優先運用“工業4.0”的理念和發展成果來進行改造升級發展

我國“工業4.0”產業集群發展的戰略目標是生產制造能夠實現智能自適應、機電控制模塊化、互聯網移動實用化和PLM管理一體化；在產業鏈、管理鏈、協同生命周期鏈的三維結構框架下，企業通過內部供應鏈的縱向集成、整個產業鏈的橫向集成和價值鏈上的端到端集成，逐步實現生產制造自動化、流程管理數字化、企業信息網絡化、智能制造云端化。

根據著名的產業集群鉆石理論，發展“工業4.0”產業集群可以從“工業4.0”產品的需求、“工業4.0”相關企業戰略與競爭的宏觀環境、“工業4.0”產業的生產要素條件和“工業4.0”相關支撐產業這四個產業集群構成要素方面組合推動“工業4.0”產業集群的發展（如圖2）。

在“工業4.0”產品的需求方面，中國已經是制造業大國，已經成為世界工廠，國內外客戶對中國制造的需求越來越廣泛，對產品的要求越來越挑剔。這種需求對我國“工業4.0”產業集群的發展非常有益處。有了更高的市場需求，使得工業企業更傾向于抱團發展，產業集群能更容易形成。并且中國目前的工業階段仍處于2.0和3.0階段之間，這既是相對落后的局面，又是具有廣闊市場潛力的優勢，這些傳統企業制造實力的提升很需要“4.0工業”科技產品的介入支持，這是一片海量的市場，有助于促進“工業4.0”產業集群的產品市場發展。市場需求的拉式生產制造模式也是“工業4.0”發展的目標之一。

在“工業4.0”相關企業戰略與競爭的宏觀環境方面，《中國制造2025》的公布，也證明了國家正在努力營造工業制造科技創新的宏觀環境和政策，這有利于改善“工業4.0”相關企業發展的戰略與競爭環境。“工業4.0”產業集群的發展需要一個良好的企業發展和競爭環境。穩定的宏觀政策環境有利于“工業4.0”相關企業制定中長期戰略規劃和對科技創新的長期投入，因為“工業4.0”的發展，是一個長期過程，急功近利不可能成功。良性的企業競爭環境可以有力促進“工業4.0”產業集群內的企業專心搞科技創新，通過科技和管理水平的提高，來加強企業自身的核心競爭力。

在“工業4.0”產業的生產要素條件方面，為促進“工業4.0”產業集群的發展，政府可以積極創造有利的生產要素條件，比如在人、才、物、基礎設施等條件方面向“工業4.0”相關企業傾斜，進一步提高區域工業經濟的規劃水平，引導并促進國內外相關先進生產制造企業的產業集聚。當產生區域性產業集聚后，生產要素條件就會產生規模效應，產生更低成本的生產要素，從而進一步促進產業集群的發展。

在“工業4.0”的相關支撐產業方面，“工業4.0”產業集群需要眾多相關產業的支撐，比如工業產品配套、工業企業服務配套等。目前國內分布廣泛的眾多處于“工業2.0”和“工業3.0”的企業可以做“工業4.0”產業集群的相關功能支撐。“工業4.0”的任務之一就是要做產業鏈的集成，將產業鏈上的核心企業和眾多配套企業智能化互聯互通鏈接起來，共同為客戶服務，這也是為什么在中國相對工業技術落后的局面下大力發展“工業4.0”產業集群的原因之一，因為通過“工業4.0”產業集群的發展，可以帶動我國工業體系的整體進步。

四、 我國“工業4.0”產業集群發展的驅動力

德國推動“工業4.0”發展給我們的啟示就是他們的平臺、流程、系統，這是我國驅動“工業4.0”產業集群發展時也應該借鑒的地方。根據中國的具體國情，我國“工業4.0”產業集群發展的驅動力體系應該主要包括頂層設計、法規完善、資金支持、科技促進、人才培育和組織協調（如圖3）。市場機制驅動是我國“工業4.0”產業集群發展的關鍵，通過市場經濟的供求機制、競爭機制和價格機制來促進“工業4.0”產業集群的孕育、成長和發展。

頂層設計方面，通過強勢政府的產業規劃和產業組織來推動“工業4.0”的發展，這是我國諸多產業發展的成功經驗。尊重市場規律，以企業為主體，以市場為導向，開發符合市場需求的產品，用市場的手段來解決市場的發展問題。國家層面和發達地區政府通過規劃“工業4.0”的產業集群發展，可以首先在一些工業發達地區作試點，實踐得出發展經驗，再逐漸推廣。我國地域廣闊，各區域工業發展階段和工業基礎差異巨大，《中國制造2025》還只是一個全國性的工業制造業頂層設計，國家層面和地方政府層面還需要在發達地區為推進比《中國制造2025》更高端的“工業4.0”產業集群的發展規劃，推出更加具有地域特征的工業制造業政策，以適應當前國際“工業4.0”快速發展的形勢。

目前我國法規不夠完善，有些法規的執行力度不夠，特別是對知識產權的保護有待完善。市場經濟是法制經濟，“工業4.0”的發展比以往工業發展階段更需要完善的工業經濟法規，企業長期的工業科技開發需要一個長期穩定的法制環境。“工業4.0”的發展需要對科技創新的知識產權進行保護，沒有對工業科技創新成果的嚴格保護，“工業4.0”產業集群不可能發展成功。“工業4.0”需要對諸多產業參與單元進行系統集成，那么這就涉及到諸多行業技術標準的問題，沒有統一的技術標準，各參與單元信息就會因無法兼容而造成信息孤島，國家有關部門和行業協會需要投入大量精力建立各種“工業4.0”技術標準，并不斷更新版本。

建設“工業4.0”產業集群，必然要求資金充沛作基礎條件，因為搞技術創新，就得要投入。目前國內企業研發投入普遍不足，發展“工業4.0”無捷徑可走，無現成的標桿可以模仿，這和“工業3.0”時代我國有諸多發達國家的成功企業做參考有著巨大的區別。我國企業要想彎道超車，必然要求行業領頭企業和發達國家企業在“工業4.0”平臺上進行競爭。國家可以通過低息貸款、科技專項扶持基金、科技成果獎勵等形式進行資金支持。工業科技創新不必然全部成功，基于風險共擔、利益共享的原則，設立風險投資基金是國際通常做法，目前國內VC對生活消費類投資巨大，還需政府積極引導，引導VC對“工業4.0”相關工業科技創新進行大量風險投資。

“工業4.0”的發展本身就是一種技術進步的表現。“工業4.0”產業集群的發展特別需要產業鏈上的企業聯合科技攻關，才能形成智能化互聯互通。一些工業經濟發達的區域可以開發“工業4.0”公共信息平臺，方便產業集群企業的交流與溝通。我國工業技術水平還相對較低，特別是一些技術含量高的基礎材料、基礎工藝、基礎零部件的制造水準有待提高，這就更需要在“工業4.0”產業集群的整體帶動下，共同推進。“工業4.0”產業集群的發展是個系統工程，需要大公司作系統集成，更需要眾多小公司做配套，所以小公司需要有做科技小巨人的心態去投入技術開發，采取市場聚焦策略，在利基市場取得自己的成長。國家和地方政府層面，需要建設不同層次多方參與的“工業4.0”科技攻關體系，對科技難點采取聯合攻關。

“工業4.0”的發展需要大批高素質的人才。新的管理思想、方式、體制、機制都涉及到人才培育的問題。這里的人才可分為管理人才、技術人才和產業工人三類人群，只有這三類人群素質都提高了，“工業4.0”產業集群才有可能發展。德國和美國在“工業2.0”、“工業3.0”階段所建立的人才培育體系有力支撐了其向“工業4.0”階段的發展，而中國工業基礎實力還相對比較薄弱，高素質員工、特別是能操作高技術設備的產業工人還比較缺乏。要提高人才素質，需要國家和地方政府層面、企業層面和個人三方面共同努力。

“工業4.0”產業集群的發展涉及的面非常廣，需要做大量的組織協調工作。根據國情，政府應該對市場進行引導，做好“政、產、學、研、資”的互動機制，消除教育、科研、企業、政府產業規劃自成體系的條塊孤立障礙。建立產業集群聯盟和行業集群聯盟，最好通過各種工業產業協會進行協調，以減少政府對產業集群具體運作事務的直接干預。政府和產業協會需要進行長期規劃、跨行業、跨專業進行整合協調；IT行業專家、自動化專家和既有工業技術人才必須一起合作；并且還需要多進行國際合作交流。

五、 結論

“工業4.0”是又一次新的工業革命，是一次全新的生產制造模式的變革，以實現智能化互聯互通的工業制造為目標。面對發達國家的快速推進和我國總體較差的工業基礎，我國的工業界而應該迎頭趕上，敢于參與國際新工業技術的競爭，在我國工業發達區域和行業企業進行先行先試“工業4.0”的發展，來帶動我國工業體系的整體進步。利用我國強勢政府的有利條件，以工業企業為主體，以市場為導向，通過建立產業集群的方式驅動“工業4.0”在我國的發展。運用國際成熟的產業集群鉆石理論，從“工業4.0”產品的需求、“工業4.0”相關企業戰略與競爭的宏觀環境、“工業4.0”產業的生產要素條件和“工業4.0”相關支撐產業這四個產業集群的構成要素著手，從頂層設計、法規完善、資金支持、科技促進、人才培育和組織協調這六個方面進行驅動我國“工業4.0”產業集群的發展。但如何通過產業政策的導向，使得有條件的工業企業在工業發達區域進行“工業4.0”產業集聚，需要進一步的深入研究。

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