新一代信息技術驅動制造業(yè)價值鏈重構研究
——基于模塊化理論視角

張 任 之

(中國社會科學院 工業(yè)經濟研究所，北京 100006)

隨著以人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術驅動的數(shù)字經濟的快速發(fā)展，制造業(yè)的研發(fā)體系、生產范式、商業(yè)模式、價值分配等正在發(fā)生深層次變革。在這一過程中，勢必對制造業(yè)價值鏈各個環(huán)節(jié)形成沖擊和再造，進而引起價值鏈的重構。產業(yè)價值鏈模塊化是指將復雜產業(yè)價值鏈分解和重組為不同模塊，并通過模塊之間的相互競爭實現(xiàn)產業(yè)價值鏈的整體優(yōu)化升級。從20世紀90年代后期開始，美國和日本的學者以電腦生產、汽車制造等作為研究對象，探究了模塊化在這些產業(yè)中的應用，發(fā)現(xiàn)模塊化具有節(jié)約成本、提升產品多樣性的優(yōu)勢，對于推動產業(yè)價值鏈的價值創(chuàng)造發(fā)揮著重要作用。那么，在新一代信息技術與實體經濟加快融合的背景下，產業(yè)價值鏈的模塊化水平會發(fā)生什么樣的變化？又是通過哪些機制產生作用？基于此，本文將結合制造業(yè)價值鏈模塊化的特征，深入分析新一代信息技術驅動制造業(yè)價值鏈模塊化重構的作用機制和作用路徑，為推動制造業(yè)價值鏈轉型升級提供理論依據(jù)。

一、模塊化與制造業(yè)價值鏈

(一)模塊化的內涵

模塊化是在市場競爭日益激烈和消費者需求不斷多樣化的背景下，逐步形成的一種新的生產方式。完整系統(tǒng)的模塊化理論是由美國哈佛大學商學院的Bladwin和Clark在1997年提出的，他們以電腦、汽車制造以及金融服務業(yè)為主要對象，研究發(fā)現(xiàn)通過將復雜的產品設計或生產制造流程分解為標準化、具有特定功能的不同模塊，可以大幅提升生產效率和產品創(chuàng)新程度[1]。青木昌彥和安藤晴彥(2003)則在此基礎上，對模塊化的概念給出了更為具體的表述，不同模塊之間按照一定的規(guī)則通過接口連接組成復雜的、功能完備的系統(tǒng)，而模塊內部則在遵循共同界面規(guī)則的前提下獨立開展模塊設計，并且贏者通吃的分配方式可以激勵各模塊企業(yè)開發(fā)出性能更優(yōu)、競爭力更強的模塊產品，進而為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值[2]。模塊化在產品結構較為復雜、標準性較強、用戶需求迭代較快的產業(yè)得到了廣泛應用，通過將復雜產品生產的任務分解為多個簡單任務并由不同企業(yè)完成，可以使每個企業(yè)更加專注于自身所擅長的領域，在提高生產效率的同時，也有利于推動產品的創(chuàng)新，從而實現(xiàn)整體產業(yè)的轉型升級。

(二)制造業(yè)價值鏈模塊化

制造業(yè)價值鏈是價值鏈在制造業(yè)層面的延伸，通過多個企業(yè)價值鏈的連接整合，保障整個產業(yè)高效暢通地傳遞、轉移和創(chuàng)造價值。完整的制造業(yè)價值鏈通常包括原材料供應、生產制造、銷售服務等多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)由若干具有競爭關系的同類企業(yè)組成，不同環(huán)節(jié)之間的企業(yè)通過市場交易形成聯(lián)接。制造業(yè)價值鏈模塊化是指傳統(tǒng)基于分工的上下游一對一的鏈式結構，逐漸分解為若干相互獨立的價值模塊，并進一步通過吸引大量模塊企業(yè)加入其中，最終形成模塊化制造網(wǎng)絡的過程。模塊化的制造業(yè)價值鏈主要由兩類企業(yè)組成：一是模塊化集成企業(yè)，是整個制造業(yè)模塊化網(wǎng)絡的核心，主要負責模塊之間關系規(guī)則的設計與集成，具體包括結構(由哪些模塊構成)、界面(模塊之間如何相互作用)和標準(檢驗模塊是否符合設計規(guī)則)三個要素；二是模塊化制造企業(yè)，是指根據(jù)模塊集成企業(yè)制定的界面規(guī)則獨立開展模塊設計的企業(yè)，各個模塊之間獨立運營，內部設計規(guī)則可以不被外界所了解，相互之間不受影響，從而保證每個模塊供應商的差異性。不同模塊之間呈現(xiàn)出競爭與合作的多重關系，首先是模塊化集成企業(yè)與模塊化制造企業(yè)的合作關系，其次是相同功能的模塊化制造企業(yè)之間的競爭關系。因此，制造業(yè)價值鏈模塊化是基于一定功能進行分解、整合而形成的特殊產業(yè)分工形態(tài)，通過不同模塊的分工以及每個模塊的專業(yè)化經營可以實現(xiàn)更為顯著的規(guī)模經濟和范圍經濟。

(三)傳統(tǒng)制造業(yè)價值鏈與模塊化制造業(yè)價值鏈的區(qū)別

Porter(1985)提出的價值鏈理論通常被認為是傳統(tǒng)意義上的價值鏈，該理論主要基于企業(yè)微觀層面，分析企業(yè)在從原材料投入到產品銷售一系列內部價值活動過程中形成的與供應商、消費者的關系，進而發(fā)掘企業(yè)的競爭優(yōu)勢。與傳統(tǒng)制造業(yè)價值鏈相比，模塊化制造業(yè)價值鏈的差異主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，在價值鏈分工方面，傳統(tǒng)制造業(yè)價值鏈是基于產品生產工藝的分工，雖然這種分工形式有助于提升個體勞動生產率，但隨著分工鏈條的延伸，分工程度越來越細，交易成本會逐步上升，協(xié)調的難度也會不斷增加，并且專業(yè)化分工過細往往使得廠商更加注重獲取規(guī)模經濟效益，對于創(chuàng)新程度的提升相應有所弱化。模塊化制造業(yè)價值鏈是基于產品功能的分工，這與傳統(tǒng)的專業(yè)化分工有著本質的區(qū)別。以汽車的座椅生產系統(tǒng)為例，在傳統(tǒng)專業(yè)化分工形式下，通常需要30多家供應商生產零部件后再由整車廠裝配，如果采用模塊化形式生產，整車廠只需要與一家座椅模塊供應商進行交易，極大地降低了交易費用[3]。此外，由于有多個廠商同時相互獨立地生產設計同一模塊，因此，相較于傳統(tǒng)專業(yè)化分工，模塊的創(chuàng)新速度會更快。

第二，在價值鏈形態(tài)方面，傳統(tǒng)的制造業(yè)價值鏈的形態(tài)以縱向一體化為主，價值從上游往下游單向傳遞，后一個環(huán)節(jié)的價值增值是建立在前一個環(huán)節(jié)的基礎上，而模塊化制造業(yè)價值鏈卻不再呈現(xiàn)線性模式，不同模塊在遵循一定設計規(guī)則的前提下獨立生產，彼此之間并不發(fā)生直接聯(lián)系，只是最后與系統(tǒng)集成廠商產生直接關聯(lián)。模塊化制造業(yè)價值鏈打破了傳統(tǒng)價值鏈單向線性關系，一個模塊集成廠商可以同時面對若干模塊制造企業(yè)，一個模塊制造企業(yè)也可以同時面對若干模塊集成廠商，各環(huán)節(jié)企業(yè)之間形成網(wǎng)狀關系，制造業(yè)價值鏈完成了向立體價值網(wǎng)絡的演化。此外，模塊化的制造網(wǎng)絡具有很強的開放性，只要遵守通用的模塊設計規(guī)則，并能夠開發(fā)出更高性能的模塊供應商都可以隨時加入，其對新企業(yè)的吸納能力以及產業(yè)創(chuàng)新速度，都是傳統(tǒng)制造業(yè)價值鏈所無法比擬的。

第三，在價值鏈整合方面，傳統(tǒng)制造業(yè)價值鏈的整合主體是資本實力較強的企業(yè)，主要采用縱向一體化、橫向并購等資產關聯(lián)式整合方式完成整合，其目標在于實現(xiàn)規(guī)模經濟和范圍經濟效益的最大化。模塊化制造業(yè)價值鏈的整合主體是擁有知識優(yōu)勢的企業(yè)或集群，又稱為“舵手”，由于模塊化的價值鏈是基于產品功能性分工，其對于實物資產之間的關聯(lián)性較弱，因此主要是通過契約式整合方式完成，即不同模塊按照系統(tǒng)集成商的設計規(guī)則完成最終產品的整合。

二、新一代信息技術驅動制造業(yè)價值鏈模塊化重構的作用機制

(一)新一代信息技術創(chuàng)新的特征

1.消費者創(chuàng)新的地位不斷增強。商品價值是否能夠最大化實現(xiàn)取決于商品本身給消費者帶來的實際效用。利用新一代信息技術，生產過程的所有信息都能夠完整地映射到數(shù)字化空間中，并且以數(shù)據(jù)的形式在原材料供應、生產制造、營銷服務等價值鏈各個環(huán)節(jié)自動流動，打破了不同環(huán)節(jié)的信息壁壘，加快生產要素流通，大幅提升了生產效率。在數(shù)字化空間中，消費者通過與廠商建立數(shù)字化連接，實現(xiàn)價值鏈全流程信息可視化，消費者可以深度參與生產設計和制造全過程，強化了產品與市場需求的匹配程度，大幅提升了消費者創(chuàng)造價值的能力。

2.技術創(chuàng)新能力大幅提升。新一代信息技術創(chuàng)造的數(shù)字化空間，克服了物理空間下技術創(chuàng)新存在的弊端與不足，極大地促進了技術創(chuàng)新能力的提升，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。一是提升技術模塊之間的耦合性，使技術創(chuàng)新的可能性大幅增加。在傳統(tǒng)物理空間下，不同技術模塊之間的測試與匹配面臨著較高的試驗成本，極大地制約了產品技術創(chuàng)新類型的多樣化。基于數(shù)字技術創(chuàng)新的技術模塊可以在虛擬空間中得到完整呈現(xiàn)，技術模塊之間相應可以形成任意的組合方式，借助數(shù)字孿生、數(shù)字仿真等新一代信息技術對不同組合的效果進行測試與驗證，并根據(jù)測試結果不斷修改完善。二是提高了技術創(chuàng)新的效率，隨著技術創(chuàng)新過程在數(shù)字化空間中得到完全呈現(xiàn)，技術創(chuàng)新的數(shù)據(jù)不斷被記錄和采集，利用人工智能等技術可以挖掘技術創(chuàng)新過程中所包含的全部信息，并根據(jù)消費者的反饋信息與使用數(shù)據(jù)準確預測產品未來技術創(chuàng)新的發(fā)展趨勢，推動技術創(chuàng)新更好地適應市場競爭需求。

3.技術創(chuàng)新邊界不斷拓展。隨著新一代信息技術的大規(guī)模應用，企業(yè)之間的互聯(lián)互通變得更加容易，更多的外部參與者能夠參與到技術創(chuàng)新活動中。企業(yè)可以突破自身資源的限制，吸引消費者、供應商、合作伙伴等外部主體加入企業(yè)，構建更加開放的企業(yè)技術創(chuàng)新生態(tài)，如基于創(chuàng)新平臺形成的開放式創(chuàng)新網(wǎng)絡極大地拓展了企業(yè)技術創(chuàng)新邊界，進而通過利用內外部相互補充的創(chuàng)新資源實現(xiàn)創(chuàng)新。技術創(chuàng)新的網(wǎng)絡化形態(tài)使得企業(yè)處于一個動態(tài)、開放的環(huán)境中，顯著促進了企業(yè)技術創(chuàng)新能力的提升[4]。雖然網(wǎng)絡化的連接形態(tài)在短期內增加了治理的難度，但是從長期來看有助于激發(fā)個體的創(chuàng)新性，使企業(yè)更加深入地了解競爭對手的技術研發(fā)狀況，避免重復性研發(fā)，更好地開發(fā)利用新的技術創(chuàng)新資源。因此，基于網(wǎng)絡化形態(tài)的開放式創(chuàng)新極大地拓展了技術創(chuàng)新的邊界，形成規(guī)模經濟和范圍經濟，對于推進技術升級具有重要作用。

(二)新一代信息技術驅動制造業(yè)價值鏈模塊重構的作用機制

信息技術是驅動制造業(yè)價值鏈形態(tài)變化的重要因素。隨著以大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等新一代信息技術為代表的第四次工業(yè)革命不斷推進，基于模塊化的重組式創(chuàng)新將成為驅動經濟結構轉型的新模式，全球產業(yè)加速進入模塊化設計、模塊化生產和模塊化消費的模塊化大發(fā)展時期，制造業(yè)價值鏈模塊化水平也得到進一步深化，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.更好地滿足消費者的個性化需求。產業(yè)價值鏈的核心內容是能夠滿足消費者的特定需求，通過一系列的價值傳遞和轉移活動為消費者創(chuàng)造最大化的價值。因此，消費者需求是影響制造業(yè)價值鏈形態(tài)變化的決定性因素。相對于標準化產品而言，能夠滿足消費者個性化需求的產品可以給用戶帶來更大的使用價值。特別是在數(shù)字經濟時代下，消費者不再僅僅定位于產品的被動接受者，而是希望深度參與產品生產的每個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)產品個性化定制。Moon等(2008)研究發(fā)現(xiàn)，個性化的產品類型對于消費者購買意愿具有顯著影響，而價格的影響卻微乎其微[5]。新一代信息技術有助于驅動生產模式模塊化、柔性化，能夠更為靈活地生產消費者需要的產品，更好地滿足消費者個性化、多元化的需求。具體而言，首先將產品模塊化中共同的部分事先組裝起來，然后再根據(jù)消費者的個性化需求將特定模塊組裝在一起，從而大幅提升生產效率和質量。這種組合式的模塊化在滿足標準接口連接的前提下，允許不同類型的模塊以任何方式進行配置，從而最大程度地滿足消費者的個性化需求。

以海爾開發(fā)的COSMOPlat平臺為例，作為工業(yè)大規(guī)模個性化定制模式的實踐者，通過在設計、研發(fā)、制造、物流、服務等各個環(huán)節(jié)植入用戶參與界面，使得用戶能夠廣泛、實時地參與生產和價值創(chuàng)造全過程，打造適應大規(guī)模定制模式的生產系統(tǒng)，形成了6000多種個性化定制方案。環(huán)球服飾公司借助COSMOPlat平臺，完成從平臺下單到工廠生產及發(fā)貨全過程數(shù)據(jù)驅動，并通過平臺數(shù)據(jù)分析構建產業(yè)供應鏈的快速協(xié)同，實現(xiàn)從大批量生產模式向大規(guī)模定制模式的轉變，成為女裝個性化定制智能生產示范工廠。除了消費品領域，新一代信息技術也能夠有效滿足工業(yè)品個性化定制趨勢。例如，中建鋼構利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實施數(shù)據(jù)驅動的大規(guī)模個性化定制，具體而言，根據(jù)客戶的需求結合施工現(xiàn)場條件，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以實現(xiàn)從設計到運維過程的全程可視，幫助供應商與消費者設計交互和進度跟蹤，不僅有效滿足消費者大規(guī)模個性化生產需要，而且能夠在數(shù)字化空間中完成材料用量和建設費用的估算，極大地降低了生產運營成本。

2.提升了模塊化設計的技術創(chuàng)新水平。模塊化系統(tǒng)的設計規(guī)則是對事物進行數(shù)字化處理的編碼化知識[6]。這些知識和信息在模塊化制造企業(yè)與模塊化集成企業(yè)之間不斷交互傳遞，并且為了確保模塊與系統(tǒng)的兼容性，模塊化制造企業(yè)必須完全服從模塊化集成企業(yè)的設計規(guī)則。隨著新一代信息技術與制造業(yè)的深度融合，知識和信息的重要性已經超過物質資本，在模塊化生產中發(fā)揮著越來越重要的作用。新一代信息技術主要通過推進工業(yè)知識數(shù)字化以及產品系統(tǒng)數(shù)字化集成等途徑不斷提升模塊化設計的技術創(chuàng)新水平。

第一，工業(yè)知識的數(shù)字化提升了模塊化設計的協(xié)同水平。工業(yè)知識通常分為顯性知識和隱性知識，其中顯性知識易于通過文字、圖片、聲音等形式傳播和應用，而隱性知識更多依附于具有豐富經驗和知識的個體身上，難以采取有效的形式進行傳播和擴散。也正因如此，工業(yè)隱性知識在推進企業(yè)技術創(chuàng)新等方面發(fā)揮著重要作用[7]。傳統(tǒng)制造業(yè)價值鏈上的企業(yè)由于分工不同，上下游企業(yè)的行業(yè)屬性和業(yè)務類型存在明顯的異質性，工業(yè)知識傳播面臨一定的障礙，結果導致模塊設計規(guī)則難以保證模塊供應商與系統(tǒng)集成商之間實現(xiàn)完全契合。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為代表的數(shù)字化平臺將工業(yè)知識、經驗、技術等以組件的形式加密封裝為獨立的產品，并為其呈現(xiàn)、交易、傳播提供統(tǒng)一的數(shù)字化載體，極大地降低了工業(yè)知識、經驗、技術的個體依附性。通過將大量工業(yè)技術原理、行業(yè)知識、基礎工藝等隱性知識以數(shù)字化模型的形式沉淀到平臺上，形成各種軟件化的模型(機理模型、工藝模型、數(shù)據(jù)分析模型等)[8]，并且不斷引入新的數(shù)據(jù)和應用場景對模型進行修正和改進，促進價值鏈不同模塊之間工業(yè)知識的轉移，有效提升了模塊化設計的技術水平。

第二，產品系統(tǒng)的數(shù)字化集成避免了不同模塊之間協(xié)同所面臨的空間約束。系統(tǒng)集成通過將不同模塊整合在統(tǒng)一架構中，實現(xiàn)高效管理。隨著產品的復雜程度不斷提升，對模塊設計的創(chuàng)新性也提出了更高的要求，不僅需要保證模塊供應商與系統(tǒng)集成商設計規(guī)則的一致性，還需要克服不同模塊供應商協(xié)同所面臨的空間約束。隨著數(shù)字孿生、數(shù)字仿真等技術在制造業(yè)中的廣泛使用以及CAD、CAM、CAPP等研發(fā)設計工具加快云化改造，企業(yè)可以低成本、方便快捷地建立高度集成的數(shù)字化模型和研發(fā)設計仿真體系，將系統(tǒng)集成工作逐步從復雜的實體空間向可視化程度更高的數(shù)字化空間轉移，通過在數(shù)字化空間中測試不同模塊設計方案，并不斷修改完善，放松了物理空間對系統(tǒng)集成帶來的空間約束，在提升模塊化設計創(chuàng)新水平的同時，也大大降低了模塊設計的成本。以索為SYSWARE平臺為例，該平臺集成六個專業(yè)設計模塊，可以保證各個階段、各個專業(yè)模型之間的緊密關聯(lián)，實現(xiàn)多學科關聯(lián)設計和優(yōu)化，克服總體設計過程中不同模塊之間協(xié)同所面臨的空間約束，同時將各個設計模塊產生的數(shù)據(jù)接入平臺中，完成工具軟件APP的封裝。利用平臺的專業(yè)設計工具不僅可以大大提高設計質量、減少人為失誤，還可以有效縮短設計周期、提升設計效率。

3.降低模塊交易的成本。制造業(yè)價值鏈模塊化程度的提升將進一步推動形成模塊化制造網(wǎng)絡。在模塊化網(wǎng)絡中，一個模塊集成廠商可以同時面對若干模塊制造企業(yè)，一個模塊制造企業(yè)也可以同時面向若干模塊集成廠商，原有的單向線性契約關系將被打破，制造業(yè)價值鏈逐漸形成復雜的網(wǎng)狀關系[9]。新一代信息技術將進一步推動制造業(yè)價值鏈向網(wǎng)絡化形態(tài)演化。以系統(tǒng)集成商為主導的價值模塊網(wǎng)絡將模塊供應商等相關利益主體整合在數(shù)字化平臺上，以數(shù)據(jù)為主線實現(xiàn)各模塊之間的智能互聯(lián)，極大地降低了模塊交易的成本，推動了整個價值鏈資源的智能匹配。同時，模塊之間的快速協(xié)同使得價值模塊網(wǎng)絡具有充分的靈活性和反應能力，能夠在最短時間內開發(fā)出滿足用戶個性化需求的產品，適應模塊化產品系統(tǒng)升級換代的速度。

以生意幫建立的協(xié)同制造管理平臺為例，長期以來，浙江甬臺溫地區(qū)的模具、注塑中小企業(yè)由于供求信息不對稱，企業(yè)產能嚴重過剩，生產能力得不到有效利用，大型工廠也無法及時找到合適的加工生產方。生意幫則先將產品分解為不同模塊，再通過網(wǎng)絡協(xié)同智造平臺，尋找閑置的設備和多余勞動力組織生產，最后完成不同模塊的組裝與集成。這種生產組織模式不僅可以大大降低模塊之間的交易成本，而且有助于盤活中小企業(yè)產能，幫助更多中小企業(yè)走上專而精的發(fā)展道路，適應小批量、定制化產品的消費需求。目前，該平臺吸引了1.5萬家中小企業(yè)入駐，包括設計模具、機械加工和注塑、表面處理等不同模塊的企業(yè)。利用云工廠平臺進行網(wǎng)絡化協(xié)同生產，可以實現(xiàn)不同模塊之間的實時連接和資源共享，大幅降低模塊之間的交易成本，更好地滿足用戶個性化需求。

三、新一代信息技術驅動制造業(yè)價值鏈模塊化重構的作用路徑

(一)以數(shù)據(jù)為主線推動制造業(yè)價值鏈數(shù)字化轉型

制造業(yè)價值鏈數(shù)字化轉型是指利用新一代信息網(wǎng)絡技術，通過構建“采集—傳輸—存儲—反饋”的完整數(shù)據(jù)閉環(huán)，打通價值鏈各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流通壁壘，使得制造業(yè)價值鏈各環(huán)節(jié)的信息傳遞和要素流動高效連接起來，進而大幅提升制造業(yè)價值鏈的運行效率，實現(xiàn)新一代信息技術與制造業(yè)價值鏈的深度融合[10]。制造業(yè)價值鏈數(shù)字化轉型通常分為信息數(shù)字化、業(yè)務數(shù)字化和全面數(shù)字化三個階段。在這三個階段逐步演進的過程中，制造業(yè)價值鏈也完成了從模塊分解到模塊整合的重構。

信息數(shù)字化是價值鏈數(shù)字化轉型的基礎階段，通過將價值鏈上的各種信息以數(shù)據(jù)的形式進行標記，使得數(shù)據(jù)成為連接價值鏈所有環(huán)節(jié)的主線，實現(xiàn)價值鏈上的信息在數(shù)字空間中得到清晰呈現(xiàn)，進而提高物流、信息流、資金流的傳遞效率。隨著信息數(shù)字化的不斷深入，引起了不同部門之間知識擴散、技術協(xié)同等方面的新變化，由此進一步推進價值鏈模塊化分解的程度。具體而言，由于價值鏈上下游企業(yè)的行業(yè)屬性和業(yè)務類型存在較大的差異，使得模塊化生產企業(yè)之間的技術知識面臨較高的壁壘，知識的傳播和擴散并不順暢，也進一步限制了制造業(yè)價值鏈模塊的分解。借助于新一代信息技術，工業(yè)知識尤其是隱性知識可以在數(shù)字化空間中清晰記錄，極大地促進了其在價值鏈不同環(huán)節(jié)間的創(chuàng)造、傳播和共享。在此背景下，不同模塊之間的壁壘將逐步降低，模塊可進一步分解的程度也將大大提高。

業(yè)務數(shù)字化是在信息數(shù)字化的基礎上進一步推動企業(yè)生產經營層面的數(shù)字化轉型，借助人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術實現(xiàn)企業(yè)組織結構、產品設計、生產模式、營銷服務等企業(yè)內部業(yè)務流程的全面數(shù)字化轉型，提升企業(yè)生產效率和產品質量。業(yè)務數(shù)字化進一步促進工業(yè)技術知識的擴散以及不同模塊的協(xié)同程度。一方面，通過加強不同業(yè)務模塊之間的數(shù)字化連接，有效降低了整個系統(tǒng)內的信息不對稱程度，模塊化制造企業(yè)能夠更加準確了解模塊化集成企業(yè)的技術信息，利用新一代信息技術精確匹配最優(yōu)化的技術工藝及零部件，提升生產效率，促進各模塊供應商的專業(yè)化生產水平。另一方面，模塊化集成企業(yè)基于對隱性知識的學習，能夠對各模塊化制造企業(yè)的信息有更加全面的掌握，進一步加強了與模塊供應商之間的生產合作，促進了價值模塊的整合。

全面數(shù)字化是在信息數(shù)字化、業(yè)務數(shù)字化的基礎上，以系統(tǒng)化、數(shù)字化的戰(zhàn)略思維對價值鏈模塊進行全面整合的過程。全面數(shù)字化將會改變制造業(yè)價值鏈形態(tài)，拓展制造業(yè)發(fā)展空間，實現(xiàn)制造業(yè)價值鏈資源的優(yōu)化配置。全面數(shù)字化主要是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等數(shù)字化平臺的數(shù)據(jù)集成與知識發(fā)現(xiàn)功能，完成不同模塊的整合與集成過程。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為例，作為新一代信息技術與制造業(yè)深度融合的產物，通過采用相對統(tǒng)一的數(shù)字化標準將機器、物料、人、信息系統(tǒng)等有效連接起來，實現(xiàn)不同模塊在平臺上的集聚，降低了模塊之間的交易成本，更好地推進了制造業(yè)價值鏈模塊的集成。

(二)以消費者需求為核心構建模塊化制造網(wǎng)絡

滿足消費者需求是制造業(yè)價值鏈創(chuàng)造價值的最終目標。隨著新一代信息技術的快速發(fā)展，消費者個性化、定制化需求不斷涌現(xiàn)，原本相對穩(wěn)定的價值鏈整合模式逐漸被打破，模塊之間的不確定性不斷增強，并呈現(xiàn)出一系列重疊、交叉、替代、融合等特征，制造業(yè)價值鏈模塊化正在發(fā)生重大變革。模塊供應商之間的相互關系變得更加密切和復雜，不同模塊的價值創(chuàng)造優(yōu)勢已經遠遠超出了單個供應商企業(yè)自身的能力和資源范圍，更多體現(xiàn)為各模塊之間的系統(tǒng)協(xié)同，也就是說，產品或服務的競爭力主要是建立在系統(tǒng)集成商、模塊供應商、輔助企業(yè)、消費者等各種資源和核心能力的基礎之上，進而推動形成模塊制造網(wǎng)絡的產業(yè)組織形態(tài)。具體而言，模塊制造網(wǎng)絡是以系統(tǒng)集成商為中心，將各利益相關主體以數(shù)字化連接的形式聚集在數(shù)字化平臺上，使得產品的模塊化設計和模塊化制造能夠快速協(xié)同起來，在最短時間內開發(fā)出滿足消費者個性化、差異化需求的產品或服務，實現(xiàn)消費者與制造業(yè)價值鏈各環(huán)節(jié)之間的價值共創(chuàng)。新一代信息技術在推動構建模塊化制造網(wǎng)絡的過程中，呈現(xiàn)出以下五個特征。

第一，模塊化制造網(wǎng)絡更加靈活和開放。在制造業(yè)價值鏈模塊化結構中，不同模塊遵守的共同設計規(guī)則是公開可見的，而每個模塊的設計信息則隱藏在模塊內部，成為隱形的設計規(guī)則，因此，只要符合通用的設計規(guī)則，并能夠開發(fā)出性能更高的模塊，那么模塊化制造網(wǎng)絡便可以在短時間內吸引大量的模塊供應商加入進來，使得模塊化制造網(wǎng)絡可以保持非常高的開放性。與此同時，新一代的信息技術可以進一步推進生產工序模塊化分解的程度，使得模塊化制造網(wǎng)絡能夠從更多的企業(yè)采購相同的模塊部件來快速滿足消費者的特定需求，從而保持較高的靈活性和柔性能力，更好地提升模塊化產品的創(chuàng)新性。

第二，模塊化制造網(wǎng)絡打破了地理空間的約束。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等數(shù)字技術的快速發(fā)展，以數(shù)字化平臺為載體的模塊化制造網(wǎng)絡通過人、機、物的全面互聯(lián)，實現(xiàn)制造業(yè)價值鏈各模塊間的全面連接，使制造業(yè)資源優(yōu)化的邊界從企業(yè)內部走向全價值鏈、從封閉走向開放，極大地延伸了價值鏈的空間分布。同時，基于數(shù)字平臺催生的網(wǎng)絡化協(xié)同研發(fā)、眾包設計、供應鏈協(xié)同等新模式，不僅極大提升了生產研發(fā)協(xié)同水平，有效降低資源獲取成本，而且大幅延伸資源利用范圍，突破地理空間的約束，使得以追求規(guī)模經濟和范圍經濟的地理空間形態(tài)集聚，逐步向以數(shù)據(jù)和信息實時交換為核心的網(wǎng)絡虛擬集聚模式轉化[11]。

第三，知識和信息成為模塊化制造網(wǎng)絡中最重要的生產要素。主要體現(xiàn)在三個方面：一是系統(tǒng)集成商的設計規(guī)則是對制造業(yè)價值鏈的各種信息進行數(shù)字化處理的編碼化知識，在模塊化制造網(wǎng)絡中，模塊設計信息以數(shù)據(jù)的形式在價值鏈各個環(huán)節(jié)傳遞和交換，模塊供應商必須完全服從系統(tǒng)的設計規(guī)則，才能保證其與系統(tǒng)的完全兼容；二是模塊化制造網(wǎng)絡中大量使用基于云端的生產制造和運營管理軟件，如傳統(tǒng)的CAD、CAE、PLM、MES等軟件已基本完成云化改造，不僅大幅降低了企業(yè)在信息化方面的物質資本投資，也使得以知識和信息為基礎的服務在制造業(yè)價值鏈中發(fā)揮著越來越重要的作用；三是產品的模塊化結構使得消費者可以自行設計和配置所需要的產品，深度參與價值鏈各個環(huán)節(jié)，模塊化供應商則可以按照消費者的需求進行定制化生產，因此，消費者信息成為制造業(yè)價值鏈價值創(chuàng)造過程的關鍵生產要素。

第四，模塊供應商與系統(tǒng)集成商之間的關系發(fā)生改變。在傳統(tǒng)的模塊化結構下，模塊供應商只有在遵守系統(tǒng)集成商的設計規(guī)則，保證模塊化產品與系統(tǒng)完全兼容的前提下，才能獨立開展模塊設計和生產，實現(xiàn)自身價值最大化。模塊化網(wǎng)絡結構改變了模塊供應商與系統(tǒng)集成商之間依附與被依附的關系，模塊供應商不再是只按照系統(tǒng)集成商的設計規(guī)則進行生產，兩者之間呈現(xiàn)的是一種互惠互利的新型合作關系，甚至在某些情況下模塊供應商可以影響系統(tǒng)集成商對于系統(tǒng)設計規(guī)則的制定和修改，以實現(xiàn)模塊化制造網(wǎng)絡整體利益的最大化。

第五，模塊化設計的成本大幅降低。Graud和Kumaraswamy(1995)研究發(fā)現(xiàn)，在設計高性能系統(tǒng)的過程中，如果重新設計新的部件成本要高于保留現(xiàn)有部分部件，那么就說明存在替代經濟[12]。替代經濟可以使企業(yè)通過重用其他模塊來替代現(xiàn)有技術系統(tǒng)的特定模塊進行產品升級，進而大大縮短了新產品的研制時間，提高了研發(fā)效率。在模塊制造網(wǎng)絡結構下，消費者可以更加深度地參與模塊的設計，設計者與消費者之間的信息不對稱程度大幅降低，新設計的模塊與重用模塊之間的不兼容性減少到最低限度，進而更大程度地實現(xiàn)模塊重用和研發(fā)成本的大量節(jié)約。

四、新一代信息技術驅動制造業(yè)價值鏈轉型升級的政策建議

(一)提升制造業(yè)關鍵技術創(chuàng)新能力

增強制造業(yè)關鍵技術創(chuàng)新能力對于推進新一代信息技術賦能制造業(yè)價值鏈數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型升級發(fā)揮著關鍵支撐作用。具體地，首先，大力支持本土制造企業(yè)加強核心技術攻關，通過采取政府引導基金、稅收優(yōu)惠、信貸扶持等多種舉措，提高企業(yè)對戰(zhàn)略性前瞻性領域的研發(fā)創(chuàng)新力度，特別加強在智能芯片、工業(yè)機器人、智能傳感與控制設備等關鍵領域的技術攻關，為制造業(yè)價值鏈向數(shù)字化、智能化轉型提供技術與裝備支撐。其次，進一步加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等創(chuàng)新平臺的建設，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺全面打通價值鏈各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)價值鏈全過程的互聯(lián)互通，充分發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的資源集成整合優(yōu)勢，不斷拓展價值鏈的優(yōu)化發(fā)展空間，提高全要素生產率，推動制造業(yè)價值鏈向高端邁進。最后，健全制造業(yè)技術創(chuàng)新體系，完善關鍵技術攻堅體制機制，促進產學研用緊密合作。加強不同企業(yè)主體、不同區(qū)域以及不同國家之間合作創(chuàng)新平臺的搭建，大力推進國家重大科技專項對制造業(yè)關鍵核心技術攻關的支持。

(二)強化價值鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)集成與共享

制造業(yè)價值鏈數(shù)字化轉型要求打破價值鏈各環(huán)節(jié)的信息壁壘，推動價值鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)集成與共享，實現(xiàn)制造業(yè)價值鏈價值創(chuàng)造最大化。首先，需要加強數(shù)據(jù)標準體系建設，加快形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通標準，為價值鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集、連接、傳輸、共享與應用提供基礎保障，更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)價值創(chuàng)造功能；其次，應完善數(shù)據(jù)要素市場化配置機制，大力推動數(shù)據(jù)開放共享，加快推進數(shù)據(jù)權屬立法，引導制造業(yè)價值鏈上的企業(yè)開放數(shù)據(jù)，同時探索建立市場化的數(shù)據(jù)要素定價機制，推動數(shù)據(jù)要素在價值鏈各企業(yè)主體之間自由流動，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的市場化配置；最后，通過構建多主體協(xié)作治理機制加強數(shù)據(jù)安全治理水平，政府應統(tǒng)籌數(shù)字經濟發(fā)展和安全，建立健全數(shù)據(jù)安全領域的法律法規(guī)體系，加強對數(shù)字基礎設施的安全監(jiān)管，企業(yè)可以充分利用區(qū)塊鏈等技術提升數(shù)據(jù)安全防護水平。

(三)充分發(fā)揮模塊化集成企業(yè)的引領帶動作用

由于價值鏈不同企業(yè)的市場地位、經營現(xiàn)狀以及技術創(chuàng)新能力存在較為明顯的差異，因此對于推動數(shù)字化轉型的意愿和能力也不盡相同，而充分發(fā)揮模塊化集成企業(yè)的引領帶動作用則有助于推動制造業(yè)價值鏈數(shù)字化轉型升級。通常而言，模塊化集成企業(yè)規(guī)模實力較強、市場競爭地位較高，通過數(shù)字接口連接和模塊化設計規(guī)則制定，可以控制眾多的企業(yè)客戶和消費者，因此，由模塊化集成企業(yè)引領帶動制造業(yè)價值鏈數(shù)字化轉型能夠取得較好的效果。模塊化制造企業(yè)的戰(zhàn)略制定、業(yè)務模式以及技術變革受到模塊化集成企業(yè)較大的影響，在模塊化集成企業(yè)的帶動下，模塊化制造企業(yè)的數(shù)字化轉型程度將得到大幅提升。

(四)完善數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設

隨著以人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、5G技術等為代表的新一代信息技術驅動生產制造向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型升級，數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)逐步形成。數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是由異構的數(shù)字主體構成的復雜使用系統(tǒng)，通過數(shù)字主體之間的互動，實現(xiàn)數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)價值創(chuàng)造水平的最大化。為了保證數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的有效運行，需要完善數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)的架構體系與運行規(guī)則，加強各主體的分工協(xié)作水平，如核心企業(yè)需要承擔模塊集成與價值傳遞的功能，致力于培育產業(yè)生態(tài)體系中的管理、數(shù)據(jù)、物流等“公共品”建設，提升數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值創(chuàng)造能力。同時，建立健全數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的利益分配機制，明確核心企業(yè)、供應商等不同主體在價值創(chuàng)造活動中的收益分配以及所承擔的風險，推動數(shù)字化產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)高效運轉。