全球制造业版图：日本的高端产品，为什么至今仍然无法进入欧美 ？_风闻

据专家说从今年开始，制造业（实体经济）或将面临连续十余年的下滑。其中诸多因素不必多说，就大势而言全球或区域经济之涨跌起落也都是客观规律。然而，不管大的经济周期如何变化，中国的制造业似乎一直都处于纠结和挣扎之中：普通员工不用说，每天起早贪黑加班熬夜都是常态，老板虽说有些年份挣了些钱，但每天也是疲于奔命，耗肝耗肾。经过40年的高速发展，我们终于意识到：瓶颈真的到了。

中国制造如何能够快速突破瓶颈期？抛开政治、经济、文化教育等“文科因素”不谈，下面的从技术和产业角度探讨这些问题。

1/ 全球化产业分工造成如今制造业格局

从工业1.0到4.0基本上都发源于欧美。欧美的制造企业通过“全球化”，“自动化”和“知识化”完成了对全球制造资源的整合。

全球化产业分工造成如今制造业格局

1）全球化。全球化让欧美企业能够以较低的成本支配全球的资源：从非洲、拉美、中东等地区获得能源及矿产；同时，把产品组装，测试等劳动密集型产业转移到亚洲国家。自60年代开始，欧美发达经济体就开始逐渐将纺织，家电等行业转移到日本、亚洲四小龙、中国和东南亚其他国家。而产品研发，品牌运营等附加值较高的业务仍然留在了本土。该话题无须赘述。

2）自动化。这里的自动化的内涵实际上包括了“信息化”，泛指通过对生产设备和生产系统的技术升级改造，提高生产效率和产品质量的企业运营行为。说白了就是“机器换人”和“软件换人”。

与中国现在面临的状况相同，当时的欧美及后来居上的日本在制造业转型升级问题上也面临着两个选择：技术升级还是产业转移。产业转移就是上文提到的“全球化”，而技术升级就是本段将要论述的“自动化”。

上个世纪是工业技术和全球化并行发展的大时代。随着逻辑控制器（PLC），运动控制器（Motional Controller）、计算机技术、信号处理技术、信息技术以及互联网的成熟及其在工业领域的广泛应用，生产设备自动化程度大幅提升，出现了诸如工业机器人、加工中心这类复杂的标准工业设备，无人或少人工厂也越来越多。但是由于技术和成本的制约，欧美日的制造企业并没有能力实现全面自动化，而是把自动化成本较高的装配和检测环节转移到中国和东南亚国家，把容易实现自动化的环节以及高附加值的高端制造在本土完成了技术升级。最典型的容易实现“自动化”的生产环节包括：高附加值工业原料，工业元器件和关键零件生产。精细化工，半导体，工业元器件生产等行业都属于这类生产环节。而这些产业都是资本密集型产业，自动化程度非常高。

3）知识化。知识化是往往被忽略的一个方面，简单讲就是梳理和分析实践经验，将其体系化、理论化，成为知识的过程。之后，这些知识再被包装成服务、培训、软件等产品销售给企业和机构，产生价值。

随着产品和生产系统复杂程度及技术难度的增加，生产企业往往无法独自解决所有问题，而是请教专业的团队，由此催生出大量的咨询公司，包括工程、技术、管理、信息化等方方面面的咨询。服务的环节包括：产品研发、企业运营管理、复杂仪器及软件的研发、结构设计、新材料测试等等。

自二战以后，西方资本主义阵营的经济得到快速发展。从生产技术的微观层面看，应该说是战争期间积累的大量军事科技，军工技术，生产能力以及工程技术理论迅速应用到民用领域，促进了第三次工业革命即工业3.0的爆发。在这个时期也产生了很多工程理论和管理思想。高能物理，流体力学，自动控制理论，信息论，系统工程，运筹学也都是因战争而产生。

二战结束后，欧美国家的制造业独领风骚，大批量的高品质生产模式应该说发展到了登峰造极的程度。相关的生产管理理论也完全成熟。例如，互换性，公差，标准化，就是大批量生产模式下产生的工程思想。同时质量控制方法、质量管理体系也逐渐完善和成型，出现了权威认证机构和培训机构。

70年代，日本经济起飞，东方管理大行其道，诞生了看板管理、精益生产、田口方法，全员质量管理等；90年代由于产能过剩，欧洲制造业开始了第一次转型升级，开始针对细分市场需求开发更多的产品。在当时，面向用户需求这个概念便已经成为学界热点议题。例如并行工程和敏捷制造思想就是为了满足小批量生产应运而生的；全球化异地生产使生产系统日益复杂化，迫使跨国企业采用MRP、MRPII、ERP系统对其全球制造资源进行管理，也随之产生了一大批为企业提供战略、信息和管理服务的咨询公司，催生了制造服务业的成熟。

可以说，全球化资源配置产生了资本密集型产业，自动化和产业升级催生了技术密集型产业，知识化则成就了由咨询公司、设计公司和研发机构组成的知识密集型产业。正是由于发达国家制造业的构成以这类企业为主，利润率高，人均产值高，对从业者职业技能要求高，所以围绕制造业开展业务的企业过得都还算惬意。

2/ 制造业产业分工通用模型

上图是“制造业产业分工通用模型 ”。如图所示，制造业的任何一个细分产业都可以抽象成这样的结构：

中间的主要链条（原材料－零件生产商－部件及组件生产商－大型生产企业－用户）着眼于产品的材料变化：从采掘业、农业和化工产业生产出的原材料，经过初级加工，变成毛坯，再由毛坯制成零件，若干个零件被拼装成部件，部件再装配成为组件，最终成为产品，卖给最终消费者，产生价值。

在生产过程中，需要有形和无形的支持。其中有形的支持主要来自设备、工具、软件及耗材的供应商，在图中底部模块表示；图中上部模块则表示无形支持，具体包括：设计服务、技术咨询、管理咨询、财务、物流、营销、人力资源等相关的服务和咨询。而不同的生产环节所需要的支持侧重点也不同：处于制造业上游的零件生产商所需要的服务以零件结构设计和制造工艺咨询为主，生产设备则以强调效率的成型、加工和检测设备为主。

部件及组件生产商提供的是工业产品，面向企业需求。对产品的功能性和可靠性要求较高，总体而言稳定性大于创新性。这个环节需要大量的不同种类的自动化设备，软件系统和工程技术相关的咨询服务。

相比之下，下游产业以装配为主，面向最终消费者。这个区间的企业多半是大型甚至超大型企业，资本和劳动力投入都很大。同时，由于直接面向消费市场，所以必须能够快速对市场做出反应，产品种类多，批次多，同时批量大，管理极其复杂。

如前文所述，发达国家在全球化的过程中，将不容易实现自动化的装配测试环节大量转移到中国，因此中国的优势制造产业多集中在下游，如家电、数码、家具、服装、汽车等。这些企业面向最终客户和终端消费市场，同时供应链体系又最为复杂，需要组织大量工人进行生产，而产品同质化严重，竞争激烈，利润率不高。即便是处于产业链中游的企业也多是以规模和价格取胜。所以中国制造业企业通常都很大，员工人数动辄上万，管理难度大。因此亟需通过互联网+、大数据、智能制造、工业4.0等概念提升企业竞争力。

而欧美企业多是集中在中上游的高附加值零部件及自动化程度较高的工业标准件生产，以及设备、工具、软件和各类咨询服务业。规模小，定制化程度高，产品及服务附加值高，员工人数少，人均产值高，所以欧美企业并不需要一种解决复杂大型管理系统的技术，而是需要进一步提高产品本身的设计，优化生产工艺，完善产品设计和测试体系等。

3/ 中国制造怎样才能赶超欧美？

下面这件展品十分有趣。它是我在巴黎的一个关于复合材料的展会（JEC）上看到的。它是早在18世纪，固定翼飞机概念刚刚出现时，由法国军方支持的探索性项目。飞行器形状类似大蝙蝠，前端装有两个螺旋桨，由一个笨重的内燃机驱动，而这个飞机发动机在当时绝对是最先进的军事科技，燃料是酒精。机身结构是木头，金属和棉布，也是当时最好的轻量化材料和结构设计。而实际测试时，这个大蝙蝠竟然也腾空飞起几米高，并连续飞了好几十米。

蝙蝠飞机，及其酒精动力蒸汽发动机

如果以现代的眼光看当时这个项目，绝对算是概念性高科技武器，要知道那时候蒸汽机技术也没成熟多久，而且人类对空气动力学理论也一无所知。所以相比当时用蒸汽机驱动飞机，其技术难度就好像把核反应堆小型化装在火箭上，试图实现曲速飞行。

应该说蒸汽时代的机械工程达到了登峰造极的地步。由于缺乏合适的材料和足够小的动力系统，所有的传动、控制、防护系统都需要通过纯机械的方式实现。下图是一个自行车减震设计，由于当时没有橡胶轮胎，工程师就想到了通过两层钢圈，轮毂通过气压缸（也可能是液压，法语说明看不懂）和弹簧片起到缓冲作用。当然，随着橡胶和单向阀（气门芯）的发明，照片里的技术并没有普及应用，但是可以确信，工业革命时代的欧洲，机械工程师们完全有能力通过纯几何的方式，设计出任何需要的机器设备。

硬质缓冲车轮

由此感慨：中国对近现代科技发展的贡献度真的不大。尽管不乏郑和时期“宝船”那种超级工程，但是本质上运用的是古代的木船技术，虽然大，但是没有什么技术突破。

经常有朋友问我，中国制造怎样才能赶超欧美？我的回答是：其他领域不敢说，但就机械行业而言，真的很难。用更严谨的语言来回答：除关键战略性行业（如军工，航空，航天，核能，船舶，铁路）外，传统机械技术及相关领域，中国不适合采取全面赶超策略。

客观地说，欧美制造业自工业革命开始就发展迅速，特别是经过了两次世界大战和冷战的洗礼，其整个制造业体系对中国的领先程度是全方位的。尽管我国在很多领域已经取得了不小的突破，但是基础还欠稳固，要在短期内全面赶超欧洲几乎是不可能的，还有相当长的路要走。

我们不妨回顾日本制造的成功经验。尽管日本早在明治维新之后，一战之前就已经基本上成为工业国，其制造业底子并不弱。但经过一个世纪的赶超，即便在今天，日本的高端产品仍然无法全面进入欧美：日本的高端汽车品牌凌志、英菲迪尼怎么也无法与奔驰、宝马相比，更比不过宾利、劳斯莱斯、法拉利、保时捷等豪车；日本的发那科机器人虽然也是工业机器人四大家族之一，尽管销量大，但其性能、可靠性和客户认可度仍然无法与KUKA和ABB相比。德国KUKA的工程师对日本FANUC报以不屑，而瑞士的Staubli连KUKA都看不上，更别提日系机器人了。

可以说，日本和欧洲这种高端产业之间的代差，虽然已经不大但几乎仍然是不可逾越的。其根本原因不难理解：日本与欧洲制造业的研发体系、工程技术教育和科研体系都是一样的，并无优越之处。所以后发国家如果采用同样的体系，是无论如何也无法赶超欧美国家的传统优势制造业的。

一、越早成熟的技术，中西方差距越大，赶超难度越大

应该说机械是工程技术领域里最早成熟的学科。机械设计和机械制造技术在经历了3次产业革命，2次世界大战和1次冷战的洗礼，已经发展得极其完备。日本的机械相关技术要赶超欧美几乎是不可能的任务。但是，日本在电子信息产业却并不落后。其根本原因是日本赶上了那波技术革命。所以对于后发国家来说科技赶超是否成功主要取决于起步时间。比如印度的信息产业起步很早，所以在软件外包，信息服务等行业并不落后于美国。

二、应该善于在新技术革命时期弯道超车

老技术总会被新技术取代，例如上文提到的自行车减震轮，在橡胶轮胎发明之后就完全失去价值。类似地，当延时继电器发明之后，工程师就不再用机械棘轮控制时间间隔；输电系统成熟后，工厂里便不再使用大型的皮带传动机构；变频器大量应用之后，机械减速箱几乎在机床里消失了；可见，机械技术正在逐渐被电力和信息技术所取代，就其逻辑概念可表达为：电取代热，直接取代间接。

电动车就是一个很好的例子，汽车直接由电力驱动，而不再是燃油在气缸内爆炸，这就是电取代热；同时电力通过磁直接转化为转动，不再需要曲轴连杆机构把直线运动转化为转动，这就是直接取代间接。以此为原则可以做出很多针对具体技术的发展推测，例如机床的传动方式：随着直线电机和扭矩电机技术的成熟以及成本的降低，未来运动机构的驱动很可能不再需要丝杠，齿条，行星齿轮这种“多余”的机械机构，而是直接通过超导磁悬浮的方式；而增式制造工艺本质上也是直接替代间接。

当然，实际的新老技术更替会是个漫长的过程，多种技术也将长期并行存在。对于中国来说，技术升级和产业转型需要前瞻性，有所为有所不为。中国的科技崛起基本上与信息革命同步，因此可将发展重点放在信息、电子、半导体、生物制药等新型产业。

三、对新兴技术投入效用更大

当然，这里并不是说传统的机械行业完全不重要，不值得继续投入，而是说当前中国更应该着眼于新技术。

首先，新技术并没有教科书，没有学习样板，各国基本上都在同一个起跑线上。以复合材料为例，尽管欧美日相对领先一些，但中国也并未落后很多。所以在这个领域投资重金将有可能培育出中国的行业寡头。其次，我国新技术领域相关的人才储备多。说白了就是中国高校更热衷于做热点前沿课题，10年前几乎所有大学的自动化系、信息学院都有人工智能、模式识别之类的研究生专业，而在当时这个专业并没有太多的用武之地，但在如今这个AI泛滥的时代，这些专业的老师和毕业生可谓咸鱼翻身。类似的专业还有生命科学、超导材料之类的，大量毕业生在国内很难找到对口的公司，只能出国。尽管学术水平参差不齐，但这些大量的储备人才确实也可以很大程度地支持这些新兴产业。

四、机械相关领域转型升级的具体操作

对于一般民用行业：放弃赶超。通过并购，技术引进，联合研发等形式，控制一批欧洲机械相关行业的高科技企业和研究所，雇佣其技术团队为我所用。而不再采用进口替代等竞争思维，将中国放在世界的对立面。由于这类行业由大量的极具技术特色的中小企业组成，“隐形冠军”居多，议价能力弱，对中国市场依存度高，而且企业主通常难以获得暴利，所以并购成功的可能性大。

对于敏感行业，如航空发动机、特种材料、特种制造工艺等领域，除了集中力量进行科技攻关，还可以通过对相关的生产设备和工具厂商的并购，实现产业渗透。中国目前对关键技术的海外并购战略意图都过于明显，因此遭到抵制也在所难免。

在第四次工业革命的大背景下，新技术、新产品层出不穷，而原有的产业格局也必然发生重大变革。如果在这个过程中，能够针对欧洲特定优势技术和细分市场预见性和系统性地发起产业并购，就可能在未来的国际竞争中获得压倒性优势。而这类并购就特别适合面向并不为大众熟知的专业度极高的工业产品的特定细分市场。

4/ 结语

总之，技术革命是后发国家制造业实现赶超的唯一机遇。

中国制造业要真正赶超欧美，除非在传统行业里大量使用革命性的新技术和新工艺。也就是说，现在的第四次技术革命（不等同于工业4.0）是中国制造业的赶超机遇，在新兴领域发力才是我国制造业转型升级正确的战略途径。

吴昊阳，独立学者，德国莱兴巴赫－哈缪公司（Reichenbacher Hamuel GmbH）亚太区商务总监，技术咨询顾问。莱兴巴赫－哈缪公司成立于1927年，从事精密机床，专用柔性制造设备和智能生产系统的研发和生产，同时提供全自动无人车间和智慧工厂的解决方案以及生产工艺改进，辅助工具设计，技术平台规划，升级策略制定等专业咨询服务。其超高精度机床被广泛应用于航空发动机零件加工，为叶片和整体叶盘精密加工领域翘楚。