6 德国如何与世界其它国家竞争?

2020年07月26日 387 本文共4895字,预计阅读时间14分钟

德国不是唯一一个发现制造业越来越倚重物联网的趋势(工业互联网)的国家,并且认识到它在工业工程中作为未来制造业战略挑战的颠覆性影响。然而,世界各地的人们使用各种各样的术语来形容工业 4.0 的现象。特别是在讲英语的国家和欧盟层面,人们通常将它称之为象征着第三次工业革命的物联网和数字化趋势。这个数字的由来,或者是将第二次工业革命作为第一次工业革命的一部分,或者不把因制造加工自动化而产生的第三次产业转型本身作为一次真正的革命。

“智能生产”、“智能制造”或“智能工厂”,这些词语在欧洲,中国和美国专指以数字化、网络化生产创建智能制造体系, 与之相比,意思相同却更显时髦的名词“先进制造”使制造环境下的现代化趋势包含的范围更广。

这些作为案例的国家能够说明为应对设备及装备的全球市场、电气工程、自动化以及 ICT(信息通信技术)方面的发展趋势所作出的不同的政策反应。

国际市场发展趋势

图 13:案例国家机械工业行业的销售额

经过 2004 年到 2008 年之间一段时间的飞速增长,当产量增长到 38%时,全球金融危机引发了德国机械和设备制造商订单和产量的大幅度下跌。然而,2009 年年中,企业拼命努力弥补金融危机期间的损失,使商业开始回暖。需求也恢复了正常,预测 2013 年将增长百分之二。

* 机械工程行业不包括如安装,维修和保养类的服务;

上述销售数字尽可能的涵盖所有案例国家的机械工业制造企业。来源:德国机械设备制造业联合会,2012 年 11 月

由德国机械设备制造业联合会(VDMA)最近发布的一份调研报告显示13,大部分德国的机械工程公司仍然自以为处于世界领先地位,认为他们的主要竞争对手来自于国内的企业,接下来才是被甩在后面的来自美国和意大利竞争者。2011 年,机械工程行业全球销售额达到近 2.1 万亿欧元。图 13 中各案例国家在机械工程工业中所处的位置显示了极其不均的分布局面(。见图 13)

“在合作期间,我明显感觉到,德国已经拥有了制造技术和机械工程领域中的所有必要条件,使其可以继续获得未来全球物联网与服务的成功”。

——Dr. Siegfried Dais, Robert Bosch GmbH 公司,工业4.0 工作组联合主席

自 2002 年以来,在世界其他地区进行的大规模转移生产造成了美国机械制造业对进口需求的急剧增长。2002 年至 2010 年, 美国机械制造业从业人员人数下降了 25%1。但随着国内和出口需求的增长,2010 年后已经有逐步好转的迹象。美国媒体则迅速反应,用诸如“重新支撑”2和“繁荣内销”3这样的大标题,把它比喻成一个翻天覆地的变化。

与此同时,中国也在机械工程技术领域投入大量精力,追赶其他国家,增强其市场地位。在过去 5 年中,中国已发展成为全球最大的机械制造商,2011 年销售额达到 5630 亿欧元。同时, 在出口方面上也毫不示弱。2011 年,中国投资品行业的出口货物价值 877 亿欧元,同比增长超过 20%。一跃成为世界第四大机械出口国,掌握了 10.2%的全球市场份额。

自 2010 年以来,俄罗斯对机械和设备的需求出现了明显的增长。作为今年汉诺威展销会官方合作伙伴的俄罗斯已经是德国机械工程企业继中国、美国和法国之后的第四大出口市场。德国则是俄罗斯第一大机械设备供应商,占有了其国内市场 22.6%的市场份额。俄政府预测俄罗斯市场将在未来几年内持续增长,并计划通过数十亿欧元的融资计划作为支撑。从长远来看,德国机械和设备制造商将工业 4.0 产品出口到俄罗斯具有巨大潜力。

2011 年,全球电气工程市场价值 34140 亿欧元。德国电气工程市场以 1160 亿欧元排名全球第五大市场,位列中国(11190 亿欧元)、美国(4860 亿欧元)、日本(2840 亿欧元)和韩国(1550 亿欧元)之后。近年来,全球电气工程市场已经在很大程度上属于新兴工业化国家,2011 年其市场总容量达到了 1.7 万亿欧元, 第一次达到了工业化国家的水平。预计在 2012 年和 2013 年,新兴工业化国家市场容量将继续攀升,明显超越工业化国家。

近来,全球自动化市场达到 3500 亿欧元,这意味着它的市场已超过了全球电气工程市场的十分之一。在过去的几年中,中国已经上升为全球最大的区域市场。目前其市场价值为 1000 亿欧元,占全球市场份额的 29%,这意味着它已超过了市场价值只有 930 亿欧元的欧洲。紧随二者的是美国(占全球市场份额的12%或市场价值 400 亿欧元)和日本(占全球市场份额的 8%或市场价值 260 亿欧元)。德国以 210 亿欧元(占全球市场份额的6%)成为世界第四大市场。

中国在自动化产品制造上有着更大的领先优势。中国占全球产量的 30%,3500 亿欧元的全球总产量中占 1030 亿欧元。美国和日本旗鼓相当,各以 11%的比例并列第二位,紧随其后的是德国,占 10%。然而,德国是世界上最大的自动化产品和系统出口国(290 亿欧元),其次是中国(270 亿欧元)和美国(210 亿欧元)。

信息通信技术行业的全球营业额预计今年将上涨 4.6%,达到 2.69 万亿欧元。信息技术和电信两个关键的分支市场涨势迅猛,分别为占总营业额的 5.2%和 4.2%。但是,不同地区的市场发展趋势有着显著差距。虽然信息通信技术行业在新兴工业化国家蓬勃发展,而大部分西欧国家的数据与去年相比要么是持平要么是下降。中国、印度和俄罗斯三国的营业额已经占到今年全球信息通信技术需求的七分之一(即 14%)。预计 2013 年,仅中国市场的营业额就会增长 6.6%达到 2350 亿欧元,超过日本(营业额 2210 亿欧元)成为世界第二大 ICT 市场。在 ICT 需求方面美国市场仍然是无可争议的高居榜首。最新数字显示,其总价值为 7250 亿欧元,同比增长 5.8%。与世界其他地区相比,西欧发展一直较为低迷。2013 年,ICT 销售额预计将小幅增长 1.3% 达到 6250 亿欧元。另一方面,德国的信息技术市场预计在 2013 年将增长 3.0%达到 750 亿欧元。德国的软件市场也经历强劲增长,销售额达到 17.80 亿欧元,上升了 5.1%。IT 服务市场,如外包和维护等服务,预计将增长 3.0%销售额达到 359 亿欧元, 而硬件市场则有望回归良性增长,上升 1.2 个百分点。

与 SAP 公司、Software AG 公司、Telekon 公司,连同美国子公司(如 IBM 和惠普)和亚洲公司一起,德国拥有这个集结全球最先进水平 IT 精英集群。这为德国在工业 4.0 中发挥主导作用提供了新的契机。

案例国家的工业政策资金举措

其它国家也通过资助计划和研究活动来支持制造业的现代化。然而现有信息表明,工业 4.0 所预期的变革诸,对于诸如美国和中国而言,预期的众多趋势充其量也就只有一种,例如新材料和技术的引进4。

美国

美国政府再次赋予机械工业行业更大的优先权5。它目前在努力实行积极的产业政策以创造就业机会和鼓励制造业回归美国。2011 年夏,奥巴马总统推出了先进制造伙伴计划(AMP),这是一个汇集了来自研究、商业和政治部门的代表私营机构,来共同描绘“投资和促进新兴技术发展”的路线。AMP 指导委员会由顶尖级工程大学(麻省理工学院,加州大学伯克利分校,斯坦福大学,卡内基梅隆大学,密歇根大学和佐治亚理工学院)校长和美国知名企业(包括卡特彼勒公司,康宁公司,陶氏化学,福特,霍尼韦尔,英特尔,强生,诺斯罗普·格鲁门公司,强生公司,宝洁公司和联合技术公司)老总组成。

2012 年 7 月,AMP 提出了一份带有 16 条详细建议的报告, 包括建立一个全国制造创新研究院网络(NNMII)建议6。这些研究院采取公—私合作形式,试图充当“区域性卓越制造的枢纽”,旨在提高美国商业的全球竞争力和增加对美国制造设施的投入。

此外,奥巴马政府正在将更多的研发资金用于制造业研究。在 2013 年预算中,先进制造业拨款增加了 19%至 22 亿美元。

负责标准化的国家标准与技术研究院(NIST)获得 1 亿美元资金,通过提供研究设备和技术诀窍来支持本国制造业。NIST 也负责先进制造门户网站8工作,该门户网站是在 AMP 的建议下成立的, 旨在促进该领域政府、大学和私人之间活动的联网。最后,美国政府的工作和创新加速挑战倡议组织投资 2 千万美元在先进制造领域的十个进一步的公共—私营伙伴关系。

CPS 和物联网(IOT)已经在美国的公共资助中获益了好几年。事实上,CPS 系统早在 2006 年就被美国国家科学基金会(NSF)确定为关键研究领域。然而,实际上在制造业中很少具体使用CPS。网络信息技术研究开发计划(NITRD)召集 18 家研究机构以协调包括在人机交互和信息管理等不同 IT 领域的研究。在2011 年,NITRD 有超过 30 亿美元的预算供其支配。

中国

中国也努力在扩大其机械工程行业。其第十二个五年计划

(2011-2015 年)提出了减少对国外技术的依赖和追求包括高端装备制造业发展与新一代信息技术的七个“战略性新兴产业”全球技术领导地位的目标。中国的领导者为了到 2015 年实现这个目标投入 1.2 万亿欧元,正通过补贴、税收减免和其他财政激励手段来刺激供给和需求。他们还打算到 2015 年增加研发投入占GDP 比例从 1.5%到 2%。在机床领域,重点之一是发展“智能制造装备”、“智能控制系统”和“高档数控机床”,而在 IT 领域的重点则包括物联网及其应用,包括工业控制和自动化。

2010 年以来,北京对物联网的重视程度显著增长。中国物联网会议每年举办一次,首个物联网中心在第一次会议上开启。这个研究中心已经收到了 1.17 亿美元资金用于调查基础的物联网技术和与之相关的标准化需求。除此之外,大连理工大学的软件学院在 2009 年用汇款建立了一个研究组,包括对自动化工程中 CPS 应用的研究。13中国还在江苏省无锡市建立了一个有 300 家公司、雇佣超过七万人的物联网创新区。中国的领导人正在计划从现在到 2015 年在物联网领域总计投资 8 亿美元。

欧洲

在欧洲层面,对物联网的研究正在从第七研究框架计划(2007-2013 年)中不断增加的支持获利。最大的预算拨款超过90 亿欧元被优先专用于信息和计算机技术。在这项计划中,有许多种在制造业中实现物联网的跨领域措施。西门子主导的物联网工作工程已被注入了 580 万欧元预算来发展在实际情境下的即插即用方案。与此同时,24 亿欧元已经投入到 ARTEMIS 技术平台来促进包括制造和生产自动化及 CPS 的八个子方案的研发项目。除此之外,12 亿欧元已经投入到“未来的工厂”这一公私合作计划,该计划每年征集有关智能、ICT 驱动的制造业领域的申请。在这一计划的支持下,以 SAP 主导的“行动计划 T”最近提交了它的“制造 2.0 愿景”,即拟作为第八研究框架计划—— 地平线 2020(2014-2020)下的未来研究资助计划的讨论稿。地平线 2020 提出了 800 亿欧元预算建议,这将使其成为世界上最大的研发经费计划。

印度

创新资金是印度五年计划(2012-2017)核心优先事项之一, 公共和私人的研发投资增长将至 GDP 的 2%。17在 2011 年,“CPS创新中心”项目在通信与信息部支持下主导了对各种领域的研究,包括人形机器人。此外,Bosch 公司于 2011 年 11 月在班加罗尔创立了 CPS 研究中心。弗劳恩霍夫协会和一些印度研究中心正以顾问的身份在参与在这个项目中。该合作伙伴关系资助了

228 亿欧元,旨在为未来的 IT 专家创造一个最佳的研究和工作环境。今后,也将给工业界和研究机构提供支持,例如通过研究合同。即使在今天,根据斑马技术公司最近的一项研究,印度企业是世界上采取行动并使用物联网技术的领导者。

关键信息

德国的许多竞争对手也承认在生产环境中使用物联网的趋势,并通过一系列的机制和财政措施来推动它的发展。工业 4.0工作组认为,德国已作好准备在工业 4.0 领域中成为一个全球的标兵。工业 4.0 平台应在由德国所采取的措施和计划成功地实施这一目标的程度上进行定期评估。应建立一个独立的研究项目更详细地分析德国的国际竞争对手和市场,它应把目标定在未来 10 到 15 年。