(二)本世紀中葉第三次工業革命的發展趨勢
1.可再生能源所占比例顯著提高,但其能否成為主導能源仍存在
不確定性
從長期看,可再生能源的成本將明顯下降,在全球能源供應中所占比重將大幅提高。全球自然
基金會
、全球政府間氣候變化專門
委員會
等指出,2050年可再生能源完全有可能滿足全球
能源消費
的80%以上。歐盟制定的2050年能源路線圖中稱,力爭到2050年將可再生能源所占比重提高至55%,德國等部分
國家
可能達到80%;美國能源部最新發佈的報告稱,2050年可再生能源完全可以
供應
美國80%的
電力
。然而,對太陽能、風能等可再生能源在2050年成為主導能源這一判斷應謹慎樂觀。因為全球自然基金會等國際機構的研究結論僅僅是從技術上對2050年
太陽能
、風能等可再生能源的生產潛力進行測算,並沒有充分考慮其經濟意義上的可行性。並且,這些預測均假設了隨著可再生能源相關技術順利取得重大突破,其生產成本將持續降低,但該假設能否如期實現,也存在較大不確定性。
2.採用扁平化能源供應模式的
城市
大量涌現,但全面實現的可能性並不大
從中長期看,
分散式發電
技術、智能配電技術、智能用電技術等智能電網領域的
核心技術
發展迅速,未來產業化應用前景相當廣闊;可再生能源所占比重進一步上升,生產成本也將明顯下降。因此,無論是從技術上還是從成本上看,採取扁平化能源供應模式的方式進行城市建設是完全可行的。目前,美國、歐盟等
發達國家
的個別中小城市已開始由能源集中供應模式向集中供應和分散供應相結合的模式轉變。然而,即便是可再生能源和智能電網的技術完全成熟,將全球絕大部分城市和住戶改造成一個微型的太陽能發電廠,從而實現全面能源供應扁平化所需成本也將是極為高昂的,本世紀中葉要全面實現這一目標難度很大。
3.將催生一批
新興產業
,但對全球經貿和
投資
的帶動作用可能要弱於前兩次工業革命
歷史地看,一種
新能源
的大規模應用將會催生出一批新興產業。目前,
太陽能電池
、太陽能手電筒、太陽能汽車等
產品
已經進入產業化階段。但從現實情況看,可再生能源的優勢主要體現在保護環境、減少溫室氣體排放等
外部性
的
相關
領域,其核心元素仍然離不開“電”,因而難以產生與蒸汽機、內燃機、無線通訊相類似的重大生產和生活方式變革,對全球經貿和投資增長的帶動作用可能不像前兩次產業革命那樣強大
一代信息技術的縱深拓展是第三次工業革命的核心本質。第三次工業革命有五大標誌性的新技術群:以
物聯網
、
雲計算
、
大數據
為核心的新一代信息技術,以
綠色能源
為核心的新能源技術,以
數字化製造
、3D列印、工業機器人為核心的智能製造技術,以新型材料為核心的
材料
技術,以基因工程和細胞工程為核心的生物技術。其中,新一代
信息技術
是第三次工業革命的中樞神經系統,是驅動其他技術的大腦和指揮中樞;
新材料
是第三次工業革命的物質基礎:數字化製造、3D列印、工業機器人是實現第三次工業革命的
智能製造
方式;生物技術則是第三次工業革命後半程的核心技術。第三次工業革命是新一代信息技術向
經濟
社會
全面滲透、擴散的過程,這一過程不僅推動一批新興產業誕生與發展,還會導致社會生產方式、製造模式和全球
產業組織
模式等方面的重要變革,重塑世界經濟地理和國家
比較優勢
,形成新的技術經濟範式,最終使人類進入生態和諧、綠色低碳、可持續發展的社會。第次工業革命的核心本質主要表現在以下三個方面。
(一)超越
大規模定製
的個性化製造範式逐步確立:第三次工業革命導致生產方式、製造模式發生重大變革
與
第二次工業革命
的
大規模生產
方式相比,第三次
工業革命
的生產方式主要是超越大規模定製的個性化製造範式。標準化是大規模生產的主要特征。標準化的形成和完善又極大地促進了大規模生產的發展和
效率
的提升。通過標準化
活動
,零部件、產品的規格、品種、式樣大大減少,這樣不僅可以獲得大規模生產的
規模經濟
性,還可以促進零部件之間的
通用化
和互換性,使其獲得在相關產品生產上的範圍經濟性.前兩次工業革命追求的是低成本、標準化的
批量生產
,效率的提升主要表現在儘快實現規模經濟。隨著生產相對過剩,人們的
差異化
、個性化需求逐漸增強,效率的提升逐漸轉變為能夠高效且低成本地滿足人們不斷變化和同時出現的個性化需求。隨著智能軟體、新材料、智能機器人、三D印製技術等的出現,使
工廠
逐漸走出大批量製造的時代,可以低成本地生產綠色環保、個性化的產品。建立在
虛擬製造技術
基礎的增式製造技術(Additive Manufacturing)已開始用於產品的個性化生產,即3D列印技術。傳統製造模式是“減式製造(Subtracted Manufacturing)”,一般是存
原材料
基礎上,使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法,去除多餘部分,得到零部件,再以拼裝、焊接等方法組合成
最終產品
。這種生產方式是集巾式的,只有達到一定的規模才能大幅度降低生產成本。
生產過程
中產生了大量的原材料浪費。而
3D列印技術
無需原胚和模具.直接根據電腦圖形數據和編寫的軟體,通過增加材料的方法把
產品
逐層逐步地“列印”出來,就像
印表機
一樣,用疊加、層疊的辦法形成產品,這種生產方式的
材料利用率
非常高,並且能夠簡化產品的製造程式,縮短產品的研製周期,提高效率、
降低成本
。智能化製造則幫助人們從簡單的
腦力勞動
中解放出來,去從事更加非線性,更具
創新
的腦力勞動。
而隨著
柔性
的數字化製造、3D列印、物聯網、雲計算等技術的逐步完善,大規模定製的
生產方式
有向全球化個性化製造範式轉變的趨勢。黃群慧和賀俊指出可重構的
生產系統
可以在
柔性生產系統
的基礎上進一步解決生產成本、產品多樣性、
產能
和
生產周期
等多目標之間的
衝突
,因而能夠更好地適應全球化時期
消費者
需求千差萬別且快速變動的
市場環境
。閘以3D印表機為代表的添加製造技術是生產一體化個性產品的主導
技術範式
。這種生產方式可以在產品設計階段就充分體現消費者的個性需求,產品製造是根據個性化的設計進行的。在以3D列印為代表的個性化製造系統中,消費者不再被動
接受
或僅僅從企業給出的產品清單中選擇自己喜好的產品,而是親身參與產品的
設計過程
.並直接成為產品生產者。
(二)基於
模塊化
虛擬再
整合
的“社會製造”模式逐步形成:第三次工業革命引發全球產業組織模式變革
模塊生產網路
是第五次
產業技術
革命導入期形成的一種重要
範式
。在20世紀末,隨著產品或產品體系設計、研發、生產的模塊化和
組織形式
的模塊化以及大量面向外部
供應商
的
外包
子系統的出現.模塊生產網路成為一種新型的產業組織模式。Sturgeon認為模塊生產網路所體現的主要
組織創新
是
新產品開發
的
公司
規模從產品製造的規模經濟中分離出來.這樣成功的創新並不必然導致公司的巨型化。
跨國公司
藉助模塊化帶來的
組織柔性
和組織接近效應,紛紛進行了相應的
戰略
和
組織結構調整
,更專註於本身的
核心能力
,將非核心能力
業務外包
,因此促成了專業
代工
的興起。全球性的領導廠商和
系統設計
師以外包為基礎,以
產品設計
為龍頭,以開放共用為
標準
,在全球經濟範圍內重新建立戰略體系,將分佈在不同地區的企業或
企業集群
連接為一個有機的整體,以實現
資源
的共用和優勢的互補,這樣就形成了模塊化虛擬再整合的新型產業組織模式。
超越虛擬再整合的
模塊化生產
網路之上的“社會製造”模式將成為新的主流產業組織模式。產業組織模式的變遷是伴隨著生產技術的變遷而發生的。
第一次工業革命
將分散的家庭作坊、手工工場轉變為
縱向一體化
的工廠模式,第二次工業革命形成了大量大型企業集團。在第三次工業革命中,隨著信息技術的飛躍發展使大量物質流被虛擬化為
信息流
,
生產組織
中的各環節將進一步被無限細分,生產方式呈現出
社會化
生產的重要特征。因此,產業組織模式也將在虛擬再整合的模塊化生產網路模式的基礎上,充分汲取產業組織網路化和
產業集群
虛擬化的優勢.形成“社會製造”這一新型
產業組織
模式。
“社會製造”模式是在互聯網、物聯網和物流網與3D印表機組成的社會製造網路中.通過
眾包
等方式讓社會民眾充分參與產品全生命周期製造的過程,社會製造的關鍵是主動、實時地將
社會需求
與社會製造能力有機地銜接起來,從而有效地實現
需求
和供應之間的相互
轉化過程
。社會製造最大的特色就是消費者可以將需求直接轉化為產品,即“從想法到產品”,並使得任何人都能通過社會媒體和眾包等形式參與其設計、改進、
宣傳
、推廣、
營銷
等過程,並可以分享其產品的
利潤
。美國紐約的Shapeways和Quirky公司是社會製造的典型
案例
。在社會製造的環境下,大批3D印表機形成製造網路,並與互聯網、物聯網和物流網無縫連接。形成複雜的社會製造網路系統。實時地滿足人們的各種需求。
在“社會製造”的產業組織模式中,技術要素和
市場
要素配置
方式發生了革命性的變化,小企業的黃金時代即將到來。隨著能源互聯網的建立,中小企業可以獲得低成本的可再生能源和低廉快捷的
物流服務
.同時通過線上獲取生產所需要的各類
協作
服務,使
生產要素
的配置成本降到最低。同時各類個性化的
產品銷售
可以通過互聯網、新能源交通工具等傳播,使擁有最新款式的
消費品
能在很短的時間內行銷全球。新的資源配置方式將讓中小企業和個體私營企業家如魚得水,推出新品變得易如反掌且製造和
銷售成本
更低,小
企業
的黃金時代即將到來。
以核心技術構建平臺化解決方案將是大公司生存的主要
商業模式
。隨著第三次工業革命的推進,每個建築可能都是能源的生產者。每個人都是一種產品的一體化生產者,但是。這種
組織
方式下大公司不會消失,超級大公司將從集中化的產業鏈的壟斷者,轉變成平臺的提供者,在以核心技術為中微小企業構建平臺化解決方案的過程中實現產業鏈共贏。這些平臺型大企業將提供全球範圍內的服務、平臺、基礎設施,由於有了這些平臺。
小型企業
會更快速地發展,新產業革命中的
網路化製造
和網路化新能源,將使這種平臺型企業的重要性進一步增強,成為產業內部和產業之間關聯
互動
的重要支撐。
(三)製造業和
服務業
深度融合:第三次工業革命將推動新型產業體系加快形成
製造業和服務業的融合程度將越來越高。由於製造業的生產製造主要由高效率、高智能的新型裝備和軟體系統來完成,與新型裝備和軟體系統相關的
生產性服務業
將成為製造業的主要業態,研發、設計、
物流
和
市場營銷
等占據整個
產業價值鏈
的核心.服務業和製造業之間的關係變得越來越密切.
產業邊界
越來越模糊。傳統的製造業中的每一個產業鏈環節都會與新一代信息技術交叉融合,從而使研發設計、加工製造、營銷服務三個產業鏈環節在共同的網路化
雲計算平臺
上進行一體化深度整合。呈現服務化的發展特征。製造業和服務業出現深度融合,並導致原有服務業部門的重構。隨著服務業活動成為製造業的主要活動,製造業的主要
就業
群體將轉變為製造業提供服務支持的專業人士。因此,低
技能
的生產工人對
產業發展
的重要性下降,高技能的
專業服務
提供者的重要性進一步增加。
中國推進第三次工業革命的核心路徑在勞動力優勢逐步喪失的第三次工業革命進程中,中國如何選擇一條適合自己的最佳推進路徑是一個不可迴避的難題。中國推進第三次工業革命必須要充分利用我國
居民消費
能力和消費層次雙“提升”的有利條件,將產品的個性化生產與促進新興產業成長、啟動“內需”戰略有機結合起來。
在第三次工業革命背景下培育
戰略性新興產業
是一項
系統工程
。戰略性新興產業是一個
知識產權
密集的複雜系統,任何一個新興產品都不是靠一項
專利
、一次技術突破就能發展起來的。而是需要依靠相關配套技術逐步完善。建立起完整的產業鏈,同時還需要大量微細的漸進式創新。因此,戰略性新興產業培育是一項系統工程,需要科學、
系統
的部署面向未來的基礎研究、應用研究和成果轉化、產業化各階段科技發展任務和重點.充分挖掘與新興產業相關的
科技成果
,打通技術研發、應用示範、市場培育和產業發展、
技術標準
和配套設施等各環節的壁壘和障礙.使
技術創新
成果儘快產業化。
基於內需培育領先市場是推進第三次工業革命的核心路徑。領先市場是核心技術成為全球
主導設計
的關鍵。從全球五次產業技術革命的發展歷程來看,任何一次產業技術變革都會爆發於一個特別的核心國家或地區,然後從核心向外圍逐漸擴散(佩雷絲,2002)。並逐步成為全球主導設計。這些率先應用新技術的核心國家或地區就是領先
市場
。Beise(2001)進一步強調了領先市場的擴散功能,認為首先採用某項技術並使其成功擴散的國家或地區才是真正的全球領先市場。領先市場是創新擴散的源頭,代表著未來全球市場的主要特征,滿足領先市場所需的資源、
能力
與策略是企業在全球範圍內獲得
先發優勢
的基礎。在新工業革命和
新興產業
的培育中,一個國家或地區的能否成為領先市場以及市場的成熟程度在很大程度上決定著其
核心技術
及其
產業
標準能否成為被世界廣泛採納的全球主導設計。滿足區域性低端市場需求的架構
創新
是中國自主建構戰略性新興產業全球
價值網路
的
邏輯
起點,本土“鏈主”是參與全球主導設計競爭的核心,成為全球主導設計是戰略性新興產業全球價值網路建構的終極目標和歸宿。
架構
創新能力
是培育領先市場進而搶占新興產業戰略制高點的關鍵能力。架構創新是對產品構成、
組織結構
和
生產流程
的系統性創新,它不僅反映了產品構成要素之間相互依存和功能分擔關係的改變,還反映了產業系統內各
利益主體
之間互動關係的改變。架構創新需要準確把握技術與需求的戰略契合點。這是形成領先市場的關鍵。在領先市場的形成過程中,即戰略性新興產業的萌芽的形成階段,市場上存在著多種由不同技術路線
創新設計
的產品,這些不同設計之間的競爭激烈而殘酷。企業之間競爭的焦點在於提高
產品性能
的創新設計,不斷通過“嘗試~糾錯一嘗試”進行頻繁的產品架構創新。領先市場形成的實質是通過架構創新構建了技術創新與市場需求之間的正反饋機制,呈現出核心技術創新的
乘數效應
和相關產業的
連鎖反應
。經過殘酷的企業試錯過程,將
技術資源
與市場需求有機聯結起來的、代表優秀產品的主導設計在特定區域內的領先市場上出現。
主導設計
定型後,產品基本穩定並逐步被消費者和市場所接受,工藝技術創新替代產品架構創新成為產業發展的關鍵。受共同的歷史、傳統、
文化
、語言、
制度
等多方面因素的影響,領先市場消費者的需求具有很強的同質性,產品已經具備大規模批量生產的基本條件。擁有主導設計的企業處於
技術壟斷
地位並開始獲得
超額利潤
,
企業規模
迅速擴大,成本快速下降,規模效益逐漸體現,成為新興產業的
領導者
。為了獲得最大化的創新
收益
.該企業一般會控制核心技術的擴散和轉移,以維持自己的
壟斷
地位。受
壟斷利潤
的誘導,越來越多的企業通過
模仿
或引進的方式跟隨主導設計進行生產,並圍繞新興產業的主幹技術鏈,逐步完善配套技術鏈、輔助技術鏈、產業裝備技術鏈、產業材料技術鏈等,從而引發了相關產業和互補產業的連鎖反應。這種反應以累積的方式擴張,形成持續的正反饋機制。基於
模塊化
的架構創新有利於剋服不同
國家
和地區間的需求差異,實現核心技術、產業標準和主導設計的全球擴散。
第三次科技革命
中發展的原子能技術、航太技術、電子電腦的應用最為突出,包括人工合成材料、分子生物學和遺傳工程等高新技術。
科學技術
推動生產
力的發展並使之直接轉化為
生產力
。
科學技術密切結合,相互促進並逐步深入生活,滲透到各個領域。
第三次科技革命,改變了生產力發展的動力,呈現出機械化、自動化的特點,減少工業成本的同時節約時間。社會生產率顯著提高。
社會經濟結構
和社會生活結構的變化,
第三產業
異軍突起。
科技革命使世界的聯繫更加緊密,全球化趨勢加強。
第三次科技革命加劇了世界的競爭,擴大了發達國家同
發展中國家
的經濟差距。