(二)本世纪中叶第三次工业革命的发展趋势
1.可再生能源所占比例显著提高,但其能否成为主导能源仍存在
不确定性
从长期看,可再生能源的成本将明显下降,在全球能源供应中所占比重将大幅提高。全球自然
基金会
、全球政府间气候变化专门
委员会
等指出,2050年可再生能源完全有可能满足全球
能源消费
的80%以上。欧盟制定的2050年能源路线图中称,力争到2050年将可再生能源所占比重提高至55%,德国等部分
国家
可能达到80%;美国能源部最新发布的报告称,2050年可再生能源完全可以
供应
美国80%的
电力
。然而,对太阳能、风能等可再生能源在2050年成为主导能源这一判断应谨慎乐观。因为全球自然基金会等国际机构的研究结论仅仅是从技术上对2050年
太阳能
、风能等可再生能源的生产潜力进行测算,并没有充分考虑其经济意义上的可行性。并且,这些预测均假设了随着可再生能源相关技术顺利取得重大突破,其生产成本将持续降低,但该假设能否如期实现,也存在较大不确定性。
2.采用扁平化能源供应模式的
城市
大量涌现,但全面实现的可能性并不大
从中长期看,
分布式发电
技术、智能配电技术、智能用电技术等智能电网领域的
核心技术
发展迅速,未来产业化应用前景相当广阔;可再生能源所占比重进一步上升,生产成本也将明显下降。因此,无论是从技术上还是从成本上看,采取扁平化能源供应模式的方式进行城市建设是完全可行的。目前,美国、欧盟等
发达国家
的个别中小城市已开始由能源集中供应模式向集中供应和分散供应相结合的模式转变。然而,即便是可再生能源和智能电网的技术完全成熟,将全球绝大部分城市和住户改造成一个微型的太阳能发电厂,从而实现全面能源供应扁平化所需成本也将是极为高昂的,本世纪中叶要全面实现这一目标难度很大。
3.将催生一批
新兴产业
,但对全球经贸和
投资
的带动作用可能要弱于前两次工业革命
历史地看,一种
新能源
的大规模应用将会催生出一批新兴产业。目前,
太阳能电池
、太阳能手电、太阳能汽车等
产品
已经进入产业化阶段。但从现实情况看,可再生能源的优势主要体现在保护环境、减少温室气体排放等
外部性
的
相关
领域,其核心元素仍然离不开“电”,因而难以产生与蒸汽机、内燃机、无线通讯相类似的重大生产和生活方式变革,对全球经贸和投资增长的带动作用可能不像前两次产业革命那样强大
一代信息技术的纵深拓展是第三次工业革命的核心本质。第三次工业革命有五大标志性的新技术群:以
物联网
、
云计算
、
大数据
为核心的新一代信息技术,以
绿色能源
为核心的新能源技术,以
数字化制造
、3D打印、工业机器人为核心的智能制造技术,以新型材料为核心的
材料
技术,以基因工程和细胞工程为核心的生物技术。其中,新一代
信息技术
是第三次工业革命的中枢神经系统,是驱动其他技术的大脑和指挥中枢;
新材料
是第三次工业革命的物质基础:数字化制造、3D打印、工业机器人是实现第三次工业革命的
智能制造
方式;生物技术则是第三次工业革命后半程的核心技术。第三次工业革命是新一代信息技术向
经济
社会
全面渗透、扩散的过程,这一过程不仅推动一批新兴产业诞生与发展,还会导致社会生产方式、制造模式和全球
产业组织
模式等方面的重要变革,重塑世界经济地理和国家
比较优势
,形成新的技术经济范式,最终使人类进入生态和谐、绿色低碳、可持续发展的社会。第次工业革命的核心本质主要表现在以下三个方面。
(一)超越
大规模定制
的个性化制造范式逐步确立:第三次工业革命导致生产方式、制造模式发生重大变革
与
第二次工业革命
的
大规模生产
方式相比,第三次
工业革命
的生产方式主要是超越大规模定制的个性化制造范式。标准化是大规模生产的主要特征。标准化的形成和完善又极大地促进了大规模生产的发展和
效率
的提升。通过标准化
活动
,零部件、产品的规格、品种、式样大大减少,这样不仅可以获得大规模生产的
规模经济
性,还可以促进零部件之间的
通用化
和互换性,使其获得在相关产品生产上的范围经济性.前两次工业革命追求的是低成本、标准化的
批量生产
,效率的提升主要表现在尽快实现规模经济。随着生产相对过剩,人们的
差异化
、个性化需求逐渐增强,效率的提升逐渐转变为能够高效且低成本地满足人们不断变化和同时出现的个性化需求。随着智能软件、新材料、智能机器人、三D印制技术等的出现,使
工厂
逐渐走出大批量制造的时代,可以低成本地生产绿色环保、个性化的产品。建立在
虚拟制造技术
基础的增式制造技术(Additive Manufacturing)已开始用于产品的个性化生产,即3D打印技术。传统制造模式是“减式制造(Subtracted Manufacturing)”,一般是存
原材料
基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,得到零部件,再以拼装、焊接等方法组合成
最终产品
。这种生产方式是集巾式的,只有达到一定的规模才能大幅度降低生产成本。
生产过程
中产生了大量的原材料浪费。而
3D打印技术
无需原胚和模具.直接根据计算机图形数据和编写的软件,通过增加材料的方法把
产品
逐层逐步地“打印”出来,就像
打印机
一样,用叠加、层叠的办法形成产品,这种生产方式的
材料利用率
非常高,并且能够简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率、
降低成本
。智能化制造则帮助人们从简单的
脑力劳动
中解放出来,去从事更加非线性,更具
创新
的脑力劳动。
而随着
柔性
的数字化制造、3D打印、物联网、云计算等技术的逐步完善,大规模定制的
生产方式
有向全球化个性化制造范式转变的趋势。黄群慧和贺俊指出可重构的
生产系统
可以在
柔性生产系统
的基础上进一步解决生产成本、产品多样性、
产能
和
生产周期
等多目标之间的
冲突
,因而能够更好地适应全球化时期
消费者
需求千差万别且快速变动的
市场环境
。闸以3D打印机为代表的添加制造技术是生产一体化个性产品的主导
技术范式
。这种生产方式可以在产品设计阶段就充分体现消费者的个性需求,产品制造是根据个性化的设计进行的。在以3D打印为代表的个性化制造系统中,消费者不再被动
接受
或仅仅从企业给出的产品清单中选择自己喜好的产品,而是亲身参与产品的
设计过程
.并直接成为产品生产者。
(二)基于
模块化
虚拟再
整合
的“社会制造”模式逐步形成:第三次工业革命引发全球产业组织模式变革
模块生产网络
是第五次
产业技术
革命导入期形成的一种重要
范式
。在20世纪末,随着产品或产品体系设计、研发、生产的模块化和
组织形式
的模块化以及大量面向外部
供应商
的
外包
子系统的出现.模块生产网络成为一种新型的产业组织模式。Sturgeon认为模块生产网络所体现的主要
组织创新
是
新产品开发
的
公司
规模从产品制造的规模经济中分离出来.这样成功的创新并不必然导致公司的巨型化。
跨国公司
借助模块化带来的
组织柔性
和组织接近效应,纷纷进行了相应的
战略
和
组织结构调整
,更专注于本身的
核心能力
,将非核心能力
业务外包
,因此促成了专业
代工
的兴起。全球性的领导厂商和
系统设计
师以外包为基础,以
产品设计
为龙头,以开放共享为
标准
,在全球经济范围内重新建立战略体系,将分布在不同地区的企业或
企业集群
连接为一个有机的整体,以实现
资源
的共享和优势的互补,这样就形成了模块化虚拟再整合的新型产业组织模式。
超越虚拟再整合的
模块化生产
网络之上的“社会制造”模式将成为新的主流产业组织模式。产业组织模式的变迁是伴随着生产技术的变迁而发生的。
第一次工业革命
将分散的家庭作坊、手工工场转变为
纵向一体化
的工厂模式,第二次工业革命形成了大量大型企业集团。在第三次工业革命中,随着信息技术的飞跃发展使大量物质流被虚拟化为
信息流
,
生产组织
中的各环节将进一步被无限细分,生产方式呈现出
社会化
生产的重要特征。因此,产业组织模式也将在虚拟再整合的模块化生产网络模式的基础上,充分汲取产业组织网络化和
产业集群
虚拟化的优势.形成“社会制造”这一新型
产业组织
模式。
“社会制造”模式是在互联网、物联网和物流网与3D打印机组成的社会制造网络中.通过
众包
等方式让社会民众充分参与产品全生命周期制造的过程,社会制造的关键是主动、实时地将
社会需求
与社会制造能力有机地衔接起来,从而有效地实现
需求
和供应之间的相互
转化过程
。社会制造最大的特色就是消费者可以将需求直接转化为产品,即“从想法到产品”,并使得任何人都能通过社会媒体和众包等形式参与其设计、改进、
宣传
、推广、
营销
等过程,并可以分享其产品的
利润
。美国纽约的Shapeways和Quirky公司是社会制造的典型
案例
。在社会制造的环境下,大批3D打印机形成制造网络,并与互联网、物联网和物流网无缝连接。形成复杂的社会制造网络系统。实时地满足人们的各种需求。
在“社会制造”的产业组织模式中,技术要素和
市场
要素配置
方式发生了革命性的变化,小企业的黄金时代即将到来。随着能源互联网的建立,中小企业可以获得低成本的可再生能源和低廉快捷的
物流服务
.同时通过在线获取生产所需要的各类
协作
服务,使
生产要素
的配置成本降到最低。同时各类个性化的
产品销售
可以通过互联网、新能源交通工具等传播,使拥有最新款式的
消费品
能在很短的时间内行销全球。新的资源配置方式将让中小企业和个体私营企业家如鱼得水,推出新品变得易如反掌且制造和
销售成本
更低,小
企业
的黄金时代即将到来。
以核心技术构建平台化解决方案将是大公司生存的主要
商业模式
。随着第三次工业革命的推进,每个建筑可能都是能源的生产者。每个人都是一种产品的一体化生产者,但是。这种
组织
方式下大公司不会消失,超级大公司将从集中化的产业链的垄断者,转变成平台的提供者,在以核心技术为中微小企业构建平台化解决方案的过程中实现产业链共赢。这些平台型大企业将提供全球范围内的服务、平台、基础设施,由于有了这些平台。
小型企业
会更快速地发展,新产业革命中的
网络化制造
和网络化新能源,将使这种平台型企业的重要性进一步增强,成为产业内部和产业之间关联
互动
的重要支撑。
(三)制造业和
服务业
深度融合:第三次工业革命将推动新型产业体系加快形成
制造业和服务业的融合程度将越来越高。由于制造业的生产制造主要由高效率、高智能的新型装备和软件系统来完成,与新型装备和软件系统相关的
生产性服务业
将成为制造业的主要业态,研发、设计、
物流
和
市场营销
等占据整个
产业价值链
的核心.服务业和制造业之间的关系变得越来越密切.
产业边界
越来越模糊。传统的制造业中的每一个产业链环节都会与新一代信息技术交叉融合,从而使研发设计、加工制造、营销服务三个产业链环节在共同的网络化
云计算平台
上进行一体化深度整合。呈现服务化的发展特征。制造业和服务业出现深度融合,并导致原有服务业部门的重构。随着服务业活动成为制造业的主要活动,制造业的主要
就业
群体将转变为制造业提供服务支持的专业人士。因此,低
技能
的生产工人对
产业发展
的重要性下降,高技能的
专业服务
提供者的重要性进一步增加。
中国推进第三次工业革命的核心路径在劳动力优势逐步丧失的第三次工业革命进程中,中国如何选择一条适合自己的最佳推进路径是一个不可回避的难题。中国推进第三次工业革命必须要充分利用我国
居民消费
能力和消费层次双“提升”的有利条件,将产品的个性化生产与促进新兴产业成长、启动“内需”战略有机结合起来。
在第三次工业革命背景下培育
战略性新兴产业
是一项
系统工程
。战略性新兴产业是一个
知识产权
密集的复杂系统,任何一个新兴产品都不是靠一项
专利
、一次技术突破就能发展起来的。而是需要依靠相关配套技术逐步完善。建立起完整的产业链,同时还需要大量微细的渐进式创新。因此,战略性新兴产业培育是一项系统工程,需要科学、
系统
的部署面向未来的基础研究、应用研究和成果转化、产业化各阶段科技发展任务和重点.充分挖掘与新兴产业相关的
科技成果
,打通技术研发、应用示范、市场培育和产业发展、
技术标准
和配套设施等各环节的壁垒和障碍.使
技术创新
成果尽快产业化。
基于内需培育领先市场是推进第三次工业革命的核心路径。领先市场是核心技术成为全球
主导设计
的关键。从全球五次产业技术革命的发展历程来看,任何一次产业技术变革都会爆发于一个特别的核心国家或地区,然后从核心向外围逐渐扩散(佩雷丝,2002)。并逐步成为全球主导设计。这些率先应用新技术的核心国家或地区就是领先
市场
。Beise(2001)进一步强调了领先市场的扩散功能,认为首先采用某项技术并使其成功扩散的国家或地区才是真正的全球领先市场。领先市场是创新扩散的源头,代表着未来全球市场的主要特征,满足领先市场所需的资源、
能力
与策略是企业在全球范围内获得
先发优势
的基础。在新工业革命和
新兴产业
的培育中,一个国家或地区的能否成为领先市场以及市场的成熟程度在很大程度上决定着其
核心技术
及其
产业
标准能否成为被世界广泛采纳的全球主导设计。满足区域性低端市场需求的架构
创新
是中国自主建构战略性新兴产业全球
价值网络
的
逻辑
起点,本土“链主”是参与全球主导设计竞争的核心,成为全球主导设计是战略性新兴产业全球价值网络建构的终极目标和归宿。
架构
创新能力
是培育领先市场进而抢占新兴产业战略制高点的关键能力。架构创新是对产品构成、
组织结构
和
生产流程
的系统性创新,它不仅反映了产品构成要素之间相互依存和功能分担关系的改变,还反映了产业系统内各
利益主体
之间互动关系的改变。架构创新需要准确把握技术与需求的战略契合点。这是形成领先市场的关键。在领先市场的形成过程中,即战略性新兴产业的萌芽的形成阶段,市场上存在着多种由不同技术路线
创新设计
的产品,这些不同设计之间的竞争激烈而残酷。企业之间竞争的焦点在于提高
产品性能
的创新设计,不断通过“尝试~纠错一尝试”进行频繁的产品架构创新。领先市场形成的实质是通过架构创新构建了技术创新与市场需求之间的正反馈机制,呈现出核心技术创新的
乘数效应
和相关产业的
连锁反应
。经过残酷的企业试错过程,将
技术资源
与市场需求有机联结起来的、代表优秀产品的主导设计在特定区域内的领先市场上出现。
主导设计
定型后,产品基本稳定并逐步被消费者和市场所接受,工艺技术创新替代产品架构创新成为产业发展的关键。受共同的历史、传统、
文化
、语言、
制度
等多方面因素的影响,领先市场消费者的需求具有很强的同质性,产品已经具备大规模批量生产的基本条件。拥有主导设计的企业处于
技术垄断
地位并开始获得
超额利润
,
企业规模
迅速扩大,成本快速下降,规模效益逐渐体现,成为新兴产业的
领导者
。为了获得最大化的创新
收益
.该企业一般会控制核心技术的扩散和转移,以维持自己的
垄断
地位。受
垄断利润
的诱导,越来越多的企业通过
模仿
或引进的方式跟随主导设计进行生产,并围绕新兴产业的主干技术链,逐步完善配套技术链、辅助技术链、产业装备技术链、产业材料技术链等,从而引发了相关产业和互补产业的连锁反应。这种反应以累积的方式扩张,形成持续的正反馈机制。基于
模块化
的架构创新有利于克服不同
国家
和地区间的需求差异,实现核心技术、产业标准和主导设计的全球扩散。
第三次科技革命
中发展的原子能技术、航太技术、电子电脑的应用最为突出,包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。
科学技术
推动生产
力的发展并使之直接转化为
生产力
。
科学技术密切结合,相互促进并逐步深入生活,渗透到各个领域。
第三次科技革命,改变了生产力发展的动力,呈现出机械化、自动化的特点,减少工业成本的同时节约时间。社会生产率显着提高。
社会经济结构
和社会生活结构的变化,
第三产业
异军突起。
科技革命使世界的联系更加紧密,全球化趋势加强。
第三次科技革命加剧了世界的竞争,扩大了发达国家同
发展中国家
的经济差距。