“新制造”的本质及其未来发展

芮明杰

【关键词】新制造 制造业 新技术 消费者

进入21 世纪以来，随着新一轮技术革命的爆发，全球制造业一直在酝酿变革，尤其是美国、德国、日本等制造强国一直谋求制造业的创新领先。2011 年影響全球的关于第三次工业革命的论述，之后“工业4.0”对制造业变革的探讨，“CPS”展开的虚拟制造研究等均是制造业面向未来进步的探索。如果说建立在新型数字基础产业上，即“硬、软、联”基础上的新型制造业称为“新制造”的话，那么“新制造”不是一个概念的问题，而是全球制造业这些年在新技术革命条件下变革创新实践的结果。

“新制造”的本质特征分析

“新制造”顾名思义就是与目前流行的制造完全不同的制造，是全新的制造。有人说新制造是“通过物联网技术采集数据并通过人工智能算法处理数据的智能化制造”，也有人说“新制造是DT 时代思想的制造业”，即基于数据技术的制造，等等。总体上看所谓“新制造”离不开两个基本点：第一，新制造就是智能技术的制造;第二，新制造是基于数据采集与数据分析技术的制造。于是，新制造似乎就是依托数据采集、计算分析技术和人工智能技术的制造，这与“工业4.0”、制造“CPS”的概念内涵并无特殊差异。这样理解的“新制造”还只是停留在技术基础的层面，并未把握新制造的本质。笔者认为新制造的本质表现在如下方面：

一是新的生产制造方式。新制造的本质是全新的制造生产方式，可把这一新的生产方式称为“以互联网为支撑的智能化大规模定制生产方式”，其核心是为消费者个性化消费需求而进行的个性化定制生产服务，并且是可以大规模定制的全新模式，是C2B。由于新制造是针对不同消费者不同消费偏好的个性化定制，因此需要快速获得消费者的不同需求并准确分析判断消费者的个性需求，能够快速按照要求进行组织生产与制造，新制造工厂生产设备互联互通智能一体化运行，能够更快地感知、自我反应，计算判断，分析决策，自行组织，实现自组织机器进行生产服务，可以说是根据数据计算分析后的智能化制造。可见，这一生产方式完全不同于现行的制造方式。现行的制造方式是机器生产机器，是大规模标准化生产制造，其最高等级是全自动无人制造工厂，虽然技术十分先进、生产效率极高，甚至还是智能化的，但由于其还是大规模标准化生产产品，所以本质上是B2C 制造思路，不能算是“新制造”。

二是新的生产组织方式。新制造的全新生产制造方式带来了全新的生产组织方式。如今的制造生产组织方式可以总结为“集中生产，全球分销”，即制造产品的生产组织过程是先圈一块地盖厂房，到全世界买原料送过来，集中大规模生产制造后运到全世界去销售。这种生产组织方式往往导致大量原料与产品的运输成本增加，制造商与消费者关于产品信息搜寻与交易成本都很大，当消费者需求变化时会导致制造商产品库存严重积压、资金困难等问题，制造企业的这些无关产品本身的成本都需要消费者承担，消费者效用损失很大。而新制造因为是大规模个性化定制，基于新的智能生产系统、在线控制体系以及C2M 平台，产品制造可以集中大规模定制，也可以完全单个定制如3D 打印，生产组织过程是根据消费者个性数据生成消费者满意的订单，然后根据订单发送至消费者最近区域生产制造，最后配送到家。可把这样的新生产组织方式称为“分散生产，就地配售”，它不再需要集中生产以追求流水线所带来的平均成本降低，也不需要依靠全球性的分销系统追求最大化销售，新制造的物流方式也将发生巨大改变，这就是所谓的智慧供应链的产生。

图1：新制造的核心技术基础

三是新的生产技术基础。新制造需要全新的技术基础，否则无法实现大规模个性化定制生产与组织。有人将支持新制造的新技术基础称为“云+ 网+ 端”，其中，“云”指的是云计算、大数据等信息交互和使用模式;“网”指的是互联网、物联网、工业互联网等，通过信息传感器，将网络接入;“端”指的是终端、智能应用程序等，负责用户信息的输入和输出。这样说有一定道理，因为新制造需要掌握消费者海量的大数据，并且能够进行大规模计算分析，新制造需要万物皆联以及生产设备的智能化。但这样的表述并未完全涵盖新制造需要的新技术内涵。笔者认为，新制造依托的新技术可以从“硬、软、联”三个方面来说明，一是以5G 通讯、新材料、新能源、新配送等为代表的新制造运行的“硬基础”;二是以大数据、人工智能、IT 技术与软件等为代表的新制造运行需要的“软基础”;三是以工业互联网、智能物联网、C2M平台等为代表的“互联性技术基础”。其中5G 通讯、大数据、人工智能是新制造有效运行的基础性新技术，三者形成关联生态系统，成为新制造的核心技术基础（见图1）。

四是新的平台商业模式。新制造的商业模式是全新的商业模式，模式的载体是C2M 平台，背后依托工业互联网与智慧物联网，其中C2M 平台是消费者直接连接制造商的平台，即消费者可以根据自己的偏好直接下单给制造商生产定制，也可以先由制造商根据消费者数据分析出消费者偏好，再由消费者确认下单给制造商生产定制。这一平台不光聚合连接生产商与消费者，还连接着供应商、服务商等，提供互动、交流与协同配合，制造商通过平台可以掌握消费者消费偏好的大数据，与定制生产的大数据实现互动，提高和优化每一次生产制造品质，实现消费者消费效用最大化。

C2M 平台的背后是工业互联网，是新一代信息技术与制造业深度融合的新产物，是基于云计算的开放式、可扩展的工业操作系统。工业互联网通过新一代信息通信技术建设连接工业制造全要素、全产业链的网络，以实现海量工业数据的实时采集、自由流转、精准分析，从而支撑生产制造的科学决策、制造资源的高效配置，推动新制造智能化网络化发展。C2M 平台的运行必然要求应用信息数据技术、移动互联网技术与智能技术，并通过便利的数字虚拟空间建立生产者与消费者的连接，移动网络提供方便的接入环境，并通过智能化技术创造出新制造低成本的沟通模式，最终将促使“新制造”的新一代生产方式发挥真正的实力，为消费者提供便捷的服务。

新制造商业模式的价值主张就是创造消费者个性化满意的产品，其盈利点不仅仅在于为消费者个性化生产定制产品获得收益，还可以通过大量数据流量的分析与应用实现数字资产价值变现产生收益，更能为消费者使用产品的深化服务获得收益。可以说，新制造实为建立在互联网数字新技术上采用智能化大规模定制化生产方式的制造，是一种全新的不同于过往的制造模式，是制造业现在与未来发展的方向。

“新制造”的发展前提及其基本制造逻辑

以人工智能、大數据、新型通讯生产加工等诸多方面新技术与方法支持的所谓“新制造”，实为满足消费者需求而形成的生产服务体系。新制造的产生与发展，有两个基本条件：一是在收入水平日益提高的今天与未来，消费者个人消费偏好变化以及在可支付方面能够得到满足;二是新一轮技术发展与进步在为满足消费者个性化需求的生产服务方面，已经到了足以提供此类产品的时刻，可以说我们今天正在发展的各类新技术新模式，实为人们为现在与未来消费需求与消费习惯变化所准备的。

一是新制造的消费需求前提。随着人类知识的增加、人均收入的提高，以及人类对新生活方式、幸福生活的追求，人类的消费需求、消费理念、消费习惯正在发生巨大变化。这些变化有三个重要的方面，即消费者需求的个性化、集成化与便利化，这些变化就是新制造形成与发展的根本前提。

个性化是指消费者希望按照自己的需求与消费偏好，消费仅为自己个人定制的产品与服务。个性化消费是人们最终最高的追求，也是消费效用最大化、消费幸福与满意的最高级阶段。由于互联网技术、数据技术、智能技术、通讯技术等的发展，通过C2M 平台海量消费者的不同需求数据能够被快速收集与处理，进而由智能化的生产制造系统完成快速的个性化生产，如此符合个性化需要的个性化产品的大规模定制生产在技术上已经成为可能，部分已经实现，个性化定制制造品已经不是富裕人群的专供，而是大部分普通消费者可以支付的消费品。

集成化是指消费者希望供应商能够实现对其生产与服务需求的一揽子解决。由于目前生产制造与服务分工的日益深化，消费者的个性化需求是由分工后的各类企业提供专业化的产品制造与服务，由此供应商的制造与服务效率提高了，但对消费者来说则造成许多不便，需要消费者自己去挑选与整合不同的供应商，这不仅需要时间和金钱，还需要精力与知识才能。为此就需要生产制造与服务的融合，伴随信息技术、数据分析技术的发展，生产制造和服务的横向与纵向的一体化，更有利于消费者个性化满意的消费体验。

便利化是指消费者个性化消费偏好还表现在追求个人认为的经济且方便的消费方式。消费者个性化消费方式的多样性满足也是消费者消费习惯的多样性满足。这种满足，需要信息技术、数据技术、智能生产服务等技术的进步，这一方面使消费者能够便捷地获取想要的商品信息，或是快速直接定制商品;另一方面平台的数据中心和信息系统也能根据消费者的需求，准确推荐最适合消费的地点与商品，方便消费者能够有效获取自己想要的商品。

仅从收入支付的角度看，追求个性化、集成化、便利化消费的消费市场会一直增长，成为新制造快速发展的需求支持。这是十分重要的国内市场，如果再加上国际市场的需求，新制造的市场前提是十分扎实的。

二是新制造的新一轮技术前提。实现新制造的全新生产制造方式需要全新的技术准备与支持，笔者把这些技术简单归为两大类：基础产业类新技术与智能制造新技术。这些技术的进步直接决定了新制造生产方式实现生产制造的可能，甚至还决定了新工业革命的走向，也将决定未来产业体系的演化方向。

基础产业类新技术，构成了新制造的制造设备与产品的技术基础，主要包括：互联网与物联网信息技术、大数据收集与分析技术、新能源技术及其配置技术、新材料技术及其影响、5G 通讯技术、人工智能算法与技术、新一代互联网技术、区块链技术等。这些基础产业类技术可以说是新制造得以成立的基本技术基础，是前文所说的“硬、软、联”基础技术以及由此形成的产业。目前这些基础产业类新技术的进步已经开始为新制造提供实现可能，而且正在开始改变现行制造的方式，使新制造的规模定制成为现实。

形成新制造的智能制造新技术，主要包括且不限于：智能制造装备技术，嵌入式电子、智能系统与软件控制，智能定制生产与在线控制体系，资源与产品、服务配送技术与系统，等等。这些新技术是形成新制造实体运行的重要组成部分，其中包括设备准备与操作系统、生产准备与控制、信息物流配送等方面。新制造的智能化生产系统及生产制造过程，以及网络分布式生产设施的实现都需要嵌入式电子、智能系统与软件控制的帮助。它们是新制造的智能制造装备的“指挥”。未来，新制造工厂将具备统一的数字、机械、电器和通信标准。以物联网和工业互联网为基础，配备有感测器、无线和RFID通信技术的智能制造设备，可以对制造过程进行自组织和智能化监控。

所有这些支撑新制造运行成功的新技术新方式都是新制造成功的技术前提，而且目前还正在发展进步。这些技术的进步与发展会深刻影响甚至决定新制造的方向，由此可能带来未来产业与产业体系的变化。

三是新制造的基本制造逻辑。新制造的消费需求与技术前提决定了新制造的基本制造逻辑。新制造的核心生产方式是数据分析基础上的智能化大规模定制，这一制造模式不同于现行制造业的制造模式。新制造的基本制造逻辑起点是C2M 即消费者直接把个性化需求告诉制造商，制造商据此进行个性化定制并进行之后的服务。这一逻辑起点完全不同于现行制造的逻辑起点，现行制造的逻辑起点是B2C，是生产制造后再分销给消费者。这两者的不同导致了两种制造模式的资源配置效率、生产的外部性影响、对数据信息的掌握与分析等方面的完全不同，优劣势立刻可见。

从图2 看，新制造的基本制造逻辑是：一方面，消费者根据自己消费需求个性化、集成化、便利化要求通过互联网C2M 平台输入数据中心，数据中心进行计算分析，将消费者个性化需求变为生产过程可以接受的数字指令或程序，然后传递给新制造系统，新制造系统进行智能化定制，完成后交付给消费者。根据此产品同时生产智能服务清单，进入服务平台，服务平台产生智能服务集成，然后为消费者提供个性化便捷服务。另一方面，新制造系统在生产制造过程中将生产过程中产生的大数据收集并传递给数据中心，进行云计算分析处理，然后把发现的生产制造过程可以优化的数据转化为下一轮制造过程优化方案，完善自身的生产制造。同时由智能分析与数据控制进行调整，经由数据互联互通与物联网状态下的智能互联生产服务系统调整与控制生产线，进而不断优化完成个性化的产品生产与服务，达成消费者满意度最大化。

推进新制造发展的思考与对策

首先，实施“弯道超车”策略。面对全球制造业发展的新变化，面对新一轮技术革命，我国制造业要有跨越与赶超的勇气与动力，抓住消费需求转变的历史时刻，抓住新一轮技术革命，特别是目前大数据、人工智能技术正在发展，我国在5G 通讯方面已经有领先优势，在高端智能设备制造、数字制造方面不断进步的情况下，我国“新制造”发展的策略，应该是“抓住机遇，创新领先，弯道超车”策略，也就是在发达国家技术封锁的条件下通过自主创新实现技术突破，掌握全球制造业的价值链高端，发展形成新制造的生产模式，形成新制造的核心竞争力，从而推动我国由制造大国向制造强国转变，成为全球制造业的领军者。

其次，培育新制造的三个重要能力。作为制造业的全新制造模式，以及制造业发展的现实与未来方向，新制造具有制造业发展的前瞻性，能够带动制造业与价值链的升级和转型;具有较高的价值链控制力和一定的价值链治理权;能够发挥知识溢出效果、产业关联带动作用，以及有助于形成低碳、循环经济、环境友好的产业生态系统。为此，我国在推进新制造发展过程中特別需要注意培育三种能力：

图2：新制造的基本制造逻辑

一是全球价值链控制力。新制造应该成为制造业全球价值链领军者，具有较高的全球价值链控制力。新制造的价值链控制力是指通过价值链上关键环节和关键技术、生产技术标准掌控链上其他的合作供应商为之配套合作，共同创造价值。由于有控制力，新制造具有相关产业的战略引领性，即一方面意味着新制造本身具有产业发展的前瞻性，另一方面能够带动其他价值链上相关产业集聚发展和产业升级，同时能够在为消费者生产服务的过程中获得高附加值。

二是自主创新发展能力。新制造之所以新，是因为它是新技术发展的结果，是科技创新产业创新的结果。新制造的新应该是持续性的新，不是今天一时的新。为此，新制造需要强大的创新发展能力，能够不断使新制造的技术、工艺、产品、服务进行迭代，成为制造业发展的方向标。新制造的强大创新发展能力不光表现在能够出成果，还表现在能够高效率地出成果，快速地出成果，这样才能一直保持全球领先。

三是强大的国际竞争力。新制造在生产制造方式、个性化产品、新工艺的创新，并不能够保证新制造有国际竞争力。强大的国际竞争力是指新制造有全球独到的技术诀窍，可以给全球消费者提供他们偏好的最满意的产品与服务;有赖于全球其他合作产业、合作企业，以及开放创新。

推进新制造发展的三大策略。一是传统制造转型升级与新制造发展并重。新制造是制造业发展的方向，是制造强国的必经之路。为此，在推动新制造发展时必须重视对现行制造业的数字化、智能化改造，对其生产制造方式进行逐步转变。不能只关注新制造的发展而忽视对传统制造的转型升级的大力推动。我国传统制造业在数字化智能化转型后至少可以具备技术含量高、经济效益好、创新能力强、资源消耗低、环境污染少的特点，同时由于其原有的产业基础深厚，在创造就业、提升服务等方面可以继续发挥重要作用，因此时下促进新制造的发展和传统制造业的转型升级应当是同等重要的。

二是“双循环”与协同创新并重。“双循环”的关键是产业链可以循环起来，为此需要“扬长补短”，完善国内产业链供应链，补上关键技术短板。在“双循环”新发展格局下，新制造的目标市场首先是国内市场，其次是国际市场;新制造成功最主要的是在关键技术环节实现突破，例如芯片，通过发展新技术新工艺促进国内生产，摆脱关键技术主要依赖进口的困境。为此，需要发挥各方力量包括国际的力量进行融合协同创新，其中如何促进政府、高校、科研院所、企业等创新主体的联动，形成“政产学研”一体化机制，全面推动新制造的研发与创新十分重要。

三是实现新制造产业链、供应链的关键环节集群式发展。新制造的产业链由许多不同环节组成，每一个环节创造的价值都不相同，产品价值由产业链上的某些关键环节所主导，关键环节对产业链创造价值和推动整个链发展的作用，在产业链发展中处于领导地位，是产业链的竞争优势。为此，政府可采取相应措施来促进我国新制造产业链、供应链的关键环节集群式发展，突破关键的数字技术、人工智能算法、智能装备生产、工业互联网、操作系统、新制造的C2M 平台、新工艺技术等，助力实现新制造发展，从而带动我国制造业全面转型升级。