5G 融合技术与中国制造业价值链升级问题研究

郝大江，贾亚莲

（海南师范大学 经济与管理学院， 海南 海口 571158）

一、引言

制造业是现代国民经济发展的重要支柱性产业，各国制造业水平决定了其国际竞争力和国际地位。2010 年，中国制造业增加值首度超过美国，并成为全球制造业第一大国。然而在全球制造业价值链分工中，中国制造业却长期处于制造业全球价值链中低端的组装加工环节，存在“大而不强”的问题。当前，我国在5G 技术的研发和应用方面取得了巨大成就，5G 技术与大数据、人工智能等技术的融合发展将对我国制造业的发展产生根本性的变革作用，因此深入探究制造业领域5G 融合技术的应用作用将如何提升我国制造业在全球价值链中的地位，其研究成果对我国制造业价值链升级具有重要的现实意义。

二、5G 融合技术为中国制造业价值链升级带来的机遇

(一)5G 融合技术在制造业领域的应用

5G 技术具有低延时、高速度、万物联网等特点，通过与边缘计算、人工智能等技术的融合，可以在设计、生产、运维等不同环节赋能制造业。如在产品研发设计方面，借助于计算机建模和仿真环境，“5G+AR/VR”技术可以使产品的零部件从设计到生产及装配过程的各个环节都在计算机上仿真实现。仿真模拟下的产品研发信息贯穿各制造业生产环节，从而可以有效预测研发零部件的装配适配度、实际产出效能大小等问题，这将极大地提高制造业产品的设计效率。在产品生产和运维方面，对于产品的运输，“5G+AGV(自动导引运输车)”将进一步完善AGV 运输功能。一方面，AGV 相互之间的通信因获得高速网络支持而具备更强的组织与协调能力。在这种条件下AGV 可以与人工合作完成过去无法完成的任务。另一方面，在一些条件苛刻，不适合工人活动的生产场所，操作者可以通过远程控制系统对AGV 进行操控。此外，AGV 数据的采集和分析也将更及时，在5G 网络下AGV 系统生成的日志可实时看到整个物流的运行情况，如货物搬运的站点交接、行驶路线等。对于产品的装配加工，相较于传统口口相传的技术学习过程，“5G+AR/VR”技术能为员工提供远程在线智能指导，这有利于提升技能学习的效率和操作的标准化水平。同时，在面临一些突发设备故障时，远程智能指导还可以指导现场工作人员进行设备的检修和维护，这既提升了企业工作效率也节约了企业技术人员的差旅成本。对于产品的检测，“AI+5G+机器视觉”可代替传统人工凭借肉眼和经验进行的产品缺陷、尺寸检测等工作，并且相较于传统人工经验检测，“AI+5G+机器视觉”检测速度更快，准确率更高。以产品缺陷检测为例，“AI+5G+机器视觉”在进行高清图像拍摄和云平台数据快速处理后，可以实现缺陷实时检测和自动报警，同时对检测总数、缺陷总数和各缺陷分类数目等数据进行快速统计，进而实现对设备运行、人员状态、环境变化的实时监控和紧急预警，提高生产的质量保障和运行效率。

(二)5G 融合技术对我国制造业价值链升级的环境优化

首先，5G 融合技术下各种信息化技术手段和方式代替了简单重复的劳动力操作，改变了制造业原本的生产要素配置和工艺流程安排。产品生产效率和品质得到显著提升，企业生产成本也相应减少。这可以有效提高企业投入产出比，促使企业不断扩大生产规模，实现内部规模经济。其次，5G 融合技术为制造业充分发挥集聚效应创造了必要条件。5G 融合技术在交通、通信等公共设施和软环境建设方面的应用将改善制造业集聚环境，提高原有制造业产业聚集区内企业的经营效率，企业经营效率的提高将吸引更多同行业企业入驻。通常情况下，集聚区内各制造业企业通过集聚区内部的知识溢出，各企业在市场竞争中都会获取额外利益。这将促使企业之间进行良性合作，推动制造业产业集聚区良性循环，进而充分实现产业集聚效应。同时，在产业集聚条件的不断改善过程中，5G 融合技术便利了产业集聚区信息的传播以及技术人员的流动和交往，制造业的外部规模经济也得以强化。另外，5G 融合技术可以帮助我国制造业更好地吸收国外先进技术。5G 融合技术在制造业的应用可以提高产业整体技术水平。在此基础上，制造业企业的技术引进消化能力也会得到明显提升，我国制造业在更好地吸收先进技术后，技术再创新的能力也会进一步提高，进而推动制造业不断向高技术水平发展。

(三)5G 融合技术促进我国制造业价值链升级面临的阻碍

首先，5G 融合技术的研发和应用需有强大的资金支持。事实上，在对5G 技术的研发中，世界上的很多国家和全球顶尖科技企业都已投入庞大资金。我国虽在5G 技术研发方面已取得一定成就，但仍需进一步加大研发投入，推动我国5G 技术在国际上占据和保持绝对优势地位。此外，考虑到5G 融合技术在制造业领域应用的成本，制造业企业短期可能会存在融资困难而使得其难以实现相关高科技设备的更新。其次，当前贸易保护主义盛行，西方部分经济大国对我国一些企业的制裁活动也严重阻碍了我国5G 融合技术的研发和应用。就5G 技术本身而言，各国在相关移动网络通信技术的研发和生产活动中已形成了密切的分工与合作关系。如我国华为公司参与5G 芯片的设计环节，而芯片的生产则由美国相关设备进行，但由于美国对华为进行制裁，华为无法再进行芯片生产。第三，5G 融合技术应用于制造业的过程中仍存在关键技术约束，部分核心部件依赖进口。5G 万物互联的应用会涉及各类传感器，如在工业相机领域，光传感器芯片应用下的3D 感应技术与AI 算法相互配合，3D 感应模组具备了物体识别能力，使机器人可以进行挑选、打包等工作。但是当前全球传感器市场由日本、欧洲和美国公司主导，我国传感器国产率只有30%左右，并且我国自产传感器多涉及中低端传感器市场，中高端市场存在很多不足。最后，我国相关技术人才储备仍然存在较大缺口。不仅5G融合技术的研发和制造业关键技术的突破需要大量技术人才，同时5G 融合技术更好赋能制造业需要的是既懂通信技术又会行业技能的复合型人才也存在着缺口。

三、5G 融合技术对中国制造业价值链升级的作用机理

(一)5G 融合技术促进了我国制造业创新

我国制造业虽然在改革开放后取得显著成就，但长期以来只能以贴牌代工和加工贸易这种获取较低附加值的方式嵌入由跨国公司主导的全球价值链。在嵌入全球价值链过程中，我国制造业结合自身情况不断引进国外先进设备和技术，并在经过消化吸收后进行自我创新。在这种引进模仿创新过程中，一方面国外处于较高价值链分工地位的企业出于维持其自身市场竞争力需求而不会将核心技术传授给我国企业，因此我国制造业企业往往处于被动追随状态；另一方面，中国制造业企业在引进模仿创新取得短期超额收益后也一定程度上会弱化自我研发与创新的意愿，这对企业的长期发展也形成了一定影响。同时，人口红利下降、逆全球化趋势也对中国制造业价值链升级带来了巨大压力，迫切需要中国制造业实现由引进模仿创新向自主创新的转变。

5G 融合技术的应用将有力推进我国制造业由引进模仿创新向自主创新转变，它将促进我国制造业结构优化升级，提升我国制造业在全球价值链中的地位，甚至使制造业中的某些领域引领全球价值链。当前，我国5G 基站建设全球领先，5G 专利数量超过全球5G 专利的50%，5G 成为我国重点发展的各大新兴产业的重要支撑。在此背景下，5G 融合技术在制造业领域的应用使我国制造业实现全球价值链高端攀升成为可能。这是因为，5G 融合技术在我国制造业不同行业的应用使行业间劳动生产率产生差异，进而导致各行业收益产生差距，这促使制造业企业不断转移生产要素进行行业间获利。传统劳动密集型制造业成本低的竞争优势随着5G 融合技术的应用不断减弱，各要素将从密集使用劳动的产业转移到密集使用资本和技术的产业，从而制造业中密集使用资本和技术的产业因获得更多的生产资源而拥有比较优势，我国制造业的整体比较优势将得到优化。同时，由于各国制造业在全球价值链中的分工地位是以其制造业比较优势为基础的，因此5G 融合技术下我国制造业比较优势的优化将推动我国逐渐获得全球价值链的升级优势，全球价值链分工地位将得到提升。

(二)5G 融合技术对中国制造业价值链升级模式的影响

全球价值链升级包括分工环节的流程升级、单个产品的产品升级、部门内层次的功能升级以及部门间层次的链条升级四种产业升级方式。不同升级方式有各自特点，5G 融合技术对制造业的四种升级方式都会产生相应作用。制造业流程升级是指在行业内应用新工艺、新设备等新的生产加工技术后行业生产效率提高，投入产出比优化，从而传统制造业产业得以改造。5G 融合技术在制造业的应用中，“5G+AR/VR”远程在线指导、“5G+AI+机器视觉”产品质量检测等技术都可对制造业内部生产工艺流程进行技术改造，而“5G+AGV”对运输设备的改进将极大提高运输效率。这些技术促使生产过程中生产要素得到重新组合、生产流程进一步优化，行业生产效率提高，进而推动制造业的流程升级。

制造业产品升级是指为满足目前社会需求，不断引进新产品、改进原有产品，增加产品附加值的升级方式。由于产品质量可以代表制造业产品升级进程，因此5G 融合技术对产品质量的影响可视为对制造业产品升级的作用。就引进新产品而言，5G 融合技术进一步便利了行业间的信息交流学习，企业可通过产出比优化，从而传统制造业产业得以改造。如5G 融合技术在制造业的应用中，“5G+AR/VR”远程在线指导可以便利地学习不同企业新产品的制作过程。同时，5G 融合技术对制造业集聚效应和外部规模经济的条件改善也便利了新产品的引进。在改进原有产品方面，“5G+AR/VR”在产品研发设计方面对于产品零部件装配接口适配度的提高、“5G+AI+机器视觉”对产品质量检测精准度的提升等都提高了原有产品的质量。5G 融合技术下制造业企业产品质量的提升，更好地满足了市场需求，实现了制造业产品升级。

制造业功能升级是指制造业从重点关注产品生产转移到重点关注产品研发和营销等环节。在此过程中制造业企业可以获得新功能，从而使制造业摆脱只能经营较低附加值环节的非完整价值链，进而推动制造业价值链向高端延伸。5G 融合技术的应用可凭借直接和间接方式作用于制造业功能升级。一方面，5G 融合技术可以通过提高制造业开发新产品的研发技术水平直接推动制造业实现功能升级。如在汽车制造行业中，5G 融合技术可以推动自动驾驶汽车的研发与生产，使部分汽车制造企业获得竞争优势，为企业创造新的盈利点。另一方面，5G 融合技术也可以对制造业原有的服务进行改进，针对市场需求为用户提供个性化和专业化服务，以推动制造业服务化转型的方式间接实现功能升级。如在“5G+光纤”融合网络优势下可实现小批量混线生产，从而使“个性定制”“一件起订”的柔性化生产模式成为现实，消费者多样化需求得到满足。

制造业链条升级是作用于制造业部门间的，从原有产业链条跨越到另一更有发展潜力的相关产业链条的升级方式。在制造业链条升级过程中，原有产业链的生产经营活动将被剥离，企业将在采用突破性创新成果后进入一个新的产业链条。5G 融合技术在帮助企业完成功能升级后，部分在原领域具有较强竞争力甚至居于垄断地位的企业能够结合大数据和物联网等手段打破产业边界，使原有产业的能力转移到高收益的新产业中，从而实现链条升级，如从普通汽车到无人驾驶汽车再到无人机的生产过程。

四、5G 融合技术推进中国制造业价值链升级的政策建议

(一)加大5G 资金投入，突破技术约束

在世界各国5G 技术领域展开激烈竞争的背景下，我国制造业企业要进一步加强5G 融合技术的研发，加大各类研发要素投入，保证研发资金的持续供给。同时，为促进5G 融合技术更好应用于制造业企业，我国政府可以建立专项资金扶持体系，通过财政补贴、税收优惠等政策为制造业企业使用5G 融合技术新设备减轻负担。国家政策性银行等融资机构也可适当放宽制造业企业5G 融资条件，为其提供充足资金支持。其中，研发资金的投入尤其要侧重于制造业价值链升级的关键技术约束。如要加速突破传感器等核心部件的技术约束，提升核心部件的国产化率，进而实现进口替代，甚至使全产业链的国产化成为可能，推进我国由制造大国向制造强国转变。

(二)重视5G 技术人才培养，缩小人才缺口

在目前我国的教育体系中，国内中学可以设立适当课程介绍相关技术，注重引导学生对相关知识的兴趣；高等院校在人才培养方面要加强5G 高科技人才的培养，在相关专业建设和学科发展上投入更多关注。同时，国内高新科技龙头企业之间以及企业与高校之间也要加强合作，共享科研成果，让企业科研成果进入高校等科研院所，形成完善的产学研人才培养体系。如华为培训学院为高校引入5G+系列专业而进行的课程体系建设等工作。

(三)扩大对外开放，积极参与国际交流

当前贸易保护主义盛行，中美贸易战仍在继续，美国对华技术封锁阻碍了我国制造业企业与国外科技龙头企业的合作。在这种形势下，我国首先要旗帜鲜明地倡导合作交流，反对封闭对抗，防止其他国家加入美国对我国的高科技封锁阵营。其次，我国要实施更加积极主动的开放策略，吸引更多贸易伙伴，最大限度利用好全球科技资源，通过实现国际贸易对象的多元化，逐步弱化美国在我国国际经济合作的不利影响。最后，我国要积极参与国际的多边经济秩序治理，加强本国制造业企业合规风险管理，增强我国企业在全球价值链中的话语权。