工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的全球供應鏈體系變革

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  以下文章來(lái)自  清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院副院長(cháng)兼物流產(chǎn)業(yè)研究中心主任，博士生導師 劉大成

   一、新基建與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展

  （一）疫情下的新基建

  此次新冠肺炎病毒疫情肆虐全球，截至7月15日，全球累計確診人數高達1341萬(wàn)例，累計死亡57萬(wàn)例，給全球帶來(lái)了巨大的生命和經(jīng)濟財產(chǎn)損失，并引發(fā)經(jīng)濟、政治和社會(huì )危機^[1]。世界衛生組織（WH0）預測此次疫情最悲觀(guān)情況將是全球數十億人感染，死亡超過(guò)6900萬(wàn)人^[2]；世界貿易組織（WT0）4月8日預測2020年全球貿易將縮水13%-32%，并可能造成自大蕭條以來(lái)最大衰退；國際勞工組織（ILO）6月30日發(fā)布《監測報告：新冠肺炎與勞動(dòng)世界》中提到，2020年第二季度全球工作時(shí)間減少了14%，相當于損失4億個(gè)全職工作；而世界貨幣基金組織預測2020年全球經(jīng)濟將萎縮4.9%。

自2018年底到2020年4月，中央經(jīng)濟工作會(huì )議、中央政治局常務(wù)會(huì )議和國務(wù)院常務(wù)會(huì )議分別以各種方式提出“新基建”，最初的新基建僅僅是覆蓋5G基礎設施建設、物聯(lián)網(wǎng)、大數據中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等信息化、網(wǎng)絡(luò )化和數字化技術(shù)的基礎設施建設，但在今年新冠肺炎病毒疫情下全球供應鏈暫停、中美貿易脫鉤和中國非市場(chǎng)化地位等困難情況下提出的新基建則增加了特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車(chē)充電樁等，減少了物聯(lián)網(wǎng)，形成包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的七大領(lǐng)域，并立足以市場(chǎng)投入為主，以“一業(yè)帶百業(yè)”。

新基建的七大領(lǐng)域可以更粗線(xiàn)條地劃分為三個(gè)體系，以5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設為核心的通信網(wǎng)絡(luò )基礎設施；以人工智能和大數據中心為核心的算力基礎設施；以特高壓（第六種運輸方式）、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車(chē)充電樁為核心的交通基礎設施^[3]。

新基建之所以提出以市場(chǎng)投入為主，就是把新基建做為對以鐵公基為主的傳統基建計劃投入方式的補充，特別是數字經(jīng)濟自帶的市場(chǎng)增長(cháng)潛力、資本虹吸能力和崗位自雇能力，而政府性投資和政策紅利起到“四兩撥千斤”的催化劑作用。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通信技術(shù)與數字產(chǎn)業(yè)的完美融合，更是未來(lái)傳統產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，工信部配合新基建提出了改造升級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內外網(wǎng)絡(luò )、提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心能力和建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數據中心，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)加快上線(xiàn)上云，促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區域協(xié)同發(fā)展和增強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群能力等。據Accenture預測，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)到2020年將達到萬(wàn)億元規模，并著(zhù)力在通信網(wǎng)絡(luò )、數據和安全三個(gè)方面推動(dòng)產(chǎn)業(yè)中人、數據和機器間的融合式數字互聯(lián)。

（二）5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是5G最主要的應用場(chǎng)景，也是5G獲得市場(chǎng)支持的核心獲益場(chǎng)景。做為世界工廠(chǎng)的中國制造業(yè)將因為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”而更深度與信息技術(shù)、數字經(jīng)濟相融合，5G賦能的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也將成為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、結構變革的基礎支撐。

5G離不開(kāi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景落地，這是由其積極性決定的。5G投資巨大，僅2020年投資建設的55萬(wàn)個(gè)5G基站就預計花費1803億元，如果再考慮5G采用比3G/4G更高頻段載波會(huì )導致5G基站數量需三倍于4G基站數量才能覆蓋原有4G通信范圍，則僅基站建設成本就需要5.4萬(wàn)億元，而每年租借鐵塔及耗電費用也高達1.2萬(wàn)億元，但是如果只是面對消費互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，傳統4G的年收益最高只有2019年的8145億元，利潤只有1400億元。也就是說(shuō)當5G僅面向以滿(mǎn)足增強型寬帶（eMBB）為主體需要的消費互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，將不可能收回投資；只有5G應用在以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，才可以既充分發(fā)揮5G在eMBB基礎上的高可靠性低時(shí)延（uRLLC）和海量互聯(lián)規模（mMTC）以補齊5G的“能力三角”，又從以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主的各種垂直產(chǎn)業(yè)應用中獲取其樂(lè )于支付的超高費用。

5G和邊緣計算從通信網(wǎng)絡(luò )上與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合，從而在G比特級的eMBB、可靠性超過(guò)99.999%的1ms單項空口時(shí)延的uRLLC和10⁶/Km²連接數密度的mMTC“能力三角”通信基礎技術(shù)條件上推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )支持能力。不過(guò)5G只是移動(dòng)通信發(fā)展的一個(gè)階段，未來(lái)可能會(huì )逐步過(guò)渡發(fā)展到6G，也可能被以TCP/IP為核心的軟件替代硬件或馬斯克的星鏈（Starlink）衛星互聯(lián)網(wǎng)所更改通信技術(shù)的發(fā)展道路，但未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò )應用場(chǎng)景依然會(huì )重點(diǎn)放在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。

（三）大數據中心支撐的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

數據中心是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支撐，而工業(yè)大數據則是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的核心。工業(yè)大數據即工業(yè)數據的總和，通常包括企業(yè)信息化數據、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數據和外部跨界數據，并存在于企業(yè)內部、產(chǎn)業(yè)鏈及跨產(chǎn)業(yè)鏈的供應鏈經(jīng)營(yíng)主體內。企業(yè)信息化數據是傳統數據資產(chǎn)，主要包括產(chǎn)品研發(fā)數據、生產(chǎn)制造數據、上下游供應鏈數據和客戶(hù)服務(wù)數據等高價(jià)值密度的企業(yè)核心業(yè)務(wù)數據；而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數據則是利用物聯(lián)網(wǎng)監控、采集的設備和裝備狀態(tài)運行數據、生產(chǎn)環(huán)境數據等海量新增數據；外部跨界數據則囊括了市場(chǎng)數據、政策數據、氣候數據、生態(tài)數據等影響企業(yè)生產(chǎn)與運營(yíng)的復雜數據。此中機器數據產(chǎn)生的數據量極大，遠超過(guò)消費互聯(lián)網(wǎng)。

工業(yè)大數據既符合大數據的高容量（Volumn）、快速度（Velocity）、多品類(lèi)（Variety）和真實(shí)性（Veracity）的4V特性，更滿(mǎn)足反應工業(yè)系統的系統化特征的“多模態(tài)”、物理對象間與過(guò)程的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的“強關(guān)聯(lián)”和嵌入物聯(lián)網(wǎng)智能互聯(lián)的“高通量”等特征，并符合不同空間和時(shí)間尺度的“跨尺度”數據集成、系統實(shí)現“協(xié)同性”的動(dòng)態(tài)協(xié)同、復雜動(dòng)態(tài)系統的“多因素”、依靠“因果性”實(shí)現的高可靠和高確定性的數據分析以及依賴(lài)“強機理”實(shí)現基于領(lǐng)域機理知識的數據降維等要求。

因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數據中心必然是大數據中心的必然分中心，也是智能制造的核心價(jià)值，并可以與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道推動(dòng)傳統制造業(yè)產(chǎn)業(yè)供需精準對接，實(shí)現更有效率、更低成本、更加精準的資源配置，驅動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)、管理和營(yíng)銷(xiāo)模式的全面創(chuàng )新，從而顯著(zhù)提升制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益。

（四）人工智能驅動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

人工智能一直是人類(lèi)持續追求的目標，是用技術(shù)手段來(lái)模擬對人的思維、決策和行動(dòng)的一種仿真和替代，通常包括弱人工智能、強人工智能和超人工智能，而目前發(fā)展主要還停留在弱人工智能階段。

人工智能從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )感知器、貝爾曼公式、機器學(xué)習到深度學(xué)習階段幾經(jīng)起伏，并隨著(zhù)大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和機器人的快速發(fā)展推進(jìn)了人工智能的高速迭代發(fā)展，已經(jīng)在替代人的思維、決策和行動(dòng)的部分功能方面取得進(jìn)展，并向助智學(xué)習、自組織、自適應和自行動(dòng)等4個(gè)方向發(fā)展，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結合則在工況自感知、工藝自學(xué)習、裝備自執行和系統自組織等方向發(fā)展，即達到智能制造階段。

二、從信息化到網(wǎng)絡(luò )化再到數字化的制造業(yè)

（一）信息化時(shí)代的制造業(yè)

信息化解決的是人與機器之間的數字聯(lián)通的問(wèn)題。如制造業(yè)企業(yè)信息化中許多企業(yè)使用的ORACLE數據庫、PTC公司的PDM產(chǎn)品數據管理、SAP公司的ERP企業(yè)資源管理、以及MES制造執行系統、WMS庫存管理系統等，主要實(shí)現了管理者對企業(yè)各種資源的實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)的監控、調度和計劃等^[4]。

從信息化時(shí)代最典型的供應鏈型制造型企業(yè)就是利豐集團的“利豐供應鏈”。最早成立于1906年的利豐行在1985年由第3代企業(yè)繼承人馮國經(jīng)、馮國綸從以貿易為核心轉向“準制造商”，利用制造業(yè)信息化時(shí)代的契機進(jìn)行與傳統制造商的聯(lián)合開(kāi)發(fā)和無(wú)疆界的分散化虛擬生產(chǎn)。1992年利豐有限公司在香港上市，并陸續在全球40多個(gè)經(jīng)濟體構建了260多個(gè)辦事處和倉庫，聘用了35000名員工，并吸引了遍及全球的15000家供應商。利豐集團在2000年就實(shí)現了32億美元收入，2001年實(shí)現了203億美元收入，2011年最高市值為2050億港元，成為香港股市股王。

（二）網(wǎng)絡(luò )化時(shí)代的制造業(yè)

網(wǎng)絡(luò )化解決的是人與人之間的數字聯(lián)通的問(wèn)題。過(guò)去實(shí)體的商貿渠道同時(shí)決定生產(chǎn)和消費兩端的通用性和規模型，但互聯(lián)網(wǎng)直接更改了生產(chǎn)與消費間的貿易渠道。傳統實(shí)體商貿渠道中間商最重要，可以通過(guò)對生產(chǎn)和消費兩端的信息把握賺錢(qián)中介差價(jià)，但互聯(lián)網(wǎng)平臺解決了生產(chǎn)與消費的短接問(wèn)題，且以近零成本近零時(shí)延實(shí)現了供需兩端的個(gè)性化與差異化^[5]。

過(guò)去二十多年的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)主要是消費互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現了個(gè)性化需求與差異化供給近零成本、近零延遲地精準對接并形成規?；??；ヂ?lián)網(wǎng)極大程度地方便了供需雙方的短接，進(jìn)而直接影響了中間商賺差價(jià)的市場(chǎng)空間，曾經(jīng)風(fēng)光無(wú)限做為全球供應鏈標桿的“利豐供應鏈”被新型市場(chǎng)拋棄。2020年3月20日，利豐集團的市值僅有43億港元；5月15日不得不以106億港元被普洛斯私有化溢價(jià)并購。

（三）數字化時(shí)代的制造業(yè)

數字化解決的是設備與設備之間的數據互聯(lián)，依靠的技術(shù)包括大數據、云服務(wù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區塊鏈和賽博系統等，過(guò)去20年在信息化和網(wǎng)絡(luò )化基礎上推進(jìn)了數字化的產(chǎn)生和發(fā)展，使得其與最具流動(dòng)性的資本融合并快速實(shí)現資源配置優(yōu)化再優(yōu)化。

數字化具體是指設備之間可以通過(guò)數字自組織并形成自洽，德國“工業(yè)4.0”及其的賽博系統就在解決這個(gè)問(wèn)題。

過(guò)去在信息化時(shí)代，企業(yè)可以通過(guò)ERP系統制定科學(xué)的主生產(chǎn)計劃MPS，交給班組長(cháng)去組織生產(chǎn)，由工人按計劃去揀選零件、搬運和加工零部件，或者安排機器人拾拿、AGV小車(chē)搬運和機器人加工；但在工業(yè)4.0數字化時(shí)代的賽博系統中就發(fā)生了變化。工業(yè)4.0核心的賽博系統也同樣產(chǎn)生一個(gè)指令產(chǎn)生的生產(chǎn)計劃，但這次這個(gè)生產(chǎn)計劃不僅傳遞給班組長(cháng)，分解給計劃員、調度員和工人，還同時(shí)傳遞給了貨架、AGV小車(chē)、機器人、加工設備以及被加工的零部件。工人知道何時(shí)何地從哪個(gè)貨架拾取、使用哪個(gè)AGV運輸、使用哪個(gè)加工設備、采用哪種工藝、加工哪個(gè)零部件；加工設備知道何時(shí)何地由哪個(gè)操作工人使用哪種工藝加工哪個(gè)零部件；AGV或機器人知道何時(shí)何地從哪個(gè)貨架拾取、運輸到哪個(gè)設備進(jìn)行加工；零部件也知道何時(shí)何地被哪個(gè)機器人從哪個(gè)貨架拾取、被哪個(gè)AGV運輸和在哪個(gè)設備被哪個(gè)工人加工，所有相關(guān)要素都可以互相握手并進(jìn)行自組織的加工，這就是數字化時(shí)代的工業(yè)4.0體系，一方面保證底層的自組織糾錯，另一方面提高底層的效率和柔性。

三、“逆全球化”牽引的全球供應鏈體系變革

（一）從制造業(yè)全球化到“逆全球化”與全球化并行

推進(jìn)經(jīng)濟全球化和制造業(yè)全球化的因素有三個(gè)。首先是兩次工業(yè)革命和電氣化帶來(lái)生產(chǎn)、交通、運輸和通信成本的降低，特別是集裝箱及其相應運載系統的產(chǎn)生，推動(dòng)了資本、技術(shù)、商品和人力低成本高效率的全球性流動(dòng)；其次是國際貿易組織和區域貿易集團包括跨國公司的逐步強盛，使得發(fā)達國家具有高流動(dòng)性的資本與發(fā)展中國家低成本的土地、勞動(dòng)力乃至原始資源更高效的結合到一起；第三是兩極格局形成相對穩定的政治環(huán)境、前蘇聯(lián)解體帶來(lái)的市場(chǎng)經(jīng)濟為主體的全球市場(chǎng)形成。

當然，從信息化、網(wǎng)絡(luò )化再到數字化也將世界在邏輯上形成完整體，加速了經(jīng)濟全球化。但是也有看到，恰恰是數字化帶來(lái)了強資源配置優(yōu)化能力，反而也形成了“逆全球化”的新思潮。

據英國樂(lè )施會(huì )統計，2015年全球前67名富豪的年收入總和超過(guò)了全球底層35億人的年收入總和；2016年則變?yōu)槿蚯?/span>8個(gè)名富豪的收入總和超過(guò)了全球底層35億人的年收入總和；2018年則縮小到前5名富豪的收入總和超過(guò)了后35億人的收入總和；而據美林美銀統計，2017年美國排名前0.1%的富豪們總資產(chǎn)超過(guò)了后90%人群的總資產(chǎn)。這樣日益增長(cháng)的財富差距和基尼系數必然造成民生問(wèn)題，數字化進(jìn)一步強化原有的資本強流動(dòng)性與發(fā)展中國家勞動(dòng)力的資源配置優(yōu)化能力，導致發(fā)達國家底層就業(yè)崗位缺失，這可以解釋法國黃馬甲運動(dòng)、美國特朗普上臺和英國退歐等一系列現象，選票政治促使政府開(kāi)始選擇開(kāi)啟“逆全球化”進(jìn)程。

（二）“逆全球化”牽動(dòng)的全球供應鏈變革

此次疫情加劇了各國在金融、航運、原料供應的矛盾與沖突，這種撕裂導致的逆全球化對中國的發(fā)展不利，特別是中國面臨著(zhù)自加入WTO之后最大的脫鉤風(fēng)險——“非市場(chǎng)經(jīng)濟地位”，全球產(chǎn)業(yè)鏈將有可能重塑一個(gè)將中國排除在外的新全球產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

全球疫情發(fā)生以來(lái)，國際空運、海運量明顯下降，國際物流全面受損。我國在國際物流上的影響力極弱，海運和空運都僅有10%的市場(chǎng)份額，與我們在全球化商貿的占比嚴重不符，根本無(wú)法保證全球產(chǎn)業(yè)供應鏈的率先恢復和促進(jìn)與國際之間的交流。全球的產(chǎn)業(yè)供應鏈也不是簡(jiǎn)單地先暫停等疫情過(guò)后就能馬上重啟。美國總統特朗普稱(chēng)此次疫情讓美國學(xué)到了保障本地供應鏈的重要性，提出要將產(chǎn)品撤回美國生產(chǎn)。日本首相安倍也表示，讓那些對國家依賴(lài)程度高的產(chǎn)品的生產(chǎn)基地回歸日本。許多發(fā)達國家更傾向于不單從產(chǎn)業(yè)供應鏈的成本與市場(chǎng)來(lái)考慮問(wèn)題，而是技術(shù)的封鎖以及地緣政治的角力。過(guò)去資本的高流動(dòng)性與我國勞動(dòng)力紅利、逐漸建成并升級的供應鏈相結合，使資本的發(fā)展、歐美國家的發(fā)展與中國的發(fā)展有機的結合在一起。但由于多年來(lái)發(fā)達國家底層勞動(dòng)力崗位流失產(chǎn)生了一系列民生問(wèn)題，也帶來(lái)了逆全球化的思潮，泛起了極端民族主義、民粹主義、孤立主義。一方面是全球化的趨勢浩浩蕩蕩，因為在資本與資源配置上，全球化的效率最高；另一方面，民眾的選票決定了部分發(fā)達國家政府不得不走向逆全球化。我國雖在低端的產(chǎn)業(yè)供應鏈上擁有絕對的優(yōu)勢，在中端產(chǎn)業(yè)供應鏈上也具有相對優(yōu)勢，但在高端產(chǎn)業(yè)供應鏈上尚未具有與發(fā)達國家競爭的實(shí)力。未來(lái)十年內，我國中低端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)供應鏈的維系沒(méi)有問(wèn)題，但如果缺乏高端供應鏈的帶動(dòng)，未來(lái)“中國制造”的升級和發(fā)展將步履艱難。

當然也不必過(guò)于恐懼。在當下的全球產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)中，歐美國家是消費端，中國、東南亞、東北亞等國家與地區是生產(chǎn)端，非洲、南美是資源端，形成了全球的循環(huán)體系。一旦國際供應鏈受阻，全球的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)模式依然能在中國域內完美復制。隨著(zhù)中國產(chǎn)業(yè)結構的不斷調整，加之中國地緣遼闊、經(jīng)濟梯次差別大，因此可以在國內形成供給端——生產(chǎn)端——消費端的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。如東南沿?？梢猿蔀橄M端，中部的長(cháng)沙、武漢、成都等城市已成投資回報率較好的城市，可成為生產(chǎn)端，西部則可成為資源端。在這種生態(tài)下，鐵路運輸將提供最核心的支持。一方面是將“鐵公基”與新基建銜接到一起的需要，另一方面是供需的網(wǎng)絡(luò )和產(chǎn)業(yè)梯次差與經(jīng)濟梯次差形成新的供應鏈生態(tài)的需要。

在當前的形勢下，無(wú)論是長(cháng)三角城市，還是粵港澳大灣區內眾多的制造企業(yè)、外貿企業(yè)，都是全球供應鏈的重要一環(huán)，各地區之間、城市之間、產(chǎn)業(yè)之間、企業(yè)之間要進(jìn)行聯(lián)盟，“抱團”過(guò)日子。與此同時(shí)，要盡可能做好包括原材料、生產(chǎn)部件等資源的儲備，以應對未來(lái)的風(fēng)險，確保產(chǎn)業(yè)供應鏈的安全與地區經(jīng)濟的發(fā)展。