我国“工业4.0”产业集群发展策略研究

刘光富 严荣爱 陈晓莉

摘要：文章首先概括了“工业4.0”发展的国内外现状和环境，认为我国有必要在工业发达区域和行业企业进行“工业4.0”发展的先行先试，以带动我国工业体系的整体进步；其次，利用我国的国情优势，通过产业集群的发展方式推进“工业4.0”在我国的发展；文章还对“工业4.0”发展的驱动力进行了逐一分析。全文为我国“工业4.0”产业集群的发展初步勾画了一套完整的策略体系。

关键词：工业4.0；产业集群；发展策略

一、 引言

习近平总书记曾指出“即将出现的新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，为我们实施创新驱动发展战略提供了难得的重大机遇”。作为这次新产业变革的体现形式之一，“工业4.0”是生产制造模式的变革，标志着工业生产进入互联网时代，以网络物理生产系统为基础，生产制造系统将采用互联网的嵌入系统、以及物联网和基于WEB的服务，是人、物、产品联动的互联网自动化的生产制造模式。“工业4.0”可以有效地帮助我国工业经济的转型升级，符合国家通过信息化带动工业化，走新型工业化之路的发展战略，从而实现产业结构的优化调整和升级。

二、 国内外“工业4.0”发展现状

“工业4.0”的概念首次出现于2011年的汉诺威工业博览会。一经推出，即产生巨大连锁反应，德国在2013年将之上升为国家战略，由国家职能部门大规模组织众多单位联合推进。对于工业革命的发展演化历史，根据德国的一般分法，目前西方发达国家处于“工业3.0”阶段，正积极迈向“工业4.0阶段”。如图1所示，可见工业革命的发展演化时间、标志和生产制造模式的变化。

因为工业是一个国家的基础，为了能在新经济时代不落伍，其它发达国家也推出了各自的工业振兴计划。美国的工业互联网的核心理念与“工业4.0”基本相同，美国政府在2012年提出了“先进制造业国家战略计划”；在2013年，法国政府推出了“新工业法国”，英国政府推出了“工业2050战略”；日本政府在最近版本的“制造业白皮书”中格外强调了日本需要应对新制造模式的变革。

2015年5月，国务院公布了《中国制造2025》，强调科技创新，大力发展高端制造业，提高制造业的技术含量。必须要清醒的认识到，由于我国目前制造业的实际水准与发达国家的差距，决定了国家的整体制造业政策必须结合具体国情，而不能照搬发达国家政策。德国“工业4.0”重点在于生产制造模式的革命，而《中国制造2025》的重点在于产业结构调整，内容有相同部分，但发展目标差异挺大。

但我国幅员辽阔，工业发达地区和一些先进制造业企业完全可以开展“工业4.0”的发展；特别是工业配套比较完善的经济发达地区，经过三十多年改革开放的大发展，拥有了非常雄厚的工业基础，非常适合“工业4.0”产业集群的发展，可以先行先试，从而带动我国整个工业体系实力的提升，这也是在中国研究发展“工业4.0”的意义所在。

三、 我国“工业4.0”产业集群发展战略框架

目前，世界经济已经进入新经济时代，互联网进入工业领域势不可挡，传统工业企业面临诸多挑战。经济发展受全球化、灵活性、可持续发展和经济周期影响巨大；产品生产面临小批量、多品种的需求，产品生命周期缩短，价格下降和成本压力增加，资本市场需要快速的投资回报期，资源短缺需要能源利用提高效率；网络时代的客户需求将是多样化和个性化，以往大规模单品制造模式已经越来越不适应互联网时代的市场需求。

面对新的发展危机，面对新的国际工业界竞争趋势，我国工业发达地区和领头企业应及时跟进“工业4.0”的发展节奏，做到有所作为，可以通过产业集群式发展的方式来进行新一轮工业领域的国际竞争，完全可以通过弯道超车的方式，在某些领域和行业赶超发达国家；因为中国有强势政府的国情优势，易于进行产业集群的组织和协调，因为“工业4.0”强调的就是工业生产智能化互联互通、系统集成发展。

我国工业界可以跟踪研究德国、美国等发达国家“工业4.0”的发展现状、特点、路径和方法等，理清“工业4.0”的发展路线图，总结对我国产业发展有益的先进经验，并探索发达国家经验的中国本土化路径。结合我国国情，分析研究我国工业经济哪些方面急需并且可以适合优先运用“工业4.0”的理念和发展成果来进行改造升级发展

我国“工业4.0”产业集群发展的战略目标是生产制造能够实现智能自适应、机电控制模块化、互联网移动实用化和PLM管理一体化；在产业链、管理链、协同生命周期链的三维结构框架下，企业通过内部供应链的纵向集成、整个产业链的横向集成和价值链上的端到端集成，逐步实现生产制造自动化、流程管理数字化、企业信息网络化、智能制造云端化。

根据著名的产业集群钻石理论，发展“工业4.0”产业集群可以从“工业4.0”产品的需求、“工业4.0”相关企业战略与竞争的宏观环境、“工业4.0”产业的生产要素条件和“工业4.0”相关支撑产业这四个产业集群构成要素方面组合推动“工业4.0”产业集群的发展（如图2）。

在“工业4.0”产品的需求方面，中国已经是制造业大国，已经成为世界工厂，国内外客户对中国制造的需求越来越广泛，对产品的要求越来越挑剔。这种需求对我国“工业4.0”产业集群的发展非常有益处。有了更高的市场需求，使得工业企业更倾向于抱团发展，产业集群能更容易形成。并且中国目前的工业阶段仍处于2.0和3.0阶段之间，这既是相对落后的局面，又是具有广阔市场潜力的优势，这些传统企业制造实力的提升很需要“4.0工业”科技产品的介入支持，这是一片海量的市场，有助于促进“工业4.0”产业集群的产品市场发展。市场需求的拉式生产制造模式也是“工业4.0”发展的目标之一。

在“工业4.0”相关企业战略与竞争的宏观环境方面，《中国制造2025》的公布，也证明了国家正在努力营造工业制造科技创新的宏观环境和政策，这有利于改善“工业4.0”相关企业发展的战略与竞争环境。“工业4.0”产业集群的发展需要一个良好的企业发展和竞争环境。稳定的宏观政策环境有利于“工业4.0”相关企业制定中长期战略规划和对科技创新的长期投入，因为“工业4.0”的发展，是一个长期过程，急功近利不可能成功。良性的企业竞争环境可以有力促进“工业4.0”产业集群内的企业专心搞科技创新，通过科技和管理水平的提高，来加强企业自身的核心竞争力。

在“工业4.0”产业的生产要素条件方面，为促进“工业4.0”产业集群的发展，政府可以积极创造有利的生产要素条件，比如在人、才、物、基础设施等条件方面向“工业4.0”相关企业倾斜，进一步提高区域工业经济的规划水平，引导并促进国内外相关先进生产制造企业的产业集聚。当产生区域性产业集聚后，生产要素条件就会产生规模效应，产生更低成本的生产要素，从而进一步促进产业集群的发展。

在“工业4.0”的相关支撑产业方面，“工业4.0”产业集群需要众多相关产业的支撑，比如工业产品配套、工业企业服务配套等。目前国内分布广泛的众多处于“工业2.0”和“工业3.0”的企业可以做“工业4.0”产业集群的相关功能支撑。“工业4.0”的任务之一就是要做产业链的集成，将产业链上的核心企业和众多配套企业智能化互联互通链接起来，共同为客户服务，这也是为什么在中国相对工业技术落后的局面下大力发展“工业4.0”产业集群的原因之一，因为通过“工业4.0”产业集群的发展，可以带动我国工业体系的整体进步。

四、 我国“工业4.0”产业集群发展的驱动力

德国推动“工业4.0”发展给我们的启示就是他们的平台、流程、系统，这是我国驱动“工业4.0”产业集群发展时也应该借鉴的地方。根据中国的具体国情，我国“工业4.0”产业集群发展的驱动力体系应该主要包括顶层设计、法规完善、资金支持、科技促进、人才培育和组织协调（如图3）。市场机制驱动是我国“工业4.0”产业集群发展的关键，通过市场经济的供求机制、竞争机制和价格机制来促进“工业4.0”产业集群的孕育、成长和发展。

顶层设计方面，通过强势政府的产业规划和产业组织来推动“工业4.0”的发展，这是我国诸多产业发展的成功经验。尊重市场规律，以企业为主体，以市场为导向，开发符合市场需求的产品，用市场的手段来解决市场的发展问题。国家层面和发达地区政府通过规划“工业4.0”的产业集群发展，可以首先在一些工业发达地区作试点，实践得出发展经验，再逐渐推广。我国地域广阔，各区域工业发展阶段和工业基础差异巨大，《中国制造2025》还只是一个全国性的工业制造业顶层设计，国家层面和地方政府层面还需要在发达地区为推进比《中国制造2025》更高端的“工业4.0”产业集群的发展规划，推出更加具有地域特征的工业制造业政策，以适应当前国际“工业4.0”快速发展的形势。

目前我国法规不够完善，有些法规的执行力度不够，特别是对知识产权的保护有待完善。市场经济是法制经济，“工业4.0”的发展比以往工业发展阶段更需要完善的工业经济法规，企业长期的工业科技开发需要一个长期稳定的法制环境。“工业4.0”的发展需要对科技创新的知识产权进行保护，没有对工业科技创新成果的严格保护，“工业4.0”产业集群不可能发展成功。“工业4.0”需要对诸多产业参与单元进行系统集成，那么这就涉及到诸多行业技术标准的问题，没有统一的技术标准，各参与单元信息就会因无法兼容而造成信息孤岛，国家有关部门和行业协会需要投入大量精力建立各种“工业4.0”技术标准，并不断更新版本。

建设“工业4.0”产业集群，必然要求资金充沛作基础条件，因为搞技术创新，就得要投入。目前国内企业研发投入普遍不足，发展“工业4.0”无捷径可走，无现成的标杆可以模仿，这和“工业3.0”时代我国有诸多发达国家的成功企业做参考有着巨大的区别。我国企业要想弯道超车，必然要求行业领头企业和发达国家企业在“工业4.0”平台上进行竞争。国家可以通过低息贷款、科技专项扶持基金、科技成果奖励等形式进行资金支持。工业科技创新不必然全部成功，基于风险共担、利益共享的原则，设立风险投资基金是国际通常做法，目前国内VC对生活消费类投资巨大，还需政府积极引导，引导VC对“工业4.0”相关工业科技创新进行大量风险投资。

“工业4.0”的发展本身就是一种技术进步的表现。“工业4.0”产业集群的发展特别需要产业链上的企业联合科技攻关，才能形成智能化互联互通。一些工业经济发达的区域可以开发“工业4.0”公共信息平台，方便产业集群企业的交流与沟通。我国工业技术水平还相对较低，特别是一些技术含量高的基础材料、基础工艺、基础零部件的制造水准有待提高，这就更需要在“工业4.0”产业集群的整体带动下，共同推进。“工业4.0”产业集群的发展是个系统工程，需要大公司作系统集成，更需要众多小公司做配套，所以小公司需要有做科技小巨人的心态去投入技术开发，采取市场聚焦策略，在利基市场取得自己的成长。国家和地方政府层面，需要建设不同层次多方参与的“工业4.0”科技攻关体系，对科技难点采取联合攻关。

“工业4.0”的发展需要大批高素质的人才。新的管理思想、方式、体制、机制都涉及到人才培育的问题。这里的人才可分为管理人才、技术人才和产业工人三类人群，只有这三类人群素质都提高了，“工业4.0”产业集群才有可能发展。德国和美国在“工业2.0”、“工业3.0”阶段所建立的人才培育体系有力支撑了其向“工业4.0”阶段的发展，而中国工业基础实力还相对比较薄弱，高素质员工、特别是能操作高技术设备的产业工人还比较缺乏。要提高人才素质，需要国家和地方政府层面、企业层面和个人三方面共同努力。

“工业4.0”产业集群的发展涉及的面非常广，需要做大量的组织协调工作。根据国情，政府应该对市场进行引导，做好“政、产、学、研、资”的互动机制，消除教育、科研、企业、政府产业规划自成体系的条块孤立障碍。建立产业集群联盟和行业集群联盟，最好通过各种工业产业协会进行协调，以减少政府对产业集群具体运作事务的直接干预。政府和产业协会需要进行长期规划、跨行业、跨专业进行整合协调；IT行业专家、自动化专家和既有工业技术人才必须一起合作；并且还需要多进行国际合作交流。

五、 结论

“工业4.0”是又一次新的工业革命，是一次全新的生产制造模式的变革，以实现智能化互联互通的工业制造为目标。面对发达国家的快速推进和我国总体较差的工业基础，我国的工业界而应该迎头赶上，敢于参与国际新工业技术的竞争，在我国工业发达区域和行业企业进行先行先试“工业4.0”的发展，来带动我国工业体系的整体进步。利用我国强势政府的有利条件，以工业企业为主体，以市场为导向，通过建立产业集群的方式驱动“工业4.0”在我国的发展。运用国际成熟的产业集群钻石理论，从“工业4.0”产品的需求、“工业4.0”相关企业战略与竞争的宏观环境、“工业4.0”产业的生产要素条件和“工业4.0”相关支撑产业这四个产业集群的构成要素着手，从顶层设计、法规完善、资金支持、科技促进、人才培育和组织协调这六个方面进行驱动我国“工业4.0”产业集群的发展。但如何通过产业政策的导向，使得有条件的工业企业在工业发达区域进行“工业4.0”产业集聚，需要进一步的深入研究。

参考文献：

[1] 杜品圣.乘工业4.0强劲之风，行未来制造转型之道[R].上海：同济大学，2014.

[2] 沈烈初.谈《中国制造2025》和“德国工业4.0”[J].经济导刊，2015，（9）：58-64.

[3] 李金华.德国“工业4.0”和“中国制造2025”的比较及启示[J].中国地质大学学报，2015，（9）：71-79.

[4] 杜品圣.乘工业4.0强劲之风，行未来制造转型之道[R].上海：同济大学，2014.

[5] 杜品圣.乘工业4.0强劲之风，行未来制造转型之道[R].上海：同济大学，2014.

[6] 迈克尔.波特.国家竞争优势[M].北京：中信出版社，2012.