國研丨中國汽車產業借鑒工業4．0的戰略選擇

國研視點

面對工業4．0，國內汽車企業既有興趣又有疑惑。本文在分析全球汽車產業發展趨勢以及工業4．0對此影響的基礎上，總結了國內汽車產業借鑒應用工業4．0可能會遇到的一些兩難問題，並提出了借鑒應用的原則、戰略取向及政策建議。

全球汽車產業發展變革主要趨勢

近年來，全球汽車產業發展變革呈現出一些新趨勢，概括而言就是產品特徵有變化、生產方式有變化、使用模式有變化。

1．從產品本身看，智能網聯特徵將更加明顯，動力技術也將向電動化等方向轉變

高水平智能網聯化應用將逐漸成為汽車產品的標配，汽車的功能定位將不僅是提供移動出行服務。近年來，推動這種趨勢出現的基礎和條件都在發生積極變化。主要包括四個方面：一是相關測試工作在美國、等地穩步推進。二是初級應用市場已基本形成，先進駕駛輔助系統的應用正從高檔車型向中檔甚至入門級車型擴展。三是消費者接受度已相對較高，比如有調查顯示76％的消費者在某些情況下允許其車輛向製造商發送用於性能改進的相關數據。四是相關法律法規修訂工作有序展開。按照這種發展趨勢，汽車的功能定位將從出行服務拓展到移動終端，這會導致汽車產業的價值鏈出現重大變化。

電動汽車發展已取得階段性重要突破，氫能源汽車示範應用也在逐步推進。根據電動汽車倡議組織統計，截至2015年底全球電動汽車（包括純電動和插電式混合動力）保有量首次超過100萬輛；目前已有包括、日本、法國、瑞典在內近十個國家的電動汽車年銷量占汽車總銷量比例邁過1％的門檻。綜合電池等核心技術的進步、充電基礎設施的完善、消費者接受度的提高以及排放標準的不斷嚴苛等因素的影響，電動汽車產銷有望長期保持快速增長。與此同時，美國、日本等在推廣氫能源汽車方面也有一些進展，比如美國加州截至2017年4月已建成零售型加氫站27座，2016年氫能源汽車銷量超過1000輛（是2015年銷量的近10倍）；日本目前已建成約100座加氫站，並且豐田公司等對這個方向已有了明確的發展路徑。

2．從生產方式看，存在著大規模定製、傳統大規模生產與極致個性化並存這兩種潛在發展路徑

這將主要取決於汽車共享模式的發展。中短期內大規模定製的前景更為明朗；長期則兩種方式都有可能。

在汽車共享模式未成主流的前提下，大規模定製很可能成為主導方式。目前來看，無論是在整車還是零部件生產製造環節，領先企業都在通過各種手段降低滿足個性化需求的成本、縮短交付時間，從而實現大規模生產和相當程度上個性化需求之間的統一，也即是大規模定製。代表性的例證包括大眾集團正在推進的模塊化生產方式，以及博世集團規劃的遠景目標「單件流」，即每件個性化零部件的生產都能獲取利潤。

在汽車共享模式成為主流的前提下，傳統大規模生產與極致個性化生產的組合很可能成為主導方式。汽車共享模式的興起，不僅會顯著影響汽車消費量，比如野村綜研的研究認為增加1輛共享汽車會減少30輛自用型新車的需求；還會影響汽車產品的形態，消費者很可能不會對共享車輛的品牌、性能等提出過多要求，類比目前的共享腳踏車發展。此外，很可能還有一部分消費者願意擁有汽車，並且希望實現更大程度的個性化。在這種情況下，傳統大規模生產與極致個性化生產的組合，就很可能成為主導方式。當然，滿足極致個性化需求，既可能由集中生產來實現，也可能利用3D列印等技術進行分散化本地生產。

3．從應用模式看，汽車共享模式蓄勢待發，智能交通體系構建具備更好的基礎

汽車共享模式的興起，將使汽車的價值從「擁有」轉變為「使用」。這將引發一系列重大變化，除上述對生產的影響之外，還包括對價值鏈的影響，如汽車消費客戶將由私人用戶轉向車隊公司，消費形態由一次全額購買轉向租賃、固定使用費等多種形式，現金流向由私人用戶到經銷商及整車廠轉向私人用戶、服務商、廣告投放者等到共享服務提供商，等等。

智能交通體系構建已具備更好的基礎。關於智能交通體系的構想和實踐，在美國、歐洲、日本等已有幾十年歷史，很多基礎性工作也一直在推進。未來，隨著智能網聯汽車這個核心要件的發展成熟和應用普及，智能交通體系建設有望取得更大進展和突破。

工業4．0助推全球汽車產業發展變革的現狀及潛在影響

汽車產業是工業4．0理念方法的最早踐行者之一，其發展實踐具有標杆意義。總的看，工業4．0預計將對全球汽車產業發展變革發揮重要作用。

1．從現狀看，目前總體處於早期探索階段，相關實踐主要集中在大型零部件企業的局部環節

總體上還處於早期探索階段。其原因既有經濟整體層面的，也有汽車產業自身層面的。一是在經濟整體層面上，工業4．0是一個長期願景，其實現是基於全局而非單個企業的。工業4．0願景的實現，暗含的意思是整個商業及價值網路上各參與主體的共同提高。如果單個企業開展工業4．0實踐，但缺少上下游企業的合作支撐，其自身的收益會大打折扣，全局性價值也很難體現。比如，如果上游原材料或零部件企業、下游物流企業等無法及時響應，整車製造企業效率再高，也很難低成本滿足消費者個性化需求。因此，德國很多一線管理者認為，歐美國家要真正實現工業4．0，至少也需要15年時間。二是從汽車產業自身看，多數企業仍很難看清楚工業4．0的成本收益情況，故而持觀望態度。由於發展時間較短、實際案例相對缺乏，即使是對局部領域的應用，企業都很難單獨核算出其成本收益情況。而且，目前還不存在針對整條汽車生產線的全局性解決方案。與此同時，滿足個性化需求要實施的工業4．0解決方案通常也是個性化的，這些方案的實際成效對所處環境是高度敏感的，簡單複製推廣的實際意義不大。因此，考慮到生產線投資規模大、使用周期長、質量要求高等因素，整車企業在無法準確看到實際成本收益的情況下，不願意貿然作出大幅調整和改動。

相關實踐探索主要集中在大型零部件企業的局部環節。其原因也是多方面的：零部件企業的生產組織相比整車企業較為簡單，因此對在局部環節開展的工業4．0項目的成本收益情況更有把握；這些企業的生產經營狀況普遍較好，能夠承受對局部環節進行改造提升的前期投入；這些企業處於技術及產業發展前沿陣地，能夠更清晰地感受到發展趨勢，等等。此外，還有一個重要的個性化原因是，個別企業認為實踐工業4．0是順應技術發展趨勢、適應未來市場競爭態勢的必然選擇，因此從戰略高度推動相關工作，並向上下游企業推廣其理念方法，最終謀求更大的自身利益，當然同時也可能實現了更大的全局利益。從科技及產業發展史角度看，這種偶然現象帶有必然特徵。

2．從趨勢看，能夠預測的影響已經很大，遠期影響甚至可能呈現指數型增長態勢

結合上文關於全球汽車產業發展趨勢的分析，工業4．0既會影響生產端（以「智能工廠」為基礎），也會影響消費端（以「智能服務世界」為基礎）。

以德國汽車產業實踐為例，工業4．0的潛在影響巨大。截至目前，關於工業4．0對全球汽車產業經濟影響的綜合性分析研究還非常少。正如上文所述，這種現象是正常的，並非說明這個問題不重要。從目前的一些實踐和研究看，工業4．0蘊含的潛力非常巨大。在微觀層面，以博世力士樂的智能擰緊系統為例，能夠將停機時間及相關成本進一步減少10％。類似的例證還有很多。在宏觀層面上，據波士頓諮詢公司預測，未來5－10年中隨著更多企業採用工業4．0技術方案，德國汽車製造業按總成本計算的生產效率將會提高6－9個百分點，經濟價值約250億歐元－380億歐元。

從發展前景看，工業4．0的影響將主要體現在基於整合多種數字化技術上的廣泛互聯，以及由此帶來的效率改進。通過應用及整合工業4．0相關數字化技術，能夠促進業務單元內部、企業各業務單元之間、上下游企業之間以及企業與消費者之間的廣泛互聯，最終形成包含整個價值鏈的網路化連接。由此帶來的生產製造效率的提升和消費者福利的改進，都是巨大的。而且，隨著互聯數量的增加，這種收益有可能進入一個指數型增長期。與此同時，工業4．0的提出進一步強化了精益生產的重要性，這也有助於提高很多汽車企業的整體效率。

汽車產業借鑒應用工業4．0可能會遇到的若干「兩難」選擇

對照全球汽車產業發展趨勢，目前在電動汽車市場規模、無人駕駛汽車測試等方面居於全球領先地位，但在綜合水平上距離汽車強國仍有差距。考慮到工業4．0的潛在巨大影響，汽車產業在總體上有必要借鑒應用工業4．0。不過，過程中可能會遇到以下兩難選擇。

1．是否必須要開展工業4．0的兩難

這是首先將會面臨的問題，也是一個普遍現象。一方面，多數企業對汽車產業智能化、網路化轉型的方向有基本共識，出於長遠發展等考慮有意願跟上這種步伐。工業4．0目前在理念接受度、技術及解決方案成熟度等方面居於領先地位，因此得到企業的普遍關注。另一方面，工業4．0畢竟只是可選路徑的一種，多數企業特別是中小企業對是否需要通過開展工業4．0來實現轉型發展，普遍持觀望或疑慮態度。

2．短期確定性投入與長期不確定性收益之間的兩難

成本收益情況，是企業選擇是否開展工業4．0實踐的核心考量。從目前的實際情況看，工業4．0項目一般需要較大規模的前期投入。而根據上文的分析，相關收益卻具有模糊性和不確定性。考慮到很多國內汽車企業在精益生產水平、數字化工具應用、網路基礎設施等方面與國外領先企業有相當差距，以及國內還缺乏相關的實際案例支撐等諸多原因，上述不確定性還會進一步加劇。

3．即刻提升效率但受制於人與自主發展但短期難以見效之間的兩難

對有意願開展工業4．0實踐的國內企業而言，這是一個現實難題。對幾乎所有國內汽車企業而言，目前仍不具備打通數字世界和物理世界的能力，故而只能選擇外包的方式，而且基本也只能選擇與國外企業合作。這裡至少會出現兩個重大挑戰：一是關於數據安全問題，要真正開展相關工作並取得實效，需要企業向合作方提供大量基礎數據甚至很多核心數據；二是缺少整體架構問題，只能被動接受一些針對局部領域改進的通用型軟體。這些問題不解決，很可能讓汽車產業的發展陷入亦步亦趨的不利局面。

4．是否需要由國家支持建設樣板工廠的兩難

有些意見認為，為讓相關企業更清晰看到實際成效，應該由國家支持在汽車產業中建設工業4．0樣板工廠，並適時予以推廣。但考慮到過往採取類似做法的經驗教訓、國內汽車企業發展水平、工業4．0成效對環境的高度敏感性等原因，這種做法是否在財政資金使用中處於高優先序級別，需要予以慎重論證。

5．先定還是后定標準的兩難

工業4．0、工業互聯網、《製造2025》等相關戰略構想的競爭，將在很大程度上體現為標準的競爭。從這個角度看，先定標準並儘可能推向國際化是有利的，但考慮到汽車及相關產業的發展基礎，這項工作的難度是非常大的。與此同時，工業4．0等新的理念方法在國內汽車產業的應用，仍然是一個開放性的新課題，先定標準很可能會抑制企業自主進行的多樣化探索及創新。

最後需要指出的是，以上這些兩難問題，有些是主要依靠企業自身解決的，政府不必要介入；有些則需要政企以及更廣範圍的合作。

原則、戰略取向和政策選擇

1．原則

一是堅持全球視角站位。既要「向前」看到領先於的國家，也要「向後」看到落後於的國家，以汽車產業國際競爭力的穩中有進、相對提高為最終落腳點。

二是堅持在開放中提升。一方面，汽車企業未來將不可避免面臨更激烈的國內外競爭，保護不是出路。另一方面，從工業4．0的發展看，企業間超大範圍、即時響應的互聯是趨勢，開放將帶來效率提升，不開放很可能被孤立。

三是堅持在長期框架下看待短期問題。解決上述兩難問題，基本不存在「兩全其美」的方案，都是一種權衡。對政策效果的評價，在相當程度上取決於評判角度的選擇和評判周期的長短。因此，需要把政策放在長期願景下考量，避免能解決短期問題但會產生長期更大問題的政策選項。

2．戰略取向

一是引導企業自主探索。工業4．0對汽車產業發展最普遍的意義是，提供了一次系統性對照審視自身存在問題和差距的機會，並提供了一種改進路徑。但汽車企業情況差異很大，而且工業4．0目前也不能提供針對汽車全產業鏈的解決方案，因此重點是要引導企業朝著智能化、網路化大方向積極探索，尋找博採眾長、符合自身定位和需求的轉型升級道路。

二是重視系統性借鑒。在宏觀層面上，工業4．0可供借鑒之處有很多，包括建立全局性體系架構、重視開展精益生產、夯實重要支撐體系、推動中小企業參與等多個維度，不能局限於引進先進技術及解決方案。

三是以一級零部件供應商為重點領域。一級零部件供應商的技術水平，在很大程度上決定了整個汽車產業的技術水平和競爭力。目前來看，這個領域與國際領先水平的差距更大，提升改進的空間也更大，而且已有一些相對成熟的解決方案可供借鑒。

3．政策選擇

一是對既有政策及試點項目進行階段性回顧和評價，在行業、企業、科研機構的廣泛參與下，儘快建立具有全局性指導意義的智能製造體系架構，不斷完善評價標準，進一步釐清相關工作的推進順序。

二是借鑒技術成熟度等級評估概念，鼓勵支持企業通過多種方式重視位於基礎研究之後、商業化應用之前的薄弱技術領域，夯實技術創新基礎。

三是在技術改造資金運用中，增加企業現場管理、員工技能提升等精益生產相關的諮詢性服務內容。

四是通過更好發揮駐外機構和商會組織作用、提高金融服務水平等，繼續支持國內企業開展海外併購，快速補足相關能力建設短板。

五是優先制定實施關於企業數據交互的安全結構和標準，以保證私密性、完整性和有效性。針對存儲、處理國內企業數據的外包企業，研究提出相關規範性要求。