2030年的全球制造业:我们面临怎样的未来

2017-07-14 16:04:41  来源:E行网 

摘要:制造业从目前到2030年的发展路径是完全不确定的。一系列前沿技术将从根本上颠覆制造业体系,包括人工智能(AI)、物联网、高级机器人、自动化、可穿戴设备、3D打印。
关键词: 制造业
  制造业从目前到2030年的发展路径是完全不确定的。一系列前沿技术将从根本上颠覆制造业体系,包括人工智能(AI)、物联网、高级机器人、自动化、可穿戴设备、3D打印。这些技术与其他新技术如何演变与发展,它们的应用速度,将决定未来的制造业形态。
 

 
  同时,我们正处于一个多边世界,传统强国势力仍在,新兴大国不容小视,局部地区冲突升温。此外,一些新增不稳定因素,例如全球频发的恐怖主义事件,也在悄然改变着世界格局。
 
  我们面临怎样的可能性
 
  制造业从目前到2030年的发展路径是完全不确定的。
 
  一系列前沿技术将从根本上颠覆制造业体系,包括人工智能(AI)、物联网、高级机器人、自动化、可穿戴设备、3D打印。这些技术与其他新技术如何演变与发展,它们的应用速度,将决定未来的制造业形态。
 
  同时,我们正处于一个多边世界,传统强国势力仍在,新兴大国不容小视,局部地区冲突升温。此外,一些新增不稳定因素,例如全球频发的恐怖主义事件,也在悄然改变着世界格局。
 
  最近,世界经济论坛(WEF)与科尔尼管理咨询公司发布了一份关于未来制造业的研究。这份历时数年的研究认为,2030年的制造业有四种可能情景——颠覆式、中断式、破坏式、下放式。
 
  这四种情景是完全不同、甚至相互矛盾的。我们应当如何做出正确的决策?
 
  大规模生产时代结束。凭借无处不在的数码技术,大部分生产订单可以完全被定制化并且做到实时交付。至此,市场上的任何产品都可以由数码技术“自拍”成电子产品,无论是在房屋、汽车、交通、娱乐、教育抑或是个人健康领域。在这样一个制造环境中,价值驱动就转向研发、销售、市场及数据。
 
  本世纪第一个十年开始的一波强劲的风险投资潮催生了技术的进步,当时许多投资者认为最初一批AI相关的投资必将掉入潮起潮落的泥淖,但他们错了。创新在AI以及相关领域呈爆发式增长,持续快速发展的超级运算技术和日益庞杂的数据分析技术并行,有效解决了这一问题。
 
  现有AI技术在突破了早期的图像和声音识别之后,通过自我学习应用到更广泛的领域。接下来的事大家都知道了。21世纪20年代初,AI已经完全改变了制造业格局,重新定义了我们生活的方方面面。
 
  大概只用了10年的功夫,2020至2030年间,AI成为了工业制造的核心。具有深度学习功能的机器实现了一个又一个技术突破,成功做到了“理解”和处理海量数据。开始只能完成单一指令的狭义AI后来的发展速度却出乎所有人的想象,机器进入普遍AI 领域,整合了复杂的多项任务,性能空前提高。这一进程比AI比科学家的预测早了很多年。
 
  “数字大脑”—— 超级智能迅速延伸到其他工业和地区,常常得到政府研发部门的大力支持与补贴。2020年以来,新时代的大国角力早已突破了经济竞争的范畴,很快延伸到了超级运算和AI领域。
 
  物联网设备持续增多,无所不在、高度互联的传感器被普遍应用到从工厂地面到设备,从居家到人体内的各个角落。接入物联网的设备数量已经高达3000亿台。加之越来越发达的大数据分析技术,人类的决策过程、消费体验和资源管理能力得到大幅加强,使基于强大的预见与描述分析能力,甚至更为复杂的算法基础上的计划能力也得到了提升。同时,高级机器人和3D 打印技术飞速发展,机器人普遍应用到所有行业,发展势头迅猛。3D打印实现了从单一材质到大规模应用的技术突破,改变了行业格局。
 
  所有这些颠覆性的创新技术同时发力,彻底撼动了传统工业活动与制造工艺。关键技术的“超级聚合”影响重新定义了制造产业价值链。
 
  尽管2010年后一些主要经济体出现的国家保护主义和民族主义使之有所龃龉不前,被称之为政治风暴的副作用,但这一波技术的复兴重新提振了全球化。新一轮技术能力的提升主要转化为提高生产力和生产效率、资源管控以及消费升级的新机遇。总之,长期来看颠覆性技术对经济增长的推动作用分散在不同经济体及二级市场。
 
  许多发展中国家已经利用新技术来实现国民经济的弯道超车。正当一些国家对新技术带来的变化无动于衷时,另外一些经济体却充分利用这些技术应用的机遇,快速持续地发展本国经济。但是,新技术的应用程度在发展中国家仍然不尽相同,一些设施基础或人才储备不够完善的地区没有能够搭上这一制造业变革的顺风车。
 
  今天的工厂坐拥人机互动催生的虚拟生态圈,具备实时沟通和整合现场能力,已经替代了过去那种非自动化、资源浪费的低效模式,是一个全新的生产模式,简单而高效。生产制造的治理基础也不能同日而语了。可穿戴设备将工人按照技术技能进行了重新划分。细分后的虚拟现实培训能够快速提高工作效率。传感技术实时提供位置、生产率、安全和其他一系列关键性能信息。新技术赋予劳动力群体绝无前有的能力。
 
  产业工人对机器剩给人类的工作数量和质量不无担忧。许多分析人士认为这取决于你与尖端科技有多接近。历史证明只有那些能定义新技术趋同性的营收才能迅速产生大量回报。劳动力市场将走向两极,一方面是从技术趋同性中受益的正规产业,另一方面是寻求在极度活力的环境中生存下来的非正规行业。
 
  黑客猖獗引发网络冷战,同时主要技术持有商利用AI和虚拟现实等手段设计新产品并与消费者产生更多的互动。至此,技术进步的有限利益全部为投资者和管理者拥有,而这种经济模型并不能为下岗工人提供新的就业机会。
 
  然而一切都显得太完美。
 
  2020年一场毁灭性的网络攻击案造成大规模基础设施和生产中断,我们才意识到我们生活在一个如此脆弱的现实社会中。变化多端的网络攻击将我们置身于安全威胁、隐私泄露、稳定性顾虑、生产突然停滞的慌乱与无助之中。
 
  世界又进入了一场空间战。但这次不是在两国而是在多个冉冉升起的强国之间展开,这是一场军事、政治、经济和商业世界的角逐,伴随着尚未完全展开的数据革命。每个国家都需要为AI大战做好准备,而不是坐以待毙。
 
  2010年出现的针对大型企业的DoS以及其他类型的网络攻击,而今已经寻常得不足以登上商业新闻的头条了。黑客们通过物联网设备发起DoS攻击。入网设备(包括安全监控,数字视频记录,家庭互联网路由器甚至婴儿监视器)无异于对黑客的公开邀请,因为它们具有“硬编码”(用户不可操作的)密码和系统后门。
 
  二十一世纪二十年代初期出现了一批AI黑客,专门执行特殊任务的智能软件,可以分析识别数百万个漏洞程序,最终造成关键基础设施的毁灭性瘫痪, 进而令制造业潜在收益遭受大幅下滑的打击。这些新型武器都瞄准了通信网络,交通运输,基础设施,能源和电力,金融系统,政府运营和私营部门的网络等基础设施。 而AI则在这场颠覆、争斗与背叛之战中扮演了输送渠道的角色。互联网为新时代的猫鼠游戏提供了平台。
 
  这些新技术的另一大副作用就是影响制造业发展的启停效应。每一次解除攻击使用的新技术和新手段,都是为了避免生产的再次中断,但是却加重了生产过程的负担。因此,持续不断的网络冲突为经济的恢复造成巨大的反作用。经济学家相信过去的7年中这一作用造成了经济总量的1.5%的损失。
 
  这种不太理想的情况导致国家内部和国家之间的更大程度的经济分层。 各国政府出台更多的商品与服务贸易、投资,知识产权保护和技术进步方面的保护政策。尽管这种破坏性行为多针对技术和财富集中的发达国家,但是战火很快就蔓延到了地域措施更不完备的发展中国家。
 
  随之而来的网络冷战意味着国际社会处理气候变化、消除贫困、恢复经济和打击国际犯罪等重大全球性问题的能力已经大大降低。 经过三年多的时间,网络战已经发展到过去十年最为强大的阶段,这个时期现在被称为经济增长与繁荣的“失去的十年”。
 
  多数情况下,随着攻击级别的升级,政府往往采取高度的防御性政策以阻断与网络攻击的接触。国家级的软件程序主要来自两方面措施。一是激励或出台国家软件政策,及时阻止恶意程序侵蚀经济的行为,也为其他国家和地区提供标准的借鉴。其次是将国家级研发设施与国家经济开发区相结合,得到实地验证。这一结合不仅可以帮助发展新技术,也为保护制造业不受AI黑客攻击提供了更高的保障。
 
  然而,企业运作的模式已经与过去十年大不相同了。商业模式不仅摆脱了劳动密集型的掣肘,而且资本密集度也大大降低了。高度分散(并受到保护的)的“半共享“经济模式在租车和酒店业发展出雏形,已经扩展到更多的行业,可以做到零部件、产能甚至电力供给都实现共享。飞机之间共享引擎,库存电力与邻近的建筑物分享……
 
  “轻资产”的商业模式呼之欲出,价值只捆绑在知识产权上。少数厂商专业运营生产设备,以提高效率和推进技术进步,而主要技术持有商利用AI和虚拟现实等手段设计新产品并与消费者产生更多的互动。至此,技术进步的有限利益全部为投资者和管理者拥有,而这种经济模型并不能为下岗工人提供新的就业机会。
 
  各国政府纷纷出台应对举措:对机器征税、提高企业税、引入累进税收系统,实施“基本生活保障收入”以求完全打破职位与薪酬的直接关联……大量失业工人不断调整以适应新的现实和生活方式。失业和就业不足数量都大大增加,正规经济向非正规经济的转型清晰可见。
 
  有些领导人已经推动了劳动密集型产业的回归,但公众的支持寥寥无几,收效甚微。高度自动化的制造业基础仍然是工业产业的中流砥柱,早在网络冲突发生之前就出现,也是受AI黑客威胁最严重的部分。
 
  与此同时,中小企业蓬勃发展,弥补了规模型制造商无法转化其技术禀赋所留下的空白。在一些前景看好的细分技术领域,出现了全国性的“超级专家”型企业,具有超强的垂直整合能力, 能够充分释放技术创新的潜力。
 
  消费模式是一个时代的标志,反映了公众对那些影响他们家庭生活的黑科技的日益担忧。技术热潮在本世纪初被一股简约主义的消费观所取代,无论是产品数量选择还是对耐用消费品的偏爱无不体现了这一简约的生活方式的转变。
 
  猖獗的民粹主义和无节制的国家保护主义进一步深化了全球范围内的制造业不均衡现象。 经济与工业系统的孤岛现象越来越普遍,全球陷入新一轮经济大萧条。
 
  十五年来,世界经济大国不断出现反对的声音,对经济秩序的反抗和对那些操纵经济命脉的专家的不信任之风盛行。曾在本世纪初被认为是全球经济增长与繁荣动力的全球化体制,如今却在那些曾经全球化冠军的国家受到了最大的抵制。
 
  连年的低增长使得生产力已经受到破坏,劳动力转移,公众情绪升温,这些都反映出政府治理再就业的乏力无门,导致民族主义情绪高涨。最重要的是,增长滞缓给了极端分子崛起的有利时机,这些极端主义者利用贸易全球化和技术创新的持续影响激起公众的担忧。
 
  制造业将各国迅速分化成不同阶层,有些国家及时抓住了新技术的机遇,而另一些国家却因缺乏规模制造能力,或者不具备先发优势而丧失机会。
 
  受到伤害的公众越来越不满意政府的领导,政治敌对和两极分化日益加重,治理结构越发不堪一击,政治领袖缩手缩脚,只一意寻求简单直接的解决方案或者因循守旧的方式,试图在快速变革的环境下通过控制个人之间的壁垒而加强控制权。 特别是在选民倾向变幻不定的民主制度下,政局飘忽不定对政府和政策的连续性有很大的影响,更不必说对国际体系的打击了。 我们已经进入到了“权力的终结”时代。
 
  许多国家对那些日益升温的以邻为壑的保护主义政策做出了回应。由于新的更加繁重的关税和非关税壁垒,国际贸易体系和区域贸易结构都面临着前所未有的压力。 其他国家则由于政府意见的极端分化,无法作出决定。
 
  于是,国家经济主义正在迅速回归。 他们主张由政府扶持一些大型领军企业,为其制定产业政策,政府在这些大公司持股,具有控制力,掌握其基础研发,并通过政府政策倾斜优先配置资源。于是,它们引入跨境商品与服务的贸易,投资组合和直接资本,而给予工人的合同水平却低于二十年前经济危机之前的水平。
 
  随之而来的是,经济强国不得不背负着巨额和不可持续的债务负担。 二十年前,央行为应对大萧条,启用了历史上最积极的货币扩张政策。 他们不仅没有成功地快速重启经济的可持续增长,反而丧失了许多之前可以调配的传统货币手段。 2016年全球公共和私人债务总额超过150万亿美元,是当时全球经济规模的两倍多,目前已经泡沫到几乎相当于全球经济总量的三倍。
 
  此外,持续的低迷甚至负增长的经济收入降低了政府税收,进而造成前所未有的税收政策压力。政府能够支配的用以补贴国家经济的资源越来越少,社会面临更大范围的失业压力。
 
  对于制造业的影响则是高度破坏性且不均衡的。 全球制造业分化成多层,有些经济体寻求利用新技术,而另一些国家则不具备规模制造或先发优势。不难看到只有那些有能力将科学发现转化为技术创新的经济强国才能在全球有限的生产环境中始终保持主导地位。 支撑工业强国地位的另一关键因素是资源调配能力,特别是资本运作能力,能够加速现代化制造的进程。 能源价格下跌加之需求回落使人们回到能源密集型发展模式。与贸易紧张局势之前存在的水平相比,生产率仍然低迷不振。
 
  相比之下,劳动力成本低和边际生产率水平低下的经济体受到的打击最大。 全球贸易体系的衰落加上大量转移劳动力的新技术的出现,意味着制造商不再需要寻求跨境劳动力的差异化竞争优势。
 
  饱受保护主义政策之苦的跨国企业,尽管全球布局广泛,也开始搁置了他们早在本世纪初建立的庞大的国际供应链战略。而随着全球供应链的瓦解或削弱,通过数字化实现的采购和流程成本的先前收益也不再适用。
 
  在这一背景下,制造业核心继续向自动化方向慢慢转移,机器数量和复杂性几乎没有增长,但是工业设备的入网率和互连性增加。自动化普及后的劳动力转移影响比在正常的全球化背景下更为深远。公司和政府在解决失业率高企的时候都会极力扞卫自己的利益。
 
  企业总是将投资重点、本土化运营转移到那些投资回报率高的国家和地区。这包括愿意为实现现代化和扩大物质基础设施而配备财政资源的国家,那些愿意颁布和执行公开公正的且有竞争力的企业税法的国家,以及那些高素质劳动力和基础研发人员充沛的国家。
 
  在全球范围内,国家内部和国家之间的生产分层深刻扩大。 随之而来的收入水平差距导致发达经济体和发展中经济体之间,甚至本国处于不同发展阶段的地区之间产生新的紧张局势。
 
  这一切都源于经济发展的“孤岛化” ——即经济和工业系统全球化的对立面。 这样做的经济成本巨大,但是前景却会更加惨淡。
 
  本土化运动和关键生产要素的逆全球化趋势从根本上改变了制造业的未来。首先,规模较小的公司蓬勃发展,创业活动激增,全球化大企业的准入壁垒明显增加。移动城市制造单元的到来。这些小型自主制造单元被运送到各个国家,借助当地劳动力进一步开发定制的内容。
 
  全球生存环境急剧恶化,然而人类所做的努力却少之又少。全球气候变暖导致因海平面上升而淹没的岛屿国家越来越多,从而影响到的居民数量也在增加。我们估计,全球约有1.25亿人口因此陷入贫困状态。自然灾害俨然已经成为一种不太新鲜的新常态。持续高温和极端恶劣天气也在重塑未来农业的格局。
 
  本世纪20年代初,政府终于开始承担起更多责任来应对环境恶化。发达和发展中国家政府都竭尽全力减少碳排放,推出减排政策。电动汽车的普及率不断增加,许多电力市场上也已经了发生重大变化。大量在建的太阳能、风能等可再生能源入网项目正如火如荼地展开。
 
  私营机构逐渐发展出一种有效的合作模式。由企业和非政府组织所组成的联盟,共同制定清洁能源战略便是其中的典型代表。在欧洲,通过这种模式的努力,建立了快速充电站,使电动车得到广泛而迅速的普及。在亚洲,由各国政府和非政府组织共同发起的城市节能行动已经取得了实质性的回报。在非洲,受益于跨越式发展和定制化技术,生态足迹显着减少。在中东,“非油”经济和社会体系建设方面已取得了重大的进展。在西半球,可再生能源,尤其是太阳能的全面应用已经改变了整个能源结构。
 
  政府几十年来养成的谨慎而僵化的作风,即使有再多的好建议,也不可能在一朝一夕之间改变。长期造成的公众信任缺失也不可能短时间内得到改善。除此之外,公民还对大型企业的行为表示失望,不仅指责它们是环境恶化的罪魁祸首,而且控诉他们的全球化运营带来了收入差距、资源滥用,对工人的剥削,将私人利益置于公众利益之上。这些不作为的政府和掠夺性的跨国企业已经令公众的不满情绪到达了极点。
 
  这些充分说明了为什么几年前在全球范围内发起了高度本地化的运动。转折点发生在2022年,面对无可辩驳的证据,政府再一次就如何应对气候变化的挑战未能达成一致。疲软的经济环境再次阻碍了他们做出正确的决定。
 
  世界迅速变得更加本地化。消费者越来越关注食品的原产地,制造商和使用了什么原料。由于小型手工生产商和中小企业目前已经可以掌握添加剂制造技术,自主研发的高端定制产品在国内占有了主要市场。本土化取代了全球化,成为了时代主旋律。
 
  数字原住民一代对政府和商业机构失去信心,因此这一代人所驱动的新经济推动了权力下放到地方的“分散型”治理模式。压力来自于扶持当地制造业,定制化和追求循环经济。实际上,这是规模制造时代的结束。过去的规模经济如今遭到普遍的诟病。
 
  多年前,跨太平洋伙伴关系、跨大西洋贸易与投资伙伴关系等多边协议以失败告终,成为逆全球化的开始。随后的贸易紧张局势使得世界经济增长减缓,特别对国外贸易占比大的国家影响显着。
 
  这一阶段最终开启了社会经济政策的新纪元。几个主要经济体都设立了刺激地方工业并保护其免受外国竞争的政府补贴,本土解决方案不断涌现。这一趋势改变了创新的方向,重新定义了技术发展路径,甚至停止了一些诸如crispr-ca93这样前沿科技的发展。
 
  产品设计贸易由于其跨越国界的便利性而发展迅猛。中等收入国家看到了投资劳动力技能提升的商机,并通过提供较低成本的劳动力基础,将自己发展为国际设计服务中心。低成本制造业持续下滑,低收入国家的利基市场地位也岌岌可危。
 
  这种快速摒弃全球化的经济发展模式导致全球经济增长的下降。在过去的10年里,即从2020到现在,年平均增长率平均为2.5%。本地化现象带来了通货膨胀和潜在滞胀的回归。然而,目前的支持者称之为“清洁性增长”,认为是一种“生活方式收入”,即具有更高水平的环境治理和社会包容性的精神收入,相当于额外带来200个经济基点。
 
  归根结底,本土化运动和关键生产要素的逆全球化趋势从根本上改变了制造业的未来。其中包括两大转变:首先,由于生产本地化和产品定制化导致价值链重组。规模较小的公司蓬勃发展,创业活动激增,全球化大企业的准入壁垒明显增加。定制需求给面向大众市场的大型制造商带来了直接压力。其他大型企业利用规模优势集中生产大宗基础产品,放弃高端产品市场给中小企业。由于原料采购、产品加工和市场销售都实现本地化,所有企业的供应链体系都发生巨大变化。其次,它推动了增材制造和3D打印产业,更多的大数据和分析技术让敏捷的中小企业可以成功地定制生产服装、食品和电子产品。
 
  制造业的另一重大演变是移动城市制造单元的到来。这些小型自主制造单元被运送到各个国家,借助当地劳动力进一步开发定制的内容。这不同于大型远郊工厂,又可以利用较低的劳动力和其他成本,为工业制造业描绘出一副与众不同的未来景象。
 
  目前社会转型的大势汹涌而长久。加之愈演愈烈的环保压力以及政府的治理乏力,全球经济增长和政府间合作都有所降温。只不过社会问题不再是政府的工作重点了。
责编:pingxiaoli
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