工業互聯網時代的全球（qiú）供應鏈體係變革
發布者:瀏覽次數:
以（yǐ）下文章來自 清華大學互聯網產業研究院（yuàn）副院長（zhǎng）兼物流產業研究中心主任，博士生導師 劉大成
一、新基建（jiàn）與工（gōng）業互聯網（wǎng）的協（xié）同發展
（一）疫情下的新（xīn）基建（jiàn）
此次（cì）新冠肺炎病毒（dú）疫情肆虐全球，截（jié）至7月15日，全球累計確診人數高達1341萬例，累計死亡57萬例，給（gěi）全球（qiú）帶來了巨大的生命和經（jīng）濟財（cái）產損失，並（bìng）引發經濟、政治和社會危機[1]。世界（jiè）衛生組織（zhī）（WH0）預測此次疫情最悲觀情況將是全（quán）球數十億人感染，死亡超過6900萬（wàn）人[2]；世界貿易組織（zhī）（WT0）4月8日預測2020年全球貿易將縮水13%-32%，並可（kě）能造成自大蕭條以來（lái）最大衰退；國（guó）際勞工組織（ILO）6月30日發布《監測報（bào）告：新冠肺炎與勞動世界》中提到，2020年第二季（jì）度全球工作（zuò）時（shí）間減少了14%，相當於（yú）損失（shī）4億（yì）個全職工作；而（ér）世（shì）界貨幣基金組織預測2020年全（quán）球經濟將萎縮4.9%。
自2018年底到（dào）2020年4月，中央經（jīng）濟工作會議、中（zhōng）央政治局（jú）常務會議和國務（wù）院常務會議分（fèn）別以各種方式（shì）提出“新基建”，最初的新基（jī）建僅（jǐn）僅（jǐn）是覆蓋5G基礎設施建設、物聯網、大數據中心、人（rén）工智能（néng）和（hé）工（gōng）業互聯網等信息化、網絡化和數（shù）字化技（jì）術的基（jī）礎設施建設，但在（zài）今年（nián）新冠肺炎病毒疫情下（xià）全球供應鏈（liàn）暫停、中美貿易脫鉤（gōu）和中國非市場化地位等困（kùn）難情況下提（tí）出的（de）新基（jī）建則增加了特高壓、城際高速（sù）鐵路和城市軌道交通（tōng）、新能源（yuán）汽車充電樁等，減少了物聯網（wǎng），形成包括工業互聯網的七大領域，並立足以市場投入為主，以“一（yī）業帶百業”。
新基建的七大領域可以更粗線（xiàn）條地劃（huá）分為三個體係（xì），以5G和（hé）工業互聯網基礎設施建設（shè）為核心的通信網絡基礎設施；以人（rén）工智能和大數據（jù）中心為核心的算力（lì）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（tōng）、新能源汽車充電樁為核心的交通（tōng）基礎設施[3]。
新基建之所以提出以市場投入為主，就是把新基建做為對以鐵公基為（wéi）主的傳統基建計劃（huá）投入方式的補充，特別是數字經濟自帶的市場增長潛力、資本虹吸能力和崗位自雇能力，而政府（fǔ）性投資和政策紅利起到“四兩撥千斤”的催化劑作用。
工業互聯網是通信（xìn）技術（shù）與數字產業的完美融合，更是未來傳統產業的發展方向，工信（xìn）部配合（hé）新基建提出了改（gǎi）造升級工業互聯網內外網絡、提升工業互（hù）聯網（wǎng）平台核心能力和建設工業互聯網大數據中心，依托工業互聯網促進（jìn）傳統產業加快上線上（shàng）雲，促進工業互聯網區域協同發展和增（zēng）強工業互聯網產業集群能力等。據Accenture預測，工業互聯網的市場到2020年將達到萬億元規模，並著力在（zài）通信網絡、數據和安全三個方麵推動產業（yè）中人、數據和機器間的融合（hé）式數字互聯。
（二）5G賦能（néng）工業（yè）互（hù）聯網
工業互聯網是5G最主要的（de）應用場景，也（yě）是5G獲得（dé）市場支持的核心獲益場景。做為世界工廠（chǎng）的中國製造業將因為“5G+工業互聯（lián）網”而更深度與信息技術、數字經濟相融合，5G賦能的工業互聯網（wǎng）也將成為製造業產（chǎn）業升級、結構變（biàn）革的基礎支撐。
5G離不開工業互聯網的場景落地，這是由其積極性決定的。5G投資巨大，僅2020年（nián）投資建設的55萬個5G基站就預計花費1803億元，如果再考慮5G采用比（bǐ）3G/4G更高頻段（duàn）載波會（huì）導致5G基站（zhàn）數量需（xū）三倍於4G基站數量才能覆蓋原有4G通信範圍，則僅基站建設成本就需要5.4萬億元，而每（měi）年租借鐵塔及耗電費用也高達1.2萬億元，但是如果隻是麵對（duì）消費（fèi）互聯網市場，傳統4G的年收益最高隻有（yǒu）2019年的8145億元，利潤隻有1400億元。也就是說當5G僅麵向以滿足增強型寬帶（eMBB）為主體（tǐ）需要的消費互聯網市場，將不可（kě）能收回投資；隻有5G應用在以工業互聯網為代表的產業互聯網上，才可以既充分發揮5G在eMBB基（jī）礎上的高可靠性低時延（uRLLC）和海量互聯規模（mMTC）以補齊5G的“能力三角（jiǎo）”，又從（cóng）以工業互聯網為主的各種垂直產（chǎn）業應用中獲取其樂（lè）於支付的超高費用。
5G和邊緣計算從通信網絡上與工業互聯網融合（hé），從而在G比特級（jí）的eMBB、可靠性超過99.999%的1ms單項空口時延的uRLLC和106/Km2連接（jiē）數密度的mMTC“能力三角”通信基礎技術條件上推進工業互聯網的網絡支持能力。不過5G隻是移動通信發展的（de）一（yī）個階段，未來可能（néng）會逐（zhú）步過渡發展到6G，也可能被以TCP/IP為核心的軟件替代硬件或馬斯克的（de）星鏈（Starlink）衛星互聯網所更改通（tōng）信技術的發展道路，但未來的通信網絡應用場景依然會重點放在工業（yè）互聯網上。
（三）大數據中心支（zhī）撐的工（gōng）業互聯網
數據中心是工業（yè）互聯網的支撐，而工業大數據則是工業互聯網和智能製造（zào）的核心。工業大數據即工業數據的總和，通常（cháng）包括企業信（xìn）息（xī）化數據、工業物聯網數據和外部（bù）跨界數據，並存在於企業（yè）內部、產業鏈及跨產業鏈的供應鏈經營主體內。企業信息化數據是（shì）傳統數據資產，主要包括產品研發數據、生產（chǎn）製造數據、上下遊供應鏈數據和客戶服務數據等高價值密度的企業核心業務數據；而工業物聯網數據則是利用物聯網監控、采集的設備和裝備（bèi）狀態（tài）運行數據、生產環境數據等海（hǎi）量新增數據；外部跨界數據則（zé）囊括了市場數據、政策數據、氣候數據、生態數據等影響企業生產與運營的複雜數據。此中機器數（shù）據產生（shēng）的（de）數據（jù）量極大，遠超（chāo）過消費互聯網。
工業大數據既符合大數據的高（gāo）容量（Volumn）、快速度（dù）（Velocity）、多品類（Variety）和真實性（Veracity）的4V特性，更滿（mǎn）足反應工業係統的係統化特征的“多模態”、物理對（duì）象間與過程的語義關聯的“強關聯”和嵌入物聯網智能互聯的“高通量”等特征，並（bìng）符合不同空間和時間尺度的（de）“跨尺度”數據集成（chéng）、係統實現“協同性”的動態協同、複雜動態係統的“多（duō）因素”、依靠（kào）“因果性”實現的高可靠和高確定性的數據分（fèn）析（xī）以及依賴“強機理”實現基於（yú）領域機理知識的數據降維等要（yào）求。
因此工業互（hù）聯網大數據中心必然是大數據中心的必然分中心，也是智能製（zhì）造的核心（xīn）價值，並可以與工業互聯網一道推動傳統製造業產業供需精準對（duì）接，實現更有效率、更低成本、更（gèng）加精準的資源配置（zhì），驅動製造業生產、管理和（hé）營銷模式的全麵創新（xīn），從而顯著（zhe）提升製造業發展質量和效益。
（四）人工智能驅動工業互（hù）聯網發展
人工智能一直是人類持續追求的目標，是用技術手段來模（mó）擬對人的思維、決策和行動的一（yī）種仿真和（hé）替代，通常包括（kuò）弱人工智能、強人工智能（néng）和超人工智能，而目前發展主要還停留在弱人工智能階段。
人工智能從神（shén）經網絡感知器（qì）、貝（bèi）爾曼公式、機器學（xué）習到深度學習階段幾經起伏，並（bìng）隨著大數據、雲計算、物聯網和（hé）機器人的快速發（fā）展推進了人工智能的高速迭（dié）代發展，已經在替代人的（de）思維、決策和行動的部分功能方麵取得進展（zhǎn），並向助智學習、自組織、自適應和自行動等4個方向發展，與（yǔ）工業互聯網結合則在工況（kuàng）自感知、工藝自學習、裝備自執行和係統自組（zǔ）織等方向發展，即達（dá）到智能製造階段。
二、從信息化到網絡化再到數字化的製造業
（一）信息化時代的製造業
信息化解（jiě）決的（de）是人與機器之間的數字聯（lián）通的（de）問題。如（rú）製造業（yè）企業信息化中許（xǔ）多企業使用的ORACLE數據（jù）庫、PTC公司的PDM產品數據（jù）管理、SAP公司的ERP企（qǐ）業資源管理、以及MES製造執行係統、WMS庫存管理係統等，主要實現了管理者對企業各種資源的實時與非實時的監（jiān）控、調度和計劃等[4]。
從信息化時代最典型的供應鏈型製造型企（qǐ）業就是利豐集團的“利豐（fēng）供應鏈”。最早成立於1906年的利豐行（háng）在1985年由第3代（dài）企（qǐ）業繼承人馮國經、馮國綸從以貿易為核心轉向“準（zhǔn）製造商”，利用製造業信息化時代的契機進（jìn）行與傳統製造商的聯合開發和無疆界的分散化虛擬生產（chǎn）。1992年利豐有限公（gōng）司在香港上市，並陸續在全球40多個經濟體構建了（le）260多個辦事處和倉庫，聘用了35000名員工，並（bìng）吸引了遍及全球的15000家供應商。利豐集團在2000年就實現了32億美元收入，2001年實現了203億（yì）美元收入，2011年最高市值為2050億港元，成為香港（gǎng）股市股（gǔ）王。
（二）網絡化（huà）時（shí）代的（de）製造業
網絡化解決的是人與人（rén）之間的數字聯（lián）通的問題。過去實體的商貿渠（qú）道同時決定生產和消費兩端的（de）通用性和規模型，但互聯網直接更改了（le）生產與消（xiāo）費間的貿易渠道（dào）。傳統實體商貿渠（qú）道中（zhōng）間商最重要，可以（yǐ）通過對（duì）生產和消費兩端的信息把握賺錢中介差價，但互聯網平台解決了生產與消費的短接問題，且以近零成本近零時延實現了供需兩端的個性化與差異化[5]。
過去二十多年的互（hù）聯網商業主（zhǔ）要是消費互（hù）聯網，實現（xiàn）了個性化需求與差異化供給近零成本、近零延遲地精準對接並形成規模化。互聯網極大程度地方便了供（gòng）需雙方的短接，進而直接影響了中間（jiān）商賺差價的市場空間，曾經風光無限做為全球供應鏈標杆的“利豐供應鏈”被新型市場拋棄（qì）。2020年3月20日，利豐集團的市（shì）值僅有43億港元；5月（yuè）15日不得不以（yǐ）106億港元被普洛斯私有化溢價並購。
（三（sān））數字化時代的製造業
數字化解決的是設備與設備之（zhī）間的數據互聯，依靠的技術包括大數據、雲服務、移（yí）動互（hù）聯網、物聯網、人工智能（néng）、區塊鏈和賽博係統等（děng），過去20年在信息化和網絡化基礎上推進（jìn）了數字化的產生和（hé）發展，使得其與最具（jù）流動性的資本融合並快速實現資源配置優化再優化。
數字化具體是指設備之間可（kě）以通過（guò）數字自組織並形成自洽，德國“工業4.0”及（jí）其的賽博係統就在解決這個問題。
過去在信息化時代（dài），企業可以通過ERP係統製（zhì）定科學的主生產計劃MPS，交給（gěi）班組長去（qù）組織生產，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（shí）拿（ná）、AGV小車搬運和（hé）機（jī）器人加工；但在工業4.0數字化（huà）時代的賽（sài）博係統中就發生了變化（huà）。工業4.0核（hé）心的賽（sài）博係統也同樣（yàng）產生一個指令產生的生產計劃，但這次這個生產計劃不僅傳遞給班組長，分解給計（jì）劃員、調度員和工人，還同時傳遞給了貨架、AGV小（xiǎo）車、機器人、加工設備以（yǐ）及被加工的零部件。工人知道何時何地從哪個貨架拾取、使用哪個AGV運輸、使用哪個加工設備（bèi）、采用哪種工藝、加工哪（nǎ）個零部（bù）件（jiàn）；加工設備知道何時何地由哪個操作工人使（shǐ）用哪種工藝加工哪個零部（bù）件；AGV或機器（qì）人知道何時（shí）何地從哪個貨架拾取、運輸到哪個（gè）設備進行加工；零（líng）部件也知道（dào）何時何地被（bèi）哪個機器人從哪個貨（huò）架拾取、被哪個AGV運輸和在哪個（gè）設備被哪個工人加工，所有（yǒu）相關要素都可以互相握手並進行自組織的加工，這就是數字化時代的工業4.0體係（xì），一方（fāng）麵保證（zhèng）底層的自（zì）組織糾（jiū）錯，另一方麵提高底層的效率和柔性。
三、“逆（nì）全球化”牽引的全球供應鏈體（tǐ）係變革
（一）從製造業全球化到“逆全球化”與（yǔ）全球化並行
推進經（jīng）濟全球化和製造業全球化（huà）的因素有三（sān）個（gè）。首先是兩次工業革命（mìng）和電氣化帶來生產、交通、運輸和通信成本的降低（dī），特別是集裝箱及其相應運（yùn）載係統的產生，推動了資本、技術、商品和人力低成本高效率的全球性流動；其次是國際貿易組織和區域貿易集團包（bāo）括跨國公司（sī）的逐步強盛，使得發達國家（jiā）具有高流動性的資（zī）本與發展中（zhōng）國家低成本的土地、勞動力乃至原始資源更高效的結合（hé）到一起；第三是兩極格局形成相對穩定的政治環境、前蘇聯（lián）解體帶來的市場經濟為主體的（de）全球市（shì）場形成。
當然，從信息化、網（wǎng）絡化（huà）再到數字化也將世界在邏輯上形成完整體，加速了經濟全球化。但是也有看（kàn）到，恰恰是數字化帶（dài）來了（le）強資源配置優化能（néng）力，反而也形成了（le）“逆全球化（huà）”的新思（sī）潮。
據英國樂施會（huì）統計，2015年全球前67名富豪的年收入總和超過了全球（qiú）底層35億人的年收入（rù）總和；2016年則變為全球前8個（gè）名富（fù）豪的收入總和超過了全球底層35億人的（de）年收入總和；2018年則（zé）縮（suō）小到前5名富豪的（de）收入總和超（chāo）過（guò）了後35億人的收入總和；而（ér）據美林美銀統計，2017年美國排名前0.1%的（de）富豪們總資產超過了後90%人（rén）群（qún）的總資產。這樣日益增長的財富差距和基尼係（xì）數必然造成民生（shēng）問題，數字化進一步強（qiáng）化原有的資（zī）本（běn）強流動性與發（fā）展中國家勞動力的資（zī）源配置優化能力，導致發（fā）達國家底層就（jiù）業崗位缺失，這可（kě）以解釋法國黃馬甲運（yùn）動、美國特朗普上台（tái）和英國退歐等一（yī）係列現象，選票政治促使政府開始選擇（zé）開啟“逆全球化”進（jìn）程。
（二）“逆全球化（huà）”牽動的全（quán）球供應鏈變革
此次疫情加劇了各（gè）國（guó）在金融、航運、原料（liào）供應的矛盾與衝突，這種撕裂導致的逆全球化對中國的（de）發展不利，特別是中國麵臨著自加入WTO之後最大的脫鉤風險——“非市場經濟（jì）地位”，全球產業鏈將有可能重塑一個將中國排除在外的（de）新全（quán）球產業鏈生態。
全（quán）球疫情發生以來，國（guó）際空運、海運量（liàng）明顯下降，國際（jì）物流全麵受損。我國在國際物流上的影響力極弱，海運和空運都（dōu）僅有10%的市場份額，與我們在全球化商貿的占比嚴（yán）重不符，根本無法保證全球產業（yè）供應鏈的率（lǜ）先恢複和促進與國際之間的交流。全球的產業供應鏈也不是簡單地先暫（zàn）停等疫情過後就能馬上重啟。美國總統（tǒng）特朗普稱此次疫情讓美國學到了保障本地供應鏈的（de）重要性，提出要將產品撤回美國生產。日本首相安倍也表示，讓那些對國家依（yī）賴程度（dù）高的產品的（de）生產基地回歸日本（běn）。許多發達（dá）國家更傾向於不單從產業供應鏈的成本與（yǔ）市場來考慮問題，而是技術的封鎖以及地緣政治的角力。過去資本的高流動（dòng）性與我國勞動力紅利、逐漸建成並升級的供應鏈相結合，使資本的（de）發展、歐美國（guó）家的發展與中國的發展有機的結合在一起。但由於多年來（lái）發達國（guó）家底層勞（láo）動（dòng）力崗位流失產生了一係列民生問題，也帶來了逆全球化的思（sī）潮，泛起了極端民族主義、民粹（cuì）主義、孤立主義。一方麵是全球化的趨勢浩浩蕩蕩，因為在資本與（yǔ）資源配置上，全球化的效率最高；另一方麵，民眾的選票決定了部（bù）分發達國家政府不得不走向逆全球化。我國雖在低端的產業供應（yīng）鏈上擁有（yǒu）絕（jué）對的優勢，在中端產業（yè）供應鏈上也具有相對優勢，但在（zài）高端產（chǎn）業（yè）供應鏈上（shàng）尚（shàng）未具有與發達國（guó）家競爭的實力。未來十（shí）年內，我國中（zhōng）低端產品產（chǎn）業供應鏈的維係沒有問題，但如果缺乏高端供應鏈的帶動，未來“中國製造”的升級和（hé）發展將（jiāng）步履艱難。
當然也不必過於恐（kǒng）懼。在當下的全球產業鏈生態中，歐美國家是消費端（duān），中國、東南亞、東北（běi）亞等國家與地（dì）區是生（shēng）產端，非洲、南美是（shì）資源端，形成了全球的循環體係（xì）。一旦國際供應鏈受（shòu）阻，全球的產業鏈生態模式依然能在中國域內完美複製。隨著中（zhōng）國產（chǎn）業結構的不斷調整，加之中國地緣遼闊、經濟梯次差別大，因此可以在國內形成供給端——生產端——消費端的產業鏈生態。如東南沿海可以成為消費（fèi）端，中（zhōng）部的長沙、武漢、成（chéng）都等城市已成投資回（huí）報率較好的城市，可成為生產端，西部則可成為資源端。在這種生態下，鐵路運輸將提供最核心（xīn）的支持。一方麵是將（jiāng）“鐵（tiě）公基”與新（xīn）基建銜接到一起的需要，另一方麵是供需（xū）的網絡和產業梯（tī）次差與經濟梯（tī）次差形成新（xīn）的供應鏈生態的需要（yào）。
在當前的形勢下，無論是（shì）長三角城市（shì），還是粵港澳大灣區內眾多的（de）製造企業、外貿（mào）企業，都是全球供應鏈的重（chóng）要一（yī）環，各地區之間、城市之間（jiān）、產業之間、企業之（zhī）間要進行聯盟，“抱團”過日子。與此同時，要盡（jìn）可能做好包括原材（cái）料、生產部件等資源的儲備，以應對未來的風險，確保（bǎo）產業供應鏈（liàn）的安全與地區經濟的發展。
