美国、德国和日本做为公认的世界一流制造强国,在全世界制造业分工体系中处在领先地位,对这些制造强国的硬实力和软实力进行分行业的细致分析对比,有助于清晰认识日前我国制造业的发展差距,为打造“中国制造”升级版确定基点和标杆。
制造业硬实力和软实力的评估标准是从国家层面的硬实力和软实力出发,按照制造业硬实力和软实力的内涵选取确定的。需要说明,因为制造业技术水平和制造能力是一个持续进步的过程,评估体系中针对两种实力,尤其是硬实力衡量的重点行业拥有必定的开放性特征,应当随着世界前沿技术和制造能力的整体提高即时调节。
制造业硬实力评估体系
以关键行业技术水平、先进材料和高端制造、极端制造能力为衡量指标,并选取能够代表当前世界最先进水平的若干行业做为细分指标进行判断,选择的细分指标在国家战略、产业发展等方面都拥有重大道理。
关键行业技术水平。一是深海勘探研发技术,研发和利用海洋资源已作为世界许多国家的国家战略,海洋开采作业要求和环境比陆上卑劣非常多,对一国的开采技术和设备的靠谱性提出了相对较高的需求;二是4G技术,电信业关系国家命脉,是关系国计民生的关键产业,4G技术能带动通信设备、移动终端等一大批产业的发展;三是OLED技术,这是光电子产业的关键构成部分,是近年来信息行业发展的一大热点,能表率光电表示的将来发展方向;四是堆积制造技术,是新产业革命的重要标志,占据国家战略的高度,将改变将来制造工艺、制造模式等生产方式;五是汽车动力电池,动力电池是新能源汽车的核心,在全世界节能减排、倡导绿色发展的趋势下,汽车动力电池技术和成本作为当前世界汽车产业发展的重要焦点。
先进材料和高端装备。材料是支撑工业生产和工业技术的重要物质基本。一是碳纤维材料,应用于火箭、宇航及航空等尖端行业,把握高性能及超高性能碳纤维技术对一个国家国防军工安全拥有重要道理;二是超导材料,重点应用在能源、交通运输、电子技术、医疗卫生、军事、重大科学安装等行业,超导材料技术的突破将对这些行业产生重大变革;三是高速列车,高速列车是城市交通的关键设备,因为其运能大、速度快、环保节能等特点,对其他产业和百姓经济快速增长有较强的带动功效;四是飞机发动机,飞机发动机在军用、民用行业用途都非常广泛,是航空工业的核心,对一个国家的航空工业起着决定性掌控功效;五是工业设备人,随着工业生产持续转向智能化生产方式,工业设备人对工业自动化和智能化生产发挥着巨大功效,对将来生产和发展亦起着举足轻重的功效,高端装备是一国机械工业是不是强大的重要标志。
极端制造能力。一是航空母舰,随着深海资源的研发和竞争,海洋日益作为世界各国政治斗争和军事斗争的重点战场,持有先进的航空母舰对其他国家的政治、经济、军事侵略都有很大的威慑力;二是极重规模集成电路,集成电路应用于百姓经济和社会的一切行业,极重规模集成电路重点应用于高端装备、国防电子装备等行业,是信息产业核心竞争力的重要表现,对保证国家信息安全,拥有至关重要的功效;三是激光制造,激光应用行业有激光雷达、战略激光武器、激光切割、光纤通信等,因为其精细、可控性强的特性,在军事作战、卫星侦察、工业生产等方面拥有国家战略道理;四是万吨水压机加工模锻框架,模锻水压机通常用来制造强度高、形状繁杂、尺寸精度高的零件,如飞机起落架、发动机叶片等航空零件,是世界各国发展航空、船舶、重型机械、军工制造等的关键设备,是极端制造的典型表率;五是超精细加工,超精细加工技术是加强机电制品精细度、性能、质量、工作寿命等的重要方式,如加强半导体器件的刻线精度就可加强微电子芯片的集成度,可见超精细加工技术是军用和民用制品质量过硬的保证。
制造业软实力评估体系
咱们选取品牌、人力资源、制造业制度法规等做为衡量制造业软实力的标志,并细分若干行业和方面进行衡量。选择的细分指标在国家形象、企业发展等方面都拥有重要功效。
品牌影响力。一是品牌引导力,以一国持有的世界品牌500强的数量做比较,是一国企业扩散性和传播力的表现,对本国和其他国家能形成广泛的凝聚效应,必定程度引导公众消费潮流;二是创新,创新性指标用专利申请量做比较,是一国贡献力的表现,强调了一国的创造能力和创新成果对社会发展的推动功效,创新性指标是一国连续拥有竞争力优良的动力源泉,创新表现了一国的导向力和扩散力。
人力资源。一是劳动力素质,劳动力的受教育程度很大程度上决定了由人才驱动的创新,一国的技术劳工素质与供应,包含专家、工程师等,及其最后带动创新的能力,是制造业竞争力最重要的驱动原因;二是科研人员数量,能够每百万人口中的科研人员数量做比较,是一国制造业竞争力的关键,同期亦是一国创新能力、科技能力的重要反映指标;三是劳动力成本竞争力,劳动力的成本优良仍然是改变全世界制造业产业链的重要力量,全世界网络化生产的实现,使得非常多机构将生产、制造和营销转移到劳动力成本优惠的国家,随着劳动密集型产业的转入和迁出,国家的制造业发展路径因而改变。
法律法规体系。法律法规体系的健全、环境的稳定性和透明度是影响一国竞争力的重点原因。一是知识产权守护法,知识产权守护是技术创新的基本,对一国将来制造业的发展至关重要,有助于提高企业的竞争优良,一国健全的产权守护体系对企业有较强的吸引力;二是反垄断法律法规,反垄断政策的基本出发点是守护公平竞争,守护本百姓众的利益,同期一国的反垄断法能有效提高企业效率和竞争力,尤其是对资金、技术和劳动力要素投入巨大的制造业企业而言,一国的反垄断法的反垄断机制能发挥更大功效;三是劳工法规,劳工法规关系企业健康连续的发展,对劳工权利的守护能得到重要的短期或中期贸易优良,如2002年欧盟推出了针对发展中国家的广泛优惠计划,即倘若欧盟认为申请国能有效地守护工人的基本权利,欧盟将使其海量制品的关税减少两倍。另外,对劳工权利和安全守护实施很好的国家,更易得到其他国家的尊重和效仿。
世界制造强国实力分析
美国、德国和日本做为公认的世界一流制造强国,在全世界制造业分工体系中处在领先地位,制造业的硬实力和软实力都比较强。经过对这些制造强国的分行业分析对比,有助于清晰认识日前我国与它们之间存在的差距,为提高中国制造业两种实力确定基点和标杆。
(一)美国制造业实力分析
美国是世界头号制造业强国,尤其是在航空航天、电子信息、生物医药、新能源、新材料、新能源汽车等行业拥有超强实力。按照德勤全世界制造业竞争力指数报告,美国的制造业竞争力连续数年处在前三的位置。
美国制造业硬实力
关键行业技术水平。从选取的五大行业来看,美国与其他国家相比,制造业的硬实力最强,在制造业非常多产业行业和关键行业分部,美国都是世界前沿技术的把握者、引领者和掌控者。其中:在深海勘探研发行业,美国的深潜器、设备人和深海钻探船等技术处在世界前列,持有的深海钻井安装总数占全世界的70%,名列前5位的深海钻井承包商均是美国机构。在4G技术方面,美国制定的WirelessMAN-Advanced标准,是继802.16e后的第二代移动WiMax国际标准,2012年被确立为IMT-Advanced国际标准(即4G标准)。在OLED技术方面,美国EasternKodak机构是小分子OLED阵营的领导厂商,把握了大部分OLED材料和器件设计的核心技术,持有300多项专利。美国在堆积制造技术,尤其是在3D打印机行业居于垄断地位,是全世界3D打印技术和应用的领导者。美国Z-Corporation和斯特塔西(Stratasys)两家机构的制品在全世界占有绝大都数市场份额。在汽车动力电池方面,美国把握和垄断着核心技术,在开发方面始终处在世界前沿位置,在动力电池的性能、成本方面拥有强大的优良。
先进材料和高端装备。在多个行业,美国把握着世界最前沿的材料科学和制造能力,高端装备的开发制造能力在全世界居于领先水平。其中:在碳纤维材料行业,美国与日本一块把握着世界碳纤维的绝大都数技术和产能,Hexcel机构生产的聚丙烯腈(PAN),HexTow碳纤维广泛应用于世界先进制品和行业,是世界中模量碳纤维技术的领导者。超导材料方面,美国的一系列超导计划促其快速发展,2009年美国合成物质(Tl4Ba)Ba2Ca2Cu7O13+,将超导温度加强到254K,距离冰点仅19℃,针对超导的实质应用拥有极重道理;2014年美国超级磁铁实验室(MagLab)首次将高温超导体Bi-2212制成最适合制造高场磁体的圆形导线,被视为超导行业的一项革命性突破。美国在航空发动机制造方面一样处在世界顶峰,日前正在加快第五代航空发动机的研制,若如期面世,美国将在其他国家还未研制完成大推力第四代航空发动机的状况下提前进入第五代航空发动机时代。在工业设备人制造方面,美国是工业设备人的诞生地,与其他国家相比,美国工业设备人性能靠谱、功能全面、精确度高;设备人语言类型多、应用广,水平高居世界之首;设备人的智能技术如视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。
极端制造能力。在极端制造的各个行业,美国亦一样是世界最先进水平的引领者,在极重制造和极小制造两个极端都把握着绝对主导权。在航空母舰制造方面,美国是继英国之后第二个具备航母制造能力的国家,日前拥有现役大型航空母舰12艘,其中包含小鹰级常规动力航母3艘、企业级核动力航母1艘、尼米兹级核动力航母8艘。极小芯片制造方面,美国牢牢把控着半导体工业的主导权,英特尔是世界最大的半导体机构,2012年实现微处理器50数年来的突破,成功研发出世界首个三维晶体结构管。在激光制造行业,美国研制的激光束高于世界现有激光两个数量级,新激光的强大和适应性使其得到多元化应用,激光制造能力得到极重加强。在大型加工模锻框架制造方面,美国的4.5万~7.5万吨的巨型液压机,大大加强了大型飞机的制造能力及洲际运载能力,奠定了其航空工业强国地位的制造基本。
美国制造业软实力
品牌影响力。美国制造业在全世界范围内拥有超强的影响力,在航空航天、汽车、电子信息等行业持有海量世界级的品牌和企业。在2013年《世界品牌500强》排行榜入选的27个国家中,美国占据500强中的232席,继续保持品牌大国风范。其中,不乏通用电气、通用汽车、微软、英特尔、IBM等拥有世界影响力的制造业品牌。创新能力为品牌影响力供给了强力支撑。美国具备面向大学和国家实验室的健全的科研经费体系,大学开展的科研20%上下的资金由国家科学基金供给,2012年供给的资金总额在70亿美元上下,向国家实验室供给的资金总额约100亿美元。在2012年美国专利申请数百强榜中,美国企业数量为36家,居世界首位,申请数量为23940项。
人力资源。美国除在劳动力成本方面不具优良外,劳动力素质和科研人员数量两项指标均处在世界前列。按照德勤2013年全世界制造业竞争力报告,美国每百万人口中科研人员的数量为4663人,居世界第6位。2011年美国的劳动力成本为每小时35.4美元,与日本相当,不占优良。每一个劳动力创造的GDP为68156美元,遥居世界第1,表现出较高的劳动生产率。
法律法规体系。做为法治国家的典范,美国在制造业行业亦形成为了一套完整的守护知识产权、反垄断、守护制造业劳动者的法律法规体系。美国的知识产权法律体系重点包含:《专利法》、《商标法》、《版权法》和《反不正当竞争法》;对跨境机构利益的守护是美国《专利法》的一大特点,美国执行专利授权公开制度,使美国企业所有不可获专利法律守护的技术都不对世界公开。美国持有世界上发展最成熟的反垄断法律法规体系,包含被公认为世界反垄断法里程碑的《谢尔曼反托拉斯法》,以及《联邦贸易委员会法》和《克莱顿法》。美国的劳工权利法律守护体系非常完善,包含《诺里斯-拉瓜迪亚法》、《国家劳资关系法》等两部著名的工会法,赋予劳工结社自由的权利、集体谈判的权利以及罢工示威的权利,其他劳工法规还包含《公平劳工标准法》、《民权法》、《反对就业年龄卑视法》、《职业健康与安全法》等。
(二)德国制造业实力分析
德国制造业被叫作为“众厂之厂”,是世界工厂的制造者,其工业的基本便是“制造科技”。“绿色制造”、“信息技术”和“极端制造”是德国制造的三大目的,依赖其在传统技术和高新技术行业的浑厚实力,德国持有世界第二大技术出口国、欧洲创新企业密度最高国家等美誉。从造船、钻探机械制造,到高速列车、轻轨、汽车、飞机等的制造,德国从来无离开过世界前三名的位置,德国的制造业在国际上拥有难以撼动的地位。
德国制造业硬实力
关键行业技术水平。德国在全世界范围内的工业领先性表现为能在短期内设计和制造出高质量的制品。德国所走的是高端制造业路线,与美国相比,德国更偏重于高、精、尖技术科研;与日本相比,更偏重于应用技术研发。德国在关键行业的技术水平都处在较为领先的地位。德国在深海挖掘、4G技术、OLED等关键技术方面表现不凡,2010年西门子网络和德国电信合作,将LTE引入德国,将德国做为她们首次应用800MHz频率LTE科技的国家,2013年德国已在100多个城市创立4G网络。在OLED技术方面,与美国和日本相比,德国拥有必定的技术领先优良,2013年6月德国德累斯顿有机材料和电子设备中心(COMEDD)与VONARDENNE设备机构合作开发出一种新技术,可生产出无需运用彩色滤光片的OLED微型表示屏,这一技术给OLED带来了革新,使红蓝绿三色OLED元件独立发光,产生真彩色,自发光效率最高达到100%,且因为节省了滤光片花费,生产成本亦大大降低。相比其他工业国家,德国的机械制造已然逐步起始进入工业制造4.0时代,持续地将信息理学融合系统技术用于制造工业,利用虚拟工程(VirtualEngineering)技术来辅助工业生产流程中的人机功效的优化,促进系统集成的有效研发,以及供给多模式人机交互接口,构建智能工厂(图1)。在航空工业技术方面,德国一样处在国际领先地位,从绿色发动机、绿色航空机体制造、绿色航空电子设备到绿色航空能源,德国都把握了最新技术,如德国MTU、IAE等机构致力于绿色航空技术的科研;德国的概念极光机构、EOS机构则把握了先进的堆积制造技术,用于制造新型航空材料,并持续尝试将这一技术应用于航空工业金属件的制造。在汽车工业技术方面,相比美国、日本等制造业强国,德国更加是拥有自己的表率特殊和绝对实力,德国汽车以“高调质量和低调态度”霸占世界的汽车市场,如奔驰、公众等汽车品牌对世界汽车行业拥有深远影响,德国的汽车行业亦是汽车动力电池的开发和应用的重要参与者。
先进材料和高端装备。德国在先进材料和高端装备业都表现优秀。在电子信息材料行业,德国默克是国际上液晶材料的三个垄断企业之一;德国英飞凌半导体机构亦居于世界领先地位。在高端装备制造业,德国工业设备人的总数占世界第三位,工业设备人的科研和应用在世界上处在领先地位。按照德国机械设备制造业联合会(VDMA)发布的数据,2010年包含工业图像处理、装配与搬运技术及设备人与自动化技术制造商的营业额大幅增长21%,达75亿欧元。德国生产的工业设备人已作为一种标准在全世界得到广泛应用。德国库卡机构(KUKA)是世界顶级的设备人制造商和自动化制品系统和处理方法供给商,工业设备人制品在欧洲汽车工业的应用率排名第1,在全世界汽车工业的应用率列在前三。德国持有最先进的磁悬浮技术和传统轮轨型高速铁路,基于ICE3代(速度超过300km/h),德国还发展了ICE-T(电力驱动版本)及ICE-TD(柴油引擎驱动版本)两种摆式高速列车,适应区别地理要求。
极端制造能力。除持有万吨锻造、极重规模集成电路等技术外,德国的极端制造在超高速加工和激光制造技术方面表现更加卓越,日前德国已然实现了采用超硬材料的刃具,经过极重加快切削速度和进给速度来加强材料切除率、加工精度和加工质量的超高速加工技术。同期,德国亦实现了以高能密度激光为手段,实现改造物质形态和性质的先进材料加工技术。2008年,世界上第1台激光吸尘器由德国研制成功,该激光吸尘器打开了清除完全有害废物和化学物质的令人鼓舞的前景,能避免利用其他清洁办法给表面带来的侵蚀或磨损。
德国制造业软实力
品牌影响力。“德国制造”已作为高质量、高端、持久耐用的代名词。德国企业发展的通常制品大都是拥有世界领先水平的、高难度的、别人一时没法研制出来的制品。德国30%的出口商品在国际市场上是无竞争对手的独家制品。日前,德国在大型工业设备、精炼化工制品、精细机床和高级光学仪器等方面拥有没有可争辨的优良。全世界500强机构里有37家总部在德国,大多为制造型企业,大众、奔驰、西门子、万宝龙、双立人等等都是人们耳熟能详的德国制造品牌。与此同期,德国中小企业的竞争力在全世界也独树一帜,她们中的佼佼者虽名不见经传,却在各自的行业内霸占全世界市场的垄断地位,被叫作为全世界“隐形冠军”。德国的“隐形冠军”最少有1200余家,占德国制造出口量的比重非常高。这些中小企业极具创新性,她们选取以质量、稀缺等非价格竞争力的特殊行业,致力于高端制造业;在开发方面,德国已处在全世界领先水平,专利数量处在世界前列。同期,德国还制定了非常多制造业的“德国标准”。据统计,“德国标准”每年为德国贡献约160亿欧元。
人力资源。“德国制造”根植于研究公司,“制造科技”是德国制造业科研的重点。德国同期注重职业教育和普通教育,为制造业供给了丰富的制造业基本技术人员和高级研究人员。一方面,拥有德国特殊的双元制教育,为德国制造业供给了充足的拥有专业技术的人才。另一方面,德国依靠企业研究、大学研究和专业研究三个平台供给高质量、高水平的研究人员和研究成果。经过高质量的教育体系对人才的培养,科学技术对社会发展的杠杆功效被利用到了极致。另外,德国还有专注与严谨的制造业文化,专注、标准、精确和完美贯穿全部制造业的每一个环节。德国的制造业者,几十年乃至上百年都专注于一项制品行业,将其做精做强。制造业中崇尚标准,针对标准的依赖、追求和坚守,使“德国制造”在设计和材料运用上,思虑用户利益,将制品质量做到极致。
法律法规体系。德国有一整套法律、法规、行业标准以及质量认证等制度体系,形成为了制品质量事前管理、事中监控和事后处理的一整套程序。如,为保准制品生产安全,德国制定有《设备安全法》、《制品安全法》等。除了在守护竞争方面设立严格的法律外,还制订了竞争秩序方面的法律法规,而政府则以严格执法而著叫作。为了避免因为垄断造成的企业缺乏创新动力和停滞现象,各级政府制定和执行国家的科研与技术政策,在技术进步的各个环节对企业的技术创新供给支持,包含国家经过专利守护、知识产权制度以及环保等标准的制定为企业的创新供给激励和必要的约束。
(三)日本制造业实力分析
日本是全世界经济最发达、制造业发展水平最高的工业强国之一,制造业技术水平和制造能力处在世界一流行列。日本的汽车、电子信息、高端制造等行业在全世界制造业分工体系中居于至关重要的地位。不少行业的核心技术、关键装备、高精尖制品生产等对美国构成为了巨大挑战。
日本制造业硬实力
关键行业技术水平。在五个重点行业中,日本在深海勘探研发技术、OLED技术、汽车动力电池技术等方面的优良最为明显,表现出较强的领先力和掌控力。在深海勘探研发技术方面,日本于2006年即持有了当时世界最先进的“地球”号深海探测船,全长210米,排水量5.75万吨,巨大钻头可向下伸展1万米。在表示技术方面,日本凭借在上游材料、设备等行业的优良,加快对OLED技术的开发和产业化,松下、索尼机构都已然推出了大尺寸的OLED电视;2013年日本开发出运用于OLED的第3代发光材料“高荧光”,转换效率接近100%,材料成本仅为日前的10%。在汽车动力电池技术方面,日本松下、三洋、索尼、NEC、GS汤浅、日立、东芝、TDK等企业在全世界位居前列,在锰酸锂、锰钛、磷酸铁锂等路线上均表现明显。
先进材料和高端装备。日本在以碳纤维和超导材料为表率的先进材料开发制造方面实力强大,高速列车制造在世界范围内起步早、制造能力强。在碳纤维材料方面,日本的东丽、东邦和三菱3家机构表率日前世界的最先进水平,如东丽机构的T系列高强度碳纤维和M系列的高模量碳纤维的制品编号被行业直接用作碳纤维的分级。在超导材料方面,日本于2014年合成出含有金和硅的新型超导化合物“SrAuSi3”,在1500℃、6万个标准大气压的要求下,使金和硅及二硅化锶等出现化学反应,生成的新型超导体在1.6K绝对温度下达到超导状态。在高速列车方面,日本在1964年即开通了世界上最早的高速列车——新干线列车,川崎、日立、三菱等均是拥有世界影响力的轨道交通制造商,经过贯穿制品开发、设计、生产、营销、服务等全生命周期的质量掌控和管理,使高速列车制品的稳定性、安全性等指标居于世界领先水平。
极端制造能力。总体上看,与美、德两国相比,日本在极端制造能力方面的实力相对较弱。日前日本尚无航母制造能力。在极重规模集成电路方面,日本和美国一块垄断了生产极重规模先进半导体用溅射靶材的能力。大型模锻框架方面,日本制钢所是世界核电等高端锻件的重点生产企业,持有最大锻压机140MN锻压机,锻造能力世界领先,是国际知名的核电锻件供应商。在超精细加工行业,日本2007年即持有加工范围“达到全世界最大级别”的大型超精细高刚性龙门式平面研削机床,重点加工用于半导体和液晶安装的大型高精度平面工件。
日本制造业软实力
品牌影响力。在汽车和电子制品方面,日本制造业的品牌影响力明显。丰田、本田、日产等汽车品牌,日立、松下、索尼、佳能、尼康等电子制品品牌在全世界享有极高的知名度。在2013年《世界品牌500强》排行榜中,日本以41个品牌入选,排名第三。2012年美国专利申请数百强榜中,日本企业的数量占到了35家,仅次于美国居世界第二位,申请数量26209项,超过美国。
人力资源。日本制造业在人力资源方面的软实力重点表现在开发人才方面。按照德勤全世界制造业竞争力报告,日本每百万人口中科研人员的数量为7038人,居世界第1。日本制造业每一个劳动力创造的GDP为44600美元,居于世界第六位。2011年日本的劳动力成本为每小时35.4美元,高出世界平均值16.4美元,在该项指标上不具优良。
法律法规体系。日本形成为了一套较完善的守护知识产权法律,1985年制定了现行的工业产权法,包含专利法、实用新型法、外观设计法和商标法。日本的反垄断法《禁止个人垄断及保证公平交易法》于1947颁布实施,此后持续修订,2006年重新颁布实施。《劳动组合法》、《劳动基准法》、《劳动关系调节法》是日本调节劳动关系的基本法律,被统叫作为“劳动三法”。《劳动组合法》是保证劳动者的团结权、团体交涉权和团体行动权的法律;《劳动基准法》规定了工资、工作时间、休憩、安全卫生等劳动要求的最低标准;《劳动关系调节法》则是预防和处理劳动争议的法律。
总体来看,美、德、日三国均为世界一流制造业强国,但在以硬实力和软实力衡量的综合实力表现方面仍存在差别,表现出必定的层次性。美国在两种实力的绝大都数重点行业展现出平衡发展的特征,在几乎所有行业都拥有最强的全世界掌控力和影响力。德国整体实力处在世界前列,在两种实力的大都数行业优良明显,尤其是高端制造方面实力明显,但与美国制造业的全世界掌控力仍有必定差距。日本整体实力处在世界前列,制造业硬实力和软实力的表现行业较美、德两国更为狭窄,重点在高速列车、汽车动力电池、电子制品制造等方面,在极端制造方面存在显著短板。
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