德國為何未能實現「工業4.0」？（第17講）
2024-07-15 10:20
宋興洲
編按：國際局勢詭譎多變，與本教「救劫使命」息息相關，自466.467期起，特邀前東海大學政治學系系主任宋興洲教授，開闢「興仁光洲月話」，針對國際政經局勢、兩岸發展予以分析，冀使同奮瞭解掌握整體發展趨勢。
按照當前世界的共識，所謂「工業1.0」是蒸汽機時代、「工業2.0」是電氣化時代、「工業3.0」是資訊化時代，而「工業4.0」其實就是「互聯網（2015年由中國國務院總理李克強提出的概念，指的是網際網路的移動化與廣泛運用，以及與傳統行業的融合及應用）加上製造」，也就是所謂的「智能化（指事物在電腦網絡、大數據、物聯網和人工智能等技術的支持下，所具有的能滿足人的各種需求的屬性）製造時代」。
物聯網連結智能化生產
其實，「工業4.0」最早是在2013年的德國漢諾威工業博覽會上提出的，基本涵義是指「製造業的智能化」，利用物聯資訊系統（Cyber Physical System）將生產中的供應、製造、資訊數據化、智慧化，最後達到快速、有效、個人化的產品供應。簡言之，就是實現工業化的小批量個性化訂製，也就是，智能化訂製生產。除了配合消費者個人偏好而訂製產品外，生產效率也大為提高。不但商品生產智能化外，生產設備也智能化。生產設備不斷採集自己的數據上傳到工業互聯網上，這樣終端就會判斷設備間的忙碌狀況，進而靈活調配生產資源。
如果走大規模機械生產，德國在規模、人力原因以及規模效應，是無法與中國和東南亞國家在成本上有所競爭、匹敵，因此，走個性化小規模定製路線是德國工業4.0的精髓，通過個性化來留住客戶。
然而，工業4.0必須通過某些門檻才能實踐。第一是通訊門檻。工業4.0的核心，其實在於兩端：一是總控系統；二是生產系統（機器人）。兩個（總控和生產）系統之間需要聯網，這些就涉及通訊協議的問題，包括生產部門、業務部門、設計部門之間的協同工作。同時，如何提供售後服務也同樣重要。
第二是供應鏈門檻。高效率生產有個前提，各種零部件必須都準備好。同時，供應鏈管理有三個關鍵要素：一是供應商；二是物流；三是成本。供應商產品的質量很重要，但更為重要的是，它能夠給你準時、足量、準確地供貨，否則一個零部件缺了，東西就無法生產。物流也很重要，可以將供應商產品準時安全運到工廠，而且物流費還不能太貴。至於成本，無論是電能供給，還是原材料供給，或是人力供給，其成本都是影響產品最終價格的重要因素。如果成本控制不住，即使製定出再優秀的產品，客戶也不見得會買。
第三是大數據處理能力。產品在運輸、生產、銷售以及售後服務的過程中，每時每刻都在產生大量的數據，這就對企業的大數據處理能力提出了極高的要求，如何安排生產順序和加工流程，是需要強大的「大腦」來對生產過程進行優化處理，不僅要迅速，準確地把每一個需求傳送到「大腦」中，而且「大腦」還能給出最優解，安排生產。也就是，數據處理能力的要求很高，嚴格考驗系統的自主決策水準。
割袍華為技術難以革新
早在2014年10月德國總理梅克爾親自訪華，與中國簽訂了一攬子協議，決定共同發展工業4.0合作。這些合作在2015年的德國漢諾威消費電子資訊及通訊技術（CeBIT）正式全面展現。例如，華為與德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會在工業4.0方面展開合作，向交通運輸、石油和天然氣製造業領域推出物聯網和工業4.0解決方案。
又例如，華為和恩智浦準備以LTE-M技術和工業乙太網關係為核心承載工業4.0物聯網（IoT）（指的是實體物件〔物品〕的網路，它們被嵌入感測器、軟體和其他技術，目的是透過互聯網與其他裝置和系統連線並交換資料。這些裝置範圍涵蓋一般家庭物件到精密的工業工具。隨著今日70億個聯網的IoT裝置，專家預計這個數字在2020和2025年間將成長到100億）連結安全、設備管理與營運平台的核心價值，為客戶提供自動化生產、能源優化、配件管理、實時（real time）故障診斷與訂製化「按需生產」（On-Demand）等重點應用。
再例如，華為與總部設在德國圖林根州的Indu-Sol公司合作研發工業網絡自動化技術、現場總線系統和工業網絡的解決方案。另外，華為與世界上最大的機械臂公司ABB一起合作研發工業4.0時代的加工機器人。易言之，從通信技術、信息技術、底層系統、末端機械臂，華為在工業4.0中無處不在，深深嵌入了工業4.0之中。
但問題在於，隨著華為被美國制裁，華為與德國的合作也開始面臨了阻撓。本來在梅克爾總理時代，德國還挺得住美國的壓力，和華為開展了一系列合作，堅持採購了華為5G設備，其中2.4萬個站點的8萬根天線均來自於華為，實現了覆蓋德國95%的人口。至於工業4.0的合作，也一直在繼續。
但新任德國總理蕭茲自2021年上台後，情勢有所轉變。德國副總理兼經濟和氣候保護部長羅伯特．哈貝克（綠黨主席）卻一直在上竄下跳（比喻四處奔走，多方串連，策劃活動），攻擊華為設備「不安全」。
於是，德國各行各業都開始陸陸續續與華為「割袍斷義」。先是德國聯邦下議院批准「通訊安全法2.0」，對5G技術「不可信賴」的供應商所發揮的作用加以限制。然後，德國電信巨頭T-Mobile單方面終止了與華為的合作，理由是「公司出於安全問題的考量」。德國鐵路要拆除所有5G設備，即使耗費4億歐元並導致相關基建項目延期5至6年，也要堅決執行。結果就是德國剝離了華為之後，相關工業4.0配套技術的研發舉步維艱。
供能斷裂中小企業衰退
另外，德國之所以工業強盛，乃是因為有數以百萬計的德國中小製造企業。這些中小製造企業，專注於生產某個有技術門檻的零部件或者小產品。全球工業市場的眾多細分領域中，有很多頂尖產品是由德國中小企業製造的，經濟學家稱這些企業為「隱形冠軍」。全世界有2500個隱形冠軍，德國獨攬了1307個，美國則只有366個隱形冠軍。
這些隱形冠軍重要發展路徑是專注做配套專家，不斷提升行業專業能力並做精做強，而不是盲目地搞多元化發展路線。在「專精」這條賽道上深耕久了，德國的「隱形冠軍」很大一部分已經成長為行業內唯一或少數能滿足產業鏈特定需求的供應商。例如，德國舍弗勒集團是全球範圍內生產滾動軸承和直線運動產品最好的供應商；還有德國伍爾特集團，花了70多年時間製造出世界上種類最齊全的螺絲釘，能提供從螺釘、螺釘配件和錨固件到工具化學技術產品和個人防護設備等12.5萬餘種產品，一年就能銷售199.5億歐元。類似的還有德國巴登符騰堡州的漢臣公司，主要設計生產運用於工業領域的液壓缸以及驅動系統等，同樣無人能超越。
這些企業構成了德國經濟的中間層，就像毛細血管一樣，往上給德國的大企業輸血，往下把養分貫穿到整個國家肌體當中，聯繫著全部就業人口的80%和出口產品的60%。
但問題在於，這些隱形冠軍正在迎來倒閉潮！這是因為俄烏戰爭後德國的外交政策所導致。德國是對外能源依賴度最高的歐洲國家之一，大概56%的天然氣、50%的煤炭和30%的石油從俄羅斯進口。但俄烏軍事衝突爆發後，德國加入了對俄羅斯能源說「不」的行列，開始停止進口俄羅斯原油和煤炭。緊接著北溪2號油管被炸，廉價的俄國天然氣也斷了，在這種缺乏能源導致困難生產的情況下，德國那些隱形冠軍就迎來了滅頂之災。
由於這些隱形冠軍很多都是家族企業，絕大多數不跨國發展，也不上市，產品和業務聚焦於細分市場，靠著德國的供應鏈吃飯，一遇到危機就會暴露抵抗風險能力低下的一面，面臨生產成本暴漲，如無法支撐，就只有倒閉。結果在俄烏開戰半年後，德國月破產中小企業數量就達到了718起。同比增加26%。
綜上所述，排斥中國華為是德國無法推動工業4.0的第一個原因，而供應鏈斷裂則是第二個原因。
疏離中俄國民經濟萎縮
2024年5月28日，德國《世界報》網站刊登了一篇文章，名為《德國正在經歷無聲的工業消亡》，大意是：2023年有17.6萬家公司從市場上消失，其中只有11%是破產所致，絕大部分是悄然關停的。這類公司中工業企業越來越多，涉及化工企業、技術服務商、機械製造商、汽車製造商和電氣工程公司等等。文章的結論是：「工業企業的關停正在傷害我們國民經濟的核心」、「德國工業基礎正在萎縮」。
總之，德國並非沒有實力和努力去實踐「工業4.0」，但為配合美國的外交策略（壓制俄羅斯與中國），不得不放棄與中國高科技合作機會和不使用俄羅斯廉價的能源為基礎，結果這又能怪得了誰？
1.參考資料來源：https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%B7%A5%E6%A5%AD4.0
2.參考資料來源：https://www.oracle.com/tw/internet-of-things/what-is-iot/
