5G 融合技術與中國制造業價值鏈升級問題研究

郝大江，賈亞蓮

（海南師范大學 經濟與管理學院， 海南 海口 571158）

一、引言

制造業是現代國民經濟發展的重要支柱性產業，各國制造業水平決定了其國際競爭力和國際地位。2010 年，中國制造業增加值首度超過美國，并成為全球制造業第一大國。然而在全球制造業價值鏈分工中，中國制造業卻長期處于制造業全球價值鏈中低端的組裝加工環節，存在“大而不強”的問題。當前，我國在5G 技術的研發和應用方面取得了巨大成就，5G 技術與大數據、人工智能等技術的融合發展將對我國制造業的發展產生根本性的變革作用，因此深入探究制造業領域5G 融合技術的應用作用將如何提升我國制造業在全球價值鏈中的地位，其研究成果對我國制造業價值鏈升級具有重要的現實意義。

二、5G 融合技術為中國制造業價值鏈升級帶來的機遇

(一)5G 融合技術在制造業領域的應用

5G 技術具有低延時、高速度、萬物聯網等特點，通過與邊緣計算、人工智能等技術的融合，可以在設計、生產、運維等不同環節賦能制造業。如在產品研發設計方面，借助于計算機建模和仿真環境，“5G+AR/VR”技術可以使產品的零部件從設計到生產及裝配過程的各個環節都在計算機上仿真實現。仿真模擬下的產品研發信息貫穿各制造業生產環節，從而可以有效預測研發零部件的裝配適配度、實際產出效能大小等問題，這將極大地提高制造業產品的設計效率。在產品生產和運維方面，對于產品的運輸，“5G+AGV(自動導引運輸車)”將進一步完善AGV 運輸功能。一方面，AGV 相互之間的通信因獲得高速網絡支持而具備更強的組織與協調能力。在這種條件下AGV 可以與人工合作完成過去無法完成的任務。另一方面，在一些條件苛刻，不適合工人活動的生產場所，操作者可以通過遠程控制系統對AGV 進行操控。此外，AGV 數據的采集和分析也將更及時，在5G 網絡下AGV 系統生成的日志可實時看到整個物流的運行情況，如貨物搬運的站點交接、行駛路線等。對于產品的裝配加工，相較于傳統口口相傳的技術學習過程，“5G+AR/VR”技術能為員工提供遠程在線智能指導，這有利于提升技能學習的效率和操作的標準化水平。同時，在面臨一些突發設備故障時，遠程智能指導還可以指導現場工作人員進行設備的檢修和維護，這既提升了企業工作效率也節約了企業技術人員的差旅成本。對于產品的檢測，“AI+5G+機器視覺”可代替傳統人工憑借肉眼和經驗進行的產品缺陷、尺寸檢測等工作，并且相較于傳統人工經驗檢測，“AI+5G+機器視覺”檢測速度更快，準確率更高。以產品缺陷檢測為例，“AI+5G+機器視覺”在進行高清圖像拍攝和云平臺數據快速處理后，可以實現缺陷實時檢測和自動報警，同時對檢測總數、缺陷總數和各缺陷分類數目等數據進行快速統計，進而實現對設備運行、人員狀態、環境變化的實時監控和緊急預警，提高生產的質量保障和運行效率。

(二)5G 融合技術對我國制造業價值鏈升級的環境優化

首先，5G 融合技術下各種信息化技術手段和方式代替了簡單重復的勞動力操作，改變了制造業原本的生產要素配置和工藝流程安排。產品生產效率和品質得到顯著提升，企業生產成本也相應減少。這可以有效提高企業投入產出比，促使企業不斷擴大生產規模，實現內部規模經濟。其次，5G 融合技術為制造業充分發揮集聚效應創造了必要條件。5G 融合技術在交通、通信等公共設施和軟環境建設方面的應用將改善制造業集聚環境，提高原有制造業產業聚集區內企業的經營效率，企業經營效率的提高將吸引更多同行業企業入駐。通常情況下，集聚區內各制造業企業通過集聚區內部的知識溢出，各企業在市場競爭中都會獲取額外利益。這將促使企業之間進行良性合作，推動制造業產業集聚區良性循環，進而充分實現產業集聚效應。同時，在產業集聚條件的不斷改善過程中，5G 融合技術便利了產業集聚區信息的傳播以及技術人員的流動和交往，制造業的外部規模經濟也得以強化。另外，5G 融合技術可以幫助我國制造業更好地吸收國外先進技術。5G 融合技術在制造業的應用可以提高產業整體技術水平。在此基礎上，制造業企業的技術引進消化能力也會得到明顯提升，我國制造業在更好地吸收先進技術后，技術再創新的能力也會進一步提高，進而推動制造業不斷向高技術水平發展。

(三)5G 融合技術促進我國制造業價值鏈升級面臨的阻礙

首先，5G 融合技術的研發和應用需有強大的資金支持。事實上，在對5G 技術的研發中，世界上的很多國家和全球頂尖科技企業都已投入龐大資金。我國雖在5G 技術研發方面已取得一定成就，但仍需進一步加大研發投入，推動我國5G 技術在國際上占據和保持絕對優勢地位。此外，考慮到5G 融合技術在制造業領域應用的成本，制造業企業短期可能會存在融資困難而使得其難以實現相關高科技設備的更新。其次，當前貿易保護主義盛行，西方部分經濟大國對我國一些企業的制裁活動也嚴重阻礙了我國5G 融合技術的研發和應用。就5G 技術本身而言，各國在相關移動網絡通信技術的研發和生產活動中已形成了密切的分工與合作關系。如我國華為公司參與5G 芯片的設計環節，而芯片的生產則由美國相關設備進行，但由于美國對華為進行制裁，華為無法再進行芯片生產。第三，5G 融合技術應用于制造業的過程中仍存在關鍵技術約束，部分核心部件依賴進口。5G 萬物互聯的應用會涉及各類傳感器，如在工業相機領域，光傳感器芯片應用下的3D 感應技術與AI 算法相互配合，3D 感應模組具備了物體識別能力，使機器人可以進行挑選、打包等工作。但是當前全球傳感器市場由日本、歐洲和美國公司主導，我國傳感器國產率只有30%左右，并且我國自產傳感器多涉及中低端傳感器市場，中高端市場存在很多不足。最后，我國相關技術人才儲備仍然存在較大缺口。不僅5G融合技術的研發和制造業關鍵技術的突破需要大量技術人才，同時5G 融合技術更好賦能制造業需要的是既懂通信技術又會行業技能的復合型人才也存在著缺口。

三、5G 融合技術對中國制造業價值鏈升級的作用機理

(一)5G 融合技術促進了我國制造業創新

我國制造業雖然在改革開放后取得顯著成就，但長期以來只能以貼牌代工和加工貿易這種獲取較低附加值的方式嵌入由跨國公司主導的全球價值鏈。在嵌入全球價值鏈過程中，我國制造業結合自身情況不斷引進國外先進設備和技術，并在經過消化吸收后進行自我創新。在這種引進模仿創新過程中，一方面國外處于較高價值鏈分工地位的企業出于維持其自身市場競爭力需求而不會將核心技術傳授給我國企業，因此我國制造業企業往往處于被動追隨狀態；另一方面，中國制造業企業在引進模仿創新取得短期超額收益后也一定程度上會弱化自我研發與創新的意愿，這對企業的長期發展也形成了一定影響。同時，人口紅利下降、逆全球化趨勢也對中國制造業價值鏈升級帶來了巨大壓力，迫切需要中國制造業實現由引進模仿創新向自主創新的轉變。

5G 融合技術的應用將有力推進我國制造業由引進模仿創新向自主創新轉變，它將促進我國制造業結構優化升級，提升我國制造業在全球價值鏈中的地位，甚至使制造業中的某些領域引領全球價值鏈。當前，我國5G 基站建設全球領先，5G 專利數量超過全球5G 專利的50%，5G 成為我國重點發展的各大新興產業的重要支撐。在此背景下，5G 融合技術在制造業領域的應用使我國制造業實現全球價值鏈高端攀升成為可能。這是因為，5G 融合技術在我國制造業不同行業的應用使行業間勞動生產率產生差異，進而導致各行業收益產生差距，這促使制造業企業不斷轉移生產要素進行行業間獲利。傳統勞動密集型制造業成本低的競爭優勢隨著5G 融合技術的應用不斷減弱，各要素將從密集使用勞動的產業轉移到密集使用資本和技術的產業，從而制造業中密集使用資本和技術的產業因獲得更多的生產資源而擁有比較優勢，我國制造業的整體比較優勢將得到優化。同時，由于各國制造業在全球價值鏈中的分工地位是以其制造業比較優勢為基礎的，因此5G 融合技術下我國制造業比較優勢的優化將推動我國逐漸獲得全球價值鏈的升級優勢，全球價值鏈分工地位將得到提升。

(二)5G 融合技術對中國制造業價值鏈升級模式的影響

全球價值鏈升級包括分工環節的流程升級、單個產品的產品升級、部門內層次的功能升級以及部門間層次的鏈條升級四種產業升級方式。不同升級方式有各自特點，5G 融合技術對制造業的四種升級方式都會產生相應作用。制造業流程升級是指在行業內應用新工藝、新設備等新的生產加工技術后行業生產效率提高，投入產出比優化，從而傳統制造業產業得以改造。5G 融合技術在制造業的應用中，“5G+AR/VR”遠程在線指導、“5G+AI+機器視覺”產品質量檢測等技術都可對制造業內部生產工藝流程進行技術改造，而“5G+AGV”對運輸設備的改進將極大提高運輸效率。這些技術促使生產過程中生產要素得到重新組合、生產流程進一步優化，行業生產效率提高，進而推動制造業的流程升級。

制造業產品升級是指為滿足目前社會需求，不斷引進新產品、改進原有產品，增加產品附加值的升級方式。由于產品質量可以代表制造業產品升級進程，因此5G 融合技術對產品質量的影響可視為對制造業產品升級的作用。就引進新產品而言，5G 融合技術進一步便利了行業間的信息交流學習，企業可通過產出比優化，從而傳統制造業產業得以改造。如5G 融合技術在制造業的應用中，“5G+AR/VR”遠程在線指導可以便利地學習不同企業新產品的制作過程。同時，5G 融合技術對制造業集聚效應和外部規模經濟的條件改善也便利了新產品的引進。在改進原有產品方面，“5G+AR/VR”在產品研發設計方面對于產品零部件裝配接口適配度的提高、“5G+AI+機器視覺”對產品質量檢測精準度的提升等都提高了原有產品的質量。5G 融合技術下制造業企業產品質量的提升，更好地滿足了市場需求，實現了制造業產品升級。

制造業功能升級是指制造業從重點關注產品生產轉移到重點關注產品研發和營銷等環節。在此過程中制造業企業可以獲得新功能，從而使制造業擺脫只能經營較低附加值環節的非完整價值鏈，進而推動制造業價值鏈向高端延伸。5G 融合技術的應用可憑借直接和間接方式作用于制造業功能升級。一方面，5G 融合技術可以通過提高制造業開發新產品的研發技術水平直接推動制造業實現功能升級。如在汽車制造行業中，5G 融合技術可以推動自動駕駛汽車的研發與生產，使部分汽車制造企業獲得競爭優勢，為企業創造新的盈利點。另一方面，5G 融合技術也可以對制造業原有的服務進行改進，針對市場需求為用戶提供個性化和專業化服務，以推動制造業服務化轉型的方式間接實現功能升級。如在“5G+光纖”融合網絡優勢下可實現小批量混線生產，從而使“個性定制”“一件起訂”的柔性化生產模式成為現實，消費者多樣化需求得到滿足。

制造業鏈條升級是作用于制造業部門間的，從原有產業鏈條跨越到另一更有發展潛力的相關產業鏈條的升級方式。在制造業鏈條升級過程中，原有產業鏈的生產經營活動將被剝離，企業將在采用突破性創新成果后進入一個新的產業鏈條。5G 融合技術在幫助企業完成功能升級后，部分在原領域具有較強競爭力甚至居于壟斷地位的企業能夠結合大數據和物聯網等手段打破產業邊界，使原有產業的能力轉移到高收益的新產業中，從而實現鏈條升級，如從普通汽車到無人駕駛汽車再到無人機的生產過程。

四、5G 融合技術推進中國制造業價值鏈升級的政策建議

(一)加大5G 資金投入，突破技術約束

在世界各國5G 技術領域展開激烈競爭的背景下，我國制造業企業要進一步加強5G 融合技術的研發，加大各類研發要素投入，保證研發資金的持續供給。同時，為促進5G 融合技術更好應用于制造業企業，我國政府可以建立專項資金扶持體系，通過財政補貼、稅收優惠等政策為制造業企業使用5G 融合技術新設備減輕負擔。國家政策性銀行等融資機構也可適當放寬制造業企業5G 融資條件，為其提供充足資金支持。其中，研發資金的投入尤其要側重于制造業價值鏈升級的關鍵技術約束。如要加速突破傳感器等核心部件的技術約束，提升核心部件的國產化率，進而實現進口替代，甚至使全產業鏈的國產化成為可能，推進我國由制造大國向制造強國轉變。

(二)重視5G 技術人才培養，縮小人才缺口

在目前我國的教育體系中，國內中學可以設立適當課程介紹相關技術，注重引導學生對相關知識的興趣；高等院校在人才培養方面要加強5G 高科技人才的培養，在相關專業建設和學科發展上投入更多關注。同時，國內高新科技龍頭企業之間以及企業與高校之間也要加強合作，共享科研成果，讓企業科研成果進入高校等科研院所，形成完善的產學研人才培養體系。如華為培訓學院為高校引入5G+系列專業而進行的課程體系建設等工作。

(三)擴大對外開放，積極參與國際交流

當前貿易保護主義盛行，中美貿易戰仍在繼續，美國對華技術封鎖阻礙了我國制造業企業與國外科技龍頭企業的合作。在這種形勢下，我國首先要旗幟鮮明地倡導合作交流，反對封閉對抗，防止其他國家加入美國對我國的高科技封鎖陣營。其次，我國要實施更加積極主動的開放策略，吸引更多貿易伙伴，最大限度利用好全球科技資源，通過實現國際貿易對象的多元化，逐步弱化美國在我國國際經濟合作的不利影響。最后，我國要積極參與國際的多邊經濟秩序治理，加強本國制造業企業合規風險管理，增強我國企業在全球價值鏈中的話語權。