2018年12月6日

中国制造业与可持续发展

地区/国家:亚洲

贡献:彼得Kyeyune

执行概要

中国制造业的特点是在消费品领域主要生产低成本商品。使用的是劳动密集型的生产方法，自动化水平较低，数字化程度有限，远远落后于工业4.0。然而，国际竞争正促使许多中国制造企业考虑更有效的生产方法，并投资于国内研发(R&D)。这些财务动机，加上中国企业整体缺乏综合可持续发展战略，导致政府制定了《中国制造2025》计划，旨在推动中国制造业成为“世界工厂”。这一举措与全球可持续发展驱动力相结合，为欧特克提供了几种途径，包括:(1)继续专注于开发支持智能制造的软件和系统，包括大数据和传感器，(2)开发专门用于增加国内研发增长的工具，以及(3)获得政府机构的支持，并专注于以下行业的产品:航空、汽车、电子、金属材料、能源设备、食品医药、造船。

1介绍

随着全球技术和绿色创新的不断进步，组织和政府已经制定了保护环境的战略和政策，同时增加制造能力和产量。考虑到中国巨大的经济增长和最近建立的更严格的环境保护法律，中国是一个特别有趣的例子。

本研究的目的是根据市场和制造业的普遍情况，分析欧特克在中国的可持续发展方法。对中国的制造业和可持续发展举措进行了分析，并与其他发达经济体进行了比较。分析了制造业的趋势、流程的数字化、中国制造2025计划，以及该行业的经济和环境挑战。此外，还讨论了制造业的可持续性、实施和效率的驱动因素。

2中国市场分析

在过去的30年里，中国已经成为仅次于美国的世界经济领导者。中国继续以美国近三倍的速度扩张，年增长率超过9%。¹

中国经济以电气和计算机机械出口为主。²在许多发达国家，服务业对经济的贡献率超过70%，而中国继续把发展重点放在制造业上。包括家电、服装、汽车、消费品和农业生产资料。

2.1本地市场

国内消费品制造业占据了中国本土市场的大部分。在这里，制造业的特点是低技术、劳动密集型的生产方法。当地企业没有投资于先进的高科技制造工艺，而是依赖于愿意接受最低工资的大量当地劳动力。

作为国内市场环境保护举措的一部分，中国政府在材料回收方面投入了大量资金。这个行业依赖于体力劳动，成千上万的人靠分类垃圾、向特定公司出售可回收物品、将剩余垃圾扔进垃圾填埋场来谋生。

在汽车、航空和医疗设备行业，当地市场以不同的效率发挥作用:

汽车工业

根据中国汽车工业协会(c.a.a.m.)的数据，2017年中国汽车制造商交付了28,226,616辆乘用车和轻型商用车。德国大众(Volkswagen)仍是最畅销的品牌，日本本田(Honda)紧随其后。排名第三的畅销汽车是中国品牌吉利。韩国现代汽车(Hyundai)跌出前十名，美国通用汽车(General Motors)和福特汽车(Ford)的销量均低于中国本土品牌。

医疗设备

中国低技术含量的医疗器械市场由中小企业(SMEs)组成，由国内企业主导。市场高度饱和，中国有近3000家中小企业医疗器械制造商，每个企业的市场份额都有限。此外，这些公司往往只有少数几个有利可图的产品，其中大部分来自高销量的低技术含量的产品。然而，国内医疗器械行业正在推进，一些企业进入了中端市场。在这一过程中，这些企业利用了与外国竞争对手相比平均低30%的生产成本。

中国医疗器械市场预计将继续快速增长，主要是受政府在中国农村地区发展社区医疗中心的目标推动。作为更大的医疗改革倡议的一部分，政府拨款2.5亿美元用于补贴中国农村地区的医疗设备采购。这笔投资可能会集中在农村医院和诊所需求量很大的低技术含量的产品和设备上。

航空工业

在过去五年中，中国飞机制造业的收入以每年11.7%的速度增长。2018年，总营收将增长6.9%，达到约634亿美元。这一增长归因于国内飞机和维修服务需求的增长，以及政府资助的国防项目。2011年，支线航空公司免收机场建设费，进一步刺激了国内需求。政府还加大了对中国飞机制造商的支持力度，鼓励大型飞机的航空研发和制造。预计2018年出口将较2016年增长0.6%，达到34亿美元，占行业总收入的5.4%。^3.

2.2国际市场

为应对国际经济增长趋势和来自美欧的压力，中国在汽车、医疗、航空等行业制定了多项措施。特别是，在3.4节中进一步讨论了2015年制定的“中国制造2025”计划，该计划旨在升级中国的高科技产品制造业。

汽车工业

这一倡议包括重点发展清洁节能汽车，以保持中国汽车工业的持续增长。重点推动电动汽车、混合动力汽车和替代燃料汽车的研发。

自2008年以来，中国拥有世界上最高的汽车年产量，超过了美国和日本的总和。2009年，中国道路上注册的轿车、公共汽车、货车和卡车数量达到6200万辆，预计到2020年将超过2亿辆。这种增长刺激了对汽车零部件、服务和售后服务产品的需求。中国最大的国内汽车制造商是上汽、东风、一汽和长安。尽管中国大部分汽车在国内销售，但2017年出口了95.6万辆。⁴中国对国产汽车的高需求改善了该国的汽车制造基础设施，政策制定者希望这将使中国汽车制造商很快在全球范围内更具竞争力。⁵

在中国各地，城市开始要求商用和消费车辆达到更高的排放标准。在上海等大城市，乘用车被要求达到欧3排放标准。2008年，北京成为第一个要求轻型汽车达到中国-4排放标准的城市，这相当于欧4。北京分别于2013年1月和2015年8月将轻型和重型汽车的排放标准调整为第五阶段标准。2016年4月，环保部发布了轻型中国-6标准的建议。

航空工业

由于国内对航空服务的需求不断增长，加上政府在航空研发方面的大量投资，中国航空业持续增长。这一增长提高了中国国内、国外和合资企业对航空材料进口的需求。

截至2017年底，中国民用飞机总数为3296架。⁶波音公司预测，未来20年，中国的新飞机需求将增加到7240架，价值近1.1万亿美元。

2018年，波音公司向中国交付了创纪录的202架新飞机，占该公司全球交付量的26%，连续第六年向中国交付超过140架飞机。另一家美国公司贝尔直升机(Bell Helicopter)也经历了中国市场的高需求。2017年，贝尔直升机与中国合作伙伴陕西直升机公司签署了100架贝尔407GXP单发直升机的协议。

贝尔直升机市场和销售副总裁表示，中国市场不仅是美国飞机的“大买家”之一，还为整个飞机供应链的供应商和合作伙伴带来了越来越多的商机。中国自主研发的C919大型客机、ARJ21新型支线客机、运-12通用飞机都采用了美制零部件。总体而言，中国航空市场具有很高的增长潜力，国际公司的供应链上有很多机会。

医疗设备

中国70%以上的医疗设备分为以下四类:(1)诊断成像设备，(2)医疗用品，(3)骨科和植入医疗设备，(4)牙科。中国目前使用的医疗设备中有近15%是上世纪70年代制造的，这意味着该行业需要一些升级。政府宣布打算更换旧设备，以提高现有护理的质量。

中国的医疗器械市场目前仅次于美国和日本，是全球第三大医疗器械市场⁷2015年收入536.2亿美元。⁸随着年增长率超过10%，中国有望在五到七年内超过日本成为第二大医疗器械市场。

目前，中国主要依靠从美国、日本和德国进口来满足国内医疗器械需求。占中国医疗器械市场70%的高科技设备，近90%是外国制造的。在该行业排名前十的制造商中，有七家是外商投资公司或合资企业。这些公司瞄准了中国高端医疗器械行业，并在许多领先的高端产品线中建立了主导地位，目前在中国高端医疗器械市场占据了更大的份额。许多Tier-III^我医院特别要求进口，以满足较富裕患者的需求;特别是癌症、脑血管疾病和心血管疾病。

特朗普关税对中国市场的影响

据《福布斯》杂志报道，总部位于美国的公司正在从中国来回发货，以避免关税锁定日期。截至2018年9月，美国总统唐纳德·特朗普最近颁布的关税并没有损害中国的国际贸易。8月份以人民币计算的贸易活动总额同比增长12.9%，高于7月份的12.5%。以美元计算，贸易总额增长14.3%，其中出口增长9.8%，超出市场预期的7.8%。⁹

尽管征收了这些关税，2017年钢铁和铝的出口仍分别增长了10%和32%。作为关税的一大目标，个人电脑零部件仍上涨了6.7%。¹⁰出口半导体继续是经济增长的驱动力，但似乎正在下降。虽然上个季度的增长率为15.8%，但远低于前三个季度的29.0%。消费品出口相当稳定，服装出口上升1.0%，鞋类下降1.5%，玩具上升3.8%。总体来看，2018年7月和8月中美贸易额同比分别增长11.3%和18.4%，全年贸易总额近3010亿美元。¹¹

尽管中国在很大程度上没有受到最近关税的影响，但预计美国市场将开始减少对中国生产产品的依赖。因此，中国的目标是加强对其他国家的出口基础，以补充美国严格的关税。

2.3中国、美国、欧洲市场的比较

在过去十年中，由于中国作为主要的出口市场、可靠的零部件生产基地和日益增长的经济竞争对手，与中国的贸易和投资关系对美国和欧洲机械制造商越来越重要。¹²中国市场专注于低成本和高数量的制造，而美国和欧洲的大部分制造业都是高科技产品，利润率很高。除非中国制造商获得相当水平的技术，否则美国和欧洲制造商将继续在高科技领域拥有竞争优势。

中国制造业仍然非常有利可图，销售额估计为3000亿美元，其中外商投资企业占885亿美元。然而，中国企业的目标是通过投资研发(R&D)、技术转让和复制外国创新来提高技术质量。预计，美国和欧洲企业的市场地位将受到威胁，利润也将下降。

在已经饱和的国内市场上，中国制造业产能的持续增长继续增加出口产品的数量，这些产品因其低成本而具有国际竞争力。然而，由于来自东南亚等其他低成本制造市场的竞争加剧，预计中国企业将试图进入更先进的市场。这种转变可能导致中国企业面临更大的压力，迫使它们加大研发或进一步利用外国拥有的知识产权(ipr)。与此同时，由于投资限制、知识产权丧失以及受到补贴的竞争对手的竞争，美国和欧洲投资者越来越多地面临市场准入障碍。此外，中国当局并不总是遵守进口法律，而且越来越多的人担心中国贸易中的腐败问题，比如石油易货交易。

此外，中国的“一带一路”倡议旨在改善亚洲、欧洲和非洲之间的交通和联系。这项9000亿美元的倡议旨在增加该地区的贸易和加快发展。¹³

国际竞争促使许多中国企业考虑更有效的生产方式，以提高其财务可持续性，并提高其在全球市场上的地位。这反映在“智能工厂”实施的增加上，目前25%的工厂在该计划下运营，53%的工厂正在努力采用智能工厂。

实施智能工厂可以提高产品质量。ABB北京工厂的交货时间从8天缩短到2天，同时可靠交付率提高到99.94%。尽管智能工厂的采用正在整个亚洲蔓延，特别是在工业制造(67%)和航空航天(62%)领域，但中国仍然落后于北美和欧洲20-30%。¹⁴

3行业分析

在中国，许多工厂的自动化水平很低，几乎没有数字化，¹⁵落后于其他工业化国家。相比之下，德国和日本等技术领先者利用了高度自动化的生产线和信息技术管理流程。中国企业平均每万名员工使用49台工业机器人，而韩国为531台，德国为301台，美国为170台。¹⁶此外，中国的计算不包括农民工，这进一步降低了机器人密度。自动化的低使用率可以归因于前期机器和初始运营成本。¹⁷

资料来源:《中国制造2025:把产业政策置于市场力量之前》(2017)。在世界范围内，高度工业化的地区和经济体开始采用所谓的工业4.0，这是制造业中自动化、数据交换和物联网(IoT)的结合。德国是工业4.0的主要先驱，其政府的《高科技战略2020行动计划》。欧盟(EU)已经制定了名为“未来工厂”的地平线2020计划。法国和英国也分别推出了“未来工业”和“高价值制造业弹射器计划”。¹⁸这一国际运动促使中国制定了可持续发展的《中国制造2025》。

3.1中国制造业

中国仍然是世界上最大的制造业国家之一。根据世界银行2011年报告数据，中国制造业增加值为23306.8亿美元，占全球制造业增加值的20.3%。该行业为中国的经济增长做出了巨大贡献，特别是自中国市场化改革和加入世界贸易组织(WTO)以来。¹⁹

尽管有了如此巨大的增长，中国工业仍面临着几个挑战，包括生产成本的上升和低成本产品出口市场的萎缩。目前，中国制造业主要集中在加工和装配环节，这是产业链中价值最低的环节。在专利技术和上游资源购买方面，中国仍然依赖于其他经济体，如欧洲、美国和日本，这些经济体控制着大部分资源。目前，中国政府正在努力改变自己的国际立场。

3.2工业流程

在全球范围内，生产方法已经转变为融合技术进步，变得更加高效。所谓的工业1.0是工业革命的第一阶段，依靠蒸汽和水力进行制造。接下来，工业2.0将电力用于机器和大规模生产。工业3.0引入了工业机器人、可编程逻辑控制器和基于it的生产管理。最近，工业4.0，也被称为工业互联网，其特点是先进的互联网和通信技术、嵌入式系统和智能机器的结合。

工业4.0为实现可持续制造提供了重大机遇，因为机器通过智能传感器收集大量数据，相互通信并独立做出决策。^20.这些系统创建并分析大数据，以优化生产流程和物流。工业4.0和工业互联网旨在通过减少闲置时间、改善设备的预测性和预防性维护以及提高物流效率来提高生产率。²¹

在中国，工业2.0代表了主要的流程框架，依赖于大量的员工，而不是自动化。由于所需资本较低，大多数本地或国内公司更喜欢使用劳动密集型方法，而不是机器。在外资企业或与外资企业合资经营的企业中，工业流程的特点是生产方法更加自动化。与机器人生产方法相比，工人的加工、锻造、热处理、焊接和无损检测等方法更常被注意到。依赖于劳动密集型的制造方法，而不是智能生产系统，很难平衡技术、社会和经济因素，并将可持续实践纳入流程。

在设计流程方面，与国外设计相比，国内设计一般不注重产品的可持续性或报废/处置。在本地，通过了iso9000国际系列标准和认证²及ISO 14000³对于那些也打算在中国市场以外销售产品的制造商来说，这是非常重要和受欢迎的。中国设计通常注重产品寿命延长的安全性和工作寿命评估，而不太强调产品的来世。²²不过，政府已经开始改变这一现状，它制定了严格的措施，确保在中国本土开发的设计和产品都有回收计划，以保护环境，并确保在中国市场的可持续性。

墨卡托中国研究所与中航工业工程师对中国飞机制造业工业生产发展现状进行了定性评估，指出大多数公司仍在工业2.0技术下运营，少数公司实施了工业3.0技术，少数公司实施了工业4.0技术。这为欧特克提供了一个机会，将其战略重点放在制作与工业3.0和4.0技术兼容的产品上。下表列出了细分市场的细分情况:

3.3制造过程数字化

在全球范围内，在整个价值链上，人们更倾向于从传统生产方式转向数字生产方式。在2018年麦肯锡数字制造全球专家调查中，世界各地的几家公司表示，数字化生产是一个主要优先事项，包括他们的连通性、智能和灵活的自动化。

转型主要集中在基础数字化，如安装企业资源计划(ERP)和制造执行系统(MES)(工业3.0)。虽然中国仍在追赶工业3.0，但集成了云和大数据服务的工业软件解决方案在中国市场越来越受欢迎。²³

当地开发商设法以低成本创造解决方案，很好地满足了私营中小企业和国有企业的需求。这些公司充分了解中国用户的具体需求和用户界面偏好，为中国中小企业提供定制化的产品，这些中小企业拥有定制化的沟通方式。用友、金蝶和Digiwin等中国企业开始将战略重点放在新的集成软件解决方案上，以推动工业4.0产品和流程的发展，以满足中国企业的需求。

计算机辅助设计工具

在产品设计阶段，为了满足国家的规范和标准，通常使用计算机辅助工具(CAD、CAE、CAM)，如ansys、PV Elite、AutoCAD、SW6等。²⁴中国理工科的大学生经常被要求学习这些方法。

制造方法

尽管由于资金成本高，增材制造的使用率相对较低，但随着中国各地制造商越来越多地采用3D打印，这一工艺正变得越来越受欢迎。²⁵由于增材制造是一个不断适应的行业，许多公司开发了融合传统和增材制造工艺的混合模型，以满足他们的特定需求。²⁶下面是增材制造和常规制造的比较:

云迁移和数字化预算分配

增材制造的采用导致了数字化流程和数据迁移到云端。在全球范围内，约75%的制造商已经拥有或正在建立智能工厂。此外，全球近一半的制造商已经在智能制造技术上投资了1亿美元或更多。²⁷利用基于云的技术为制造商带来了许多优势，例如提高生产效率和质量，如下所示。

中国的互联网基础设施受到高度监管。外国企业不允许进入中国云计算市场，无论是基础设施即服务(IaaS)还是平台即服务(PaaS)。因此，除非通过合资伙伴，否则外国企业无法获得所需的互联网数据中心(IDC)许可证。该法律要求个人信息和数据收集的本地化，因此给中外企业带来了技术障碍和困难，同时对安全创造的附加值有限。²⁸

尽管监管严格，但软件、工业机器人和传感器等工业3.0技术的采用仍有增长(2015年在10-25%之间)。此外，对工业4.0技术的需求，如大数据、云计算、无线传感器网络(WSN)和微机电系统(MEMS)，在2015年将继续增长20-25%。²⁹

3.4《中国制造2025》

《中国制造2025》的重点是调整中国制造业结构，使其在高科技领域更具竞争力。^30.该计划侧重于四个关键方面，包括:(1)创新，(2)质量，(3)行业数字化，(4)环境保护。如下图所示，政府在2025年之前为每个类别设定了具体的目标和可交付成果。

根据《中国制造2025报告》，该倡议是我国到2025年进入全球市场、到2035年成为市场制造业领导者、到2045年成为全球创新领导者目标的一部分。该倡议重点落实5个重点项目;

国家制造业创新中心项目-1；增强国家制造业创新能力。

智能或智能制造项目-2；包括先进的传感器、先进的控制系统和工业软件等，以缩短研发时间和成本。

加强产业基本面项目-3；包括大型和小型企业的公共和服务创新平台。

绿色制造项目-4；开发基于重复利用、减量和回收原则的清洁和可持续制造技术，开发精密和超精密加工技术等。

高水平制造装备创新项目-5；包括10个主要领域，如:下一代信息产业、高水平数控机床和工业机器人、海洋工程项目、节能和新能源汽车、航空航天工业装备、铁路先进运输装备、能源装备、新材料、生物医药和医疗设备、农业装备。

作为该倡议的一部分，中国领导层将智能制造视为增长的关键工具。2025年计划中这些目标的核心是用中国品牌取代外国技术。许多公司正在考虑采取不同的方式来适应这一倡议，例如搬出昂贵的大城市，重建更环保的工厂，或者转向更清洁的行业。

3.5制造业面临的挑战

在全球范围内，传统制造业正在被智能系统所取代，中国工业面临三大核心挑战:³¹

1. 创新能力薄弱:中国的研发投入平均在1%左右，而高收入国家为3-5%。这主要是由于在产品开发方面的投资较低，并且已经设计好的产品可以大量生产。
2. 有限但快速增长的先进制造业部门:许多部门需要进口关键部件，例如C919飞机的航空涡轮。
3. 严重的污染和浪费资源:2010年，中国的GDP约占世界的7.5%，而能源消耗为19.6%。

可持续发展方法

中国政府是推动智能制造的主要力量。李克强总理指出:“制造业是国民经济的主要支柱，必须抓住主要机遇。向智能制造的过渡至关重要。”奥巴马政府重点关注替代燃料汽车、高科技船舶、可再生能源和机器人;等等。如下图所示，政府在这些关键部门制定了增长目标，以实现向高收入经济体的过渡。³²

4.1可持续发展的驱动因素

中国制造业可持续发展的主要驱动力是成本、监管和创新:

改变的代价:中国企业往往不愿意投资高科技设备，而是选择前期投入低的解决方案。³³尽管劳动力成本和最低工资都在上涨，但与大举投资新设备相比，雇佣大量低技能和中等技能的劳动力往往是更便宜的选择。

自由市场竞争的必要性当前位置许多企业对向现代化生产能力进行漫长而昂贵的升级没有压力。这些企业依赖政治保护，缺乏通过提高生产率和改进生产技术来增强市场力量的动力。

环境惩罚力成本高例如制造商正在采取措施减轻环境污染。国家环境保护总局(SEPA)下属的环境保护部(MEP)成立于2008年，负责制定和实施国内有关污染和环境问题的政策。尽管不清楚他们干预的频率，但环保部对不符合准则的企业设定了惩罚措施。

4.2可持续发展实施

尽管许多中国企业没有专门的可持续发展团队，但许多企业仍在主动采取行动。不同的参与者以不同的方式实现可持续发展，这取决于公司的规模和性质。在不同的业务和发展过程中，货币和人力资本投资都有所不同。根据公司的投资能力或意愿(如下所示)，这种变化更好地呈现出来:

将可持续性纳入产品设计和开发可以以各种形式出现。中国汽车、航空和工业设备领域的可持续发展途径至少包括三个方面:自然保护、生产相关环境保护和“5R”实施:减少、再利用、再制造、循环利用和回收。³⁴

上海交通大学机械与动力工程学院学者程明认为，中国工业可持续制造的框架应遵循三点:

1. 应建立保障可持续制造的管理体系，为满足准则要求提供技术和政策支持。
2. 为产品生命周期和寿命结束评估的理论和方法提供技术支持。
3. 实施“5R”战略，推进中国产品绿色设计的“技术和信息平台”建设。

为了展示绿色制造的能力和可能性，中国政府选择了各个行业的重点公司提供具体支持，这些公司可能是欧特克进一步参与的合适候选人。这些关键行业包括航空、汽车、电子、金属和材料、能源设备、食品和医药以及造船。

考虑到政府在中国市场的重要影响，欧特克围绕这些关键行业制定可持续发展战略非常重要。报告还指出，在研发(R&D)方面有增加投资的空间。在中国制造业中，广泛的研发主要发生在资本密集型行业，使公司产量增加，从而获得更高的利润。如下表所示:³⁵投资于研发的各个行业的公司都获得了更高的利润。因此，欧特克应将其可持续发展战略定位于软件或产品的开发，专注于协助研发过程。

4.3生产效率

制造的效率横跨整个过程，最好的结果是在生产的每个阶段的共同努力。³⁶这包括材料和劳动力的使用效率。根据德勤大学出版社的《德勤分析》，企业效率的提高从单一资产的效率最大化开始，转移到生产线，然后转移到工厂，最后转移到工厂网络。

5的结论

影响能源和材料使用的决定由设计师和制造商做出，他们关注安全、规范/标准、成本和整个项目的可行性。在追求经济快速增长的过程中，中国的生产方式造成了严重的环境破坏。在过去的几年中，政府一直专注于能源效率和环境保护，这对于创建一个自给自足的、强大的国内制造业至关重要。这些努力旨在将中国发展成为全球经济领导者。

脚注

1. 根据定义，三级医院除提供一般保健服务外，还提供专科服务。
2. ISO 9000:一套解决质量管理和保证的各个组成部分的标准。
3. ISO 14000:处理环境管理的一套标准。

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