一、美國制造業轉型升級的總體情況（一）美國制造業轉型升級的總體态勢
美國是全球制造業強國，制造業是美國經濟的核心，美國制造業的總産值在2015年達到6.2萬億美元，相當于其GDP的36%左右，美國工廠每年創造的價值超過2萬億美元，相當于日本、德國和韓國的總和。美國優越的創新環境、領先的創新水平和對新興産業的重視，使得其制造業一直處于引領地位，美國制造企業将自身利潤的約11%用于研發，研發經費占私營企業總量的77%，研發人員占全美的60%，貢獻了美國的大多數專利。美國制造業就業人口正向高素質人才轉變，勞動密集型、技術含量低、附加值不高的制造業正在消失，高度專業化、需要高科技設備的先進制造業正在快速發展，根據美國勞工統計局的數據，自2000年以來美國失去了500萬個制造業崗位，主要集中在低工資、低技能的工作上，然而在未來10年，美國還存在350萬個技術制造業的崗位空缺，主要是熟練的工程師、科學家和受過高等教育的工人。作為以新一代信息技術應用為代表的第三次工業革命的策源地，美國憑借多年的技術積累、靈活的創新機制、先進的基礎設施和強大的政策支持，正成為全球制造業轉型升級走在最前沿的國家之一。
（二）美國政府關于深化制造業與互聯網融合發展的戰略舉措
為應對新一輪科技革命和産業變革帶來的機遇和挑戰，美國政府積極采取一系列措施推動制造業與互聯網融合發展。2011年，美國提出先進制造夥伴計劃（AMP），部署了提高美國國家安全相關行業的制造業水平、縮短先進材料的開發和應用周期、投資下一代機器人技術、開發創新的且能源高效利用的制造工藝等子計劃，以期繼續保持在全球制造業領域的領先優勢。2012年，美國又發布《先進制造業國家戰略計劃》，圍繞信息、材料、能源、生物等領域的技術創新和集成應用，加快發展新技術、新工藝、新方法和新産品，以期拉動美國制造業乃至整個經濟全面複蘇。2014年，美國總統科技顧問委員會（PCAST）又發布了《加速美國先進制造業》報告，即AMP2.0，這是繼德國“工業4.0”之後又一份政府主導的國家級制造業戰略，其中明确提出了通過構建國家級的創新網絡、保證創新人才渠道以及提升商業環境等三方面的關鍵措施。上述這些舉措都體現了美國對制造業傳統發展理念的深刻反思，也反映了其打造互聯網背景下國家制造業競争新優勢、調整失衡的産業結構的戰略意圖和決心。
（三）美國制造企業轉型發展的先進實踐
信息技術應用和模式業态創新已經成為美國制造企業在互聯網時代下應對複雜經濟環境、培育新增長點、打造競争優勢的重要途徑。GE圍繞構建航空發動機、大型醫療設備等高端裝備産品的全生命周期管理服務體系，打造工業互聯網平台Predix，面向全球用戶提供應用開發環境以及各類工業應用軟件和服務，構建以開發者平台和工業App為核心的産業生态體系。羅克韋爾在互聯企業建設過程中，利用物聯網技術将人、設備、物料進行互聯，通過工業雲平台實現對企業資産的優化配置和生産效率的提升，并基于工業數據分析為産業鍊上下遊企業提供監控、管理、優化等服務。約翰迪爾以農業生産設備為載體，通過生産設備中的傳感器、數據存儲、微處理器和軟件組成的複雜系統和雲計算平台實現農業生産數據的采集、彙總、分析，通過手機軟件為農場主提供農業生産全過程的深度感知、動态監控、數據彙聚和智能決策服務。康明斯積極推進數字轉型戰略和全球物聯網建設，利用工業互聯網平台提高生産流程的可見性，為客戶提供實時數字解決方案。
（四）美國ICT企業支撐制造業轉型升級的技術創新和産業化進程
美國傳統ICT企業圍繞制造業與互聯網融合的産業布局不斷加快，紛紛從消費互聯網向工業互聯網延伸。IBM憑借其雲計算基礎設施服務經驗構建工業雲平台Bluemix，為初創型企業提供開發所需的軟件、硬件和網絡，以試用和付費相結合的營運模式構建産業生态，吸引更多的合作夥伴和創新型企業集聚到雲平台進行開發與合作。惠普公司拆分出專門從事企業級信息技術解決方案的惠宇公司，為廣大企業提供工業雲、工業大數據和工業物聯網等服務。亞馬遜、微軟、思科等全球領軍企業圍繞工業領域的雲計算業務提出了一整套的落地解決方案，蘋果、英特爾、高通等硬件生産廠商也在工業物聯網領域加緊技術研發和産業布局。
（五）美國制造業創新創業載體培育和環境建設的基本情況
美國高度重視制造業創業創新，由政府主導和第三方運營的創新創業載體快速發展。2012年，美國作出了《制造業創新網絡計劃》的戰略部署，提出建立一個适應制造技術工藝快速高效商業化的國家制造業創新網絡（NNMI）,計劃10年内建成45個面向不同領域的扁平化和自治型的聯合創新研究所，通過建設制造業不同細分領域的專業創新研究中心構建完善的國家級制造業創新創業生态系統。此外，美國境内第三方運營的孵化器和加速器總體規模和數量也均居全球第一，絕大多數分布在矽谷地區，主要采取基于風險投資的Y－孵化器、衆創空間、聯合辦公和即插即用等模式，其中最有成效是Y－孵化器模式。以矽谷最著名的孵化加速器plugandplay為例，該孵化器主要采取Y－孵化器模式，緻力于構建集風險投資、技術創新、創業輔導、供需對接、社交活動等一體化的創新創業生态系統，已孵化出Airbnb、PayPal、Dropbox、Heroku等明星企業。
二、中美兩國制造業轉型升級的異同點
（一）深化制造業與互聯網融合發展是中美兩國的共識
當前，美國政府部門和企業幾乎都會提到數字轉型，這與中國政府和企業所倡導的制造業與互聯網融合，在核心理念、發展目标、具體做法上都是相似的，可以說是異曲同工、殊途同歸。一是在理念層面。數字轉型、制造業與互聯網融合本質上都是新一代信息技術應用與産業的融合發展。盡管中美企業所處階段不同、技術基礎不同、發展水平不同，但是大家都認識到了新一輪科技革命和産業變革所帶來的機遇和挑戰，也都希望在新一輪産業競争中搶占制高點。二是在目标層面。美國企業實施數字轉型策略的最終目的除了提升質量、提高效率和控制成本以外，還強調了滿足用戶需求、提供實時數字解決方案、與客戶共同建立持續創新能力等方面的能力建設，這些都與中國企業開展個性化定制、服務型制造以及構建“雙創”生态的目标相一緻，構建互聯網環境下企業的新型能力是中美企業共同的出發點和落腳點。三是在實踐層面。美國企業實施的數字轉型戰略強調以互聯為基礎、以軟件為手段、以數據為核心、以平台為支撐，中國企業在深化制造業與互聯網融合的過程中也已經開始按照這個思路去做，然而由于多數中國企業所具備的基礎與多數美國企業有差距，其實踐過程将會更加困難，面臨的挑戰也必将更多。
（二）工業互聯網産業生态競争正成為國際競争新焦點
工業互聯網平台是全球領先制造企業戰略布局的主要方向，是深化制造業與互聯網融合的重要抓手，是搶占新一輪産業生态競争制高點的核心載體。在技術創新方面，制造企業通過工業互聯網平台構建了精準、實時、高效的數據采集互聯體系，建立了面向工業大數據存儲、集成、訪問、分析、管理的開發環境，實現了工業技術、經驗、知識的模型化、标準化、軟件化。在模式創新方面，制造企業在構建工業互聯網平台的同時，通過搭建工藝模型、知識組件、算法工具等開放共享的工業PaaS平台，整合應用開發者、軟件開發商、服務集成商、工業用戶和平台運營商等各方力量，提供面向協同研發、分享制造、全生命周期管理等特定應用場景的各類微服務和工業APP，共同打造線下與線上相結合、創新與創業相結合、孵化與投資相結合的制造業新生态。GE、羅克韋爾、約翰迪爾等跨國公司通過一系列兼并重組、業務轉型、模式創新，在不斷提高裝備智能化水平、加快軟件雲化遷移步伐、打造開源社區生态的基礎上，紛紛搶先布局工業互聯網平台，打造國際競争新優勢。
（三）軟件定義正成為構建新型制造體系的關鍵支撐
軟件定義正加快從信息通信技術産業領域向制造業領域延伸，不僅定義産品結構和功能，而且定義生産流程和生産方式。從本質上看，軟件定義制造就是研發設計、生産制造、經營管理、運維服務等全生命周期業務環節規律的模型化、代碼化、工具化，從根本上優化工業産品、企業流程、生産方式、企業核心競争力和産業生态，是制造業數字化、網絡化、智能化的核心。軟件早已不再是過去的軟件業，而是設備的軟零件、軟部件，并最終将發展成軟裝備。從硬件制造起家的羅克韋爾，現已成功轉型為一家軟件企業，其超過60%的研發工程師是軟件工程師，70%的銷售收入來自軟件，嵌入式、編程和可視化、信息處理和分析、雲計算、行業應用等工業軟件産品在行業廣泛使用。
（四）服務化正成為重構制造業價值體系的重要途徑
目前，越來越多的制造企業由賣産品向賣服務轉型，他們在自身服務化進程中主要圍繞産品全生命周期的各個環節，不斷融入高商業價值的增值服務，從而實現從提供單一産品向提供産品和服務系統轉變。當前，市場需求從産品導向向産品服務系統轉變，高價值環節從制造環節為主向服務環節為主轉變，競争優勢從規模化供給能力向個性化供給能力轉變，客戶交易從一次性短期交易向長期交易方式轉變，服務化轉型是制造企業打造競争新優勢的重要途徑。約翰迪爾通過智能化的農機産品收集和分析來自農戶的數據，制定出精确的農業耕種指導方案，幫助農民為種子挑選最佳的種植地、所需的肥料量以及最适宜的種植密度等，實現了從實體農機設備提供商向智能農場系統解決方案提供商轉變。
三、對我國制造業轉型升級的啟示
（一）加強制造業轉型發展的政策研究和制定
深化制造業與互聯網融合發展，推進工業互聯網建設，是新工業革命背景下對兩化深度融合的繼承和發展，既是我國制造業新舊動能轉換的重要途徑，也是建設制造強國的現實選擇。我國應抓住當前制造業與互聯網融合發展的戰略機遇期，加快落實制造強國精神，充分整合政府、行業、企業等各方力量，加緊研究影響深遠的基礎性、戰略性、前瞻性重大問題，結合行業和區域實際細化政策措施，制定具體實施方案，有計劃、有步驟、有重點地推動各項任務落實，做到政策措施到位、組織協調到位、監督管理到位。
（二）加快構建基于工業互聯網平台的制造業生态體系
構建基于工業互聯網平台的制造業生态，是跨國巨頭鞏固其在制造業領域綜合壟斷地位的共識，也是各國打造産業競争新優勢、搶占未來發展先機的關鍵途徑。面對全球制造業競争平台化、生态化的發展趨勢，将構建基于工業互聯網平台的制造業生态作為制造強國和網絡強國建設重要内容，作為打造新型制造體系的着力點，圍繞建立具有中國特色的數據采集體系、平台支撐體系、應用服務體系和産業生态體系，加強頂層設計，明确發展目标，強化政策支持，牢牢把握搶占未來制造業生态競争制高點的主導權。
（三）積極培育制造業與互聯網融合發展新模式新業态
制造業與互聯網融合的主線是激發制造企業創新活力、發展潛力和轉型動力，融合的重要任務就是要推動新舊發展動能和新舊生産體系的轉換，融合的重要标志是形成了新模式和新業态。下一步，要通過試點示範大力發展個性化定制、網絡化協同制造、服務型制造等新模式，積極發展工業電子商務和制造業分享經濟等新業态，加快制造業研發、生産、管理和服務變革。同時要依托産業聯盟平台彙聚、橋梁紐帶作用，整合各方資源，形成協同創新、産用結合、以市場促發展的新機制，培育一批制造業與互聯網融合發展新模式新業态。
（四）夯實制造業與互聯網融合發展的技術基礎
夯實制造業與互聯網融合發展的技術基礎，既是加強工業2.0補課、3.0普及的現實需要，也是支持我國實現工業4.0示範發展的客觀要求。一是加快工業網絡改造升級，推進工業企業内網IP化、無線化、扁平化、柔性化技術改造，建立支撐制造業“雙創”的高可靠、低時延、廣覆蓋的工業網絡體系。二是組織實施工業技術軟件化工程，重點突破嵌入式操作系統、虛拟仿真、人機交互、工業大數據等關鍵技術，推動傳統工業軟件的雲化改造和遷移，打造一批國際領先的工業軟件企業。三是支持建設一批面向重點行業和區域的信息物理系統關鍵技術驗證平台和試驗床。
（作者單位：國家工業信息安全發展研究中心）