北京市智能装备产业短板问题及 下一步发展的主攻方向与着力点

文|《北京市智能装备产业短板问题研究》课题组 北京市经济和信息化局 机械工业信息研究院

一、引言

智能装备主要是指集感知、分析、推理、决策与控制等功能为一体的制造装备，是先进制造技术与信息技术、智能技术的深度融合。以高档数控机床、机器人和3D 打印为代表的智能装备是高端装备制造业的重要组成部分，是智能制造发展的重要载体，是制造业高质量发展的主战场，是各国抢占制造业竞争制高点的关键。我国政府高度重视并全力推动以智能装备为载体的智能制造发展，各地政府纷纷将智能装备作为当地发展的主导产业，为智能装备营造良好的发展氛围。

北京市政府于2017 年底出台了《北京市加快科技创新发展智能装备产业的指导意见》，明确了北京市智能装备产业的发展方向与重点领域。本文通过分析北京市智能装备产业发展现状，围绕智能制造装备、高端能源装备和特色智能专用装备，梳理了具体领域存在的短板问题，并提出下一步发展的主攻方向和着力点，为下一步精准发力提供重要参考，有利于深化北京市装备产业供给侧结构性改革，带动北京市装备产业高质量发展，加快实现北京高精尖经济结构的构建。

二、北京市智能装备产业发展现状

目前，北京市装备制造业规模约为2 500 亿元，约占全市工业总产值的八分之一，其中智能装备产业规模约为1 500 亿元。充分利用与发挥密集的科教资源优势，经过多年发展，北京市装备制造业取得了一定成就，涌现出一批行业领军企业，形成一批创新成果，为智能装备产业发展奠定了坚实基础。

虽然，智能装备产业规模与其他省、市相比还偏小，但结构较为合理，中高端装备产品占比较高，约为60%。通过实施“智造100”和“北京市智能制造系统解决方案供应商”等应用示范项目和打造标杆企业的多项工程，智能装备产业发展方向更加明确，产业高质量发展步伐不断加快。突破了一批关键智能部件、工业软件、装备和系统的研发与产业化，培育了一批立足北京、服务全国的高水平、具备提供系统解决方案能力的行业骨干企业及细分领域的隐形冠军企业。

在国家大力支持智能装备产业发展，大力构建北京市“高精尖”经济结构，北京市政府针对智能装备产业出台了相关政策，为北京市智能装备产业迎来重大发展机遇。同时，全国各地均在积极布局智能装备产业，以及北京生产环节外迁、“京津冀”产业体系发展机制尚不健全等因素都在一定程度上对产业发展提出挑战。

三、北京市智能装备产业存在的短板问题

1、总体问题

整体来看，北京市智能装备产业发展存在的问题主要体现在三个方面。一是科技引领作用有待增强。按照全国科技创新中心建设的要求，目前北京市在科创方面已取得一定成绩，但在高端、智能装备短板的前沿性研究领域还存在一定差距，需进一步增强全国科技创新中心的引领作用。二是关键核心部件缺失。在高端装备制造方面，北京仍然存在着自主创新能力不足、核心技术和关键零部件受制于人等问题。三是产业协同发展受限。在首都功能疏解发展战略下，北京部分制造企业外迁，与国内其他装备制造大省相比，北京市装备制造产业协同配套能力优势不强。

2、具体领域短板问题梳理

基于北京市智能装备产业发展现状，结合国家“重大短板装备专项工程”要求，围绕北京市智能装备产业发展方向与重点领域，本文系统梳理了17 个智能装备领域目前发展所存在的短板问题，其中部分领域产业基础较好，在全国具有较强的竞争优势，而部分领域受首都功能疏解的影响，竞争优势有所下降，具体分析如表1 所列。

表1 北京市智能装备产业短板问题梳理

四、北京市发展智能装备的主攻方向与着力点

根据以上对北京市智能装备产业短板问题的梳理，按照北京市作为全国科创中心建设的要求和部署，下一步，北京市智能装备产业发展要按照“超前谋划、创新引领、有序推进、逐步突破”的原则，找准主攻方向与着力点，进行精准发力，推动产业实现高质量发展。基于产业基础、竞争优势与战略定位的考虑，北京市智能装备产业发展分四类进行推进实施。

1、聚焦主攻板块，提升优势产业的竞争实力

（1）高档数控机床领域。一是深耕高端主机产品。依托骨干企业，发挥高校在共性技术领域的研究优势，深耕特种加工、精密高效加工等高端机床；针对汽车用户需求，联合相关技术领先企业，合力攻关发动机、减速器等汽车制造装备。二是大力发展核心部件。重点开展高精度减速机、伺服电机和数控系统等关键部件的研发与中试，增强核心部件自主化水平。三是完善公共服务平台建设。加快构建和完善数控机床可靠性技术、制造工艺、关键基础件、工业传感器和工业试验平台等基础共性技术研发平台，提升数控机床检验检测能力，加快数控机床关键检测技术、方法和装备研制，完善数控机床相关标准、计量、检验检测方法和认证制度等。

（2）智能机器人领域。一是聚焦服务机器人和特种机器人。依托骨干企业与创新资源，发展集成度高的服务机器人、特种机器人，如应用于汽车制造的洁净机器人、医疗机器人等。二是布局关键环节与核心部件。实现机器人任务重构和偏差自适应调整等技术在人机共存环境中的应用；重点发展软件和操作系统、减速器和伺服系统等产品，实现技术突破、产业化和规模化应用；前瞻布局机器人前沿技术，鼓励柔性机器人、网络机器人、共融机器人、数据采集及利用、知识引擎等产品和技术实现重点突破。

（3）智能传感和控制装备领域。一是重点发展核心、智能传感器。面向未来市场前景巨大的应用领域，开展消费电子领域指纹识别用传感器、智能汽车领域用传感器、智能机器人用传感器和智能医疗用传感器等产品的研制。二是实施共性技术难题攻关工程。围绕传感器及智能化仪器仪表的高性能、高可靠和长寿命技术，低成本、低功耗和微型化技术，信息处理、融合和传输技术，能效管理技术等核心技术，加大研发投入，开展具有自主知识产权的标准和专利池的建设工作。三是满足市场需求强劲的细分市场。面向石油、化工、制药、冶金、电力和矿山等安全要求高的行业所需的安全检测仪表以及控制系统、智慧安全系统解决方案，面向物联网技术带动的智能水表、智慧水务系统，面向产品质量、可靠性的环境试验箱和震动试验台等检测产品，面向环保检测、治理和效果评估的检测仪器，开展相关技术与产品的研制工作。

产业类别 具体领域 产业基础 基础等级 短板问题 短板等级2.高端能源装备2.1 输配电装备 产业基础较好 ★★☆ 原材料、关键核心技术与装备、工业软件等方面存在短板 ★☆2.2 风电装备 仅设计与集成具有一定优势 ★☆风机集成、叶片、齿轮箱等体积较大的部件的产业化应用方面存在短板★★☆2.3 核电装备 仅设计与集成具有一定优势 ★☆ 缺乏应用场景推动，产业化发展受到制约 ★★☆2.4 太阳能发电装备 有一定技术积累 ★☆ 受生产要素制约，仅部分关键零部件适宜在京发展 ★★☆2.5 生物智能装备 有一定技术积累 ★☆ 不具有规模发展优势，仅部分关键零部件适宜在京发展 ★★☆2.6 能源互联网装备 具有很大发展潜力★★ 整个行业处于探索发展期 ★★2.7 传统化石能源储运装备 优势一般 ★ 不具有规模发展优势，仅部分关键零部件适宜在京发展 ★★★2.8 非常规油气勘查开采装备 优势一般 ★ 不具有规模发展优势，仅部分关键零部件适宜在京发展 ★★★3.特色智能专用装备3.1 冰雪装备 具有一定优势 ★★ 进一步加强标准化建设，加大行业规范 ★★3.2 公共安全装备 具有一定优势 ★★ 进一步加大智能产品研制力度与推广应用 ★★3.3 自然灾害应急装备 具有一定优势 ★★ 加大复杂环境下高端、智能产品的研制与开发 ★★

2、围绕潜力需求，寻找细分市场的隐形冠军

（1）输配电设备领域。一是聚焦配电环节，重点发展智能电网用户端技术与产品。开展用户端电器元件和电器成套装置的研制，如智能型断路器、智能控制与保护电器、面向物联网的网络通信与监控装置等；开展电力数字化解决方案关键技术的研究与应用，如低成本、长寿命智能传感器及其融合应用技术、综合诊断专家系统和基于人工智能的设备远程运维、故障预警和系统安全技术等。三是围绕变电环节，切入智能高端产品与环节。开展高端智能产品的研发与中试，如节能环保型输变电设备和超导输变电设备；切入远程运维环节，如智能变电站监控系统和智能变电站远程专家诊断系统等。

（2）增材制造装备领域。一是完善增材制造检测认证支撑体系。开展技术和产品特性的检测基础理论和方法研究，建立增材制造相关检测体系，加强与国内其他增材制造支撑服务机构的检测认证的合作。二是加强增材制造行业标准的制定工作。依托高校，联合行业骨干企业，围绕产业链，对标国际水平，开展各项标准的的制定工作，引领行业高质量发展。

（3）智能检测与装配装备领域。一是突破在线无损检测技术。着力开展空气耦合超声、太赫兹技术、激光超声、剪切散斑和高频涡流等方面的无损检测等前沿技术研究与攻关。二是开展数字化机器视觉技术攻关。重点开展机器视觉数字化、智能化和实时化技术的攻关，促进机器视觉系统与其他传感技术融合发展。

（4）智能物流与仓储装备领域。一是围绕无人仓开展关键技术的突破。重点发展高速智能输送与分拣成套装备、智能多层穿梭车和高速堆垛机等物流装备；开展无人仓智能控制系统、数据感知等关键技术的攻关。二是围绕人工智能开展前沿技术研究。重点开展IoT 和端计算、机器视觉识别、机器人运动规划、大规模资源分配、多智能体调度与路径规划等技术的研究。三是开展可靠性技术研究。开展智能物流可靠性仿真、关键部件可靠性强化试验和寿命试验等技术研究。

（5）能源互联网领域。一是开展面向电力装备的工业互联网创新应用研究。泛在电力物联网相关技术、电力设备运行状态采集与控制系统和云服务平台等。二是大力开展能源互联网关键技术装备的前瞻性研究工作。重点开展能源互联网标准化工作，提前在分布式设备的规划研究，气电协调规划等前瞻性研究工作。三是聚焦用户端智能产品。重点开展智能微电网接入技术、即插即用接口等攻关。

（6）冰雪装备领域。着力加强标准化建设。组织协调冰雪装备和器材技术标准制定、修订工作，进一步完善行业标准化体系，加快压雪机、造雪机和造冰机等冰雪运动装备和器材国际标准化，实现与国际标准接轨；推动和发展能够快速响应创新和市场需求的团体标准，实施准入管理，加强行业规范。

3、维护公共安全，发挥首都功能的战略定位

（1）公共安全装备。一是发展智能化安检装备。积极引入和开发人工智能与大数据技术，发展快速智能化的安检装备，满足北京市对安检设备性能更高、更快和更稳定的要求。二是突破智能化火灾监控报警装备与系统。加强对高危场所的火灾监测预警与防控技术、灭火救援现场信息集成与指挥决策技术、新一代灭火救援技术与装备、基于物联网与云计算的社会消防安全管理技术等研究工作。重点突破实时监测、主动式早期报警和大数据分析等智能化火灾监控报警装备与系统。

（2）自然灾害应急装备。一是突破应急装备产品高端化、智能化技术。围绕火灾、水灾和地震灾害，加强智能技术在自然灾害应急装备产业的应用，针对极端条件下抢险救援和生命救护，重点发展高精度检测预警产品、高可靠风险防控与安全防护产品、应急指挥通信和信息感知产品、专用紧急医学救援产品、智能无人应急救援装备和自然灾害防治技术服务等应急产品和服务。二是加快行业标准制修订工作。开展应急救援装备标准体系的研究与建立工作；加快自然灾害应急装备产业产品和技术标准的制修订工作；研制标准化、系列化和成套化的应急装备。

4、瞄准关键点位，突破产业发展的内在瓶颈

（1）风电领域。开展风电机组运行评估与安全鉴定工作，开展风电用高性能传感器、控制器的研发，开展风能资源评估和风电并网仿真等前瞻性研究工作。

（2）核电领域。聚焦发展核电控制、计量和检验检测等关键环节的相关技术。

（3）太阳能发电领域。重点对逆变器等关键核心零部件开展技术攻关，实现进口替代。

（4）生物质。针对热电联供的关键核心零部件开展技术攻关。

（5）页岩油气开采装备。跟踪国外前沿技术，深入并持续开展页岩油气地质理论及勘探技术、油气藏工程、水平井钻完井和压裂改造技术研究。

（6）传统化石能源储运装备。要朝向设备智能化方向发展，重点开展油气管道设备智能化技术方面的攻关，如设备数字孪生技术、设备智能感知与故障诊断、设备智能化维护、天然气在线交接计量和管网设备运行优化等。

五、北京市智能装备产业发展的对策建议

1、强化政府统筹协调

（1）建立“北京市智能装备产业发展领导小组”。加强战略谋划，统筹推进全市智能装备产业发展，协调跨部门、跨领域的重要事项，加强对重要事项的落实情况与监督检查。

（2）编制北京市智能装备细分产业发展专项规划。制定《北京市智能装备产业发展规划》，为产业发展提供科学、合理和有效地指导。

（3）成立“北京市智能装备产业发展战略咨询委员会”。提出产业发展咨询意见和建议，对世界智能装备产业开展前沿技术跟踪和前瞻性研究，广泛开展全球性的技术合作与交流。

2、加大财税支持力度

（1）整合现有资金渠道进行精准支持。统筹相关政策资金，对于前沿技术攻关、自主创新突破、技术先进、产品附加值高、促进产业链升级和行业影响力显著的相关项目给予支持。

（2）将现有税收优惠政策落实到位。对智能装备企业涉及的增值留抵退税、研发费用加计扣除优惠、高新技术企业税率优惠和小微企业减半征收企业所得税优惠等政策进一步落实到位。

3、发挥金融支撑作用

（1）设立“北京市智能装备产业引导基金”。以政府投资为引导，市场化方式运作，吸引广大社会资本参与，重点支持装备企业向数字化和智能化方向升级。

（2）继续拓宽融资渠道。研究依托应收账款、供应链金融、特许经营权等进行融资。完善知识产权质押融资风险分担补偿机制，发挥知识产权增信增贷作用。

4、开展育才引才工程

（1）支持首都高校成立智能装备工程研究院。鼓励高等院校与智能装备骨干企业与隐形冠军企业开展长期合作，围绕细分领域成立科学与工程研究院，培养符合智能装备产业发展需求、进行前瞻性研究的高素质复合型的领军人才和高水平科技人才。

（2）培养智能装备产业高技能人才。积极推动高校、高职和技校进行相关智能装备的专业建设，引导高校、科研院所与骨干企业、隐形冠军企业开展校企联合、定向委培和学徒培养，定期选拔技能人才到全球智能装备发展领先的国家或地区开展培训学习。

（3）引进智能装备产业高水平创新创业团队。瞄准海内外“高、精、尖”智能装备产业技术领军人才和科研团队，吸纳更多高层次人才携技术项目在北京落地。

5、打造特色产业名片

（1）打造具有北京特色的“产业名片”。发挥科技创新资源，跟踪全球前沿技术，布局前瞻性技术群，抢占智能装备发展先机，引领北京智能装备产业迈入全球价值链中高端，打造具有北京特色的“产业名片”。

（2）承办具有国际影响力的重大活动。协助高校、科研院所及学科带头人与国外知名高校实验室与研究机构进行对接，与全球行业顶级科学家进行技术交流，并积极承办国际性或全国性的智能装备论坛与大会等，提升北京市智能装备产业区域性品牌的影响力和知名度。

六、结论

按照国家对北京首都功能的战略定位，以构建“高、精、尖”产业为指引，立足北京市智能装备产业发展现状与基础，统筹谋划、合理布局，以“做优做强、做专做精、以软带硬、以点突破”的原则，进一步优化产业布局，加快提升产业层次与水平，深化北京市智能装备产业供给侧结构性改革，科学、有序推进产业高质量发展，努力将北京市打造成全国乃至全球具有影响力的智能装备产业高地。