新形势下天津全面推进智能制造新模式研究

刘 亮，李可欣，霍艳芳

(1.天津工业大学经济与管理学院 天津300387；2.天津大学管理与经济学部 天津300072)

国家的富强与民族的复兴离不开制造业的发展，其在建设社会主义现代化强国进程中的作用不容小觑。智能制造已成为制造业重要的发展趋势，在全球范围内快速发展，推动制造业形成新的生产方式和商业模式，深刻影响了产业发展和分工格局。制造业不仅是国民经济的主要部分，同时，还对国民经济中其他产业的发展具有重要作用。因此加快发展智能制造，是占领未来经济和科技制高点的必经之路，也是当前世界各国的必争之地。

1 天津全面推进智能制造的战略意义

天津作为我国的老工业基地和新常态下重要的经济增长极，在这新的历史转折期，应肩负起建设我国具有国际竞争力的先进制造业研发转化基地的神圣使命。制造业作为天津的根基行业，在创新城市建设和产业创新中心建设中具有不可替代的核心地位。为了有效衔接国家战略，认真贯彻落实《国家创新驱动发展战略纲要》，天津市委十届九次全会提出发展创新城市和产业创新中心三步走战略，着力打造包括高端装备、新一代信息技术、节能与新能源汽车、现代石化、现代冶金5个5000亿元产业，以及航空航天、节能环保、新能源、新材料、生物医药5个超1000亿元产业在内的10大产业集群，以实现天津经济的速度转换、动力转换和结构调整。

目前，国内外一些学者通过研究智能制造在新环境下面临的机遇和挑战，提出要升级优化智能制造体系，大力发挥其产业优势[1-7]。Monostori等[8]在其研究中指出工业4.0不是简单的升级，而是一种前所未有的新模式，这种模式将价值链上下游充分调动起来，实现一加一大于二的效果。黄顺魁[9]基于德国“工业 4.0”战略相关经验，认为我国要从制造大国向智造强国转变，必须要建立新一代智能制造产业模式。杨明等[10]建议利用智能制造进行中药制药，提高药品的质量与安全性，促进制药行业企业的升级转型。张文娟等[11]通过研究物流行业来解读智能制造对物流发展的影响，预测物流行业的发展模式，物流服务业也将进入智能化。张琪[12]应用 Agent技术实现智能化系统建模来研究装备制造业管理的智能化框架。冯巧根[13]把企业管理战略、流程、文化等与智能制造相结合，利用“互联网+”技术推进企业管理创新，实现企业绿色制造转型和服务业的优化升级。冯圆[14]认为智能制造与成本管理可以高度契合，智能制造利用“互联网+”和“绿色环保”等技术实现成本管理智能化，提升企业成本管理效率与效益。肖静华等[15]提出基于互联网及大数据的智能制造体系概念模型与管理理论框架，消费者也会参与其中，促进了企业与消费者的协同演化，是企业智能制造转型升级的关键。刘峰等[16]对 52家上市智能制造企业技术创新效率进行测算，结果发现高管持股对创新效率的提高有很大帮助，并提出了提高创新效率的相关建议。Chen等[17]从社会角度研究直接数字制造，发现直接数字制造能够为传统的工业生产带来新的活力，实现工业生产的良性发展。Chaplin等[18]提出现代制造企业要对不断变化的生产环境作出更迅速的应对，且由此提出了新的制造理念和可发展的装配软件体系。Lee等[19]认为大数据应用将成为智能制造关键，通过对大数据进行深度分析，梳理成不同的资源信息从而实现二次利用，这样能够进一步提高对客户的响应度。Kutin等[20]指出科技的快速发展为现代装备制造业提供了前所未有的机遇，数字化、智能化、自动化大大提升了整个生产链的效率，同时也节约了大量的人力资源，所以这是未来装备制造业的必然趋势。

天津积极响应国家号召，深入贯彻落实供给侧结构性改革，以促进经济的快速发展。在市委市政府的强力推动下，天津抓住了这一重要战略机遇期，实现了产业结构的优化调整，并进一步激发了市场的内生动力，使天津经济逐季向好，并呈现出高质量的增长势头。企业数量占工业比重的 20%，2019年前 3个季度的智能产业比重达到 16.6%。在总量和结构上，对于生物医药和新能源等产业进行升级创新，形成了包括航空航天、石油化工、装备制造等在内的八大优势产业；在质量和速度上，按质按量推动传统工业的升级换代，为天津经济注入了新的血液，同时助力京津冀一体化发展，成功占领整个华北地区的现代工业高地。但是，天津制造业产业中结构偏重、技术创新能力不强、管理效益不高、两化融合水平相对较低等重要问题，也表明距离战略目标的实现还有很大差距。新的时代带来了新的挑战，天津制造业需要重新自我定位，找到新的制造模式，建立全新的管理模式完成快速转型升级，以智能产业为核心，加大力度引入智能制造研究机构，为天津智能化产业的快速崛起创造肥沃土壤，同时创新服务模式为传统制造企业向智能制造转变提供强有力支持。这些对实现天津经济高质量发展具有重要战略意义。

2 天津市全面推进智能制造的发展机遇

在2019年刚刚发布的世界智能制造中心城市榜中，天津在我国所有参与排名的城市中位居第四，在世界所有参与排名的城市中位居第十。近年来，越来越多的国家都将智能制造列为国家长远战略，比如美、德、法以及日本等。我国制造业虽然与欧美国家还有一定差距，但是中央政府看到了智能制造的发展趋势，从实际出发制定了中国智能制造的发展之路，并出台了一系列的规划、政策，比如《中国制造2025》《智能制造“十三五”发展规划》等，这既是对未来智能制造业发展趋势的准确判断，也是我国经济发展的必由之路。所以今后很长一段时间内，智能制造都将是我国发展的重点。

北京非首都功能外移、京津冀协同发展为天津加快发展智能制造业拓展了空间，2016—2018年，北京对天津投资金额累计3590.54亿元，在外省市对津投资额中占比 38.9%，各省市中占比最高。数据显示，2018年天津口岸进出口额达到了13846.04亿元，与上一年度同期相比增长9.2%，其中北京以及河北2个省市的货物占到了30.2%。2016—2018年上半年，北京在津经营企业共有 8166家，呈现区域聚集化、行业高端化的特征，滨海-中关科技园受到了很多企业的青睐，截止 2018年底在此注册的公司数量已经达到 941家，京津合作示范区、宝坻京津中关村科技城等更多高端聚集区也在快速推进中。与此同时，越来越多的高端人才也纷纷来到天津，为天津智能制造注入了强有力的动力，进一步加快了天津智能制造的步伐。

滨海新区是国家综合配套改革试验区，为智能制造业提供了重要载体和战略支撑，已成为科技研发转化的主阵地。近年来，大力引入了一大批科技项目，已经基本形成了集硬件、软件、通信、大数据等为一体的全产业链智能产业。滨海新区还通过政府倡议、企业响应，大力推进云服务，越来越多企业从中受益，产业集聚已现雏形。为了激发企业创新活力，重点扶持了一批规模较大的企业，通过这些大企业的快速成长为中小企业形成示范效应，并且为中小企业拓展更大的发展空间。目前这些企业已有 20家，经营领域更是囊括了医药、设备制造、软件、能源等，其中一汽丰田、曙光计算等已成为天津智能制造的一张名片。滨海新区抓住开发开放机遇，通过加快建立智能制造业产业园区、打造产业基地、建立研发中心、打造人才梯队、培育市场手段，以工业化和信息化深入融合为着力点，促进传统制造业优化升级。

自由贸易试验区建设为天津发展智能制造业创造了有利条件。同时自贸区也在不断完善相应的制度体系，为人才引进、成果和专利的转化提供绿色通道，为天津发展智能制造业创造了良好条件。利用自贸区的制度优势，可以大力发展高端制造业，聚集各类创新要素，提高研发转化能力；促进智能制造业与现代服务业协调发展，实现自贸区制度创新与智能制造业发展有机结合。

自主创新示范区建设为发展智能制造业提供创新动力。发展目标为：到2020年，形成“一区二十一园”的创新发展格局，建成自主创新能力显著、高端新兴产业发达、创新和服务体系完善、高水平创新人才聚集、知识产权保护环境优良、创新生态环境优化、富有创新发展活力的创新型园区。天津国家自主创新区示范区获批建设，有利于深入实施创新驱动发展战略，促进产业转型升级，引导产业园区和功能区高质量、差异化发展，实现经济提质增效。

“一带一路”战略的实施有利支撑了天津智能制造业的发展。在最新颁布的“一带一路”远景与行动文件中，将天津港纳入了“一带一路”建设的重要节点。天津市是“中蒙俄经济走廊”主要节点、“海上丝绸之路”战略支点、“一带一路”交汇点、亚欧大陆桥最近的东部起点，区位优势明显，通过发挥港口航运优势打造“津新欧”“津蒙俄”运输通道，推动天津产品走出去，同时也将进一步吸引更多科技人才和高新技术企业，加快推动经济转型和增长方式多样化，大力培养自主创新能力，掌握关键领域的核心科技，对促进天津智能制造业发展具有重要作用。

3 天津市全面推进智能制造的关键要素分析

3.1 技术要素

最近几年，天津市政府一直将科技创新作为全市经济发展新的引擎，在引入高科技企业方面不遗余力，同时天津市也在积极培育本土智能制造企业，经过几年的努力，很多高端智能制造企业快速崛起，优秀的科技成果不断涌现。截至目前，天津市聚集了一批高端智能制造创新主体，汽车冲压模具、复合型压力传感器、汽车焊装生产线以及智能化印刷设备等都走在全国的前列，以此为基础造就了很多智能制造业集群，如开发区智能汽车产业集群、航天设备产业集群、智能仪表以及控制系统集群等。天津市以优势和战略产业作为突破点，全面提升设计、制造、产品、服务和管理智能化，推进智能制造转型升级。支持企业生产先进的新材料及前沿高分子材料，将智能传感技术应用于产品的全生命周期，实现对关键工艺参数、产品质量、设备状态及人员等数据的实时采集，通过分析采集到的数据，可得到产品的质量诊断、质量预测及评价，实现产品生产全过程的可追溯性。

充分发挥包括工业工程学会、精益管理创新学会等行业学会以及天津大学、南开大学等大专院校和相关科研院所的作用，为企业实施智能制造模式提供全面的智力支持。帮助高端领导者、中层管理者、基层执行者实现不同行业、不同级别的管理与创新突破，深入了解智能制造新模式理论和方法，塑造现代信息化、大数据、云计算背景下具备现代管理理念的卓越领导者、创新管理者、卓越执行者。

通过几年努力，天津市已经初步形成了智能制造业发展所需要的全产业链基础，无论是技术标准、还是硬件设施都走在了全国前列，这为天津未来高质量发展铺平了道路，也必将成为未来天津经济发展的重要引擎。

3.2 人才要素

引进和培养一批智能制造、互联网领域高端人才，是全面推进智能制造发展的根本。为了吸引更多人才，天津市推出了“海河英才计划”，该计划一经推出就在全国引起了广泛关注。

引才方面，加大高端人才引进力度的同时还应做强企业，留住人才，建立人才发展长效机制。重点引进海内外高端智能制造人才和高级经营管理人才；实施“一张绿卡管引才”改革措施，实现人才服务“一点采集、多点共享、全程管理、快速办理”，使“绿卡”成为天津引才聚才的名片。

育才方面，天津是全国公认的教育资源高地，今天的大学学子就是明天天津建设的主力军。因此，要做好大学生人才教育培养，依托大学和行业协会、龙头企业，打造人才培养联盟，探索面向智能制造的教育理念、学科体系和培训模式，培养一批智能制造人才；把重大项目和产业联盟作为载体，引进一批智能制造领域的领军人才和创新团队，加强地方智能制造人才培养，支持智能制造领军企业与行业协会合作以及和高校、科研院所建立智能制造培训基地，支持智能制造领军企业与行业协会、高校、科研院所合作建立智能制造人才培养基地，建立智能制造龙头企业首席信息官(CIO)制度。

3.3 资金要素

对于企业而言，资金的重要性不言而喻，中小企业的成长、龙头企业的产业升级都需要大量资金，为此，天津市政府出台了一系列扶持政策，并建立了专门的服务平台。在“智能制造产业基金”中设立专项引导基金，重点支持互联网基础设施提升、公共平台建设、重大项目培育、商业模式创新等相关应用示范。鼓励示范基地、重点工程和企业争取国家和市级各项政策支持和资金扶持。同时对传统制造业向智能制造业转变的技术节点等给予足够的资金支持，鼓励各区县配套支持经认定的实验室、示范基地、工程和企业。加大财政资金投入，以市中小企业信用担保中心为媒介推进智能科技企业与投融资对接，为智能科技型中小微企业发展争取资金“搞建设、促转型、谋发展”。

近年来，财政扶持力度的不断加大也彰显了天津市政府大力发展智能制造的决心。以财政扶持做引导，鼓励社会资本参与进来，从而建立完善的融资机制。天津市政府牵头社会资本，成立了专门针对智能制造业的发展基金，同时创建了以政府、银行以及公司为主体的服务平台，通过平台为急需资金的企业提供服务，为风投企业发现更多优质目标。在财税政策方面，天津市政府同样对智能制造给予了一定福利，对于需要购买符合国家规定的大型技术设备的企业，财政部门积极落实相应的优惠条件。

总之，天津市政府充分发挥了宏观政策的引导作用，再配以积极的财政政策，为智能制造提供了良好的发展环境。

3.4 政策要素

最近几年，天津市工业和信息化局积极落实市政府的发展战略，紧紧抓住历史机遇，将高质量发展作为必由之路，尽最大努力为智能制造企业提供支持，同时为新兴科技产业的崛起开启绿色通道。通过深入贯彻实施“智造十条”，一大批新兴产业迅速崛起，比如大数据产业、新能源产业等，这些产业的发展为天津市智能制造的推进提供了强有力的技术支持。

天津市工信委在长期深入调研的基础上下发了《关于大力发展智能科技产业推动智能经济发展建设智能社会的实施意见》，并且出台了《天津市智能制造发展专项行动计划》，全市各区县也结合自己实际情况制定了符合本区域的《智能制造行动方案》，以推动天津市逐步变成智能制造的核心城市为目标，将智能制造行业作为天津打造全国先进制造研发基地的重要环节。

2019 年，市政府结合国家相关规划颁布了《天津市滨海新区发展新一代人工智能促进先进制造业升级实施方案(2019—2021)》，该方案明确了智能制造在新区的定位，同时也提出了新区要加快建设智能制造产业体系的目标。除此之外，新区各部门也积极响应市政府的号召制定了详细的相关促进政策，比如工信局组织企业申报“天津市智能制造专项资金”的相关政策，使得新区企业在 2018、2019年获得了298项专项资金。

未来几年，天津市将会继往开来，对科技性、高端性、智能型、环保型企业进一步加大扶持力度；支持高端数控、新能源、大数据等产业企业扩大规模，在全国乃至全世界创造属于自己的品牌；对于一些龙头企业继续给予服务支持，对于中小企业给予政策、资金支持，从而形成具有强大辐射力的集群。另外，积极响应中央提出的《中国制造 2025》，力争将滨海新区建设成为典型示范区，吸引更多更加优秀的企业以及人才来到天津，为天津智能制造的发展提供源源不断的动力。

4 天津市全面推进智能制造发展的精益化与智能化融合新模式

精益化，实质上是一种以消除浪费和提升效益为核心的理念。将智能制造与精益化的相关概念对比可知，二者相互辅助、互利互惠，智能制造将精益化作为基础的发展理念，精益生产将智能化作为发展的技术手段，其共同目标都是改善企业效率、提升企业效益。因此，制造业要想获得更好的发展，必须要走精益化与智能化融合之路。

第一，精益化与智能化融合发展，能为企业提供坚实的理论基础和高效的技术手段，减少不必要的投入和浪费，提升企业的效益，加速制造企业的发展，加快实现中国制造 2025年计划。第二，为了实现制造业精益化与智能化的高效融合，必须从生产、管理、供应链这 3个方面都进行精益化与智能化的融合，建立符合天津制造业发展环境的精益化与智能化融合发展体系，使精益化与智能化的融合能够更高效地实施。第三，天津各制造企业的精益化与智能化程度差别较大，精益理念是智能制造的基础，精益化水平跟不上，会严重影响智能化与精益化的融合，导致智能制造无法取得满意的成果。

天津政府应总结现有企业的经验，帮助制造企业制定符合企业自身发展要求的智能化与精益化融合发展规则，确保企业能够规范化地走智能化与精益化融合之路，如图1所示。

图1 企业推进精益化与智能化融合新模式框架图Fig.1 Framework diagram of new model for enterprises to promote lean and intelligent integration

我国制造业与其他工业发达国家相比，主要的差距存在于企业效率和企业效益上。只有在充分认识到精益化与智能化融合对智能制造业发展重要性的前提下，促进精益化与智能制造的深化融合，通过智能化的新技术，再结合精益化的理念，改变之前落后的生产技术和生产模式，才能夯实智能制造的基础，推动智能制造的发展，加快中国制造 2025计划的实现，加速我国从制造大国向智造强国转变。