以智能装备为突破口，推动传统产业智能化发展

邵斌 刘晨曦

摘要：全球产业链价值链正在重塑，推动制造业智能化发展已成为世界各国抢占全球制造业制高点、寻求经济新增长点的共同选择。我国传统产业智能化、柔性化、服务化、高端化转型发展不断深化，引发了一系列融合创新应用与变革，为传统产业转型升级带来历史性发展机遇。然而，我国距离制造强国仍存在一定的距离，自主创新能力弱，关键核心技术与高端装备对外依存度较高，难以满足传统产业高质量发展的迫切需求，亟待通过系统布局、夯实基础、重点突破、开放合作等方式，实现智能装备的突破发展，推动传统制造业智能化转型。

关键词：智能装备;传统产业;智能化

1 智能装备发展正当其时

装备制造业是国之重器，是制造业的基石。中国是制造业第一大国，制造业是中国经济的“定海神针”，而中国制造业这头“大象”，以沉稳的速度迈进多年，体量大、步伐重，在这个瞬息万变的数字化时代，如何能实现一场“轻盈转身”、让行业内无论体量大小的企业都能享受到数字化的成效，成为了中国制造业转型最大的难点和痛点。由于中国制造业多年来在各个环节上的“野蛮生长”，企业发展水平良莠不齐、强弱悬殊，导致了数字化进程上的“千企千面”。中国制造业想要实现数字化、智能化的全方位落地，必须选取一艘恰如其分的“破冰船”，它不仅要灵活机动地根据企业需求实现内部组织架构和管控机制的数字化，同时还要助力打通产业上下游的交流壁垒，共赢共生，塑造良好的制造业生态系统。

事实上，大多数的中国制造业企业受限于规模、能力、经济等要素，很难凭一己之力，制定出系统完善、且兼具落地实操性的数字化模型。如今，大多数成功实现数字化转型的企业，都借助了具备数字化转型咨询与规划能力的“外脑”，于是智能制造行业无论是在全球还是我国都得以快速发展。2020年，我国智能装备产值规模达20900亿元。

1.1经济转型机遇

改革开放以来，我国制造业快速发展，建成了门类齐全、独立完整的产业体系，确立了制造业大国地位。然而，我国制造业大而不强，具有劳动力密集、资源消耗大、自主创新能力弱、信息化智能化水平不高等特征。同时，我国人口红利逐步消退，劳动力成本持续上涨。根据国家统计局数据，自上世纪90年代起，我国人口老龄化速度开始加快，65岁以上老年人口已经从1990年的6368万迅速增长到2019年的1.76亿，占总人口比例达到12.6%。我国劳动力单位成本也不断上升，我国制造业职工平均工资从2008年的24404元增长到2020年的62610元。面对上述情况，通过推行智能制造，实现机器换人，提升生产效率及节约劳动力成本，成为应对新常态，实现转型升级和新旧动能转换的必由之路，而下游广阔的应用领域将为智能装备提供良好的市场机遇。

1.2政策支持体系

我国在智能装备领域的支持政策脉络清晰、延续性强，不仅为我国智能制造行业快速发展提供了良好的机遇，更充分说明了其对经济发展的关键作用。2006年，国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，纲要提出要重点发展流程工业自动化，以及包括传感器、智能化检测控制技术、装备和调控系统在内的关键零部件和前沿技术，鼓励智能制造与应用技术，并将高档数控机床与基础制造装备重大专项确定为十六个国家科技重大专项之一。2010年，国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，明确了高端装备制造的战略性定位，并提出了加快培育和发展智能装备产业的具體任务。2015年国务院发布《中国制造2025》这个制造强国的十年行动纲领，文件将高端数控机床和机器人列为重点发展的十大领域之一。2020年，国务院发布的《“十四五”规划纲要》，再次明确要大力推进战略性新兴产业的发展，加快壮大高端装备制造业，着力培育集成电路、机器人、高端数控机床等。

1.3技术创新加速

我国高度重视，大力培育发展5G、物联网、大数据、云计算等新型制造基础设施，在我国举国体制作用下，诸多领域取得了先发优势。首先，以5G为代表的信息通信技术（ICT）产业已达到世界先进水平，中国是第一批实现5G商用的国家之一，在网络建设、用户发展、终端模组等方面，均走在了世界前列。其次，我国工业互联网已覆盖原材料、装备制造、消费品、电子、石化、钢铁、航空航天等30余个国民经济重点行业，涌现出海尔COSMOPlat、宝信xInPlat等一批知名工业互联网平台。再次，我国计算产业发展迅猛，云计算市场规模快速扩大（2020年为1958亿元），边缘计算成为行业热点，超级计算进入快车道，新型算力网络体系逐步构建成型。

得益于有利的发展环境，我国智能装备行业上市公司数量迅速攀升。目前国内智能装备行业的上市公司主要有三一重工、航发动力、中航重机、航发科技、航发控制、中航光电、中国卫星、中国中车、中国中铁、汉钟精机、华东数控、华明装备、秦川机床、沈阳机床、海天精工、华中数控等。

2 我国智能装备产业存在的问题

2.1国际厂商优势仍然明显

在智能装备领域，我国起步较晚，发达国家不仅确立了先发优势，而且在相关领域进行了长期大力的投入，依靠在基础科学研究等方面的积累和优势，以及对核心技术和国际标准的垄断，在数字技术领域逐步建立起了深沟壁垒，形成了在新型制造基础设施方面的领先优势。反观国内，尽管有少数头部企业通过整合资源、高效运营等方式在细分领域打开了缺口，但由于起步较晚，国内相关企业普遍在研发实力、企业规模、人才吸引力、品牌认可度、抵御风险能力等方面处于弱势地位，导致我国对进口智能装备的依赖度一直维持在较高水平。

2.2专业人才依然紧缺

虽然机器换人可以替代大量的简单劳动力和一般技术工人，但随之而来的是对智能装备技术研发人才、操作及维修人员的大量需求。智能装备行业多为定制生产，项目研发、设计、加工、装配、安装、调试、维护等过程中包含了较多的客户个性需求，要求相关专业人才具有机械、电气、光学及信息化等复合知识背景、对下游行业深度的理解、以及丰富的实施经验。目前，我国智能装备产业发展中，产品研发设计人才、系统集成和应用推广人才、设备操作/调试/维护等高技能型人才的缺口已经开始显现并呈现加剧态势。相较于我国智能装备市场的增长速度，相关专业人才存在较大缺口，影响我国相关产业的创新发展及推广应用步伐。

2.3核心技术的缺失

以机器人这颗“制造业皇冠顶端的明珠”为例，经过多年发展，国内企业基本掌握了机器人的设计制造技术，在精密传动技术、高性能控制和驱动技术、传感技术等方面的研究也有所突破，但在核心及关键技术的原创性研究、产品设计理论与方法研究等方面仍然存在较大差距，核心技术受制于人的局面尚未打破。究其原因主要有以下几个方面：一是自主创新能力薄弱，延续“863”计划中跟踪国外高技术的模式，很多企业的产品缺乏自主知识产权，在前沿技术和关键技术研发方面缺乏创意理念和原创性成果;二是产研脱节，科技成果转化能力低，科研领域的技术突破难以转化为具有市场竞争力的产品;三是研究缺乏体制机制支持，政府条块分割的管理体制导致缺乏长期稳定的运行机制，对机器人的基础理论、关键技术、前沿技术以及应用工艺等方面的研究缺乏持续支持，无法有效支撑产业发展。

2.4市场销售的制约

当前，自主品牌智能装备在推广应用过程中仍存在一些障碍。一是部分用户虽然在生产过程中使用了智能装备，但并未改进原有的生产工艺和生产组织模式，仅简单地将传统生产过程中的一個产业工人替换成了一台设备（例如机器人），并未完全释放智能装备的能力和效率。二是部分用户对自主装备仍存在一些认识误区。一些企业甚至不经过专业比选，便裁定国产装备难以满足精度和可靠性等方面的要求，对自主品牌装备的信任度、认可度仍较低。三是由于我国智能装备企业数量众多，市场竞争日趋激烈，导致产品良莠不齐，绝大多数用户在对行业缺乏深入了解的情况下，难以辨别优劣，导致市场对自主品牌装备整体信任的缺失。不少用户企业负责人表示，宁愿多花几万元，也不想承担购买自主品牌设备可能带来的质量风险。

3 推动智能装备发展的对策建议

3.1强化平台及配套设施建设

推进建设智能化云平台，开发智能系统服务共性技术，集成云化业务应用系统，打造云、边、端一体化的协同计算体系。加快制造业场景下的5G部署与创新应用，提升传统产业工业互联网大数据资源管理能力，鼓励开展企业内网和外网的升级改造。在智能化改造过程中，注重推进行业工业互联网平台建设，实现行业制造资源的汇聚共享、优化配置与高效协同，打造行业数据枢纽，打通企业内部、产业链上下游、产业链之间的数据孤岛，赋能行业数字化转型，提高企业生产经营效率，促进产业创新变革。建议培育传统产业工业互联网平台应用新模式，提升产业链网络化协同能力和应对公共紧急突发事件的能力。鼓励行业组织建设公共服务平台，完善行业组织工作制度，提高行业素质，加强行业自律，抵制无序和恶性竞争。

3.2完善人才梯次培养体系建设

加强高端人才引进和培养力度，对于掌握核心技术的拔尖人才实行个税优惠等激励政策。建立既懂产业又懂装备还懂软件等信息技术的跨学科综合人才培养机制，鼓励高校针对行业、企业发展设置智能制造理论、实践等学科;智能制造试点示范企业与高校共建开放、共享、生产教学融合的智能制造实训基地;校企共同研究制定并大力培养行业智能制造转型发展所需人才。鼓励和支持技术研发人员和生产管理人员参加国内外高层技术交流和培训教育活动，强化应用型、技术技能型人才开发培训;积极利用职业学校等，强化技术工人培养与供应。支持举办专业技能大赛，及时发现和培育工程技术人才。做好转岗人员培训，为智能装备推广应用创造人员输送、转岗的顺畅途径。

3.3夯实产业创新能力

建立健全创新体系。完善和健全国家智能装备创新中心、工程（技术）研究中心、国家重点实验室等功能和机制，加强基础共性技术研究和技术扩散，不断提升行业服务能力。鼓励产学研用联合构建智能装备协同设计平台，推动硬件系统、软件系统的标准化和模块化，提升新产品研发效率。支持重点企业建设技术中心、工程（技术）研究中心、工程实验室等研发机构，增强技术创新能力。

加强核心技术攻关。整合优势资源，聚焦产业发展重大技术需求，突破一批关键共性技术。跟踪国际智能装备技术发展趋势，加强国际合作交流，研发一批前沿技术，推动我国智能装备网络化、智能化发展。

3.4强化自主品牌智能装备的推广应用

加强较成熟应用领域的新产品推广。在汽车、电子、金属加工、轻工、纺织、建材、医药等较大规模应用智能装备的领域，着力推广自主品牌装备的示范应用，在激发市场新动能的同时，为自主品牌装备提供迭代升级的空间，全面推动我国制造业智能化深入发展。

培育细分领域产品和服务品牌。抓住我国传统制造业转型升级的市场机遇，以推动制造业转型升级、向数字化、智能化发展为抓手，在卫浴、陶瓷、光伏、冶炼、铸造、钣金、五金、钢结构、家具、轨道交通、物流等细分行业，着力推动喷釉、修胚、抛光、打磨、焊接、喷涂、搬运、码垛等领域的系统集成服务，形成标准化解决方案加以复制推广，打造我国智能装备产品和服务品牌优势。

推进关键零部件的示范应用。支持我国智能装备关键零部件产品应用，重点推动减速器、控制器、伺服电机、传感器等关键零部件和工业软件的示范应用。

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