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成都制造业智能化发展路径

2021-08-13

科技和产业 2021年7期
关键词:成都市制造业智能化

张 萌

(中共成都市委党校,成都 610000)

习近平总书记在2019 年12 月召开的中央经济工作会议上强调“要健全体制机制,打造一批有国际竞争力的先进制造业集群,提升产业基础能力和产业链现代化水平。”党的十九届五中全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,完善国家创新体系,加快建设科技强国。要强化国家战略科技力量,提升企业技术创新能力,激发人才创新活力,完善科技创新体制机制[1]。智能制造是制造业智能化升级发展的主要抓手,中国已明确将其作为建设“制造强国”的主攻方向。工信部2016 年颁布的《智能制造发展规划(2016—2020)》中,将智能制造定义为“基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式”[2]。先进制造业是制造业融入、吸纳各种高新技术的产物,以智能制造为主攻方向,实现制造业的智能化,是将中国制造业从价值链中低端提升到中高端的重要途径。智能制造通过人工智能、大数据、云计算等前端科技引发制造业加速向智能化转型。上海、苏州、深圳等城市一直是中国智能制造的主阵地。成都市在全国各省加快制造业智能化发展、推动高质量发展的大背景下,以拉动经济增长为主要目的,通过高新技术突破来推动生产力提高和经济增长。智能制造的发展,一方面会拉动其现实载体相关的信息通信、新材料、先进装备制造等产业发展;另一方面又驱动传统产业的变革和新兴产业的发展。分析成都市制造业智能化转型现状,深入研究和优化智能制造的技术创新、产业融合、人才培养、成果转化等多方面的发展路径,加快实现成都市制造业的智能化转型,对于成都市拉动经济高质量发展具有重要意义。

1 国内外制造业智能化发展现状

1.1 国际现状

推进制造业智能化转型是推动地方经济高质量发展的必然趋势。利用移动互联网思维,在工业领域建一个企业生态,企业变成可视化,借助工业互联网将企业数据连接起来,从底层数据管理开始,实现一个透明工厂,打造一个智能化转型的生态。智能制造作为新一代信息技术与先进制造技术深度融合的新型生产方式,是新工业革命的核心与引领,正深刻改变全球工业技术体系、发展模式和竞争格局。2019 年5 月24 日,《世界智能制造中心发展趋势报告(2019)》在北京发布,该报告由独立第三方城市大数据分析机构标准排名城市研究院,联合经观城市与政府事务研究院共同制作完成。在经历了互联网泡沫和经济危机之后,世界各国重新意识到制造业的重要性,智能制造为各国提供了发展和转型的机遇。美国政府2011 年启动先进制造业伙伴计划,次年实施美国国家制造创新网络计划,后称为美国制造业计划。德国政府在2011 年提出工业4.0 的国家战略,2019 年11 月29 日上午,德国联邦经济和能源部部长阿尔特迈尔召开新闻发布会,正式公布《德国工业战略2030》,旨在有针对性地扶持重点工业领域,提高工业产值,其核心目的也是为了维护和发展德国工业的高度繁荣。英国、法国、日本也提出了类似的计划,以促进本国工业的振兴和发展。中国政府2015 年印发《中国制造2025》作为实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。全球部分国家智能制造布局见表1。

表1 全球部分国家智能制造布局

在全球城市竞争中,制造业智能化转型正在成为重塑世界各城市产业竞争力的关键因素。据国际权威机构预测,未来几年全球智能制造市场将飞速发展,复合年增长率将达到10%以上。中国拥有全球最大的数据基础和智能制造市场,凭借硬件改造基础好、市场增量可观等优势,已逐渐成为全球智能制造市场领头羊之一。同时由于劳动力成本上升和工业技术进步等原因,中国的工业自动化程度也在迅速提升。

智能制造装备是制造业智能化转型的主要实现载体,3D 打印、工业机器人等核心产业保持高速增长。中国制造业起步较晚,硬件设备和厂房相对欧美企业总体较新,更容易实设备连接和智能改造。目前,中国是世界第一大机床消费国,年度数控机床的市场规模超过3 000 亿人民币,占全球机床市场1/3;中国同时也是世界第一大工业机器人市场,市场规模约占全球1/3,但国内机器人普及程度远未达到发达国家水平,工业机器人密度与发达国家仍有差距,未来市场增量巨大。

1.2 国内现状

近年来,中国经济发展已由高速增长转为高质量发展阶段,工业高度发展时期已过,进入新常态,尽管制造业增加值在全国GDP 总量中的比重呈下滑趋势,但以制造业为代表的实体经济才是中国经济高质量发展的核心力量。目前,中国仍然处于“工业2.0”(电气化)后期阶段,产业结构不合理,行业整体信息化水平不高,“工业3.0”(信息化)还有待进一步普及,“工业4.0”(智能化)正在尝试尽可能多地做一些示范,制造智能化和信息化正在逐步铺开布局。从传统制造走向大规模个性化定制,由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式的转变,要求建立一个高度灵活的个性化、数字化和高度一体化的产品与服务生产体系。

中国积极培育经济发展新动能,大力推进制造业智能化转型,先后出台了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》《智能制造发展规划(2016—2020)》等系列配套政策,通过系统解决方案供应商培育、引导新技术与先进制造业融合创新、试点示范等举措,积极推进制造业智能化转型。近年来,国内主要城市加快布局智能制造相关产业,以装备整机制造为重点、以示范应用为引领、以特色园区为载体,整合资源要素,形成了环渤海、长三角、珠三角和中西部等四大各具特色的产业聚集区。其中环渤海地区的智能制造产业具有良好的科技基础,产业结构偏向重工业;长三角地区是智能制造发展综合实力最强劲的区域,集聚了众多国内外智能制造领域龙头企业,智造产业结构完备,研究机构众多;珠三角地区具有较完善的工业体系和雄厚的电子信息产业基础;中西部地区的智能制造起步相对较晚,但厚积薄发,后发优势强劲。随着四大产业聚集区制造业智能化转型的发展,涌现了上海、深圳、北京、苏州等智能制造指数位居前列的城市。其中上海市一直处于全国领先地位,智能化推进领先,研发经费支出占比高,打造了国内最大机器人制造基地,工业机器人产业规模位居全国第一;深圳市信息技术产业发达,先进制造业产业占比大,示范项目数量多范围广,同时具有很强的人才聚集优势;苏州市工业基础雄厚,传统制造业发达,信息基础设施和电子信息产业发达,具有智能化升级的各项条件,应用前景十分广阔。

表2 所示的“2019 世界智能制造中心城市潜力榜”的评价体系主要由科研水平(25%)、智能生产(25%)、产业融合(20%)、发展潜力(15%)及政府扶持(15%)这5 个一级指标构成,在这5 个一级指标下,又分别设有15 个二级指标和23 个三级指标,并最终对这50 个城市的表现进行排名。根据报告智能制造指数样本平均水平0.464 2,中国城市智能制造平均指数为0.438 7,不仅远低于国外城市平均水平0.484 2,也低于平均水平,中国22个样本城市中仅有6个城市高于平均水平。其中,中国城市上海位列榜单第2、深圳第5、苏州第8、天津第10、北京第15,重庆第20。而美国所有样本城市均高于平均水平。而成都的智能制造指数为0.388 3,排名第45 位,在国内的排名第18 位,可见仍有很大的发展空间。

表2 2019 世界制造中心城市潜力榜

2 成都市制造业智能化发展现状分析

2.1 加速转型智能化,着力补齐产业链

近年来,成都市持续推动制造业高质量发展,智能装备制造基础扎实,获批建设国家新一代人工智能创新发展试验区,西门子成都工厂入选全球工业4.0 样板工厂。围绕产业培育和应用推广,重点发展智能制造装备及产品,培育国内重要的智能制造装备产业集聚区。着力补齐产业链短板,从控制器等关键零部件制造扩展到伺服系统和机器人本体制造、高档数控机床,实现了从单机制造到柔性制造系统的扩展,增材制造实现了3D 打印设备的自主研制,引入了发那科、哈工大机器人等国内外一流智能装备企业。成都先进制造业产业功能区(部分)布局见表3。

表3 成都先进制造业产业功能区(部分)布局

成都市先进制造产业基础好,电子信息近万亿工业产值,医药健康是下一个万亿级产业,汽车产业、轨道交通产业支撑有力,稳步发展,政府围绕重点产业开展生态圈建设,产业龙头聚集,配套企业蓬勃发展,为制造业智能化转型提供了有力的条件。下一步,成都市将突出原油产业优势,聚焦机器人、传感控制、工业软件、系统集成服务等四大主攻方向,重点发展成套装备,焊接、搬运和巡检机器人,但与上海、深圳、苏州等城市相比,仍有较大差距。

2.2 技术研发实力雄厚,高校科研优势突出

成都市拥有科教资源富集“硬实力”,国家“三线建设”以来的国家科技资源布局,成为全国第5 的科教资源密集区。高校院所、优势学科、人才规模等多项指标位居全国前10 和中西部前列,聚集中国电子科技集团公司第十研究所、滴二十九研究所、第三十研究所、核动力院、成都飞机设计研究所等大型央企、军工科研院所,同时拥有国家重点实验室、国家工程技术研究中心等国家级创新平台百余项。面向制造业转型升级需求,发力工业互联网,创建制造业领域工业大数据样板工程,建设工业大数据公共服务云平台,打造国家级工业大数据产业集聚基地,构建工业大数据领域跨界协同创新生态系统等。成都制造业智能化转型重点创新载体见表4。

表4 成都制造业智能化转型重点创新载体(部分)

2.3 创新主体培育力度增强,创新人才激励政策加大

成都市是全国首批、中西部唯一的中国软件名城,是中国中西部地区软件服务业发展的领军标杆城市,为制造业高质量发展奠定了良好基础。数字化正成为引领传统工业企业实现下一阶段增长的重要驱动力量。成都市聚集了西门子、ABB 等国际工业软件巨头,宝信软件、金蝶软件、浪潮集团等国内龙头企业,航天云网等软件平台企业,领先的机器人技术和定制化的自动化解决方案能够帮助企业全面实现自动化改造,并提供融合了物联网、工业大数据和行业经验的数字化解决方案,将生产效率和创新能力推向新的高度。同时,成都本土也涌现了东方电器、中电九天等智能科技服务公司,有丰富的行业基础和信息化经验,工业软件产业具有一定规模。部分企业创新能力及方向见表5。

表5 成都市重点装备企业创新能力及方向(部分)

成都市坚持“人才是第一资源、第一要素”的理念,围绕中心、服务大局,大力实施人才优先发展战略,以“推进人才工作格局性转变”为目标,在体制机制改革、创新人才政策、扶持人才发展。瞄准产业转型升级产生的“人才缺口”,紧扣产业链需要大力引进一批新一代信息技术、智能制造等领域高层次领军型人才和国际顶尖团队,充分发挥了高层次人才对推动制造业智能化发展的集聚和引领作用。

3 成都市制造业智能化发展的主要优势和短板

3.1 产业化程度较低

成都市拥有数量较多的高校和科研机构,科研资源丰富、科研实力突出、技术研究水平处于国内领先地位。但大部分高校和企业的技术研发都集中在定制化需求上,没有形成可批量复制的产业推广产品和技术;智能制造技术研发对企业支撑较弱,没有形成具有市场竞争力的标准产品和技术;未能较好利用科研资源优势,研发成果转化率低、学研和产用脱节、公共服务开展规模较小、未能形成集聚效应。总体来看成都市制造业智能化转型产业化的程度较低。

3.2 试点示范效应较弱

成都市制造业智能化转型推进工作已经取得一定成绩,目前电子信息制造、汽车制造等领域应用水平领先,重型装备制造业研发及应用卓有成效。但成都市制造业智能化发展水平仍然在副省级城市中排名靠后,成都飞机工业(集团)有限责任公司承担的“航空产品智能制造信息系统开发体系”示范项目的试点示范效应未能完全显现,除重型装备制造、电子信息制造、汽车制造外的其他产业未能形成大规模应用,试点建设示范效应未能完全显现。

3.3 政策支持力度不足

近年来,成都市政府先后发布《关于营造新生态发展新经济培育新动能的意见》《关于促进装备制造产业高质量发展的实施意见》等政策均将加快构建特色鲜明、优势突出、竞争力强的制造业智能化转型产业生态圈列入发展重点,目前已经形成4 个重点产业功能区。但成都市缺乏制造业智能化转型研发设计、检验检测和标准认证等公共服务平台,企业诊断及项目支持和主要发展产业结合不够,政策支持力度与对标城市相比偏弱。

3.4 人才配套服务不健全

成都市对研发型企业和研发人才的吸引力逐渐增强,国内外企业尤其电子信息产业,在成都分别引进、新建研发中心或重要技术研发与服务部门,人才载体建设初见成效。同时,受成都经济发展及人才政策的推行等多方面因素影响,成都已成为周边城市和沿海主要城市的人才转移重要落点,人才引进效果明显。但高科技人才会面临组建家庭、子女教育等一系列具体的现实问题,成都市人才配套服务尚不健全,容易导致引进的人才外流。

4 成都制造业智能化发展的目标和路径

成都市智能化改造市场潜力大,装备产业基础好,智能装备产业体量大,科研资源丰富,产业发展具有先天优势。同时,依托高校和科研院所,成都市已经完成技术和科技人才两大生产要素资源聚集。但核心技术仍然受制于人,产学研用合作没有得到广泛应用,龙头企业带动作用发挥不足。研发成果转化率低,学研和产用脱节,公共服务开展较少。基于成都市制造业智能化转型发展现状,提出以下几点发展建议。

4.1 加强顶层设计,优化产业结构

把握全球科技发展态势和中国制造能级提升趋势,借鉴吸收国外发达城市、国内先发城市的先进经验,从产业视角加强顶层设计,绘制发展蓝图,与成都市新经济产业布局融合,从战略路径、产业融合、体制机制优化、人才队伍建设等方面制定全面的发展规划。针对产业的专项发展制定落实配套文件。按照产业集聚、创新融合、功能聚合的原则,动态调整产业功能区布局,同时针对战略规划进行滚动修编,与当前的形势相适应,不断加强发展制度环境建设,形成和维护有效市场资源配置机制,营造有利于制造业高质量发展的公平竞争环境。同时,在加快制造业智能化转型的进程中,形成各类产业比例恰当,大中小企业协同、上下游产业协调的格局十分重要。因此,在推进产业功能区建设的过程中,应该聚焦细分领域的发展,立足于自身基础,挖掘优势大、能突破的领域,重点推动工业机器人、智能传感器、研制智能AGV 系统,形成专业化、特色化的产业功能区和行业示范聚集地。

4.2 夯实产业基础,实行精益管理

目前成都市制造业智能化转型进程中的很多薄弱环节在于产业基础不牢固,在国内大循环和国际国内双循环的大格局下,有必要实现产业基础高级化。围绕信息化技术开展应用基础研究、重大关键共性技术研发及产业化,建立起协同创新机制。定期遴选一批产学研用合作项目,给予资金资助予以重点支持。加强产学研合作的长期性和紧密性,采用成果转让、技术开发、共建实体、人才培养、校企联盟、公共服务平台、科技园等多种产学研合作模式,聚合省内外高校乃至海外高校、科研机构、企业资源。企业给优秀科研人员提供开源的数据,并建立起回馈系统与认证体系,训练实操技能。这一产学合作模式,既能培养出更多专业人才,又能加速工业人工智能的发展,促进现有的协同平台资源整合,推进技术交流与合作。始终坚持政府引导、企业主导,搭建线上、线下开放共享行业平台,通过线上线下资源对接,为产学研各方面提供真实有效的技术供需信息,促进工业数据积累,夯实产业基础。同时,需要克服管理粗放和基础管理薄弱等壁垒,实行精益生产,培养精益思维。

4.3 着力技术创新,推广行业应用

新时代下,5G、人工智能、工业互联网等高新科技的出现,不仅加快了制造业的智能化转型和升级,也催生了很多新兴产业。成都市应适应新时代要求,积极推动核心技术攻关,

加快制造业智能化转型,包括工艺智能化、流程智能化、管理智能化和产品智能化,重点发展工业机器人、数控机床、智能传感和重要支撑软件系统。加大试点示范项目推广和展示,认真总结各省市智能制造试点示范项目实施情况,选取实施效果好、示范性强、经验可推广的项目予以重点跟踪,学习先进经验,统筹试点示范选拔、总结、推广工作。加强制造业智能化转型工作专题宣传,分领域分行业促进智能制造成功经验交流与推广应用,推动智能制造装备制造商、系统集成商、整体解决方案服务商与有需求企业进行对接与交流,通过多种渠道、多种范式传播智能化转型理念。定期组织相关机构参加专业化展会,加强新技术、新模式、新经验的宣传、交流和推广,引导企业开展数字化、网络化、智能化改造。

4.4 培育龙头企业,培养成都品牌

引进世界一流的智能装备企业、工业软件企业和科研服务机构,鼓励国内外高精尖公司在成都市设立智能制造研发平台、培训中心,建设智能制造示范工厂。大力培育一批骨干企业,针对成都实际,在系统集成、工业软件、工业互联网等领域,加强政策倾斜,推动此类企业成为技术创新决策、研发投入、科研组织和成果转化的主体,培育一批核心技术能力突出、创新能力强的企业,推动其加速成为行业领头羊,建立健全龙头企业认定、成长、淘汰机制,整合涉企资源要素,出台培育优惠政策。同时,优先选用成都市符合条件的智能制造企业本土产品及服务,推动数据要素汇集,打造智能制造产业集群,培养一批能够实现国产替代的成都品牌,壮大一批本地系统集成供应商,发展一批工业App 服务提供商,形成产业生态圈。

4.5 打造人才高地,营造服务环境

制造业智能化转型的核心在于创新团队,而创新团队的核心就是技术骨干和人才。积极推动相关领域人才进入“蓉漂计划”,对于特需人才和智库专家,视其个人贡献给予奖励。

在实施人才安居计划的过程中,关注高层次人才的精神文化需求,创造适合他们发展的环境,包括生活上、精神上,不断提升服务品质,为其提供在成都就医、子女就学的绿色通道等便捷服务,同时,积极引进一批高端医疗机构、教育机构、保险机构,保障高层次人才能够有效享受到更具保障的柔性化公共服务,使其可以在不同的城市找到归属感,在工作中不断实现自我价值。成都市在打造新时代下高端制造业聚集的战略性新型产业高地的同时,也应同步打造服务优质高效、充满活力的创新创业人才集聚高地及配套完善、宜业宜居的产城融合发展高地。

总体来说,中国工业制造发展至今经历了机械制造(工业1.0)、流水线、批量生产,标准化(工业2.0)、高度自动化,无人化生产(工业3.0)和智能化生产,虚实融合(工业4.0)阶段。目前成都市制造业的生产力水平跟上海、深圳、苏州等地仍存在很大的差距,工业2.0 和工业3.0 时代的大工业生产形成的理念、习惯和思路并未普及,迈向工业4.0 仍有很长的路要走。成都市推动制造业智能化转型应把握世界新技术革命和产业变革的发展趋势,以行业应用为抓手,集中力量推动智能制造在电子信息、生物医药、汽车、轨道交通等成都市重点产业及其配套产业中的应用,力争与重点产业快速融合,形成推动力或新的生产力,推动成都市核心产业实现产业升级或突破。围绕一个产业,相关企业和机构处于同一个地理空间,发挥集群效应,打造具有国际影响力的产业集团,是加快成都市制造业智能化发展的重要手段和任务。同时,明确人才为本这一宗旨,保证创新体系的完善和创新链的畅通,归根结底还是人才,培育和引进各类创新人才是创新的灵魂所在,是制造业创新发展的根本。更需要不断壮大本地服务商,建设工业互联网服务平台,加快布局万家企业上云从智能制造供给侧和需求侧两端发力,从注重量的扩张到注重质的发展转变,从要素驱动向创新驱动转变,推动制造业向数据驱动型创新体系和智能化发展模式转变。

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