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天津市智能制造发展战略研究

2021-12-31臧冀原王柏村

科技管理研究 2021年15期
关键词:天津智能

臧冀原,王柏村,李 洋,郑 奇,薛 塬

(1.中国工程院战略咨询中心,北京 100088;2.浙江大学机械工程学院,浙江杭州 310027;3.天津大学材料科学与工程学院;4.曼德产业协同创新设计院,天津 300350)

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。党的十九大以来,习近平总书记多次指出:“要推进中国制造向中国创造转变,中国速度向中国质量转变,制造大国向制造强国转变”。坚定不移发展先进制造业,推进制造强国战略,是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分,是实现中华民族伟大复兴的重要基础和主要支撑,更是天津加快推进制造业智能转型、建设全国先进制造研发基地,进而实现新旧动能转换和高质量发展的重要途径和必由之路。智能制造是一个大系统,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题,智能制造云和工业互联网是支撑智能制造的基础[1]。智能制造目前已经形成了3种基本范式,即:数字化制造、“互联网+制造”、新一代智能制造[2-3]。为深入贯彻习近平总书记“三个着力”重要要求和对天津工作的一系列重要批示指示精神,天津市紧抓京津冀协同发展重大战略机遇,立足全国先进制造研发基地功能定位,以新发展理念为引领,以智能科技产业为突破口,以智能制造为主攻方向,推动制造业高质量发展。

本研究遵循数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造3个基本范式,按照3个基本范式“并行推进、融合发展”的技术路线,结合国内外智能制造先进经验的比对研究,运用实践调查法,先后前往北京、浙江、福建等国内智能制造先进地区,天津市滨海新区、武清区、北辰区等16个区,丹佛斯、天士力医药集团、长荣科技、一汽丰田、中芯国际、宜科电子、中汽工程、天津百成、中国华能等400 余家重点企业开展专题调研,对企业智能制造实施背景、存在问题、机遇与挑战、解决方案以及下一步实施计划进行了详细调研。运用典型案例分析法,编制《天津市智能制造重点企业调研问卷》,针对2018—2019年获得天津市智能制造专项资金支持的共3 批、606个项目进行全覆盖发放,回收有效问卷涉及257 家企业、共309 份,经过深入分析、深度挖掘数据和信息,提供了宝贵的样本支撑和现实参考;同时展开了天津市智能制造发展战略和实施路径研究工作。以期凝炼天津经验、汇聚天津智慧,为传统产业智能化升级改造树立“天津样板”,为国家制造强国战略提供“天津方案”、贡献天津力量,并为天津市委、市政府提供决策依据,为打造“天津智港”提供战略参考。

本研究分为以下7个部分,第一部分分析天津市智能制造发展背景和重大意义,第二至第四部分厘清天津发展智能制造的产业基础、发展现状、存在的主要问题及约束因素,第五、六部分讨论天津智能制造发展的总体战略目标、发展路径和重点任务,第七部分提出天津智能制造发展的保障措施。

1 天津发展智能制造的背景和意义

1.1 智能制造引领和推动新一轮工业革命为天津发展提供历史机遇

当今世界,大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术飞速发展,与实体经济的融合日益广泛深入。由此形成的新一代智能制造技术逐步成为新一轮工业革命的核心驱动力,引领制造业发展理念发生重大而深刻的变革,重塑技术体系、生产模式、发展要素及价值链,为我国制造业实现跨越发展提供了契机[1,2,4-6]。天津是中国北方最早的开放城市和近代工业发源地,工业历史悠久、门类齐全、基础雄厚,研制出了新中国第一台电视机、第一块手表、第一辆自行车、第一台汽车发动机和第一辆无轨电车,“天津制造”一度成为新中国工业发展的时代骄傲和国家名片。近年来,天津抢抓制造业发展战略机遇,积极推进人工智能与实体经济深度融合,涌现出一大批以智能制造为核心的新产品、新模式、新业态,具备了智能化发展的基础。智能制造作为经济发展和科技创新的重要交汇点,为推动“天津制造”加速向“天津智造”迈进,提供了前所未有的历史机遇。

1.2 京津冀协同发展国家战略为天津发展智能制造赋予时代使命

京津冀地区作为我国科技资源最丰富、产业链条最完整、开发开放最前沿、政策优势最集中的地区之一,肩负着建设世界级科技和产业创新中心、引领我国参与新一轮工业革命的重大使命。天津作为京津冀世界级城市群枢纽城市和海上门户,承担着作为京津冀区域对外开放口岸和服务窗口的重要任务,具备全方位支撑国家发展战略的先决条件。发展智能制造,有助于充分发挥天津在京津冀地区的枢纽作用,立足河北产业智能化转型升级需求,对接北京在科技研发和原始创新方面的丰富资源,打造设计研发、技术转移、成果转化、知识产权交易、产业化落地等协同创新服务平台,构建京津冀智能制造“创新-转化-应用”产业生态体系,输出天津产品、天津方案、天津模式,为京津冀协同发展提供一套可借鉴、可复制、可推广的经验模式。

1.3 天津实现高质量发展迫切需要智能制造的强大动力支撑

党的十九大报告指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。近年来,天津深入贯彻落实“三个着力”重要要求,以新发展理念为引领,以智能科技产业为突破口,调整产业结构、转变发展方式、更换增长动力,推动传统支柱产业快速更新迭代,新兴优势产业逐步发展壮大,高质量发展的效益初步显现。目前,天津仍处于新旧动能转换的关键时期,传统产业对经济的支撑作用逐渐降低,新兴产业对经济的带动作用尚且不足,亟需加快培育实体经济新引擎。加快发展智能制造,不仅有助于全面提升研发、生产、管理和服务的数字化网络化智能化水平,提高生产效率和产品质量,降低生产经营成本,减少能源消耗,实现精益生产、科学管理和绿色发展,还将带动众多新技术、新产品的快速发展,催生出一大批新业态、新模式,为高质量发展注入新动能,助力天津实现质量变革、效率变革、动力变革。

1.4 坚定不移把发展智能制造作为建设全国先进制造研发基地的主攻方向

面对以智能制造为核心技术的新一轮工业革命,我国从国家层面确定了建设制造强国的总体战略,提出了以智能制造为主攻方向的发展路径。全国各省市纷纷布局智能制造,大力实施智能化改造升级,广东、江苏、浙江等地已经具备向更高水平迈进的基础。当前,天津制造业总体处于“工业2.0、3.0”阶段,数字化制造仅在重点行业得到推广应用,数字化网络化制造仍处在试点示范阶段,距离打造全国先进制造研发基地的目标还有一定差距。必须坚定不移把智能制造作为主攻方向,以战略性新兴产业为引领,以先进制造为支撑,以研发创新为动力,推动制造业不断向产业链、价值链高端延伸,打造智能制造“名城”,打造“天津范式”,为制造强国提供“天津样板”、贡献“天津智慧”。

2 天津发展智能制造的优势及条件

天津依托百年工业发展积淀,拥有着雄厚的工业基础。以资源禀赋为底板,以政策资金为引领,一手抓新兴产业培育,以技术创新带动产业变革;一手抓传统产业转型升级,以产业变革带动经济发展。形成了一批优势产业集群,聚集了一批高端创新资源,打造了一批先进载体平台,为发展智能制造奠定了良好的基础。

2.1 区位优势

天津是“一带一路”的海陆交汇点、新亚欧大陆桥经济走廊的重要节点、东北亚地区重要的航运中心,陆海区域投资开发强度、市政基础设施、区域性和综合性交通网络建设水平在全国均处于前列,为智能制造各类要素的流通提供了极大便利。天津港航道等级达到30 万t,集装箱吞吐量超过1700 万标准箱。滨海国际机场旅客吞吐量达到2381 万人次,货邮吞吐量22.6 万t,开通邮轮旅客直通车,实现海空联运旅客无缝衔接。作为金融创新运营示范区,天津市推出金融服务实体经济创新产品近600 项,天津自贸区金融改革30 条措施全部落地,金融租赁保持国内领先,资产总额占全国1/4,飞机、国际航运船舶、海工平台等跨境租赁业务总量占比均达到80%以上。作为改革开放先行区,承诺制、标准化、智能化、便利化“一制三化”审批制度改革启动实施,营造企业家创业发展良好环境的“天津八条”基本落实,推出“民营经济19 条”等一系列政策措施,天津自贸区国际贸易单一窗口、国际船舶登记制度创新试点等多项经验和案例在全国复制推广。

2.2 产业优势

天津工业历史悠久、门类齐全、基础雄厚,形成了较为完善的工业体系,涵盖39个工业大类,拥有26个智能制造相关行业。重点产业包括新一代信息技术、生物医药、新能源新材料三大新兴产业,航空航天、装备制造、汽车、石油化工四大传统优势产业,形成了具有天津特色的产业体系,具有发展智能制造的良好工业基础。新一代信息技术形成了人工智能、大数据和云计算、智能网联汽车、先进通信、智能安防、信息技术应用创新等优势领域;生物医药形成了生物药、化学药、现代中药、医疗器械为一体的完整产业链;新能源新材料具备了从基础研究、应用研究到产业化的全链条研发生产能力;航空航天形成了以大飞机、直升机、无人机、新一代运载火箭、卫星为一体的产业格局;装备制造形成了海工装备、高档数控机床、高技术船舶、电力设备等产业集群;汽车工业形成了设计研发、整车制造、零部件配套、试验检测等完善的产业体系;石油化工形成了包括原油加工、乙烯生产、精细化工在内的综合产业体系。

2.3 创新优势

拥有天津大学、南开大学、天津工业大学等多所知名高校,新一代人工智能发展战略研究院、天津(滨海)人工智能军民融合创新中心、清华大学高端装备研究院等科研院所,2019年,天津市综合科技创新水平指数达到81.17%,连续17年位居全国第三,其中科技创新环境指数位居全国首位;全市工业企业研发经费支出占主营业务收入比重达1.44%,位居全国前列;工业企业专利申请量达7 万件,占全市专利申请量的75%以上[7]。天津飞腾“神经网络芯片”等7个项目入选工信部“新一代人工智能产业创新重点任务揭榜挂帅项目”计划。聚集了国家级大院大所超过170 家,国家级企业技术中心64 家,市级企业技术中心657 家,国家技术创新示范企业20 家。2019年10 月,天津市获批建设国家新一代人工智能创新发展试验区,成为科技部发布《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》后的第一批国家新一代人工智能创新发展试验区。

2.4 政策优势

拥有国家自主创新示范区、自由贸易试验区、国家级开发区、国家双创示范基地等“金字招牌”,是我国政策优势最集中的地区之一。制定出台了《天津市加快推进智能科技产业发展总体行动计划》《天津市智能制造发展专项行动计划》《天津市关于加快推进智能科技产业发展的若干政策》等专项政策,设立了总规模100 亿元的智能制造财政专项资金,累计支持了四批911个智能制造项目,奖补资金达36.4 亿元,拉动工业技改投资增长27%。天津市财政出资设立政府引导基金,计划形成规模为2300 亿元的海河产业基金母基金,其中新一代人工智能科技产业专项母基金规模为1000 亿元,主要投向人工智能、智能制造、生物医药、新能源、新材料等新兴产业领域。新一代人工智能科技产业母基金设立总规模为300 亿元的子基金群,专门投向智能制造终端产品、传统产业智能化改造领域。2019年5月,依托天津市智能科技产业专家咨询委员会,海河产业基金管理委员会正式发布《海河产业基金新一代人工智能科技产业母基金投向指引目录(白名单)》,引导新一代人工智能科技产业母基金投资方向。2019年清科研究中心发布的中国政府引导基金30 强榜单中,海河产业基金位列第五。

3 天津智能制造发展现状

天津顺应全球新一轮科技革命和产业变革趋势,以智能制造为主攻方向,大力推动装备制造、石油化工、汽车工业、航空航天等传统优势产业转型升级,加快培育新一代信息技术、生物医药、新能源新材料等新兴产业,打造了一批智能工厂和数字化车间,新技术、新产品、新模式不断涌现,产业生态体系不断优化。

3.1 智能制造总体发展良好

据《世界智能制造中心发展趋势报告(2019)》显示,在世界智能制造中心城市潜力榜中,天津位居全球第10[8]。全市累计获得国家级智能制造项目19个,获得国家资金支持1.4 亿元。7 家企业获得国家高档数控机床专项支持,获得资金1.7 亿元。2019年底,全市累计建成60 余家智能工厂和数字化车间。重点企业数字化研发设计工具普及率达到80.7%,生产设备数字化率达到51.8%,关键工序数控化率达到51.8%,应用电子商务比例达到68.5%。根据309 份(257 家企业)有效问卷调查结果,天津智能制造发展主要呈现出以下特点:

3.1.1 企业发展智能制造的基础较为完备

绝大多数企业已经拥有自动化设备,其中,36%的企业已具备完整的自动化和信息化系统,41%的企业拥有自动化生产线,37%的企业拥有自动化单机,发展智能制造的基础较好。在信息化方面,企业已经具备一定基础。超过半数企业正在使用ERP(企业资源计划)和OA(办公自动化)系统,约四分之一企业拥有MES(生产执行系统)和CRM(客户关系管理)系统,部分企业已有改进或新建信息化系统的相关规划。

3.1.2 局部智能化升级和数字化车间建设有序推进

企业积极实施关键环节智能化升级,超过半数的企业在局部环节实施机器换人,46%企业针对现有自动化设备进行联网和集成,40%的企业选择建设数字化车间。

3.1.3 积极开展两化融合贯标及智能制造咨询诊断

企业标准化意识逐步增强,46%的企业已完成或正在开展两化融合管理体系贯标,47%的企业已完成或正在开展智能制造咨询诊断,为企业下一步实施智能化升级奠定了基础。

3.1.4 智能化升级主要集中在工艺和生产环节

实施智能化升级时,企业对生产、工艺、研发环节关注度较高,占比均超过50%,其中对生产环节关注度最高,接近70%;对物流、销售、服务等环节关注度相对较低,占比均不超过1/3。

3.1.5 智能化升级主要目的是提升效率和产品质量

绝大多数企业实施智能化升级的主要目的是提高效率和提升产品质量,占比均超过80%。此外,企业也高度重视通过智能化升级减少能耗、物耗以及用工成本,占比分别为72%和60%。企业对缩短产品升级周期和降低库存的需求相对较低。

3.2 涌现出一批智能产品

天津智能制造领域创新能力不断提升,涌现出一批重大创新成果,形成了独具特色的智能产品体系。突破了一批关键技术装备。高端芯片领域,飞腾CPU 已经媲美英特尔主流CPU 性能指标,“FT2000+”高性能通用CPU 在2018年“中国芯”评选中获得年度重大创新突破奖。滨海新区信息技术创新中心研制的RapidIO 二代交换芯片NRS1800在数据采集、存储、计算以及对外通信领域处于领先地位,填补了国内空白。操作系统领域,麒麟服务器操作系统是国产操作系统的代表,可面向X86国际主流CPU 平台和飞腾CPU 平台提供多款自主可控系列产品。高性能服务器领域,国家超算天津中心“天河三号”新一代E 级(百亿亿次)超级计算机研制成功,峰值运算达到3.18P FLOPS。人工智能领域,天津大学与中电集团联合研发的“脑语者”是世界首款脑机接口专用芯片,极大提升了大脑与机器之间的通讯效率。减速器领域,国人机器人公司成功突破国外谐波减速器齿形设计方法壁垒,自主研发出高效稳定的国产减速器。

工业机器人领域,智通机器人公司首次提出了“机器人柔性系统行为控制”理论,成功研制出一系列高端工业机器人,打破国外垄断。水下机器人领域,“海燕”万米级水下滑翔机成功应用于深海观测领域,创造了国产水下滑翔机连续工作时间最长、测量剖面最多、续航里程最远等新纪录。海之星智能化巡检机器人能够在三级海况下对水下各种结构物进行全方位高分辨率视频和声呐探测,分辨率可达毫米级以内,达到世界先进水平。金融终端领域,恒银金融攻克长期由国外垄断的ATM/CRS 核心模块技术难关,智慧柜员机在全国投入使用近2万台,市场占有率稳居国内第二。

3.3 新型智能基础设施建设加快推进

成立了天津市通信基础设施建设领导小组,出台了《关于加快推进5G 发展的实施意见》等一系列政策,积极对标北京、上海、深圳等先进城市,对新一代信息基础设施进行“跨越式恶补”。与中国移动、中国联通、中国电信和铁塔4 家中央电信企业签署战略协议,总投资超810 亿元。2019年,互联网出口带宽达到25 T,是2017年的4.2 倍;4G 移动宽带下载速率、固定宽带下载速率双双跃居全国第3 位,分别比2017年提高了4 位、8 位,被国家授予“宽带中国”示范城市称号,通信网络质量跃居全国先进水平。

通信基础设施建设水平明显提升,5G 网络规模部署呈加速发展态势。着力构建高速、移动、安全、泛在的信息通信基础设施,通信行业营商环境持续改善,通信网络运营成本不断下降,通信基础设施建设水平明显提升。2019年,家庭固定宽带网络接入能力达1000 Mbps 以上,光纤宽带用户477 万户;互联网宽带接入端口1092.6 万个,增长20.2%。形成了以紫光展锐、唯捷创芯、诺思等企业为引领,以芯片制造为核心,以射频前端器件、光模块器件为重点,以5G 终端应用为支撑的5G 特色产业链条。截至2020年5 月底,建设5G 基站1.53 万个,集中部署在城市重点区域及行业应用热点区域,实现了城镇区域基本覆盖。

工业互联网平台试点示范初见成效,产业服务生态圈加快成形。成立了由市工业互联网专项工作组,推动实施了一批国家重点项目,深化工业互联网创新应用,推动工业互联网在不同行业、不同领域的应用场景,有效提升了工业互联网的创新能力、综合实力和核心竞争力。“天津海尔洗衣机工厂集成创新”等4个项目入选工信部工业互联网试点示范项目,“高端包装装备个性化定制应用案例”等2个案例入选工信部2019年工业互联网平台创新应用案例名单。完成了智能制造与工业互联网服务机构(第二批)的遴选工作,建立了服务机构动态管理机制,公布了17 家智能化升级咨询诊断服务商、19 家平台服务商和41 家解决方案商名单,工业互联网服务商合作共赢、优势互补,共同构建产业服务生态圈加速成型。

积极推进绿色数据中心建设,大企业大项目引领示范成效突出。加快推广应用液冷、模块化、高密度等先进技术,新建、既有数据中心绿色发展水平不断提升,形成了以滨海“工业云”“紫光云”“华为云”、国家超级计算天津中心等为代表的大数据和云计算平台,以腾讯天津数据中心、太平洋电信天津数据中心、华录光存储大数据中心、朝亚北辰云计算中心为代表的一批高等级数据中心,空港数据中心等4个数据中心入选首批国家绿色数据中心,未来科技城(宁河)云计算中心、浪潮天津云计算中心等启动实施。中国电信京津冀大数据基地肩负着推进京津冀区域数字经济和智能科技发展功能,可提供4.2 万个机架能力,将成为全球领先的、规模最大的数据中心之一,预计带动京津冀地区大数据、人工智能等一系列上下游产业链近500 亿元投资。腾讯天津数据中心率先采用了自由冷却等世界领先的节能技术,投产后年产值达38 亿元,将成为全国性云计算中心和云服务平台的重要支点,全面支撑腾讯华北地区所有业务,同时辐射全国的互联网用户,并为第三方企业提供云平台综合服务。

3.4 应用场景不断拓宽延伸

智能制造覆盖范围不断扩大,逐步向工业、通信、交通、医疗、娱乐等垂直领域渗透应用。智能工业领域,天锻生产的复合驱动热成型压力机是我国首台(套)重大技术装备,开发出适应复杂成型工艺需求的多种运动模式,可实现位置和压力的精确控制。华海清科自主研制的12 英寸化学机械抛光设备,应用于集成电路装备制造领域,可替代国外同类产品,彻底打破国外垄断。七所高科研制并产业化的“基于精密电阻焊接的智能化装备”,市场占有率排名全国前三,综合实力全国第一。宜科电子研发生产的传感器、编码器、总线I/O 等产品技术含量较高,是国内唯一一家被德系三强(大众/奥迪、宝马、奔驰)认可的电气和信息系统供应商。

智能通信领域,全国里程最长、基站最多的5G业务精品路线建成使用,国内首个通过连片覆盖5G网络进行的5G+8K+VR 视频成功直播。智能交通领域,天津市西青区获批成为全国第二个国家级车联网先导区,首条智能网联汽车开放测试道路正式投入使用,全长24.5 公里,涵盖200 多个场景数据、30 多万公里高速公路数据、50 多万精细化标注,可为企业自动驾驶技术方案提供全面评价测试。天津津航研发的高速车地通信系统采用了行业内领先的互联互通架构,可实现基于场景的信号机、道岔、列车运行等自动控制,产品已列入国家首台(套)推广应用指导名录。智能医疗领域,天津大学研发的具有自主知识产权的“妙手S”微创外科手术机器人可广泛应用于肝胆胰外科、胃肠外科、泌尿外科等领域,手术总量已突破100 例,大大延伸了医生的手术能力。智能文化创意领域,天津深之蓝Swii智能动力浮板斩获全球工业设计顶级奖项——德国红点奖,继白鲨Max 水下机器人在2017年获得红点奖后第二次获此殊荣,实现了产品向水下娱乐领域的迈进。

3.5 开放合作日益密切

构建专家咨询决策体系。成立了天津市智能科技产业专家咨询委员会,涵盖了人工智能、智能制造、工业互联网等智能科技产业重点领域,其中两院院士超过50%。遴选出186 名来自高校、代表性企业、科研院所、行业协会等领域的专家,成立了智能制造、智能医疗与健康、人工智能科技创新等10个分领域专家组,形成由1个智能科技产业专家咨询委员会和10个分领域专家组组成的“1+10”专家决策支撑体系。由曼德产业协同创新设计院牵头,会同中汽研、天辰、曙光、力神、天津大学等天津市制造业龙头企业、研究院所、重点高校等机构共同发起成立天津市智能制造协同创新发展联盟,集聚天津智能制造创新、应用、产业、学术、研究、金融、服务等各领域专家。

国际合作交流成果显著。从2017年开始,天津连续成功举办三届世界智能大会,搭建了会、展、赛和智能体验“四位一体”的国际化平台,产业合作平台影响力快速提升,共签署198 项合作协议,累计投资额2610 亿元。目前,紫光云全国总部、TCL 北方总部、海尔工业项目互联网平台、京东智慧物流研发制造基地等一批重大项目落户天津,有效促进了智能科技产业资源要素的加速聚集。

4 面临的问题与约束

通过对天津智能制造重点企业进行深入走访、调查和分析,对标智能制造基本范式和技术路线,并结合与先进省市的发展比对发现,随着天津智能化改造的逐渐深入,智能制造企业之间的差异性愈发明显,部分智能制造领军企业已经开始探索从“数字化制造”迈向“互联网+制造”和“新一代智能制造”的路径,但大部分企业尤其是中小企业仍然处在由“电气化和自动化”向“数字化制造”迈进的过程中。整体来说,天津智能制造虽然发展基础、势头和氛围较好,但也存在一些问题,主要体现在以下3个方面。

4.1 “企业需求”与“服务能力”的匹配不够

智能制造已成为天津制造企业转型升级的主要抓手,大部分企业自身智能化改造能力不够、缺乏对智能制造的深入理解,亟需与智能制造系统解决方案供应商共同推进智能制造的建设,业务需求正在快速增长。但天津智能制造系统方案解决供应商数量偏少、能力参差不齐,面对不同行业的各类需求,对制造业支撑乏力,缺乏个性化、定制化的智能制造系统解决方案,导致智能制造“企业需求”与综合“服务能力”的匹配不够。

4.2 “创新成果”与“推广应用”的转化不够

智能制造创新成果转化应用是产业升级的关键环节,由于试验验证平台的数量不足、基于产业创新的服务体系尚未完善等问题,导致创新成果的工程化和产业化程度稍显不足,即使转化成了新产品、新技术和新装备,但一部分推广应用效果较差,普遍缺乏对创新成果的运用、保护及规划,缺乏创新成果走向产品化、商品化、产业化的有效途径,缺少形成基于产业创新的知识产权服务、研发服务、小试中试服务、首台(套)服务、商业化服务、产业化服务,创新服务链条。“创新链”与“产业链”未完全打通,导致“创新成果”与“推广应用”的转化不够。

4.3 “人才保障”与“市场需求”的供给不够

随着智能制造对产业的不断赋能,天津智能制造各行业对既懂技术又懂业务的复合型人才需求不断提高,各领域均呈现出智能制造相关人才供给不足的现象。企业缺少智能制造专业技能人才,导致企业智能制造升级改造不彻底,升级效果差。智能制造企业中,专业技能岗位人员没有受过专业实战训练,实际操作能力水平较低,无法追溯,效果不可控。智能制造人才培养体系亟待健全,高技能和高质量的综合型人才仍难以满足市场需求,以“试验、实训、实践、实战”为核心的专业型和复合型人才培养体系和输送体系亟待完善。

5 发展战略与路径

5.1 战略目标

落实京津冀协同发展国家战略,打造智能制造核心技术策源地,造就引领全国智能制造发展的“创新引擎”,加快培育世界级先进制造业产业集群,打造具有国际影响力的智能制造典范城市。

第一阶段:力争成为京津冀智能制造“枢纽”城市

到2025年,基本实现数字化制造在全市的大规模推广应用,“互联网+制造”在重点行业领域全面推广应用,培育一批智能制造标杆企业和灯塔企业,打造冶金、石化、新一代信息技术、生物医药等多个国家级产业集群。构建京津冀智能制造“创新-转化-应用”产业生态体系,初步构建产业协同创新服务平台,力争建设国家智能制造创新中心和国家级智能制造创新成果转化基地。

第二阶段:力争成为国家智能制造“中心”城市

到2030年,“互联网+制造”在全市制造业实现大规模推广应用,重点产业实现智能转型,高端装备制造业走在全国前列。着眼于产业和价值链高端化,形成高端装备制造、新能源新材料、汽车等多个国家级产业集群,形成冶金、石化、新一代信息技术、生物医药等多个世界级产业集群。智能制造支撑能力显著增强。制造业总体水平达到全国先进水平,部分领域处于世界领先水平。第三阶段:力争成为国际智能制造的“典范”城市

到2035年,基本实现新一代智能制造在全市的大规模推广应用,制造业总体水平处于世界领先水平,产业实现智能化转型,建设具有国际先进水平的智能制造创新中心和智能制造创新成果转化基地,建设一批世界级先进制造业产业集群。

5.2 战略方针

5.2.1 需求牵引,市场主导

天津市制造业高质量发展和供给侧结构性改革目标对制造业智能升级提出了强大需求,智能制造发展必须服务于天津市整体发展需要。遵循市场规律,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,做到资源配置效益最大化和效率最优化,满足企业提质增效和可持续发展需要,提升天津制造业国际竞争力。

5.2.2 夯实基础,创新驱动

充分发挥天津工业历史悠久、门类齐全、基础雄厚的产业优势,借助新一代信息技术和先进制造技术,推动天津制造业水平持续提升。实施创新驱动战略,推进产业链与创新链深度融合,着力提升智能制造技术创新能力,加快实现智能制造关键共性技术、核心元器件和系统解决方案等关键领域的创新突破,促进制造业全产业链、全价值链信息交互和智能协作。

5.2.3 因业制宜,精准施策

推动智能制造,必须基于各个行业的不同特点和基础条件,选择相适应的技术路线和改造方式,并针对各行业企业在智能制造转型过程中的不同阶段,制定适宜的实施策略。实施智能转型不能搞“一刀切”,不能“贪大求洋”,针对问题精准施策,保障政策有效落地,实现天津智能制造健康有序发展。

5.2.4 示范引领,轴带联动

选择条件成熟、需求迫切的行业和领域,集中资源开展智能制造示范应用,以智能制造试点示范为载体,拉动一批智能制造骨干企业,引领一批产业配套的中小微企业发展,形成一批产业链完善、辐射带动作用强的智能制造集聚区和产业园区。及时总结各行业、企业的先进典型经验加以推广,坚持“并行推进、融合发展”原则,结合各产业实际需求循序渐进,保障天津智能制造稳步发展。

5.2.5 统筹规划,协同推进

智能制造的推进应保持系统协同、产业协同、区域协同。有效实现系统协调效应。选择条件成熟、基础良好、需求迫切的企业、行业和区域,集中财力、物力、人力,实施重点突破,带动整个行业和区域智能制造生态的构建。以京津冀协同发展为契机,协同推进京津冀世界级科技中心和制造中心建设。统筹整合各项优势资源,做好顶层设计,在智能制造标准制定、知识产权、智能制造技术等方面广泛开展国内外交流合作,用好世界智能大会等平台,积极吸纳国内外智能制造资源要素,做到引资、引技、引智相结合,实现天津高质量开放发展。

5.3 发展路径

5.3.1 战略层面:夯实基础-绘制蓝图-引育人才-聚焦重点-打造集群-筑造名城

构建以核心工艺、高端装备、基础软件为基础的智能制造体系,提升可靠性、质量、精度和效率,夯实智能制造基础优势。充分发挥规划引领作用,加强顶层设计,绘制天津智能制造发展蓝图。围绕智能制造基础研究、应用研究、运行维护全生命周期研究,引育构建高水平人才梯队,提升内生动力。积极开展五大智能生产模式研发创新,聚焦重点,打造产业创新应用平台。依托国家新型工业化产业示范基地等载体平台,建设一批世界级先进制造业产业集群。重点突破智能制造关键基础材料、核心基础零部件、先进基础工艺技术,提高国际创新能力和应用水平,打造具有国际影响力的智能制造典范城市。

5.3.2 战术层面:摸清底数-打造示范-精准推动-梯次培育-技术改造-全面升级

开展系统性产业调研,摸清产业底数,了解企业发展过程中遇到的问题;打造数字化车间、智能工厂、灯塔企业等标杆示范;大力推动系统解决方案供应商的引育;梯次培育智能制造关键技术及重点产业,建立种子库、储备库、项目库;聚焦行业问题精准推动企业开展数字化技改;围绕智能制造技术推广、新旧动能转换等关键环节,打造应用推广场景,构建可持续发展的智能制造生态体系。

5.3.3 支撑层面:营造“创用政产学研金介一体化”协同创新的生态系统

整合优势资源,集聚服务力量。打造面向创新创业主体、服务机构、高校科研院所的创新创业公共服务平台,充分发挥政府的协调引导作用,形成一批高端智能装备研究机构,为科技创新搭建全生命周期的创新链,构建面向智能制造科技成果转化全生命周期“端到端”集成模式。各金融机构、中介机构、创新要素、创新主体等统筹协调,相互支撑,提供智能制造成果转化全流程一站式服务,实现京津冀产业链、创新链与服务链的高质量融合。

6 重点任务

6.1 打造集群——培育世界级先进制造业集群

围绕冶金、石化、新一代信息技术、新能源汽车、生物医药等优势产业,打造一批优势产业链条。加快建设以产业链为纽带、资源要素集聚的智能制造支撑产业集群,不断完善产业链协作配套体系。加快人工智能、5G、区块链等新兴产业培育和聚集发展,打造一批优势产业链条,共同培育世界级产业集群。以区域产业集群为核心枢纽,以制造业创新中心为依托,完善培育先进制造业产业集群政策措施,构建世界级产业集群创新网络,建立有效的协同创新机制,加速新旧动能转换,促进产业链和价值链的整体跃升,引领和带动经济高质量发展。

6.2 夯实基础——提振高端装备制造业和工业软件

聚焦高端装备制造业水平提升,围绕产品可靠性着力打造全生命周期管理及质量追溯系统,提升生产加工质量、精度和效率,加强数字化设备技改,形成数字化闭环,全面提升高端装备管理、生产研发生产管理、产品质量管理、供应链管理等环节的数字化水平。强化产品及时交付能力,建立数字化闭环的设计、生产、服务体系。融合云计算、大数据、移动互联网、物联网、人工智能等先进制造技术,面向装备制造业、汽车、新能源新材料等重点行业培育具有行业属性的工业软件,突破工业软件瓶颈技术,重点打造工业软件集成开发平台,大力推动制造能力数字化网络化改造升级普及行动,使广大制造业企业整体上实现制造过程的数字化网络化。

6.3 绘制蓝图——提升高水平智能制造顶层规划能力

充分发挥规划引领作用,高水平、高标准绘制天津智能制造发展蓝图,抓好智能制造顶层设计、总体规划,明确各阶段的战略目标和重点任务。鼓励和支持重点区域加快重点产业突破,先行先试,发挥引领、表率作用;邀请高端智库“外脑”、重点企业家深度参与规划编制,编制高质量的智能制造专项规划,增强规划的衔接性、前瞻性、创新性和协同性,突出园区化、项目化、链条化、清单化,全面推进智能制造改造升级。基于产业基础调研和大数据等先进技术绘制智能制造产业地图,围绕“一库、一图、三体系、四平台”,打造智能制造综合数据平台。

6.4 引育英才——构建多层次智能制造人才体系

以“海河英才计划”为依托,坚持培养和引进并重,加强人才储备和梯队建设,加快培养、提升具有发展潜力的智能制造领军人才,引育一批智能制造高层次创新人才;通过重大研发任务和基地平台建设,在若干重点领域形成一批高水平创新团队;依托海河教育园区13 所高等院校,借助国家级职业技能公共实训中心,大力培养智能制造基础研究、应用研究、运行维护等方面具有丰富实践经验和知识结构的复合型人才。加快高等院校人工智能领域的学科调整和建设,大力实施杰出人才培养计划,不断扩大院士专家工作站、博士后科研流动站、技能大师工作室规模,大力培养人工智能领域的创新人才和高技能人才。

6.5 聚焦重点——打造国家级智能制造创新中心

建立以平台化的协同创新为重点的核心能力,面向制造业创新发展的重大需求,突出协同创新取向,积极对接国家制造业创新中心建设工程,争取在津设立国家制造业创新中心。以集成优化创新资源配置为核心,整合优化重点企业、科研院所、高等院校的创新资源,围绕智能制造关键技术装备、核心工业软件、智能产品与服务、工业互联网、系统集成等领域的关键重大需求,以重点领域前沿技术和共性关键技术的研发供给、转移扩散和首次商业化为重点,打通从技术开发到技术转化到首次商业化应用的创新链条,打造跨界协同的智能制造创新生态系统。

6.6 筑造名城——打造国际智能制造典范城市

对接北京在科技发展、科技资源以及智能制造方面的丰富资源和河北强烈的传统产业转型升级需求,构建京津冀智能制造“创新-转化-应用”产业生态体系,打造京津冀智能制造“枢纽”城市;进一步优化产业布局和结构,提升科技创新能力,重点突破智能制造关键基础材料、核心基础零部件、先进基础工艺技术,培育多家国家级和具有行业影响力的公共服务平台,打造国家智能制造“中心”城市;培育一批智能制造“灯塔工厂”和标杆企业,形成一批具有国际竞争力的知名品牌,建设一批世界级先进制造业产业集群,打造具有国际影响力的智能制造“典范”城市。

7 保障措施

7.1 强化智能制造协同推进机制

强化对智能制造工作的组织领导。充分发挥“天津市落实制造强国战略暨全国先进制造研发基地建设领导小组”的领导和统筹协调作用。进一步加强智能制造产业、协会、联盟的作用。组织开展区域、产业、企业不同层面技术创新、展示体验、供需对接等多种形式活动。以“商会、学会、协会”三会合一为发展契机,帮助企业对接本地配套机构,用好顶层设计、因业制宜实现产业链发展的乘数效应。充分发挥各类中介性组织的作用,积极对接传统企业转型升级的需求,提升天津智能制造整体水平。支持行业组织增强服务能力,积极发挥产学研用合作创新、技术咨询服务、人才培养和资金中介等功能,为智能制造提供技术、人才和资金支持。

7.2 加强财政和金融对智能制造的支撑

充分发挥百亿元智能制造专项资金政策引导作用,重点支持智能制造关键技术与核心部件研发、智能装备与系统开发、首(台)套重大技术装备、公共平台建设、传统产业智能化改造计划等。落实税收、固定资产折旧等优惠政策。加大对智能制造的信贷支持力度,拓宽智能装备企业和制造业智能化改造融资渠道。大力支持传统企业通过智能制造实现现代化的运营管理,对生产现场、生产设备进行改造提升。充分发挥政府投资的引导作用,引导银行业金融机构对技术先进、优势明显、带动和支撑作用强的项目优先给予信贷支持。用好“海河产业基金”,引导千亿级母基金培育助推传统企业智能化改造、研究院所和科研项目等天使基金,合理降低“海河产业基金”的“返投率”,进一步细化重点区县和园区配套政策。

7.3 保障智能制造人才梯次培养体系建设

用好“海河英才计划”、“海河工匠”等人才政策,全面支撑人才储备和梯队建设。依托中德应用技术大学、天津职业技术师范大学等高职院校,培养基于智能制造基础研究、应用研究、运行维护等多方面,且具有丰富实践经验和多层次知识结构的人才体系。鼓励高校申请设立智能制造和人工智能等专业。重点引进全球高水平能制造领域的研发及应用人才。通过重大研发任务和基地平台建设,汇聚智能制造高端人才,在若干重点领域形成一批高水平创新团队。建立重大项目产业人才的绿色通道。构建支撑智能制造的人才培养体系,培养面向智能制造的创新型精神和工匠精神。汇聚智能制造高端人才,在若干重点领域形成一批高水平创新团队,建立重大智能制造项目与人才引进联动机制,建立重大项目产业人才的绿色通道。

7.4 建立完善的政策实施与评价体系

进一步强化政策的针对性,突出政策重点,增强政策的落地性和可操作性。增强政策制定的透明度,提高政策决策的科学性,提升政策实施效果。加强对相关政策绩效的科学评估,引入相对独立的第三方评估机构,及时对政策实施效果进行公正客观评估分析,适时深化调整相关政策措施。围绕这些领域研究制定综合性政策,加强政策储备,有效衔接短期政策与长期政策,着力解决企业在发展中的资金、技术、人才等方面难题。完善政策制定机制,建立职能部门沟通机制和公众参与机制,明确政策实施主体的责任分工,相继出台有关实施细则,加强对政策实施过程的监督、检查,发现问题及时纠正。

7.5 完善京津冀智能制造互动合作机制

依托京津冀产业协同发展机制,构建三地政府及相关部门智能制造发展沟通交流平台,加强与京冀两地智能制造专业组织交流合作。强化天津智能制造协会、联盟等智能制造专业组织与京冀两地智能制造专业组织的交流和合作,建立沟通机制,共享资源信息,打造协作平台,强化协同联动。借助北京丰富的创新资源,在智能制造方面的相关基础理论、原创算法、高端芯片、关键部件、高精度传感器等“卡脖子”技术研发方面加快实现突破,同时对接河北传统产业升级需求,打造京津冀区域智能制造产业链。促进京津冀三地智能制造系统集成商及智能装备制造产业和应用产业之间形成良性互动,激发制造业发展活力,推动京津冀智能制造快速发展。

7.6 构建智能制造开放发展的合作平台

加强与发达国家合作,借力“一带一路”战略实施,组织开展智能制造专题培训,鼓励跨国公司、外商投资企业等在津设立智能制造研发机构,进一步提升中德智能装备产业基地、中欧航空制造产业基地等的建设水平,提升天津智能制造国际化发展水平。实现全市各区之间技术、数据、资本、人才等要素的开放、交流与协作,共同打造既有分工、又有协作、优势互补、协同发展的区域智能制造产业体系。搭建具有国际影响力的智能制造交流合作平台,持续举办世界智能大会等活动,支持企业与国内外企业和行业组织开展智能制造技术交流与合作。鼓励并支持有条件的龙头企业赴国外智能制造相对发达的区域设立离岸科技企业孵化器。跟踪全球智能制造新动态,借鉴德国工业4.0 发展经验,促进天津智能制造水平快速提升。

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