数字经济发展与制造业绿色转型的现实考量及关联性分析
2023-11-25任翔
任翔
(河南数智谷科技集团有限公司 河南新乡 453000)
在全球气候变化和环境污染日益严峻的背景下,实现制造业的绿色低碳发展已成为国际社会的共同目标和责任。我国作为世界第一制造大国和第一碳排放国,更应积极响应国际社会的呼吁,加快推进制造业向高质量可持续发展方向转变。2022年9月,在第75届联合国大会上,习近平主席宣布了我国将力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的重大决策部署,这意味着我国将在未来30年内完成发达国家200年才完成的碳排放削减任务,这对我国制造业提出了更高的要求和更大的挑战。
数字经济与绿色制造之间存在着密切的联系和互动。一方面,数字技术的发展和应用为制造业绿色转型提供了强大的支撑与保障,可以有效提高制造业的资源利用效率、降低能源消耗和环境污染、优化产品设计和生命周期管理、增强供应链的协同性和透明度等;另一方面,制造业绿色转型也为数字经济的发展创造了新的需求和空间,可以促进数字技术的创新和突破、拓展数字技术的应用领域和场景、增加数字技术的社会效益和公共价值等。因此,探讨数字经济与制造业绿色转型之间的关联性,对于理解数字经济与绿色制造的内在逻辑、把握数字经济与绿色制造的发展趋势、推动数字经济与绿色制造深度融合具有重要的理论意义和实践价值。
本文将从以下几个方面展开论述:第一部分介绍数字经济与绿色制造的概念及特征;第二部分分析数字经济与绿色制造之间的关联性机理;第三部分考察我国数字经济发展与制造业绿色转型的现实情况;第四部分提出我国数字经济与制造业绿色转型的政策建议。
1 数字经济与绿色制造的概念及特征
1.1 数字经济
关于数字经济的概念,目前尚无统一的定义,不同机构和学者从不同角度给出了不同的表述。本文参考国内外相关文献和报告,将数字经济定义为:以数字技术为基础,以数据为资源,以创新为动力,通过网络化、智能化、平台化等方式实现价值创造、资源配置和社会治理的经济形态。
根据这一定义,可以归纳出数字经济具有以下几个显著特征:
数字技术是数字经济的基础。数字技术是指以信息技术为核心,包括互联网、大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链等在内的一系列技术。这些技术可以实现信息的获取、存储、处理、传输和应用,提高信息化水平和智能化程度,促进各种要素和主体之间的连接和交互,改变生产方式和生活方式。
数据是数字经济的资源。数据是指通过数字技术收集、整理、分析后得到的有价值的信息。数据具有可复制性、可共享性、可积累性等特点,可以作为生产要素参与到各个环节和领域,提高效率和质量,创造新价值。数据也是创新活动的重要源泉,可以激发新思维、新方法、新模式。
创新是数字经济的动力。创新是指在产品、服务、流程、组织等方面进行新颖而有用的改进或变革。创新可以提高竞争力和适应力,以满足多样化和个性化的需求,解决复杂难题。创新可以分为技术创新和制度创新,两者相辅相成,共同推动数字经济的发展。数字技术为创新提供了强大的工具和平台,数据为创新提供了丰富的素材和灵感,网络化、智能化、平台化等方式为创新提供了便利的条件和环境。
网络化、智能化、平台化是数字经济的特征。网络化是指通过数字技术将各种要素和主体连接起来,形成互联互通、协作共享、开放包容的网络结构。智能化是指通过数字技术将人工智能、机器学习、深度学习等应用到各个领域和场景中,实现自动化、智慧化等功能。平台化是指通过数字技术将各种资源和服务整合在一个开放的平台上,实现多方参与、多维交互、多元协同的模式。
1.2 绿色制造
绿色制造是指制造业在生产过程中实现低碳、节能、环保、循环的目标,提高资源利用效率和环境友好性,满足社会对可持续发展的需求。绿色制造涉及制造业的全生命周期,包括产品设计、工厂生产、供应链管理、产品使用及回收等各个阶段。
根据这一定义,可以归纳出绿色制造具有以下几个显著特征:
低碳是绿色制造的目标。低碳是指在制造业生产过程中尽可能减少温室气体的排放,降低对全球气候变化的影响,实现碳达峰和碳中和。低碳可通过采用清洁能源、优化能源结构、提高能源效率等方式实现。
节能是绿色制造的手段。节能是指在制造业生产过程中尽可能减少能源的消耗,提高能源利用率,降低能源成本。节能可通过采用先进工艺、改进设备、监测数据等方式实现。
环保是绿色制造的责任。环保是指在制造业生产过程中尽可能减少对环境的污染,保护生态系统的健康,符合环境法规和标准。环保可通过采用无害材料、控制排放、处理废弃物等方式实现。
循环是绿色制造的理念。循环是指在制造业生产过程中尽可能延长产品的使用寿命,实现产品的再利用、再制造、再生等,减少资源的消耗和浪费。循环可通过采用可拆卸设计、建立回收体系、开展再生产等方式实现。
2 数字经济与绿色制造之间的关联性机理
数字经济与绿色制造之间存在着密切联系和互动,可从以下四个方面分析其关联性机理:
2.1 数字经济促进产品设计的绿色化
产品设计是制造业的源头活动,决定了产品的功能、性能、品质、成本和环境影响等。数字经济可通过以下几种方式促进产品设计的绿色化:
系统性优化。数字技术可以实现对产品的全方位、多维度、高精度的模拟和仿真,从而优化产品的结构、材料、参数等,提高产品的可靠性、安全性、耐用性等,降低产品的能耗、排放、废弃物等。例如,通过有限元分析、计算流体力学等技术,可以对产品进行力学、热学、流体等方面的分析与优化。
降低试错成本。数字技术可以实现对产品的快速原型设计和验证,从而降低产品开发的时间和成本,提高产品开发的效率和质量。例如,通过三维打印、虚拟现实等技术,可以对产品进行快速制造和测试。
注重全生命周期资源利用。数字技术可以实现对产品的全生命周期管理,从而提高产品在设计、生产、使用及回收等各个阶段的资源利用效率和环境友好性。例如,通过数字标识、物联网等技术,可以对产品进行追踪和监控,实现产品的可追溯性、可维修性、可回收性等。
2.2 数字经济促进工厂生产的绿色化
工厂生产是制造业的核心活动,决定了产品的数量、质量、成本和效率等。数字经济可通过以下几种方式促进工厂生产的绿色化:
智能洞察。数字技术可以实现对工厂生产的实时监测、分析和预测,从而洞察生产过程中的问题和机会,提高生产的可控性、灵活性、适应性等。例如,通过传感器、物联网等技术,可以对设备、材料、能源、环境等进行数据采集和传输;通过大数据、云计算等技术,可以对数据进行存储、处理和分析;通过人工智能、机器学习等技术,可以对数据进行挖掘、优化和决策。
优化生产工艺流程。数字技术可以实现对工厂生产的全面优化和集成,从而提高生产的效率和质量,降低生产的能耗和排放。例如,通过数字化设计、数字化制造、数字化检测等技术,可以实现产品的快速开发和制造;通过智能调度、智能控制、智能诊断等技术,可以实现设备的高效运行和维护;通过智能仓储、智能物流、智能配送等技术,可以实现物料的高效管理和运输。
提升设备运行效率。数字技术可以实现对设备的智能化改造和升级,从而提高设备的性能、稳定性、寿命等,降低设备的故障率、维修率、报废率等。例如,通过嵌入式系统、边缘计算等技术,可以实现设备的自主控制和协同作业;通过远程监控、远程诊断、远程维修等技术,可以实现设备的远程管理和服务;通过增强现实、虚拟现实等技术,可以实现设备的虚拟操作和培训。
2.3 数字经济促进供应链管理的绿色化
供应链管理是制造业的重要环节,决定了产品的供给与需求之间的匹配度、时效性、可靠性等。数字经济可通过以下几种方式促进供应链管理的绿色化:
绿色溯源管理。数字技术可以实现对供应链上下游各个环节的信息共享和交换,从而提高供应链的透明度和可信度,保证产品的质量和安全。例如,通过区块链、物联网等技术,可以对产品从原材料到最终消费者的全过程进行记录和验证,实现产品的可追溯性和可溯源性。
供需信息精准匹配。数字技术可以实现对供应链上下游各个主体的需求预测和响应,从而提高供应链的协调性和灵敏性,降低库存和运输成本。例如,通过大数据分析、人工智能等技术,可以对市场需求进行精准预测和分析;通过云平台、电商平台等技术,可以对供需双方进行快速连接和交易。
绿色物流优化。数字技术可以对物流运输过程中的路径规划、车辆调度、货物追踪等进行优化和管理,从而提高物流的效率和安全,降低物流的能耗和排放。例如,通过导航系统、智能交通等技术,可以对物流运输的路线和时间进行优化选择;通过无人驾驶、无人配送等技术,可以对物流运输的人力和风险进行降低;通过物联网、射频识别等技术,可以对物流运输的状态和位置进行实时监控。
2.4 数字经济促进产品使用及回收的绿色化
产品使用及回收是制造业的终端活动,决定了产品的消费价值和社会效益等。数字经济可通过以下几种方式促进产品使用及回收的绿色化:
智能识别节能空间。数字技术可以实现对产品使用过程中的能耗、性能、状态等进行监测和分析,从而识别出节能的空间和方式,提高产品使用的效率和质量。例如,通过智能家居、智能建筑等技术,可以对家庭或办公场所的温度、湿度、光照等进行智能调节,实现节能和舒适;通过智能电网、智能充电等技术,可以对电力的供需、储存、分配等进行智能管理,实现节能并保障安全。
构建绿色回收体系。数字技术可以实现对产品回收过程中的信息收集、分类处理、资源再利用等进行优化和管理,从而提高产品回收的效率和效果,降低资源浪费和环境污染。例如,通过二维码、条形码等技术,可以对产品进行标识和识别,实现产品的可追溯性和可分拣性;通过互联网回收平台、共享回收平台等技术,可以对产品进行回收预约和上门服务,实现产品的可回收性和可循环性。
3 我国数字经济发展与制造业绿色转型的现实情况
我国是一个制造业大国,也是一个数字经济大国,数字经济与绿色制造的融合发展具有巨大的潜力和优势。近年来,我国在数字经济与绿色制造方面取得了显著的进展和成就,但也面临一些问题和挑战。
3.1 进展与成就
数字经济规模不断扩大,质量不断提高。《中国数字经济发展与就业白皮书(2022)》显示,2021年我国数字经济规模达35.8万亿元,占GDP比重达36.2%,对GDP增长贡献率达67.7%。我国数字经济在全球排名第二,仅次于美国。我国数字经济的结构不断优化,以互联网为代表的新兴产业、新业态、新模式快速发展,以人工智能、物联网、区块链等为代表的新技术、新应用、新场景不断涌现,以共享经济、平台经济、数据经济等为代表的新模式、新业态、新形态不断创新。
制造业绿色转型步伐加快,效果显著。《中国制造业绿色发展报告(2022)》显示,2021年我国制造业单位GDP能耗比2015年下降18.5%,超额完成了“十三五”规划目标;单位GDP二氧化碳排放量比2015年下降23.1%,提前完成了“十三五”规划目标;单位工业增加值用水量相比2015年下降25.3%,提前完成了“十三五”规划目标。我国制造业在节能减排、清洁生产、循环利用等方面均取得了显著成效。
数字经济与绿色制造的融合程度不断提高,示范效应逐步显现。《中国数字经济与绿色制造融合发展指数报告(2022)》显示,2021年我国数字经济与绿色制造融合发展指数为66.8分,较2020年提高2.6分。其中,数字技术支撑指数为69.6分,较2020年提高3.1分;绿色制造水平指数为64.7分,较2020年提高2.4分;融合效益指数为66.1分,较2020年提高2.4分。我国在电子信息、装备制造、汽车制造等领域开展了一批数字经济与绿色制造的示范项目和试点工程,并积累了一批典型案例和成功经验。
3.2 问题与挑战
数字技术发展不足,制约了绿色制造的深度应用。尽管我国在数字技术方面取得了一定的进步和突破,但与发达国家相比仍存在较大的差距和不足。例如,在人工智能领域,我国在算法、芯片、数据等方面仍存在依赖外部的问题;在物联网领域,我国在标准、安全、互操作等方面仍存在不统一的问题;在区块链领域,我国在理论、技术、应用等方面仍存在不成熟的问题。这些问题限制了数字技术在绿色制造中的广泛和深入应用,影响了绿色制造的效果和效率。
绿色制造水平不高,制约了数字经济的创新驱动。尽管我国在绿色制造方面取得了一定的成绩和进步,但与国际先进水平相比仍存在较大的差距和不足。例如,在绿色设计方面,我国在可拆卸设计、可回收设计等方面仍然存在不完善的问题;在绿色生产方面,我国在清洁生产、节能减排等方面仍存在不充分的问题;在绿色回收方面,我国在回收体系、再生产业等方面仍存在不健全的问题。这些问题限制了绿色制造对数字经济的创新需求和创新空间,影响了数字经济的创新活力和创新质量。
数字经济与绿色制造的融合机制不完善,制约了两者的协同发展。尽管我国在数字经济与绿色制造的融合方面取得了一定的效果和经验,但与两者的发展潜力和发展需求相比仍存在较大差距和不足。例如,在政策层面,我国在数字经济与绿色制造的融合发展方面缺乏统一的顶层设计和协调机制;在市场层面,我国在数字经济与绿色制造的融合发展方面缺乏有效的激励机制和约束机制;在社会层面,我国在数字经济与绿色制造的融合发展方面缺乏广泛的参与机制和共享机制。这些问题限制了数字经济与绿色制造的融合效率和融合效益,影响了两者的协同发展。
4 我国数字经济与制造业绿色转型的政策建议
4.1 加强顶层设计,构建数字经济与绿色制造的协调发展机制
制定数字经济与绿色制造的融合发展规划,明确目标、路径、任务和措施,统筹协调各部门、各地区、各行业的工作,形成政策合力和工作合力。
建立数字经济与绿色制造的融合发展协调机构,加强跨部门、跨地区、跨行业的沟通和协作,及时解决融合发展中遇到的问题和困难,推动融合发展的落实和监督。
完善数字经济与绿色制造的融合发展评价体系,建立指标、标准、方法和平台,定期对融合发展的进展和成效进行评估和反馈,及时调整和优化政策和措施。
4.2 加大科技创新支持,提升数字经济与绿色制造的核心竞争力
加大对数字经济领域基础科学与重要领域的关键共性技术的研发支持,突破人工智能、物联网、区块链等核心技术的关键环节和难点问题,提高我国在数字技术领域的自主创新能力和国际话语权。
加大对绿色制造领域重大工程与重点产业的关键技术的攻关支持,突破节能减排、清洁生产、循环利用等核心技术的应用难题和瓶颈问题,提高我国在绿色制造领域的技术水平和市场份额。
加大对数字经济与绿色制造领域新模式与新业态的创新支持,鼓励企业开展数字化设计、数字化制造、数字化检测等新模式的探索和实践,鼓励社会开展共享经济、平台经济、数据经济等新业态的创新和发展。
4.3 完善市场环境,激发数字经济与绿色制造的内生动力
完善数据标准体系建设,统一数据格式、接口、协议等标准,规范数据采集、存储、处理、传输等流程,保障数据安全、质量和价值。
完善数据开放共享机制,推动政府部门、企业机构、社会组织等各类数据资源的开放共享,促进数据资源的流通和利用,激发数据资源的创新潜力。
完善数据产权保护制度,明确数据所有权、使用权、收益权等权利归属,保护数据权利人的合法权益,防止数据侵权和滥用。
完善绿色税收优惠政策,对实施绿色设计、绿色生产、绿色回收等活动的企业给予税收减免或退还等优惠措施,降低绿色制造的成本和负担。
4.4 加强社会参与,营造数字经济与绿色制造的良好氛围
加强数字经济与绿色制造的宣传和教育,增强公众的认识和理解,增强公众的支持和参与,形成数字经济与绿色制造的社会共识和社会力量。
加强数字经济与绿色制造的人才培养和引进,培养和吸引一批具有数字技术、绿色理念、创新精神的专业人才,为数字经济与绿色制造的融合发展提供人才保障和人才支撑。
加强数字经济与绿色制造的国际合作和交流,借鉴和学习国际先进的理念、技术、模式和经验,参与和推动国际规则和标准的制定和完善,为数字经济与绿色制造的融合发展提供国际视野和国际平台。
5 结语
综上所述,数字经济与绿色制造是当今世界经济发展的两大趋势和方向,也是我国制造业转型升级的两大动力和引擎。本文从数字经济与绿色制造的概念及特征出发,剖析了在数字技术发展不足背景下制造业绿色发展面临的诸多制约;在此基础上,将数字经济驱动制造业绿色发展的机理总结为:以系统性优化、降低试错成本和注重全生命周期资源利用促进设计绿色化,以智能洞察优化生产工艺流程和提升设备运行效率促进生产绿色化,以绿色溯源管理和供需信息精准匹配促进供应链绿色化,以智能识别节能空间和构建绿色回收体系促进使用及回收绿色化。因此,为加快推动数字经济与绿色制造的深度融合,需要从产品设计、工厂生产、供应链、产品使用及回收层面制定精准性政策进行引导与帮扶,完善数据标准体系建设,加大对数字经济领域基础科学与重要领域的关键共性技术的研发支持。