數(shù)字化背景下安徽省制造業(yè)智能化升級面臨的問題及對策研究①

近年來，全球新一輪科技革命正在蓬勃興起，世界工業(yè)經(jīng)濟的大轉(zhuǎn)型對傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，智能化、信息化的模式發(fā)展已成為必然趨勢。自“十二五”以來，我國高度重視科技創(chuàng)新，作出深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重大決策部署。制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是全球經(jīng)濟持續(xù)增長的重要支撐力量。尤其是2008年國際金融危機后，發(fā)達工業(yè)化國家興起制造業(yè)回流熱潮，以美國為首的一些發(fā)達國家開始重新布局國家產(chǎn)業(yè)體系架構(gòu)，拓展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路徑。中國作為制造業(yè)大國也積極促進產(chǎn)業(yè)升級和各地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展，本文將聚焦安徽省制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過多種方法梳理和總結(jié)智能制造發(fā)展過程中遇到的瓶頸和挑戰(zhàn)，結(jié)合國內(nèi)外的先進經(jīng)驗與做法，對現(xiàn)行問題進行思考。最后，從科技創(chuàng)新、標準法規(guī)、柔性生產(chǎn)和產(chǎn)學研一體化四個角度提出智能制造發(fā)展的方向和路徑，以期為制造業(yè)智能化發(fā)展提供參考和借鑒，使其促進安徽省實體經(jīng)濟提質(zhì)增效[1]。

1 安徽省制造業(yè)智能化發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，安徽省把智能制造、打造制造強省作為行業(yè)發(fā)展的主攻方向和解決當前經(jīng)濟發(fā)展問題的突破口，大力發(fā)展高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、3D打印等智能設(shè)施，實施機器換人“十百千”工程，并選擇了幾百家重點企業(yè)推廣智能化制造。此外，在加強智能化建設(shè)的過程中，安徽省鼓勵創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，以求提高全省創(chuàng)新能力，從而將制造業(yè)的智能化真正與質(zhì)量緊密結(jié)合[2]。

1.1 產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)強盛

安徽省圍繞制造強省建設(shè)目標，大力推進項目建設(shè)，促進制造業(yè)發(fā)展。近五年來，安徽省的GDP構(gòu)成中，超過40%來自第二產(chǎn)業(yè)，30%來自工業(yè)，其中制造業(yè)占工業(yè)的比值達到了80%。同時，安徽省相關(guān)產(chǎn)業(yè)的增速也有了明顯提升，全省規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增長了2%，制造業(yè)增長了2.6%，快于全國3.3個百分點，居全國第7位。

如今，安徽省仍以第二產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)，積極利用這一優(yōu)勢，兼顧質(zhì)量和產(chǎn)量，致力于由制造大省向制造強省的全面轉(zhuǎn)型。以家電行業(yè)為代表的部分傳統(tǒng)制造業(yè)，發(fā)展悠久且自動化生產(chǎn)程度較高，堪稱安徽省智能制造業(yè)發(fā)展中的龍頭行業(yè)。

1.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化

科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技水平往往決定了一個國家或地區(qū)的發(fā)展高度。安徽省傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級過程遵循產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，通過促進技術(shù)進步，使制造業(yè)整體素質(zhì)向更高效率更高層次不斷推進[3]。

依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，安徽省及其制造業(yè)的相關(guān)科研人員近五年的數(shù)量變化趨勢如圖1所示。從科學技術(shù)的研發(fā)狀況來看，平穩(wěn)增長的折線反映出安徽省制造業(yè)科研與試驗發(fā)展人員數(shù)量總體處于逐年遞增的狀態(tài)，且從屬制造業(yè)的人員大約占比50%。這說明制造業(yè)作為安徽省的基礎(chǔ)性行業(yè)，其科學技術(shù)的發(fā)展受到了相關(guān)政府的高度重視，科研人才能夠得到補充。

圖1 R&D研究與發(fā)展人員變化趨勢

而從自主知識產(chǎn)權(quán)方面來看，全省申請專利數(shù)量和發(fā)明專利的數(shù)量均出現(xiàn)了大幅增長。尤其是近三年來，安徽省申請的專利數(shù)量接近20萬件，平均增長率達到10%。其中，與制造業(yè)相關(guān)的有效專利自2015年的27978件增長至5萬多件，且實用新型發(fā)明相對充足，行業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化率高，因此，科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面整體良好。

2 安徽省制造業(yè)智能化發(fā)展的問題

然而，在智能化和實體經(jīng)濟的融合中，安徽省仍有很多不足之處，需要進一步改進與健全，才能真正利用好傳統(tǒng)行業(yè)的制造和市場優(yōu)勢，真正與智能化結(jié)合，帶動區(qū)域經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展，緊跟科技潮流[4]。

2.1 智能化設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈有待完善

智能制造裝備是高端裝備制造業(yè)的重點方向之一，也是制造業(yè)智能化的基礎(chǔ)及核心的產(chǎn)業(yè)。然而安徽省裝備制造業(yè)相對于國內(nèi)其他工業(yè)大省起步較晚，占制造業(yè)的比重明顯偏低。近幾年，伴隨著科技的進步，智能化裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展之后的現(xiàn)象雖然有所改善，但其嚴重后果早已凸顯而出。數(shù)據(jù)顯示，安徽省高端裝備制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增速緩慢，其中2019年增速僅為9.7%，且年均增長率不超過20%。

2.2 核心技術(shù)仍主要依賴進口

安徽省制造業(yè)的核心技術(shù)主要依賴進口，尤其是相關(guān)儀器制造和電氣機械器材制造等行業(yè)外商投資貢獻率高達20%，相關(guān)工業(yè)機器人的購買和使用也主要依賴外商?？傮w來看，整個產(chǎn)業(yè)的大部分技術(shù)核心仍然停留在模仿和進口階段，仍未攻關(guān)多數(shù)關(guān)鍵技術(shù)。

從固定資產(chǎn)投資的產(chǎn)值來看，2019年安徽省固定資產(chǎn)的總產(chǎn)值能夠達到3億元，但近半數(shù)的產(chǎn)值是由外資創(chuàng)造的，這說明安徽省制造業(yè)的固定資產(chǎn)投資對于外資需求較大。因此，源于智能化設(shè)備產(chǎn)業(yè)制度的不健全及相關(guān)科技發(fā)展的不充分，大部分制造業(yè)固定資產(chǎn)的投資依賴外資，國家對于工業(yè)機等機械設(shè)備仍然以進口為主。

2.3 產(chǎn)學研發(fā)展體系薄弱

在制造業(yè)行業(yè)發(fā)展中，高校人才資源是一項重要的發(fā)展優(yōu)勢。然而安徽省的制造業(yè)發(fā)展，產(chǎn)研學一體化的系統(tǒng)基礎(chǔ)還較為薄弱，并未形成與高?；蚩萍计髽I(yè)較為完整的合作項目。安徽省擁有中國科技大學、合肥工業(yè)大學、安徽大學等優(yōu)質(zhì)的教育科研資源，更有兆易創(chuàng)新等龍頭科技企業(yè)，但在行業(yè)的發(fā)展過程中，安徽省并沒有充分利用這些優(yōu)勢，故仍然面臨嚴重的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新問題等待研究突破。此外，制造業(yè)智能化發(fā)展要求未來的制造業(yè)人才具有多學科知識、跨界整合能力和解決現(xiàn)實工程技術(shù)與管理問題的能力，這也對當前的人才培養(yǎng)模式帶來了新的挑戰(zhàn)。而安徽省作為三省一市中發(fā)展相對較弱的地區(qū)，人才吸引力也相對較弱。在安徽省制造業(yè)的智能化發(fā)展過程中，眾多崗位存在較大的專業(yè)人才缺口。

2.4 智能化資金不足，政策鼓勵缺口較大

在“數(shù)字化”“工業(yè)4.0”的背景下，無論是產(chǎn)研學一體化的實踐過程，還是企業(yè)自身的研發(fā)都需要大量的投資資金。如今政策看好，更需要填補智能化研發(fā)資金的需求缺口，為企業(yè)創(chuàng)新提供經(jīng)濟基礎(chǔ)。

但是，相對于大力發(fā)展智能化制造的全國其他省份來說，安徽省政府對于項目支持的撥款仍有待提升。以上海市的金融服務(wù)為例，民生銀行上海分行將提供不低于500億元的專項額度，支持智能制造產(chǎn)業(yè)融資，并針對大、中、小型智能制造企業(yè)的痛點、堵點、難點，配置合適的金融服務(wù)解決方案。此外，安徽省內(nèi)智能制造的相關(guān)文件較少，且其中大多數(shù)是全局性的部署文件，沒有制定細致的專項法規(guī)規(guī)劃。所以，總體來說，安徽省對制造業(yè)智能化的規(guī)劃還有很多部分浮于表面，沒有深入挖掘，故以省汽車制造業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展，更需要安徽省完善相關(guān)政策，進行重點規(guī)劃，這往往需要政府部門的重視與參與。

2.5 相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展沒有達到效果要求

物流發(fā)展迅速網(wǎng)絡(luò)智能化離不開云計算，人們計算水平向著網(wǎng)絡(luò)時代發(fā)展。制造業(yè)智能化的發(fā)展需要云計算、物聯(lián)網(wǎng)、機器人、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)支撐。健全的自動化設(shè)備供給市場是企業(yè)開展智能制造的重要保障，然而不局限于汽車制造業(yè)，國內(nèi)許多其他行業(yè)智能化的發(fā)展都受到了技術(shù)的限制。因此，想要讓產(chǎn)業(yè)發(fā)展達到目標效果，還存在技術(shù)攻關(guān)、貿(mào)易壁壘等多重因素影響。以安徽省合力叉車的發(fā)展為例，雖然其占據(jù)國內(nèi)市場的大量份額，生產(chǎn)制造高度智能化，然而由于其設(shè)備維修和購買仍然主要依賴進口，自主攻克的技術(shù)僅為少數(shù)，故而想要進一步改善自動化生產(chǎn)的模式相當艱難。

3 推動制造業(yè)智能化升級的策略

3.1 利用新能源大數(shù)據(jù)技術(shù)助力升級

安徽省可以通過加速從“中國制造”到“中國智造”的轉(zhuǎn)型，推動我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級。數(shù)據(jù)是智能制造起飛所需的關(guān)鍵“燃料”，可以依托國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心，引導(dǎo)更多制造企業(yè)拿出高質(zhì)量、有標注的數(shù)據(jù)，在保障信息安全基礎(chǔ)上，與科技公司、科研部門一起共享和創(chuàng)新，從而大幅提升制造業(yè)的智能化水平。此外，還可以建立標準規(guī)范體系來加速數(shù)據(jù)的標準化和統(tǒng)一性進程，在確保商業(yè)秘密的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享。相信伴隨著研究制定應(yīng)用規(guī)范、開發(fā)守則等涉及應(yīng)用安全、倫理道德的行業(yè)準則進一步健全，能夠防范人工智能發(fā)展過程中可能造成的對傳統(tǒng)法律法規(guī)體系和道德倫理的沖擊和挑戰(zhàn)。

3.2 完善相關(guān)法律法規(guī)及支持政策

政策加速了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展，同時也為智能制造奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。疫情倒逼推動了企業(yè)擁抱智能制造，在促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的同時為智能制造提供了廣闊的市場。在此雙重契機之下，百度等人工智能平臺型企業(yè)將在智能制造主戰(zhàn)場發(fā)揮更大的引擎作用，以開源深度學習等平臺為抓手加快打造智能制造新基建，為制造企業(yè)智能轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

3.3 打造智能化柔性生產(chǎn)

隨著人工智能應(yīng)用需求的爆發(fā)式增長，以BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭搶先布局，著手打造從基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)、開源開放平臺建設(shè)到行業(yè)應(yīng)用的完整生態(tài)體系，蓬勃發(fā)展的創(chuàng)新企業(yè)也聚焦重點領(lǐng)域深耕細作。

從制造業(yè)大國到制造業(yè)強國，從傳統(tǒng)經(jīng)濟到智能經(jīng)濟，中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的一個關(guān)鍵，其實是如何從“剛性生產(chǎn)”轉(zhuǎn)向“柔性生產(chǎn)”，而具體做法就是不斷進行生產(chǎn)線的自動化升級改造。智能化柔性生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程通過完善代碼識別和數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)，使相應(yīng)工序能夠完整地被執(zhí)行和記錄，既節(jié)省了人工處理的費用又便于問題排查時的追根溯源。然而在智能化柔性生產(chǎn)發(fā)展并不完全的中國，許多制造商逐漸面臨“剛性自動化的窘境”，即生產(chǎn)線缺乏柔性，調(diào)整力不足，以致影響到市場適應(yīng)性[5]。

3.4 增加產(chǎn)學研一體化力度

人工智能產(chǎn)業(yè)化的快速推進吸引了大量資本涌入，但是，制造業(yè)作為人工智能最有潛力的發(fā)展領(lǐng)域之一，人工智能資本投入相對較少，缺乏具有跨學科知識的復(fù)合型人才也亦限制了制造業(yè)智能化水平的提升。在改善現(xiàn)狀的過程中，既要鼓勵高校拓寬人工智能專業(yè)教育內(nèi)容，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，還要建立適應(yīng)智能經(jīng)濟和智能社會需要的終身學習與就業(yè)培訓體系，支持高校、職業(yè)學校和社會化培訓機構(gòu)等開展人工智能技能培訓，提升從業(yè)人員對人工智能技術(shù)的理解運用能力，并積極開展試點示范，促進人工智能在制造領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和先進模式推廣?，F(xiàn)階段首先可以在人工智能已經(jīng)落地的工藝優(yōu)化、質(zhì)量提升、節(jié)能降耗、運行維護等領(lǐng)域提煉一批成熟的解決方案，進行推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

一國經(jīng)濟的發(fā)展離不開制造行業(yè)?，F(xiàn)在，我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。制造業(yè)是推動經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵與支柱。目前，人工智能成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的標志性技術(shù)，不但本行業(yè)蓬勃發(fā)展，而且能夠助力其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。發(fā)展“智能+”，充分挖掘人工智能在制造業(yè)中的作用，實現(xiàn)制造業(yè)質(zhì)量變革、效率變革和動力變革，是促進制造業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。