協(xié)同創(chuàng)新視角下智能制造產(chǎn)業(yè)研究

劉瓊

（沈陽工程學院教務處，遼寧 沈陽 110136）

第四次工業(yè)革命是以信息物理系統(tǒng)（GPS）為基礎，以智能制造為主導，打破生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的壁壘，提升制造業(yè)的智能化水平，建設具有適應性、資源效率以及人因工程學的智慧工廠[1]。智能制造是全球制造業(yè)發(fā)展趨勢，世界上主要發(fā)達國家正重點推廣智能制造產(chǎn)業(yè)，作為世界制造業(yè)第一強國，中國也將“智能制造”上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略。但現(xiàn)階段我國智能制造產(chǎn)業(yè)存在國際品牌少、重點技術依賴國外進口、智能化程度低等問題。因此，應該認清智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，總結困境原因，發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新應用價值，在協(xié)同創(chuàng)新、共惠共贏理念指導下，開展提高智能制造產(chǎn)業(yè)實力的策略研究。

一、智能制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及原因

（一）智能制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造是我國進行經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級重要渠道之一。近年來，我國智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，一些重大項目，如高鐵、航空航天、路橋等取得了世界矚目的成績，相關產(chǎn)業(yè)鏈也初具規(guī)模，但是我國智能制造依然處于初級階段，主要表現(xiàn)為以下幾方面：智能化程度低。工人工作強度大、生產(chǎn)率低，目前只有21%企業(yè)步入智能制造適用階段，49%的企業(yè)智能制造收入貢獻率不足10%；高端設備依賴進口。雖然我國高端設備已在研發(fā)方面取得一定突破，例如智能儀表、工業(yè)機器人等，但核心技術依然是“模仿+改進”模式；市場競爭力弱。雖然格力空調(diào)、華為手機、海爾電器遠銷國外，重塑中國品牌，但是大多數(shù)制造業(yè)依然處于制造低端階段，缺少發(fā)展能力和競爭能力。

（二）智能制造業(yè)陷入困境的原因

1.缺少專業(yè)人才

從傳統(tǒng)制造到智能制造，對人才有更高的要求。當前情況下，我國整體在智能裝備制造方面擁有的科技創(chuàng)新能力不足，一些核心技術主要依靠于發(fā)達國家。制造業(yè)開始廣泛應用工業(yè)機器人、3D打印機、數(shù)控機床等高端設備，需要大量調(diào)試、編程、維護、改造方面的專業(yè)人才，但相關應用人才市場緊缺。一方面因為在崗技術人員缺少學習平臺，來不及提高自身能力應對突如其來的技術變革，另一方面高?？蒲性核c企業(yè)發(fā)展脫節(jié)，無法提供專業(yè)對口人才。以遼寧省為例，雖然積極推動智能裝備制造業(yè)發(fā)展，但一些先進制造設備依然需要通過進口渠道獲取，而關鍵材料和關鍵零件也主要依賴于國外。截止到2021年6月，遼寧省大部分工業(yè)機器人的生產(chǎn)或者是大型石化裝備生產(chǎn)依然需要獲得國外技術援助。

2.缺少技術支持

自我研發(fā)能力較弱，企業(yè)間技術壁壘現(xiàn)象嚴重，核心技術封閉研究，浪費資源，進程緩慢。以遼寧省為例，遼寧省雖然積極推動智能裝備制造業(yè)發(fā)展，但一些先進制造設備依然需要通過進口渠道獲取，而關鍵材料和關鍵零件也主要依賴于國外。除此之外，遼寧省目前在生產(chǎn)智能裝備過程中對于在線分析技術或者是智能控制技術方面的掌握程度不足，無法完全支撐整個智能裝備的生產(chǎn)流程。截止到2021年6月，遼寧省大部分工業(yè)機器人的生產(chǎn)或者是大型石化裝備生產(chǎn)依然需要獲得國外技術援助[2]。

3.產(chǎn)業(yè)鏈布局未達成

產(chǎn)業(yè)鏈布局是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形態(tài)之一，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向，我國智能制造業(yè)一直處于“獨自摸黑”狀態(tài)，發(fā)展區(qū)域分散，導致國內(nèi)競爭力激烈，對外競爭力弱，缺少品牌效應。以遼寧省為例，當?shù)胤招袠I(yè)發(fā)展會對智能裝備制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)生一定正面影響，在服務行業(yè)對智能裝備提出更高要求情況下智能裝備制造業(yè)需要思考業(yè)務拓展方向，從智能流程設計、智能監(jiān)控、智能管理軟件等角度與服務行業(yè)之間達成相互協(xié)調(diào)發(fā)展關系[3]。但是，我國面向服務行業(yè)開展的智能裝備制造業(yè)務并未得到充分重視，政府所出臺的政策與法律也不夠完善，在智能裝備服務產(chǎn)品的市場化還未達到標準情況下，智能裝備制造行業(yè)發(fā)展覆蓋面還比較狹窄，未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈布局。

二、協(xié)同創(chuàng)新概念與價值

協(xié)同創(chuàng)新以知識增值為核心，突破創(chuàng)新主體限制，釋放資本、人才、技術、信息等創(chuàng)新要素，從而實現(xiàn)深度合作。協(xié)同創(chuàng)新是國家引導安排，鼓勵大學、企業(yè)、研究機構發(fā)揮能力優(yōu)勢、整合信息資源、進行優(yōu)勢互補、促進技術推廣和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的創(chuàng)新型經(jīng)濟模式。創(chuàng)新系統(tǒng)需要不斷變化且不斷集合各種要素，所以協(xié)同創(chuàng)新主要呈現(xiàn)動態(tài)性和整體性特點。在協(xié)同創(chuàng)新模式指導下，各產(chǎn)業(yè)主體開展深入合作、進行互動交流、整合優(yōu)秀資源，為大眾創(chuàng)新、創(chuàng)智提供動力[4]。

三、協(xié)同創(chuàng)新視角下智能制造產(chǎn)業(yè)應用研究

（一）融合集體智慧，為中國智能制造提供人才保證

智能制造業(yè)是自動化技術、制造技術、系統(tǒng)工程等學科互相滲透融合的綜合性產(chǎn)業(yè)，智能制造面對的研究對象是完整制造體系，對行業(yè)人才標準有更高要求。但是現(xiàn)階段，我國智能制造業(yè)人才短缺，無法滿足市場需求，主要集中在三個領域：第一，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)對機器人技術應用人才的需求；第二，智能生產(chǎn)行業(yè)對數(shù)字化創(chuàng)造型人才有巨大需求；第三，智能裝備對機電復合型人才的需求。同時，精益生產(chǎn)管理崗位也面臨巨大空缺。因此，應該建立協(xié)同創(chuàng)新機制，集中區(qū)域高精尖人才，發(fā)揮各區(qū)域技術特點，聯(lián)合培養(yǎng)智能制造人才。

首先，建設智能制造實訓中心。區(qū)域間進行產(chǎn)業(yè)合作，針對智能制造業(yè)重點領域提供專業(yè)培訓，設置自動化區(qū)、智能工廠區(qū)、工業(yè)機器人區(qū)、精密測量區(qū)、3D打印制造區(qū)、數(shù)字設計制造區(qū)以及先進制造區(qū)七大實訓區(qū)域；培訓項目包括機器人應用模塊、個性化創(chuàng)新制造、機器人機械拆裝、生產(chǎn)線仿真、電氣設計、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、3D設備操作、工業(yè)機器人搬運、智能化檢測儀表使用、多軸加工技術等智能制造對接內(nèi)容；培訓人才定位是智能管控工廠、CAD軟件應用、獨立承擔維修任務、研發(fā)智能工廠體系、職業(yè)技能鑒定、精密測量定點服務、研發(fā)智能制造相關設備；培訓目標是實現(xiàn)產(chǎn)品重用和知識共享，滿足智能制造個性化創(chuàng)新以及優(yōu)化協(xié)同創(chuàng)新應用效果[5]。

其次，開發(fā)在線培訓服務平臺。智能制造云服務平臺整合高校、科研機構、職業(yè)院校等組織，打造在線服務培訓體系，主要功能包括培訓管理、基地設備管理、課程資源中心管理、在線云服務、崗位推送等。云服務平臺自動記錄學員學習內(nèi)容和學習成績，為學員推送針對性培訓項目，實現(xiàn)人才數(shù)據(jù)庫高效管理。同時對企業(yè)推介對口智能制造人才，企業(yè)也可以利用平臺培養(yǎng)內(nèi)部人才。在線服務平臺為智能制造業(yè)提供技術咨詢、人才培養(yǎng)等專項服務。具體建設內(nèi)容有：多元化實訓資源，延伸制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，融合現(xiàn)代智能制造發(fā)展理念與相關知識體系，在保留原有人才前提下，將本行業(yè)與未來制造業(yè)發(fā)展元素進行整合，設置未來制造業(yè)課程，例如虛擬仿真、微課、動畫等；互聯(lián)網(wǎng)信息資源，以信息技術為載體，市場需要為導向，重新整合智能制造課程體系，包括五軸數(shù)控、激光制造、數(shù)字設計等。融合企業(yè)與智能制造技能標準要求，搭建線上線下結合的課程體系，培養(yǎng)技能與崗位相匹配、從技能到創(chuàng)新研究的高層次人才。

最后，加強校企合作。整合智能制造與學校專業(yè)課程，進行學校知識體系的融合。一方面學校聚合教學資源為智能制造業(yè)提供專業(yè)人才，另一方面企業(yè)為高校師生創(chuàng)造就業(yè)機會，推進學校信息化教學模式有序進行。

（二）整合區(qū)域資源，為中國智能制造提供技術支持

我國智能制造業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但是創(chuàng)新資源分散，區(qū)域技術邊界厚重，協(xié)同創(chuàng)新為打破區(qū)域技術限制，融合技術熱點和難點提供全新方向。

第一，分析各區(qū)域技術發(fā)展數(shù)據(jù)。對重點區(qū)域智能制造核心技術進行數(shù)據(jù)分析，對比研究技術側重點、技術重合、技術互補等內(nèi)容，為技術融合交流打下數(shù)據(jù)基礎。同時，將數(shù)據(jù)結果以及融合可能性構建成流動矩陣或者描繪融合網(wǎng)絡圖，以便在后續(xù)分析中，確保技術出入節(jié)點和出入度指標有證可查。

第二，在了解區(qū)域發(fā)展情況前提下，擴大創(chuàng)新技術融合與交叉。區(qū)域間技術融合突破不同技術的邊界，打破技術壁壘，對現(xiàn)有技術進行重組與創(chuàng)新。在共享、互補創(chuàng)新要素過程中，發(fā)揮跨區(qū)域、跨部門優(yōu)勢，將分散在各機構、各部門技術要素匯總到一處，值得注意的是，整合資源時對技術重點和熱點專門設置對接小組，加強宏觀管理。

第三，發(fā)展專利動態(tài)融合研究方法。傳統(tǒng)專利融合采取共現(xiàn)分析方法，即只能靜態(tài)描繪技術多樣性，無法反映專利流動過程以及技術演變路徑。協(xié)同創(chuàng)新思維方式為發(fā)展專利動態(tài)融合創(chuàng)造了機會，通過專利引用分析方法，專利技術覆蓋面更廣泛，有效實現(xiàn)區(qū)域間技術流動與融合。例如，將A區(qū)域?qū)＠玫紹區(qū)域時，專利間引用關系可以直接反映出技術流動趨勢，進而加快資源整合效率。

第四，進行技術優(yōu)勢互補。區(qū)域間技術重點難點不一致，例如，天津智能制造業(yè)將重點放在裝置、數(shù)字通訊、電氣機械等領域，河北智能制造業(yè)重點關注能源、視聽技術、信息技術管理等領域，北京則重點發(fā)展計算機技術、測量調(diào)節(jié)技術等，通過協(xié)同創(chuàng)新，進行技術傾斜，促進智能制造業(yè)資源共享，全面發(fā)展[6]。

（三）打造產(chǎn)業(yè)集群，為中國智能制造提供品牌支撐

現(xiàn)階段，我國智能制造產(chǎn)業(yè)分散，區(qū)域聯(lián)合不明顯，基本處于“單打獨斗”狀態(tài)，無法有效發(fā)揮技術、人才、政策、地域等資源優(yōu)勢，在對外出口中國制造產(chǎn)品時，沒有品牌效應做支撐，依然停留在低端輸出模式。因此，智能制造產(chǎn)業(yè)應該統(tǒng)籌兼顧，加強頂層設計，充分利用協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展范式，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，以市場為手段促使企業(yè)調(diào)整結構和升級轉(zhuǎn)型，共同建立世界級智能制造產(chǎn)業(yè)集群，將中國智能制造打造成世界一流品牌。主要從以下幾方面入手。

第一，優(yōu)勢互補，建立區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新體系。完善區(qū)域合作協(xié)調(diào)機制，建立區(qū)域科技創(chuàng)新體系，實現(xiàn)智能制造產(chǎn)業(yè)集群品牌化，將中國智能制造推廣到全世界。通過多渠道、多層次、多方式交流機制與國際合作，積極引進國外先進技術，對接投資項目，建立商業(yè)伙伴關系，提高對外開放水平，最大程度整合要素、集聚資源，堅持互惠共贏、優(yōu)勢互補，不斷提升中國智能制造國際形象以及可持續(xù)發(fā)展能力，進而把我國打造成極具競爭力的制造業(yè)基地。例如，打造長三角或者京津冀智能制造產(chǎn)業(yè)集群，整合各區(qū)域優(yōu)秀資源，協(xié)同創(chuàng)新，將中國智能制造作為名片輸出世界[7]。

第二，合作共贏，建設智能制造平臺。區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新，發(fā)展產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，發(fā)揮重點區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈完整、基礎設施齊全以及政策、地域、人才、技術資源優(yōu)勢，創(chuàng)新競爭策略，建立以項目為合作基礎的戰(zhàn)略聯(lián)盟。在全球科創(chuàng)中心引領下，集中技術創(chuàng)新資源，打造創(chuàng)新生態(tài)圈，加大工業(yè)強基工程實施力度，突破智能制造關鍵零部件缺失困境。同時創(chuàng)建產(chǎn)學研合作平臺，為產(chǎn)業(yè)鏈上下游翹楚企業(yè)聯(lián)合攻關提供制度支持。建設一批集裝備研制、系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)于一體的骨干企業(yè)，選擇經(jīng)濟基礎雄厚區(qū)域，集中力量，打造擁有很強市場競爭力的智能制造坐標城市[8]。

第三，融合發(fā)展，完善智能制造服務體系。為促進智能制造高效發(fā)展，應該提升制造業(yè)服務化進程。加強智能制造產(chǎn)業(yè)與信息化、制造業(yè)與工業(yè)化、互聯(lián)網(wǎng)與服務業(yè)、制造業(yè)與城市之間的互動融合。針對智能制造發(fā)展熱點重點項目，積極開展工業(yè)設計、金融服務、物流服務等生產(chǎn)性服務業(yè)，從而降低生產(chǎn)成本，提高技術含量。同時，參與智能制造體系標準建設，重點突破重大產(chǎn)品關鍵技術瓶頸，提高產(chǎn)品附加值，集中經(jīng)費，集中政策，集中力量優(yōu)化智能制造服務體系。

四、結束語

綜上所述，我國智能制造產(chǎn)業(yè)面臨高精尖人才稀少、技術單薄、產(chǎn)業(yè)分散、缺少品牌效應等困境。協(xié)同創(chuàng)新是一種管理創(chuàng)新，為我國提高勞動者素質(zhì)，科技進步，轉(zhuǎn)變管理方式提高新的發(fā)展方向。因此為改變智能制造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，應該開闊視野，拓展思路，引進協(xié)同創(chuàng)新理念，在深刻認識協(xié)同創(chuàng)新概念與應用價值基礎上，整合區(qū)域資源，加強組織領導，深化創(chuàng)新合作機制，加強智能制造人才隊伍建設，擴大技術融合與交叉，打造智能制造產(chǎn)業(yè)集群品牌，從而為我國經(jīng)濟建設邁向新臺階、打造國富民強新社會、提高國際市場競爭力打下堅實基礎。