加快人工智能與制造業(yè)深度融合，構(gòu)筑國際競爭新優(yōu)勢

閆曉杰 孔祥棟

制造業(yè)是實體經(jīng)濟的根基，是立國之本。工信部數(shù)據(jù)顯示，我國制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)連續(xù)13年居世界首位。近幾年，人工智能技術(shù)與制造業(yè)加速融合，助力制造業(yè)向信息化與智能化發(fā)展方向演進。本文從創(chuàng)新能力、信息基礎(chǔ)設(shè)施、供給適配性、應(yīng)用、人才等方面分析智能制造面臨的問題。針對這些問題提出有針對性的建議措施，以加快人工智能與制造業(yè)的深度融合，構(gòu)筑國際競爭新優(yōu)勢。

從中央到地方，一系列政策陸續(xù)出臺，為制造業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。新一代人工智能是推動產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的重要驅(qū)動力量，人工智能技術(shù)與制造業(yè)加速融合，助力制造業(yè)向信息化、智能化、綠色化發(fā)展方向演進。智能化是全球制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，以智能制造為主攻方向，有助于加快推動中國制造由價值鏈低端向高附加值兩端延伸，也是我國制造業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)筑國際競爭新優(yōu)勢的必由之路，對于不斷鞏固、壯大實體經(jīng)濟根基、構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系具有重要意義。

據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2022年，我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5000億元，企業(yè)數(shù)量接近4000家。新一代人工智能已成為推動制造業(yè)優(yōu)化升級、提升生產(chǎn)力水平的重要支撐。制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)連續(xù)13年居世界首位，建立起門類齊全、獨立完整的現(xiàn)代化工業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)鏈配套能力居世界前列，產(chǎn)業(yè)韌性進一步增強，發(fā)展?jié)摿M一步釋放，制造業(yè)企業(yè)的競爭力顯著增強。

近年來，人工智能技術(shù)與制造業(yè)加速融合，在語音識別、工業(yè)機器人、虛擬現(xiàn)實、智能汽車等領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，加快制造業(yè)向智能化方向發(fā)展。我國深入實施智能制造工程十年以來，智能制造已取得顯著成效。制造業(yè)企業(yè)形態(tài)和產(chǎn)業(yè)模式在人工智能的助力下加速升級變革，培育出網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、平臺化設(shè)計、個性化定制、智能化制造等一批新業(yè)態(tài)新模式。發(fā)布國家標準近340項，智能制造標準體系不斷完善，初步形成企業(yè)主導(dǎo)、行業(yè)聯(lián)動、區(qū)域協(xié)同的發(fā)展格局。

（一）關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力有待提升

中國制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)連續(xù)多年世界第一，但是在高端裝備、先進工藝設(shè)計、研發(fā)設(shè)計等方面與制造業(yè)發(fā)達國家還有不少差距，在全球價值鏈中仍處于中低端。智能制造企業(yè)在研發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)過程中涉及到信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、先進管理技術(shù)以及先進制造技術(shù)等方面，核心技術(shù)在國際上缺乏一定的競爭力。在高端芯片、電子制造、工業(yè)軟件、高端數(shù)控機床等領(lǐng)域因技術(shù)水平、人才等因素制約，自給率嚴重不足。我國人工智能起步較晚，技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，核心算法、系統(tǒng)軟件、人工智能芯片、傳感器等關(guān)鍵技術(shù)主要依賴國外?！翱ú弊印眴栴}成為了我國智能制造發(fā)展必須攻克的最大難題。

（二）數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施有待加強

2021年5月，全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點建設(shè)啟動，“東數(shù)西算”工程全面推進。我國東西部地區(qū)因數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和投入的不同，其發(fā)展水平與城鄉(xiāng)數(shù)字經(jīng)濟有顯著差異。我國數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施目前存在區(qū)域布局不均衡、應(yīng)用場景有待拓展等問題，同時也面臨網(wǎng)絡(luò)安全威脅，各類核心的數(shù)據(jù)從原本的零散數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)、紙質(zhì)數(shù)據(jù)都云端化匯總到數(shù)字平臺，一旦被黑客攻破或者釋放病毒，不但失去了所有商業(yè)秘密，還將面臨法律風(fēng)險。

（三）供給體系適配性有待提高

我國智能制造基礎(chǔ)零部件和裝置領(lǐng)域由于受材料、工藝等整體發(fā)展水平制約，依賴海外進口的局面短期內(nèi)不會改變。在通用、專用型智能制造裝備方面，我國智能制造裝備企業(yè)往往是從產(chǎn)品總裝的后端工藝做起，對于基礎(chǔ)工藝和工業(yè)知識的積累相對薄弱，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)迭代難以滿足下游客戶應(yīng)用需求的發(fā)展，行業(yè)適配性和適用性亟待提升。我國的工業(yè)軟件距離世界最領(lǐng)先水平都存在明顯差距，許多重點制造領(lǐng)域長期以來依賴國外工業(yè)軟件。智能制造解決方案成本偏高，在中小企業(yè)中難以廣泛推廣應(yīng)用，行業(yè)適配性和適用性有待提升。

（四）應(yīng)用融合有待加深

當前，人工智能在制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用是初步的，現(xiàn)在只是一些企業(yè)在單點上使用了一些人工智能的技術(shù)，且重點領(lǐng)域偏重于營銷、物流等外部領(lǐng)域，還遠遠沒有“成線、成面”。對企業(yè)級和產(chǎn)業(yè)鏈級的集成應(yīng)用不夠，距離實現(xiàn)設(shè)計制造一體化、促進企業(yè)各環(huán)節(jié)整體協(xié)同的目標有較大差距，應(yīng)用的深度和廣度都有較大提升的空間。

（五）智能制造專業(yè)人才缺乏

智能制造涉及生產(chǎn)、管理、設(shè)計和服務(wù)等制造活動各個環(huán)節(jié)，除了需要熟悉信息技術(shù)的專業(yè)型人才，更迫切需要具備機電、工業(yè)軟件、控制等兼?zhèn)鋵W(xué)科交叉的人才。部分院校雖然設(shè)置了智能制造工程技術(shù)、機器人工程等新工科專業(yè)，但高校人才培養(yǎng)目標與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求差距較大，人才培養(yǎng)的質(zhì)量無法滿足智能制造發(fā)展的實際需求。企業(yè)培養(yǎng)智能制造工程技術(shù)人員周期長且培養(yǎng)難度大，企業(yè)面臨招不來、留不住的困局。人才緊缺問題制約了行業(yè)智能制造的快速發(fā)展。

從工業(yè)基礎(chǔ)看，我國工業(yè)基礎(chǔ)完整，工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈與美國、德國相比優(yōu)勢明顯，從需求側(cè)來看，中國人口規(guī)?；鶖?shù)大，內(nèi)需市場龐大，同時龐大的人口規(guī)模為智能制造的發(fā)展提供了豐富的人力資源。推進人工智能與制造業(yè)的深度融合，提出以下發(fā)展建議。

（一）加大科技創(chuàng)新投入，突破智能制造關(guān)鍵共性技術(shù)

聚焦全球智能制造前沿領(lǐng)域和最新動態(tài)，重點圍繞制造全過程、人工智能工業(yè)領(lǐng)域等關(guān)鍵核心技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)，形成關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)目錄。要打好政府資金的“組合拳”，將中央、地方科技計劃項目資金和首臺套重大技術(shù)裝備資金、研發(fā)費用加計扣除等政策結(jié)合起來，將政策引導(dǎo)作用發(fā)揮最大化。要進一步加大國家重點研發(fā)計劃、國家重大科技項目等對智能制造領(lǐng)域的支持力度，發(fā)揮好科技計劃項目的引領(lǐng)作用，更大力度集聚創(chuàng)新資源。鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)加大科技研發(fā)投入，聯(lián)合高校、科研院所和上下游企業(yè)開展智能制造關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。鼓勵有條件的企業(yè)整合重組國外智能制造研發(fā)機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)，加快創(chuàng)新能力發(fā)展。

（二）加強數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，夯實基礎(chǔ)支撐保障能力

進一步加大政策支持力度，鼓勵制造業(yè)企業(yè)聯(lián)系電信運營商開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、千兆光網(wǎng)等多種形式的網(wǎng)絡(luò)升級改造，優(yōu)化內(nèi)外網(wǎng)部署，提升感知設(shè)備的現(xiàn)場感知能力，有效提升數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與分析能力。按照“大企業(yè)建平臺、中小企業(yè)用平臺”的思路，要鼓勵國內(nèi)大型集團企業(yè)、行業(yè)龍頭企業(yè)、工業(yè)園區(qū)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，加速各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，推動產(chǎn)業(yè)鏈大中小制造業(yè)企業(yè)上云用云，有效形成產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)集成共享。加快推進“東數(shù)西算”工程，鼓勵地方結(jié)合本地實際加快部署智能計算中心、工業(yè)數(shù)據(jù)中心等算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。進一步完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)監(jiān)測服務(wù)體系，加強安全漏洞、工業(yè)協(xié)議的儲備，實現(xiàn)國家、省、企業(yè)三級高效協(xié)同，鼓勵網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)高效的安全服務(wù)，不斷提升智能制造工控網(wǎng)絡(luò)安全水平。

（三）提高智能制造供給適配性，推動產(chǎn)業(yè)體系優(yōu)化升級

聚焦工業(yè)領(lǐng)域智能制造需求，針對感知、控制、決策、執(zhí)行等環(huán)節(jié)的短板弱項，加強用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新，突破一批“卡脖子”基礎(chǔ)零部件和裝置。加快通用、專用智能制造裝備加速迭代升級，培育一批智能制造裝備領(lǐng)軍企業(yè)。鼓勵軟件企業(yè)與裝備制造商、高校、科研院所聯(lián)合研發(fā)嵌入式工業(yè)軟件及平臺、開發(fā)面向產(chǎn)品全生命周期和制造全過程的核心軟件，提升工業(yè)軟件產(chǎn)品的適配性。大力推動智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商開發(fā)面向典型場景和行業(yè)的解決方案，對企業(yè)開展智能制造診斷服務(wù)，多維度、多層次進行智能化能力和水平分析，開發(fā)“小快輕準”的解決方案，引領(lǐng)帶動產(chǎn)業(yè)體系優(yōu)化升級。

（四）深化推廣應(yīng)用，打造智能制造新模式

聚焦車間、工廠、供應(yīng)鏈、行業(yè)應(yīng)用，擴大應(yīng)用場景范圍、提升應(yīng)用層次，加快人工智能與制造全過程、全要素深度融合。針對流程型和離散型制造業(yè)加大力度推廣新模式新業(yè)態(tài)，如網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、智能化設(shè)計、智能運維服務(wù)、大規(guī)模定制等。要鼓勵智能制造應(yīng)用水平高的龍頭企業(yè)建設(shè)智慧供應(yīng)鏈協(xié)同平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可互聯(lián)、信息可交互、生產(chǎn)可協(xié)同、柔性配置的供應(yīng)鏈。鼓勵企業(yè)開展裝備聯(lián)網(wǎng)、關(guān)鍵工序數(shù)控化、業(yè)務(wù)系統(tǒng)云化等改造。結(jié)合工信部開展的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化進園區(qū)“百城千園行”專題活動，打造標桿示范，形成示范引領(lǐng)效應(yīng)，加快智能制造新模式培育與應(yīng)用推廣。

（五）豐富人才培育方式，提供智能制造智力支撐

隨著全行業(yè)數(shù)字化的加速推進，我國數(shù)字化人才的缺口還會持續(xù)加大。智能制造的發(fā)展人才，也是最重要的資源。智能制造涉及機械工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、機器人科學(xué)等知識，高校培養(yǎng)的人才與智能制造企業(yè)實際需求有一定的差距，往往是在企業(yè)參加工作后才能更好地培養(yǎng)，所以智能制造人才培養(yǎng)重點在企業(yè)，特別是復(fù)合型、應(yīng)用型人才。企業(yè)可以通過建立企業(yè)大學(xué)、打造學(xué)習(xí)型組織、產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)等方式來提升加快人才培養(yǎng)。高校要將產(chǎn)教融合、科教融合結(jié)合起來，增加相關(guān)智能制造技術(shù)平臺設(shè)計專業(yè)人才的培養(yǎng)。要進一步落實好《智能制造工程技術(shù)人員國家職業(yè)技術(shù)技能標準》為基礎(chǔ)的智能制造人才培養(yǎng)體系建設(shè)與認證工作，完善智能制造工程技術(shù)人員職業(yè)技術(shù)晉升制度，為人才提供順暢的職業(yè)發(fā)展通道，為智能制造提供智力支撐。

作者單位：山西省數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進中心