以信息學(xué)視角分析中國智能制造產(chǎn)業(yè)

趙鈺，蔡宇瀚，辛邁，葛海浪，張通，劉龍龍

（1.西安精密機械研究所，陜西 西安 710000；2.四川琪悅物流科技有限公司，四川 眉山 620010；3.南京航空航天大學(xué)，江蘇 南京 210000）

智能制造是高質(zhì)量裝備生產(chǎn)發(fā)展的重要方面，也是信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化深度融合的重要體現(xiàn)。積極培育和發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)，對加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代化進程，提高生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源和資源消耗，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化、生態(tài)化發(fā)展具有重要意義。

信息學(xué)是一門研究信息的表示、獲取、處理、傳輸和使用的規(guī)律性的新學(xué)科。信息學(xué)也是一門復(fù)雜的學(xué)科，其中信息被視為研究對象，計算機和其他技術(shù)被視為研究工具，主要目的是提高人類的信息功能。其中的互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計法和專利分析是2 種重要方法，可以幫助了解相關(guān)專業(yè)的發(fā)展。

通過使用上述2 種工具，對智能制造技術(shù)發(fā)展和行業(yè)狀況進行宏觀分析，有助于獲取各類高價值的研究參考信息，以便從總體上把握行業(yè)發(fā)展動向，謀劃產(chǎn)業(yè)布局。

1 資料與方法

1.1 互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計

谷歌趨勢是一個免費的關(guān)鍵詞趨勢工具，允許用戶跟蹤任何特定時間段的SEO 趨勢、搜索人氣和谷歌排名。谷歌趨勢從谷歌搜索中提取的數(shù)據(jù)允許用戶與其他類似的關(guān)鍵詞，在地理區(qū)域或語言障礙之間比較搜索詞的頻率。谷歌趨勢數(shù)據(jù)可以按實時焦點或特定范圍進行排序。

百度指數(shù)是基于百度海量網(wǎng)民行為數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析平臺，是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)乃至整個數(shù)據(jù)時代最重要的統(tǒng)計分析平臺之一，自發(fā)布以來，已成為眾多企業(yè)營銷決策的重要依據(jù)。百度指數(shù)的主要功能模塊有：基于單個詞的趨勢研究、需求映射、輿情管家、人群畫像；一般趨勢是基于行業(yè)、地域分布、人群特征、搜索時間特征。

360 趨勢是一個基于360 產(chǎn)品的海量用戶數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)演示平臺，可通過關(guān)鍵詞搜索，快速獲取熱門趨勢，了解真實的用戶需求，了解關(guān)鍵詞搜索人群的屬性。

1.2 專利分析

Incopat 是一個專利數(shù)據(jù)庫平臺，擁有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，由合享智慧科技有限公司提供，擁有超過1 億條全球?qū)＠麛?shù)據(jù)；它包含70 多個國家和地區(qū)審判的基本數(shù)據(jù)；綜合有關(guān)同源、引用、轉(zhuǎn)讓、許可證、擔(dān)保、工業(yè)和貿(mào)易企業(yè)、海關(guān)記錄、標(biāo)準(zhǔn)專利等數(shù)據(jù)；有廣泛的搜索和統(tǒng)計分析領(lǐng)域，340 個搜索字段，105 個篩選字段，80 個自定義分析字段，145 個下載字段，允許用戶組合多維搜索來提高搜索速度；它結(jié)合了多個功能模塊，如智能專利搜索、大型數(shù)據(jù)庫分析、批量下載等。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析

從國際上看，圖1 是以谷歌趨勢分析“智能制造”的結(jié)果，其中A 圖顯示以中文“智能制造”為關(guān)鍵詞的搜索結(jié)果，按其來源，多為華人群體，由圖可見，2004～2010 年，本領(lǐng)域受到了較高的關(guān)注，自2010 年后有所降低，這樣的結(jié)果都是與我國相關(guān)領(lǐng)域政策發(fā)展關(guān)聯(lián)符合的。其中，B 圖顯示的是以“Smart manufacture”為檢索詞的結(jié)果，由結(jié)果可見，該領(lǐng)域受到了很高的關(guān)注，也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。按地域統(tǒng)計結(jié)果，特別是以新加坡、馬來西亞、韓國、印度、中國香港為代表的亞洲國家和地區(qū)，都對此表現(xiàn)了濃厚的興趣，這說明相關(guān)地區(qū)對此研究和關(guān)注度較高。

圖1 以“谷歌趨勢”分析的結(jié)果

從國內(nèi)關(guān)注度來看，使用“百度指數(shù)”來分析，相應(yīng)結(jié)果為圖2 中A 所示；使用“360 趨勢”來分析，相應(yīng)結(jié)果為圖中B、C 所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，2013 年后開始呈現(xiàn)上升態(tài)勢；2015 年后，呈現(xiàn)爆發(fā)式的關(guān)注，至今熱度不減。這樣的結(jié)果，一方面，顯示出社會各方面對智能制造的興趣；另一方面，也顯示出國家對相關(guān)計劃和工作的有序推動。按省市地域來考量，由工具的統(tǒng)計結(jié)果可見，熱點地域從高到低依次為江蘇、浙江、山東、北京、廣東、四川、湖北、湖南、上海、天津、河北、新疆、重慶、河南、云南、福建、廣西、貴州、遼寧、吉林，顯示出了各地對此的關(guān)注度，基本上是東部地區(qū)和經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)對此的關(guān)注力度大。

圖2 以“百度指數(shù)”和“360 趨勢”分析的結(jié)果

2.2 專利庫分析

通過使用INCOPAT 專利分析工具，對“智能制造”領(lǐng)域的相關(guān)專利申請情況進行考量。

從總體上看，本領(lǐng)域的專利數(shù)從2013 年開始增加，各年增長率分別為2014（71.17%）、2015（88.95%）、2016（87.49%）、2017（65.48%）、2018（145.77%）、2019（36.66%）、2020（23.35%）、2021（73.84%）、2022（-5.33%）。逐年在提升，2018 年實現(xiàn)了最大增速，之后雖有所放緩，但是仍然呈現(xiàn)增加的態(tài)勢。這說明，本領(lǐng)域研究的熱度始終不減，展示出本產(chǎn)業(yè)的活力。

以下，本研究從國際和國內(nèi)兩個維度來研究。

2.2.1 基于國際視角

從國際層面來看，各國在“智能制造”領(lǐng)域的專利數(shù)量不斷攀升，這顯示出智能制造產(chǎn)業(yè)旺盛的發(fā)展活力，這也說明本領(lǐng)域的研究也是在上升期。在可預(yù)知的未來，一定會有更多的突破出現(xiàn)。按分析結(jié)果顯示，由數(shù)量和種類來看，我國在本領(lǐng)域的推進是在世界前列，產(chǎn)生的相應(yīng)專利類型為B24G、G05B、G06Q、B29C、G06F、B23P、B23K、B25J、B23Q、B65G。其他西方國家也在本領(lǐng)域持續(xù)進行耕耘，相應(yīng)的種類和數(shù)量較我國有較大的差距。

2.2.2 基于國內(nèi)視角

從地域上劃分，按照專利產(chǎn)生數(shù)量來看，天津（885件）、山東（1879 件）、江蘇（7447 件）、安徽（2147件）、浙江（3332 件）、福建（1166 件）、廣東（5297件）、湖南（1165 件）、四川（784 件）。按地域劃分，東部沿海地區(qū)最多，在智能制造領(lǐng)域創(chuàng)新最為旺盛，而四川和湖南則是西部和中部地區(qū)的創(chuàng)新代表。在東部沿海地區(qū)中，以長三角和珠三角地區(qū)最豐富。一方面，是因為經(jīng)濟發(fā)達，產(chǎn)業(yè)集群的支撐力量大；另一方面，就是教育發(fā)達、高校眾多，能夠支撐相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐。

由圖3 可見，也正是長三角地區(qū)和珠三角地區(qū)，在智能制造領(lǐng)域所取得的創(chuàng)新，在總體上呈現(xiàn)穩(wěn)健的發(fā)展趨勢，這說明了相關(guān)地區(qū)對智能制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的持續(xù)投入和支撐已經(jīng)形成了足夠的效益，成果持續(xù)涌現(xiàn)。而該結(jié)論與由圖2 中C 得出的結(jié)論是一致的。

圖3 全國各地“智能制造”領(lǐng)域?qū)＠@取數(shù)量趨勢統(tǒng)計

按照Incopat 的分析結(jié)果，通過考察在智能制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新強勢地區(qū)，能夠看出各地區(qū)對于所獲取專利類目相對全面，包含B24G、G05B、G06Q、B29C、G06F、B23P、B23K、B25J、B23Q、B65G 類型。在長三角地區(qū)中，江蘇省所獲創(chuàng)新最為豐富；在珠三角地區(qū)中，廣東省所獲創(chuàng)新最豐富。實際上，兩者在相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)也是相對發(fā)達的。

在智能制造領(lǐng)域中，專利所有權(quán)主體以企業(yè)占據(jù)絕大部分比例，約75%；其次分別為科研單位（約11%）、院校（約8%）、個人（約6%）、機關(guān)團體（不到1%）。這說明，當(dāng)前在推進智能制造中，做法是成功的，相關(guān)技術(shù)和創(chuàng)新直接服務(wù)于生產(chǎn)實踐中，直接創(chuàng)造了社會價值和財富。

從工具的分析結(jié)果來看，在全國范圍內(nèi)，智能制造領(lǐng)域中關(guān)于專利數(shù)排名，從多到少依次為廣東省智能制造研究所（753 件）、溫州大學(xué)激光與光電智能制造研究院（634 件）、邵東智能制造技術(shù)研究院有限公司（554件）、上工富治智能制造（天津）有限公司（381 件）、東莞市圖創(chuàng)智能制造有限公司（296 件）、南京靈雀智能制造有限公司（295 件）、合肥工業(yè)大學(xué)智能制造技術(shù)研究院（292 件）、江蘇集萃智能制造技術(shù)研究所（286件）、泉州華中科技大學(xué)智能制造研究院（282 件）、廣東省科學(xué)院智能制造研究院（258 件）。由此可見，靠前的機構(gòu)所在地多為廣東和江蘇，這樣的數(shù)據(jù)再次支持了智能制造在長三角和珠三角地區(qū)強勢發(fā)展的結(jié)論。

3 建議與思考

在上一章中，得到了基于大量數(shù)據(jù)支撐的結(jié)果，相關(guān)結(jié)論可以歸納如下。

3.1 當(dāng)前我國對于智能制造產(chǎn)業(yè)的政策具有實踐科學(xué)性

從政府行政管理規(guī)劃上講，政策制定是否具有成效，最直接的反饋就是來源于實效。那么，從當(dāng)前實效來看，得益于我國有效、科學(xué)的政策，對于智能制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃是成功的。大量的創(chuàng)新成果和技術(shù)發(fā)展，都顯示出政策和規(guī)劃的可行性。

3.2 我國仍然需要持續(xù)在推進智能制造產(chǎn)業(yè)中深度發(fā)力

從國際視角來考察，雖然我國在智能制造產(chǎn)業(yè)中取得了大量的專利和創(chuàng)新，但是這并不意味著我國已經(jīng)在本領(lǐng)域中取得了核心技術(shù)。而從實際上講，我國在此產(chǎn)業(yè)中并非處于引領(lǐng)的地位。只有在本產(chǎn)業(yè)中得到了核心技術(shù)，才能從實質(zhì)上引領(lǐng)本領(lǐng)域的發(fā)展，立于不敗潮頭！

3.3 智能制造產(chǎn)業(yè)深入推進和發(fā)展需要雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

從之前的分析結(jié)果可以看出，主要是在東部沿海和工業(yè)基礎(chǔ)較為發(fā)達的中西部地區(qū)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為迅速。而全國各地發(fā)展本來就存在不平衡，因此，在各地建設(shè)中，智能制造產(chǎn)業(yè)不宜心血來潮開展大項目，為名頭而搞所謂創(chuàng)新。產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對落后的地區(qū)，可以采取跟進戰(zhàn)略，在發(fā)達地區(qū)取得成績的基礎(chǔ)上，直接引進相關(guān)技術(shù)，這樣能有效避免重復(fù)建設(shè)和浪費。