新形勢下天津全面推進智能制造新模式研究

劉 亮，李可欣，霍艷芳

(1.天津工業大學經濟與管理學院 天津300387；2.天津大學管理與經濟學部 天津300072)

國家的富強與民族的復興離不開制造業的發展，其在建設社會主義現代化強國進程中的作用不容小覷。智能制造已成為制造業重要的發展趨勢，在全球范圍內快速發展，推動制造業形成新的生產方式和商業模式，深刻影響了產業發展和分工格局。制造業不僅是國民經濟的主要部分，同時，還對國民經濟中其他產業的發展具有重要作用。因此加快發展智能制造，是占領未來經濟和科技制高點的必經之路，也是當前世界各國的必爭之地。

1 天津全面推進智能制造的戰略意義

天津作為我國的老工業基地和新常態下重要的經濟增長極，在這新的歷史轉折期，應肩負起建設我國具有國際競爭力的先進制造業研發轉化基地的神圣使命。制造業作為天津的根基行業，在創新城市建設和產業創新中心建設中具有不可替代的核心地位。為了有效銜接國家戰略，認真貫徹落實《國家創新驅動發展戰略綱要》，天津市委十屆九次全會提出發展創新城市和產業創新中心三步走戰略，著力打造包括高端裝備、新一代信息技術、節能與新能源汽車、現代石化、現代冶金5個5000億元產業，以及航空航天、節能環保、新能源、新材料、生物醫藥5個超1000億元產業在內的10大產業集群，以實現天津經濟的速度轉換、動力轉換和結構調整。

目前，國內外一些學者通過研究智能制造在新環境下面臨的機遇和挑戰，提出要升級優化智能制造體系，大力發揮其產業優勢[1-7]。Monostori等[8]在其研究中指出工業4.0不是簡單的升級，而是一種前所未有的新模式，這種模式將價值鏈上下游充分調動起來，實現一加一大于二的效果。黃順魁[9]基于德國“工業 4.0”戰略相關經驗，認為我國要從制造大國向智造強國轉變，必須要建立新一代智能制造產業模式。楊明等[10]建議利用智能制造進行中藥制藥，提高藥品的質量與安全性，促進制藥行業企業的升級轉型。張文娟等[11]通過研究物流行業來解讀智能制造對物流發展的影響，預測物流行業的發展模式，物流服務業也將進入智能化。張琪[12]應用 Agent技術實現智能化系統建模來研究裝備制造業管理的智能化框架。馮巧根[13]把企業管理戰略、流程、文化等與智能制造相結合，利用“互聯網+”技術推進企業管理創新，實現企業綠色制造轉型和服務業的優化升級。馮圓[14]認為智能制造與成本管理可以高度契合，智能制造利用“互聯網+”和“綠色環保”等技術實現成本管理智能化，提升企業成本管理效率與效益。肖靜華等[15]提出基于互聯網及大數據的智能制造體系概念模型與管理理論框架，消費者也會參與其中，促進了企業與消費者的協同演化，是企業智能制造轉型升級的關鍵。劉峰等[16]對 52家上市智能制造企業技術創新效率進行測算，結果發現高管持股對創新效率的提高有很大幫助，并提出了提高創新效率的相關建議。Chen等[17]從社會角度研究直接數字制造，發現直接數字制造能夠為傳統的工業生產帶來新的活力，實現工業生產的良性發展。Chaplin等[18]提出現代制造企業要對不斷變化的生產環境作出更迅速的應對，且由此提出了新的制造理念和可發展的裝配軟件體系。Lee等[19]認為大數據應用將成為智能制造關鍵，通過對大數據進行深度分析，梳理成不同的資源信息從而實現二次利用，這樣能夠進一步提高對客戶的響應度。Kutin等[20]指出科技的快速發展為現代裝備制造業提供了前所未有的機遇，數字化、智能化、自動化大大提升了整個生產鏈的效率，同時也節約了大量的人力資源，所以這是未來裝備制造業的必然趨勢。

天津積極響應國家號召，深入貫徹落實供給側結構性改革，以促進經濟的快速發展。在市委市政府的強力推動下，天津抓住了這一重要戰略機遇期，實現了產業結構的優化調整，并進一步激發了市場的內生動力，使天津經濟逐季向好，并呈現出高質量的增長勢頭。企業數量占工業比重的 20%，2019年前 3個季度的智能產業比重達到 16.6%。在總量和結構上，對于生物醫藥和新能源等產業進行升級創新，形成了包括航空航天、石油化工、裝備制造等在內的八大優勢產業；在質量和速度上，按質按量推動傳統工業的升級換代，為天津經濟注入了新的血液，同時助力京津冀一體化發展，成功占領整個華北地區的現代工業高地。但是，天津制造業產業中結構偏重、技術創新能力不強、管理效益不高、兩化融合水平相對較低等重要問題，也表明距離戰略目標的實現還有很大差距。新的時代帶來了新的挑戰，天津制造業需要重新自我定位，找到新的制造模式，建立全新的管理模式完成快速轉型升級，以智能產業為核心，加大力度引入智能制造研究機構，為天津智能化產業的快速崛起創造肥沃土壤，同時創新服務模式為傳統制造企業向智能制造轉變提供強有力支持。這些對實現天津經濟高質量發展具有重要戰略意義。

2 天津市全面推進智能制造的發展機遇

在2019年剛剛發布的世界智能制造中心城市榜中，天津在我國所有參與排名的城市中位居第四，在世界所有參與排名的城市中位居第十。近年來，越來越多的國家都將智能制造列為國家長遠戰略，比如美、德、法以及日本等。我國制造業雖然與歐美國家還有一定差距，但是中央政府看到了智能制造的發展趨勢，從實際出發制定了中國智能制造的發展之路，并出臺了一系列的規劃、政策，比如《中國制造2025》《智能制造“十三五”發展規劃》等，這既是對未來智能制造業發展趨勢的準確判斷，也是我國經濟發展的必由之路。所以今后很長一段時間內，智能制造都將是我國發展的重點。

北京非首都功能外移、京津冀協同發展為天津加快發展智能制造業拓展了空間，2016—2018年，北京對天津投資金額累計3590.54億元，在外省市對津投資額中占比 38.9%，各省市中占比最高。數據顯示，2018年天津口岸進出口額達到了13846.04億元，與上一年度同期相比增長9.2%，其中北京以及河北2個省市的貨物占到了30.2%。2016—2018年上半年，北京在津經營企業共有 8166家，呈現區域聚集化、行業高端化的特征，濱海-中關科技園受到了很多企業的青睞，截止 2018年底在此注冊的公司數量已經達到 941家，京津合作示范區、寶坻京津中關村科技城等更多高端聚集區也在快速推進中。與此同時，越來越多的高端人才也紛紛來到天津，為天津智能制造注入了強有力的動力，進一步加快了天津智能制造的步伐。

濱海新區是國家綜合配套改革試驗區，為智能制造業提供了重要載體和戰略支撐，已成為科技研發轉化的主陣地。近年來，大力引入了一大批科技項目，已經基本形成了集硬件、軟件、通信、大數據等為一體的全產業鏈智能產業。濱海新區還通過政府倡議、企業響應，大力推進云服務，越來越多企業從中受益，產業集聚已現雛形。為了激發企業創新活力，重點扶持了一批規模較大的企業，通過這些大企業的快速成長為中小企業形成示范效應，并且為中小企業拓展更大的發展空間。目前這些企業已有 20家，經營領域更是囊括了醫藥、設備制造、軟件、能源等，其中一汽豐田、曙光計算等已成為天津智能制造的一張名片。濱海新區抓住開發開放機遇，通過加快建立智能制造業產業園區、打造產業基地、建立研發中心、打造人才梯隊、培育市場手段，以工業化和信息化深入融合為著力點，促進傳統制造業優化升級。

自由貿易試驗區建設為天津發展智能制造業創造了有利條件。同時自貿區也在不斷完善相應的制度體系，為人才引進、成果和專利的轉化提供綠色通道，為天津發展智能制造業創造了良好條件。利用自貿區的制度優勢，可以大力發展高端制造業，聚集各類創新要素，提高研發轉化能力；促進智能制造業與現代服務業協調發展，實現自貿區制度創新與智能制造業發展有機結合。

自主創新示范區建設為發展智能制造業提供創新動力。發展目標為：到2020年，形成“一區二十一園”的創新發展格局，建成自主創新能力顯著、高端新興產業發達、創新和服務體系完善、高水平創新人才聚集、知識產權保護環境優良、創新生態環境優化、富有創新發展活力的創新型園區。天津國家自主創新區示范區獲批建設，有利于深入實施創新驅動發展戰略，促進產業轉型升級，引導產業園區和功能區高質量、差異化發展，實現經濟提質增效。

“一帶一路”戰略的實施有利支撐了天津智能制造業的發展。在最新頒布的“一帶一路”遠景與行動文件中，將天津港納入了“一帶一路”建設的重要節點。天津市是“中蒙俄經濟走廊”主要節點、“海上絲綢之路”戰略支點、“一帶一路”交匯點、亞歐大陸橋最近的東部起點，區位優勢明顯，通過發揮港口航運優勢打造“津新歐”“津蒙俄”運輸通道，推動天津產品走出去，同時也將進一步吸引更多科技人才和高新技術企業，加快推動經濟轉型和增長方式多樣化，大力培養自主創新能力，掌握關鍵領域的核心科技，對促進天津智能制造業發展具有重要作用。

3 天津市全面推進智能制造的關鍵要素分析

3.1 技術要素

最近幾年，天津市政府一直將科技創新作為全市經濟發展新的引擎，在引入高科技企業方面不遺余力，同時天津市也在積極培育本土智能制造企業，經過幾年的努力，很多高端智能制造企業快速崛起，優秀的科技成果不斷涌現。截至目前，天津市聚集了一批高端智能制造創新主體，汽車沖壓模具、復合型壓力傳感器、汽車焊裝生產線以及智能化印刷設備等都走在全國的前列，以此為基礎造就了很多智能制造業集群，如開發區智能汽車產業集群、航天設備產業集群、智能儀表以及控制系統集群等。天津市以優勢和戰略產業作為突破點，全面提升設計、制造、產品、服務和管理智能化，推進智能制造轉型升級。支持企業生產先進的新材料及前沿高分子材料，將智能傳感技術應用于產品的全生命周期，實現對關鍵工藝參數、產品質量、設備狀態及人員等數據的實時采集，通過分析采集到的數據，可得到產品的質量診斷、質量預測及評價，實現產品生產全過程的可追溯性。

充分發揮包括工業工程學會、精益管理創新學會等行業學會以及天津大學、南開大學等大專院校和相關科研院所的作用，為企業實施智能制造模式提供全面的智力支持。幫助高端領導者、中層管理者、基層執行者實現不同行業、不同級別的管理與創新突破，深入了解智能制造新模式理論和方法，塑造現代信息化、大數據、云計算背景下具備現代管理理念的卓越領導者、創新管理者、卓越執行者。

通過幾年努力，天津市已經初步形成了智能制造業發展所需要的全產業鏈基礎，無論是技術標準、還是硬件設施都走在了全國前列，這為天津未來高質量發展鋪平了道路，也必將成為未來天津經濟發展的重要引擎。

3.2 人才要素

引進和培養一批智能制造、互聯網領域高端人才，是全面推進智能制造發展的根本。為了吸引更多人才，天津市推出了“海河英才計劃”，該計劃一經推出就在全國引起了廣泛關注。

引才方面，加大高端人才引進力度的同時還應做強企業，留住人才，建立人才發展長效機制。重點引進海內外高端智能制造人才和高級經營管理人才；實施“一張綠卡管引才”改革措施，實現人才服務“一點采集、多點共享、全程管理、快速辦理”，使“綠卡”成為天津引才聚才的名片。

育才方面，天津是全國公認的教育資源高地，今天的大學學子就是明天天津建設的主力軍。因此，要做好大學生人才教育培養，依托大學和行業協會、龍頭企業，打造人才培養聯盟，探索面向智能制造的教育理念、學科體系和培訓模式，培養一批智能制造人才；把重大項目和產業聯盟作為載體，引進一批智能制造領域的領軍人才和創新團隊，加強地方智能制造人才培養，支持智能制造領軍企業與行業協會合作以及和高校、科研院所建立智能制造培訓基地，支持智能制造領軍企業與行業協會、高校、科研院所合作建立智能制造人才培養基地，建立智能制造龍頭企業首席信息官(CIO)制度。

3.3 資金要素

對于企業而言，資金的重要性不言而喻，中小企業的成長、龍頭企業的產業升級都需要大量資金，為此，天津市政府出臺了一系列扶持政策，并建立了專門的服務平臺。在“智能制造產業基金”中設立專項引導基金，重點支持互聯網基礎設施提升、公共平臺建設、重大項目培育、商業模式創新等相關應用示范。鼓勵示范基地、重點工程和企業爭取國家和市級各項政策支持和資金扶持。同時對傳統制造業向智能制造業轉變的技術節點等給予足夠的資金支持，鼓勵各區縣配套支持經認定的實驗室、示范基地、工程和企業。加大財政資金投入，以市中小企業信用擔保中心為媒介推進智能科技企業與投融資對接，為智能科技型中小微企業發展爭取資金“搞建設、促轉型、謀發展”。

近年來，財政扶持力度的不斷加大也彰顯了天津市政府大力發展智能制造的決心。以財政扶持做引導，鼓勵社會資本參與進來，從而建立完善的融資機制。天津市政府牽頭社會資本，成立了專門針對智能制造業的發展基金，同時創建了以政府、銀行以及公司為主體的服務平臺，通過平臺為急需資金的企業提供服務，為風投企業發現更多優質目標。在財稅政策方面，天津市政府同樣對智能制造給予了一定福利，對于需要購買符合國家規定的大型技術設備的企業，財政部門積極落實相應的優惠條件。

總之，天津市政府充分發揮了宏觀政策的引導作用，再配以積極的財政政策，為智能制造提供了良好的發展環境。

3.4 政策要素

最近幾年，天津市工業和信息化局積極落實市政府的發展戰略，緊緊抓住歷史機遇，將高質量發展作為必由之路，盡最大努力為智能制造企業提供支持，同時為新興科技產業的崛起開啟綠色通道。通過深入貫徹實施“智造十條”，一大批新興產業迅速崛起，比如大數據產業、新能源產業等，這些產業的發展為天津市智能制造的推進提供了強有力的技術支持。

天津市工信委在長期深入調研的基礎上下發了《關于大力發展智能科技產業推動智能經濟發展建設智能社會的實施意見》，并且出臺了《天津市智能制造發展專項行動計劃》，全市各區縣也結合自己實際情況制定了符合本區域的《智能制造行動方案》，以推動天津市逐步變成智能制造的核心城市為目標，將智能制造行業作為天津打造全國先進制造研發基地的重要環節。

2019 年，市政府結合國家相關規劃頒布了《天津市濱海新區發展新一代人工智能促進先進制造業升級實施方案(2019—2021)》，該方案明確了智能制造在新區的定位，同時也提出了新區要加快建設智能制造產業體系的目標。除此之外，新區各部門也積極響應市政府的號召制定了詳細的相關促進政策，比如工信局組織企業申報“天津市智能制造專項資金”的相關政策，使得新區企業在 2018、2019年獲得了298項專項資金。

未來幾年，天津市將會繼往開來，對科技性、高端性、智能型、環保型企業進一步加大扶持力度；支持高端數控、新能源、大數據等產業企業擴大規模，在全國乃至全世界創造屬于自己的品牌；對于一些龍頭企業繼續給予服務支持，對于中小企業給予政策、資金支持，從而形成具有強大輻射力的集群。另外，積極響應中央提出的《中國制造 2025》，力爭將濱海新區建設成為典型示范區，吸引更多更加優秀的企業以及人才來到天津，為天津智能制造的發展提供源源不斷的動力。

4 天津市全面推進智能制造發展的精益化與智能化融合新模式

精益化，實質上是一種以消除浪費和提升效益為核心的理念。將智能制造與精益化的相關概念對比可知，二者相互輔助、互利互惠，智能制造將精益化作為基礎的發展理念，精益生產將智能化作為發展的技術手段，其共同目標都是改善企業效率、提升企業效益。因此，制造業要想獲得更好的發展，必須要走精益化與智能化融合之路。

第一，精益化與智能化融合發展，能為企業提供堅實的理論基礎和高效的技術手段，減少不必要的投入和浪費，提升企業的效益，加速制造企業的發展，加快實現中國制造 2025年計劃。第二，為了實現制造業精益化與智能化的高效融合，必須從生產、管理、供應鏈這 3個方面都進行精益化與智能化的融合，建立符合天津制造業發展環境的精益化與智能化融合發展體系，使精益化與智能化的融合能夠更高效地實施。第三，天津各制造企業的精益化與智能化程度差別較大，精益理念是智能制造的基礎，精益化水平跟不上，會嚴重影響智能化與精益化的融合，導致智能制造無法取得滿意的成果。

天津政府應總結現有企業的經驗，幫助制造企業制定符合企業自身發展要求的智能化與精益化融合發展規則，確保企業能夠規范化地走智能化與精益化融合之路，如圖1所示。

圖1 企業推進精益化與智能化融合新模式框架圖Fig.1 Framework diagram of new model for enterprises to promote lean and intelligent integration

我國制造業與其他工業發達國家相比，主要的差距存在于企業效率和企業效益上。只有在充分認識到精益化與智能化融合對智能制造業發展重要性的前提下，促進精益化與智能制造的深化融合，通過智能化的新技術，再結合精益化的理念，改變之前落后的生產技術和生產模式，才能夯實智能制造的基礎，推動智能制造的發展，加快中國制造 2025計劃的實現，加速我國從制造大國向智造強國轉變。