以智能裝備為突破口，推動傳統產業智能化發展

邵斌 劉晨曦

摘要：全球產業鏈價值鏈正在重塑，推動制造業智能化發展已成為世界各國搶占全球制造業制高點、尋求經濟新增長點的共同選擇。我國傳統產業智能化、柔性化、服務化、高端化轉型發展不斷深化，引發了一系列融合創新應用與變革，為傳統產業轉型升級帶來歷史性發展機遇。然而，我國距離制造強國仍存在一定的距離，自主創新能力弱，關鍵核心技術與高端裝備對外依存度較高，難以滿足傳統產業高質量發展的迫切需求，亟待通過系統布局、夯實基礎、重點突破、開放合作等方式，實現智能裝備的突破發展，推動傳統制造業智能化轉型。

關鍵詞：智能裝備;傳統產業;智能化

1 智能裝備發展正當其時

裝備制造業是國之重器，是制造業的基石。中國是制造業第一大國，制造業是中國經濟的“定海神針”，而中國制造業這頭“大象”，以沉穩的速度邁進多年，體量大、步伐重，在這個瞬息萬變的數字化時代，如何能實現一場“輕盈轉身”、讓行業內無論體量大小的企業都能享受到數字化的成效，成為了中國制造業轉型最大的難點和痛點。由于中國制造業多年來在各個環節上的“野蠻生長”，企業發展水平良莠不齊、強弱懸殊，導致了數字化進程上的“千企千面”。中國制造業想要實現數字化、智能化的全方位落地，必須選取一艘恰如其分的“破冰船”，它不僅要靈活機動地根據企業需求實現內部組織架構和管控機制的數字化，同時還要助力打通產業上下游的交流壁壘，共贏共生，塑造良好的制造業生態系統。

事實上，大多數的中國制造業企業受限于規模、能力、經濟等要素，很難憑一己之力，制定出系統完善、且兼具落地實操性的數字化模型。如今，大多數成功實現數字化轉型的企業，都借助了具備數字化轉型咨詢與規劃能力的“外腦”，于是智能制造行業無論是在全球還是我國都得以快速發展。2020年，我國智能裝備產值規模達20900億元。

1.1經濟轉型機遇

改革開放以來，我國制造業快速發展，建成了門類齊全、獨立完整的產業體系，確立了制造業大國地位。然而，我國制造業大而不強，具有勞動力密集、資源消耗大、自主創新能力弱、信息化智能化水平不高等特征。同時，我國人口紅利逐步消退，勞動力成本持續上漲。根據國家統計局數據，自上世紀90年代起，我國人口老齡化速度開始加快，65歲以上老年人口已經從1990年的6368萬迅速增長到2019年的1.76億，占總人口比例達到12.6%。我國勞動力單位成本也不斷上升，我國制造業職工平均工資從2008年的24404元增長到2020年的62610元。面對上述情況，通過推行智能制造，實現機器換人，提升生產效率及節約勞動力成本，成為應對新常態，實現轉型升級和新舊動能轉換的必由之路，而下游廣闊的應用領域將為智能裝備提供良好的市場機遇。

1.2政策支持體系

我國在智能裝備領域的支持政策脈絡清晰、延續性強，不僅為我國智能制造行業快速發展提供了良好的機遇，更充分說明了其對經濟發展的關鍵作用。2006年，國務院發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，綱要提出要重點發展流程工業自動化，以及包括傳感器、智能化檢測控制技術、裝備和調控系統在內的關鍵零部件和前沿技術，鼓勵智能制造與應用技術，并將高檔數控機床與基礎制造裝備重大專項確定為十六個國家科技重大專項之一。2010年，國務院發布《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，明確了高端裝備制造的戰略性定位，并提出了加快培育和發展智能裝備產業的具體任務。2015年國務院發布《中國制造2025》這個制造強國的十年行動綱領，文件將高端數控機床和機器人列為重點發展的十大領域之一。2020年，國務院發布的《“十四五”規劃綱要》，再次明確要大力推進戰略性新興產業的發展，加快壯大高端裝備制造業，著力培育集成電路、機器人、高端數控機床等。

1.3技術創新加速

我國高度重視，大力培育發展5G、物聯網、大數據、云計算等新型制造基礎設施，在我國舉國體制作用下，諸多領域取得了先發優勢。首先，以5G為代表的信息通信技術（ICT）產業已達到世界先進水平，中國是第一批實現5G商用的國家之一，在網絡建設、用戶發展、終端模組等方面，均走在了世界前列。其次，我國工業互聯網已覆蓋原材料、裝備制造、消費品、電子、石化、鋼鐵、航空航天等30余個國民經濟重點行業，涌現出海爾COSMOPlat、寶信xInPlat等一批知名工業互聯網平臺。再次，我國計算產業發展迅猛，云計算市場規模快速擴大（2020年為1958億元），邊緣計算成為行業熱點，超級計算進入快車道，新型算力網絡體系逐步構建成型。

得益于有利的發展環境，我國智能裝備行業上市公司數量迅速攀升。目前國內智能裝備行業的上市公司主要有三一重工、航發動力、中航重機、航發科技、航發控制、中航光電、中國衛星、中國中車、中國中鐵、漢鐘精機、華東數控、華明裝備、秦川機床、沈陽機床、海天精工、華中數控等。

2 我國智能裝備產業存在的問題

2.1國際廠商優勢仍然明顯

在智能裝備領域，我國起步較晚，發達國家不僅確立了先發優勢，而且在相關領域進行了長期大力的投入，依靠在基礎科學研究等方面的積累和優勢，以及對核心技術和國際標準的壟斷，在數字技術領域逐步建立起了深溝壁壘，形成了在新型制造基礎設施方面的領先優勢。反觀國內，盡管有少數頭部企業通過整合資源、高效運營等方式在細分領域打開了缺口，但由于起步較晚，國內相關企業普遍在研發實力、企業規模、人才吸引力、品牌認可度、抵御風險能力等方面處于弱勢地位，導致我國對進口智能裝備的依賴度一直維持在較高水平。

2.2專業人才依然緊缺

雖然機器換人可以替代大量的簡單勞動力和一般技術工人，但隨之而來的是對智能裝備技術研發人才、操作及維修人員的大量需求。智能裝備行業多為定制生產，項目研發、設計、加工、裝配、安裝、調試、維護等過程中包含了較多的客戶個性需求，要求相關專業人才具有機械、電氣、光學及信息化等復合知識背景、對下游行業深度的理解、以及豐富的實施經驗。目前，我國智能裝備產業發展中，產品研發設計人才、系統集成和應用推廣人才、設備操作/調試/維護等高技能型人才的缺口已經開始顯現并呈現加劇態勢。相較于我國智能裝備市場的增長速度，相關專業人才存在較大缺口，影響我國相關產業的創新發展及推廣應用步伐。

2.3核心技術的缺失

以機器人這顆“制造業皇冠頂端的明珠”為例，經過多年發展，國內企業基本掌握了機器人的設計制造技術，在精密傳動技術、高性能控制和驅動技術、傳感技術等方面的研究也有所突破，但在核心及關鍵技術的原創性研究、產品設計理論與方法研究等方面仍然存在較大差距，核心技術受制于人的局面尚未打破。究其原因主要有以下幾個方面：一是自主創新能力薄弱，延續“863”計劃中跟蹤國外高技術的模式，很多企業的產品缺乏自主知識產權，在前沿技術和關鍵技術研發方面缺乏創意理念和原創性成果;二是產研脫節，科技成果轉化能力低，科研領域的技術突破難以轉化為具有市場競爭力的產品;三是研究缺乏體制機制支持，政府條塊分割的管理體制導致缺乏長期穩定的運行機制，對機器人的基礎理論、關鍵技術、前沿技術以及應用工藝等方面的研究缺乏持續支持，無法有效支撐產業發展。

2.4市場銷售的制約

當前，自主品牌智能裝備在推廣應用過程中仍存在一些障礙。一是部分用戶雖然在生產過程中使用了智能裝備，但并未改進原有的生產工藝和生產組織模式，僅簡單地將傳統生產過程中的一個產業工人替換成了一臺設備（例如機器人），并未完全釋放智能裝備的能力和效率。二是部分用戶對自主裝備仍存在一些認識誤區。一些企業甚至不經過專業比選，便裁定國產裝備難以滿足精度和可靠性等方面的要求，對自主品牌裝備的信任度、認可度仍較低。三是由于我國智能裝備企業數量眾多，市場競爭日趨激烈，導致產品良莠不齊，絕大多數用戶在對行業缺乏深入了解的情況下，難以辨別優劣，導致市場對自主品牌裝備整體信任的缺失。不少用戶企業負責人表示，寧愿多花幾萬元，也不想承擔購買自主品牌設備可能帶來的質量風險。

3 推動智能裝備發展的對策建議

3.1強化平臺及配套設施建設

推進建設智能化云平臺，開發智能系統服務共性技術，集成云化業務應用系統，打造云、邊、端一體化的協同計算體系。加快制造業場景下的5G部署與創新應用，提升傳統產業工業互聯網大數據資源管理能力，鼓勵開展企業內網和外網的升級改造。在智能化改造過程中，注重推進行業工業互聯網平臺建設，實現行業制造資源的匯聚共享、優化配置與高效協同，打造行業數據樞紐，打通企業內部、產業鏈上下游、產業鏈之間的數據孤島，賦能行業數字化轉型，提高企業生產經營效率，促進產業創新變革。建議培育傳統產業工業互聯網平臺應用新模式，提升產業鏈網絡化協同能力和應對公共緊急突發事件的能力。鼓勵行業組織建設公共服務平臺，完善行業組織工作制度，提高行業素質，加強行業自律，抵制無序和惡性競爭。

3.2完善人才梯次培養體系建設

加強高端人才引進和培養力度，對于掌握核心技術的拔尖人才實行個稅優惠等激勵政策。建立既懂產業又懂裝備還懂軟件等信息技術的跨學科綜合人才培養機制，鼓勵高校針對行業、企業發展設置智能制造理論、實踐等學科;智能制造試點示范企業與高校共建開放、共享、生產教學融合的智能制造實訓基地;校企共同研究制定并大力培養行業智能制造轉型發展所需人才。鼓勵和支持技術研發人員和生產管理人員參加國內外高層技術交流和培訓教育活動，強化應用型、技術技能型人才開發培訓;積極利用職業學校等，強化技術工人培養與供應。支持舉辦專業技能大賽，及時發現和培育工程技術人才。做好轉崗人員培訓，為智能裝備推廣應用創造人員輸送、轉崗的順暢途徑。

3.3夯實產業創新能力

建立健全創新體系。完善和健全國家智能裝備創新中心、工程（技術）研究中心、國家重點實驗室等功能和機制，加強基礎共性技術研究和技術擴散，不斷提升行業服務能力。鼓勵產學研用聯合構建智能裝備協同設計平臺，推動硬件系統、軟件系統的標準化和模塊化，提升新產品研發效率。支持重點企業建設技術中心、工程（技術）研究中心、工程實驗室等研發機構，增強技術創新能力。

加強核心技術攻關。整合優勢資源，聚焦產業發展重大技術需求，突破一批關鍵共性技術。跟蹤國際智能裝備技術發展趨勢，加強國際合作交流，研發一批前沿技術，推動我國智能裝備網絡化、智能化發展。

3.4強化自主品牌智能裝備的推廣應用

加強較成熟應用領域的新產品推廣。在汽車、電子、金屬加工、輕工、紡織、建材、醫藥等較大規模應用智能裝備的領域，著力推廣自主品牌裝備的示范應用，在激發市場新動能的同時，為自主品牌裝備提供迭代升級的空間，全面推動我國制造業智能化深入發展。

培育細分領域產品和服務品牌。抓住我國傳統制造業轉型升級的市場機遇，以推動制造業轉型升級、向數字化、智能化發展為抓手，在衛浴、陶瓷、光伏、冶煉、鑄造、鈑金、五金、鋼結構、家具、軌道交通、物流等細分行業，著力推動噴釉、修胚、拋光、打磨、焊接、噴涂、搬運、碼垛等領域的系統集成服務，形成標準化解決方案加以復制推廣，打造我國智能裝備產品和服務品牌優勢。

推進關鍵零部件的示范應用。支持我國智能裝備關鍵零部件產品應用，重點推動減速器、控制器、伺服電機、傳感器等關鍵零部件和工業軟件的示范應用。

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