“十四五”時期我國先進制造業高質量發展的對策研究

馬 雙，郭京京

（中國科學院科技戰略咨詢研究院，北京 100190）

1 引言

當前，全球經濟和科技發展面臨的不確定性因素復雜多樣，全球制造業創新發展格局處于深刻調整中。一方面，新冠肺炎疫情對全球經濟造成災難性打擊，主要國家對制造業供應鏈彈性的要求增加，隨著部分國家和地區逐漸控制疫情形勢，制造業區域化趨勢進一步凸顯；另一方面，疫情背景下，新一輪技術革命引發的機遇與挑戰進一步加強，科技創新在生產制造中的地位和作用越來越重要。面對國內外環境的深刻變化，厘清新發展階段先進制造業的發展思路，是制造強國建設的前提，也是構建新發展格局的內在要求。

先進制造業的培育和發展受到了世界各國普遍重視，并被上升到關乎國家創新能力和國際競爭力的戰略高度。2016年1月，日本《第五期科技基本計劃》提出“超智能社會”的概念，并將新型制造系統、智能生產系統、智慧交通系統、綜合材料開發系統等11個系統作為超智能社會的關鍵組成部分［1］。2017年11月，英國商業、能源和產業戰略部發布《產業戰略：打造適合未來的英國》，旨在與產業界合作開展科技創新和應用研究，將英國建設為全球人工智能與數據驅動的創新中心［2］。2018年10月，美國國家科學技術委員會發布《美國先進制造業領導力戰略》，將先進制造視為美國經濟能力的引擎和國家安全的支柱，強調促進制造業的數字化轉型［3］。2020年3月，歐盟委員會發布《新歐洲產業戰略》，提出歐洲產業轉型政策措施［4］。2020年7月，日本經濟貿易和工業部發布《國際經濟和貿易白皮書2020》，提出促進通信的發展和數字技術的應用，推動日本乃至亞洲數字轉型計劃［5］。

我國提出打造世界級先進制造業集群，地方政府積極建設國家和區域先進制造業基地。黨的十九大報告提出，要加快建設制造強國，加快發展先進制造業，促進中國產業邁向全球價值鏈中高端。中央經濟工作會議也強調，要力爭打造一批世界級先進制造業產業集群，實現產業基礎能力和產業鏈現代化水平的雙向升級。《第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》強調要深入實施制造強國戰略，培育先進制造業集群，推動集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機器人、先進軌道交通裝備、先進電力裝備、工程機械、高端數控機床、醫藥及醫療設備等產業創新發展。

當前，培育和發展先進制造業已經成為我國制造業強國建設的重要內容。相對于傳統制造業，先進制造業更依賴于創新提供驅動力，而知識和技術積累等創新要素遠比資金等傳統生產要素難積累，需要長期的研發投入［6-7］。學習借鑒典型國家先進制造業的經驗，將為我國推進先進制造業高質量發展提供有益指導。具體地，本文結合我國先進制造業面臨的形勢和存在的問題，梳理美國發展先進制造業的創新政策和關鍵舉措，在此基礎上，提出推進我國先進制造業高質量發展的啟示和政策建議。

2 我國先進制造業面臨的形勢分析

2.1 新一輪科技革命和產業變革為先進制造業發展提供動力

當前，具有通用性、基礎性和使能性的科學和技術不斷取得突破，創新應用不斷加快和普及，新一輪科技革命和產業變革正在加速。科技與產業的互動越來越密切［8］，人工智能、高性能計算、量子信息科技、生物技術、先進材料科學等前沿科技不斷發展，形成放大效應，助力新產業部門和新商業業態培育壯大，并帶動諸多傳統行業轉型升級。前沿科技尤其是信息技術，為先進制造業的培育和發展帶來了新契機。信息技術是新一輪科技革命和產業變革的關鍵驅動力，其與實體經濟深度融合，全面加速產業轉型升級進程，支撐幾乎所有產業部門的發展［9-10］。數據成為新的生產要素之一，在研發、生產、銷售、服務過程中流通，參與價值的創造和分配［11］。

2.2 美對華遏制為中國先進制造業發展帶來諸多障礙

自2017年以來，美國對中國企業發起多輪調查、管制和制裁，在技術轉移、出口、投資等領域實施了一系列針對中國的科技限制類措施。首先，美國政府不斷更新加征關稅商品清單，主要針對中國航天航空、信息和通信、機械等先進制造技術產品［12］。高額的關稅使中國企業產品出口成本增加，在美國失去了原有的成本優勢。其次，美國政府對中國企業頻繁發起“337調查”，設置中國產品出口美國的知識產權壁壘，增加了中國高新技術企業海外發展的風險和難度［13-14］。此外，以美國為首的部分發達國家圍繞技術、標準、供應鏈和貿易等事項，試圖建立排除中國參與的地區機制。英國提議組建“民主十國”（D-10）的供應鏈和技術標準聯盟，美國一份名為《民主技術伙伴關系法案》（Democracy Technology Partner?ship Act）的提案也提議“由世界上技術領先的民主國家組成新的技術政策多邊外交框架”。中國在全球制造業和價值鏈分工體系中的發展面臨長期而嚴峻的風險與挑戰［13，15］。

2.3 全球產業鏈供應鏈分工合作機制面臨嚴重沖擊

近年來，逆全球化加劇和民族保護主義抬頭，這些思潮在疫情暴發下更加高漲，全球產業鏈供應鏈分工合作機制受到嚴重沖擊。自2008年國際金融危機以來，先進工業化國家紛紛實施制造業回流與振興計劃，重心主要集中在先進制造和新興產業領域，我國產業在全球中高端領域受到壓制。此外，東南亞、南亞等新興發展中國家利用后發優勢，加上各項優惠政策疊加作用，大力吸引跨國公司產業轉移，對我國先進制造業相關領域發展產生一定的擠占效應。疫情暴發后，工廠停工停產、物理隔離使全球供應鏈產生阻斷。各國對供應鏈安全和彈性的要求提高，部分國外政府幫助本國制造商將生產基地搬離中國的趨勢加劇。例如，2020年4月，日本政府宣布撥出2 435億日元（約144億元人民幣）幫助日本制造商的生產基地從中國搬到日本或者東南亞；根據日本經產省數據，7月份和8月份就有1 700多家公司申請了轉移補貼［16］。

2.4 可持續發展目標加大發展先進制造業的必要性和重要性

當前，可持續發展已經成為經濟社會發展的主要趨勢，世界各國紛紛推動以全球協約的方式減少溫室氣體排放。我國提出“碳達峰”“碳中和”的中國行動方案，而加快發展先進制造業、廣泛應用先進制造技術是實現可持續發展目標的重要抓手。制造業綠色創新被廣泛關注，資源能源利用效率成為衡量國家制造業競爭力的重要因素［17］。包括中國在內的24個國家和歐盟發起“創新使命”（Mission Innovation）的全球倡議，通過多邊合作機制，加速技術領域的研發和示范，減少溫室氣體排放、加強能源安全和促進綠色經濟創新發展［18］。利用新興技術和先進加工設計、制造和鑒定材料的綜合方法（如增材制造、自動化和機器人、人工智能和機器學習），有助于實現經濟可持續發展。其中，增材制造等先進制造技術在加速全球清潔能源創新、減少制造業對環境的影響、促進可持續發展等方面有巨大潛力［19］。

3 我國先進制造業存在的問題分析

工業化是我國經濟發展壯大的核心動力之一［20］。“十三五”時期，在創新驅動發展戰略的持續深入推進下，我國制造業創新發展能力明顯提升［17］，在新一代信息技術、高端裝備制造、先進材料制造、生物醫藥制造等領域，形成了一批具有競爭力和影響力的先進制造業集群［21］。然而，當前我國在集成電路、芯片等知識密集型產業的核心技術和工藝、關鍵基礎材料和零部件、生產儀器和設備等產業鏈核心部分受制于人，越來越成為制約我國制造業高質量發展的瓶頸。此外，我國發展先進制造業對創新人才需求巨大，而世界各國將大力培養和引進科技人才作為贏得國際競爭優勢的戰略性選擇，開啟一系列“人才搶奪戰”等［22］，國際合作和人才引進面臨一定的困難。

3.1 缺乏核心技術導致中國先進制造業發展存在巨大隱患

在國際科技競爭日益激烈、全球產業鏈供應鏈分工合作機制面臨嚴重沖擊的格局下，由于技術對外依存度較高，中國先進制造業極易受到外國企業和政府的制約。通過引進關鍵技術、核心零部件，完成組裝生產依然是不少中國先進制造業企業的通常做法。除了華為、中興等少數企業外，大部分企業產品技術含量和附加值都比發達國家先進制造業企業要低，研發中心規模普遍較小，研發能力不強，且存在重復建設、力量分散等問題［23］。《2020年中國國際收支報告》顯示，我國知識產權使用費逆差292億美元［24］。以智能手機產業為例，華為、Oppo、Vivo和小米等中國頂級品牌均沒有自己的核心技術，關鍵技術供應商如谷歌、三星、高通、博通以及領先的半導體公司ARM和NXP等主要來自發達國家［25］。在當前中美貿易摩擦、世界各國科技競爭日益激烈的情況下，中國企業獲得國外核心技術和核心零部件的渠道面臨風險，更加凸顯了中國先進制造業缺乏核心技術的巨大隱患。

3.2 創新要素難以協同限制中國先進制造業高質量發展

先進制造業高質量發展需要企業、高校和科研機構等不同創新主體協同互動［26-27］，但是目前我國各類創新主體的功能定位模糊不清、創新資源分散，尚未實現協同發展。企業、高校、科研院所在產業鏈、創新鏈、人才鏈上缺乏緊密聯動，限制了先進科學技術向生產力的有效轉化，不利于先進制造業培育和發展。一方面，我國工業企業的創新要素集聚能力不足［28-29］，一些領域的上下游企業之間缺乏緊密合作［30］。例如，目前我國龍頭企業尚未完全發揮引領優勢，產業鏈協作能力不強，不利于操作系統、芯片、精密儀器、觸覺傳感器、航空發動機等短板技術的發展［31-32］。另一方面，科技界與產業界缺乏深度融合，科技成果轉化能力薄弱，導致科技經濟“兩張皮”問題。企業需要通過獲取或利用新知識來提高自身競爭力，而將高校的科研成果推介給能夠對其進行實際利用的組織機構十分困難［33］；我國各類科研機構掌握著較多的研發資源，但是功能定位不清，從事關鍵共性技術研究和服務的屬性較弱［34-35］。

3.3 現有高素質人才供給難以支撐中國先進制造業高質量發展

人才是實現先進制造業高質量發展的重要支撐，但目前我國先進制造技術領域和產業領域的高素質人才供給不足。我國每萬名就業人員中從事研發活動的人員僅為62人年，遠低于丹麥的218人年，甚至僅為俄羅斯聯邦（105人年）的59%［36］。根據《2020中國500強企業發展報告》，2020年我國500強領先企業與世界500強領先企業的勞動生產率①相比，電子電器設備業的中國電子信息產業集團有限公司僅為三星電子（韓國）的34%，制藥行業的中國華潤有限公司僅為強生（美國）的36%，而航空工業的中國航空工業集團有限公司僅為空中客車公司（荷蘭）的27%［37］。我國制造業出現勞動力過早短缺現象［28］，《制造業人才發展規劃指南》等系列文件也指出，人才短缺問題已成為制約制造強國戰略順利實施的瓶頸。中國增材制造產業聯盟摸底統計數據顯示，在2016—2018年，我國企業人才需求年均增速超過20%，預計增材制造領域研發、工程、設計、應用等方面的科研型和技能型人才數量短缺將達到800萬人［38］。

4 典型國家推進先進制造業發展的關鍵舉措——以美國為例

先進制造業對于國家競爭力和經濟安全具有至關重要的作用。面對激烈的全球競爭和新科技革命，美國開始重視捍衛其在先進制造業領域的領導地位，相繼出臺多份戰略文件，形成了較為完整系統的先進制造業戰略體系。2018年，美國發布《美國先進制造領導力戰略》（以下簡稱“領導力戰略”），將保持先進制造業領導力上升為國家戰略［39］。2019年，美國發布《美國主導未來產業》戰略規劃，將先進制造業列為推動經濟繁榮與保護國家安全的四大未來產業之一［40］。2020年6月，美國再次發布相關戰略報告——《關于加強美國未來產業領導地位的建議》（以下簡稱“未來產業戰略”），對先進制造業等未來產業進行了具體部署［41］。這三份戰略文件均突出體現了“保持和加強美國先進制造業領導力”這一主題，反映了美國政府的戰略競爭意圖。當前，全球產業鏈開始深度重構變革，有必要深入探究美國針對先進制造業采取的戰略舉措，為我國先進制造業高質量發展提供政策保障。

美國針對先進制造業出臺的系列戰略規劃均以“保持美國先進制造業領導力，確保國家安全和經濟繁榮”作為長期愿景，在以下六個方面提出了具體舉措與措施。

4.1 重視面向未來的制造技術

美國政府把握世界科技前沿態勢，在關系先進制造業長遠發展的基礎前沿領域前瞻部署。領導力戰略將智能制造系統、世界領先材料和加工、醫療產品、電子設計以及食品和農業制造等五個技術領域作為戰略發展目標，其中，明確將智能和數字制造、先進工業機器人、人工智能基礎設施以及制造業網絡安全作為智能制造系統的技術重點，重視對制造業基礎技術的投入，以搶占智能制造領域的未來市場。美國政府每年投入5 000多億美元支持制造業和國防工業領域的研發和產品創新。未來產業戰略進一步強調，在先進制造業領域建設未來工廠，推廣數字孿生、人工智能、量子計算等技術在智能制造領域的應用，以顯著提升美國制造業的全球競爭力。

4.2 探索建設新型研發機構

美國政府強調利用其世界科技創新引領者的能力，充分發揮研發機構在跨越“死亡之谷”中的作用，高效實現新技術產業化。未來產業戰略強調發揮國家實驗室的科研優勢，在先進制造業領域建立具備世界競爭力的新型研發機構。這一新型研發機構重點關注人工智能與生成式設計的結合應用，尤其注重發揮在企業、高校、國家實驗室之間的紐帶作用，推動技術大規模產業化，支撐美國本土制造業供應鏈的構建。

4.3 提升國內制造業供應鏈能力

美國政府認為，離岸外包致使制造業易受到供應鏈中斷的沖擊，影響國家安全，亟須重塑先進和富有韌性的制造業供應鏈。一是重視產業空心化問題，重建制造業供應鏈。主張供應鏈不僅要涵蓋高附加值環節，也應恢復生產環節。鼓勵制造業企業和資金回岸，不僅要維持美國在全球先進制造業的競爭力，也要恢復傳統制造業，以保證國內供應鏈安全。2020年4月，美國提出鼓勵美國企業撤出中國、回流美國，并補貼所有回流費用。二是加強制造業創新生態系統建設。通過創新生態系統建設轉化先進技術，拓展國內供應鏈。產業重大研發合作的技術路線更加強調“自下而上”。例如，領導力戰略強調由產業界主導資助研發合作，使得技術甄別、技術路線選擇等更貼近產業需求。

4.4 營造良好的產業發展環境

一是將網絡安全視為制造業基礎能力提升的重要保障。領導力戰略提出優先研發智能制造系統相關的網絡安全標準、工具與指南，保障高度連接的制造設施安全。依托國防部數字化制造和設計創新研究所建立制造業網絡中心，為全美300多個合作伙伴提供制造車間，并為中小企業提供網絡安全培訓與服務。二是降低知識產權管制以激勵技術產業化。未來產業戰略強調在產學研合作中建立靈活的知識產權條款，明確知識產權歸屬。在合作開發過程中，如果由企業承擔全部成本，則企業有權獲得項目發明的所有權。

4.5 教育和培訓未來勞動力

美國發展先進制造業面臨的重要挑戰是缺乏具備科學、技術、工程、數學（STEM）知識和技能的勞動力，亟須加強對新型勞動力的教育與培訓。一是優先發展STEM教育，培養未來的制造業勞動力。美國建立了聯邦、州和地方政府協同機制，支持初高中、職業學校、高校和企業面向制造業未來需求設置人工智能、量子計算等課程，開展STEM教育和培訓；積極拓展職業技術教育途徑。2022年之前，聯邦政府將成立50個STEM再培訓機構，為非技術人員培訓適應未來產業發展的技能。二是重視通用技能許可證的推廣應用。這一舉措反映了美國在先進制造業人才培養方面做出的改變，開始注重培養擁有通用技能的人才。未來產業戰略指出，到2025年前，參與通用技能認證許可的企業50%的雇傭員工將來自于這一認證群體。

4.6 開展針對性的競爭與合作

一是縮小國際合作范圍。美國對于國際合作和開放存在愈發謹慎的取向，合作對象明確為盟友和利益一致國。領導力戰略指出，制造業新興技術的開發和轉化要在美國本土和盟國開展。二是采用出口管制等措施限制競爭對手。領導力戰略強調，要實施保護和促進產業發展的貿易政策，并將技術管制和標準視為必要措施。美國已經明確把中國定位為戰略競爭者，采用出口管制和技術封鎖等手段打壓我國先進制造業發展。2020年8月17日，美國發布公告，將38家華為相關實體列入出口管制“實體清單”。2020年8月27日，美國針對基礎技術向“受美國全面禁運或美國武器禁運影響的國家（包括中華人民共和國）”［42］的出口管制征求公眾評議，涉及增材制造、人工智能與機器學習、生物技術、機器人等領域技術，目前國際清算銀行已經對一些技術實施了管制。

5 促進“十四五”時期我國先進制造業高質量發展的啟示與建議

“十四五”時期，我國加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局，需要以新發展理念為指導，將創新、協調、綠色、開放、共享與新型工業化建設有機結合在一起。一方面，要促進先進制造業高質量發展，推動制造業整體的轉型升級，強化產業鏈供應鏈穩定性并提高競爭力；另一方面，要在實現“碳達峰”“碳中和”的“雙碳”目標愿景下，確保產業鏈的綠色低碳，充分利用國際和國內兩個市場的創新資源，推動可持續發展。

5.1 加強戰略性競爭領域的超前布局

美國政府針對新一輪科技革命和產業變革趨勢，著眼于保持和加強先進制造業領導力的戰略目標，聚焦重點領域加大研發投資。我國應針對先進制造業高質量發展的關鍵技術領域，加強戰略謀劃和前瞻部署。一是大力推進智能制造系統研制，重點研發高安全、高可信的實時工業操作系統，在先進軌道交通裝備、高端船舶和海洋工程裝備等領域推廣應用。二是推進工業軟件研制應用，加強工業數據分析軟件以及工業智能解決方案開發，研發覆蓋產品全生命周期和制造全業務活動的工業大數據系統。三是加強機器人自動化生產線、數字化車間、智能工廠建設，圍繞網絡協同制造、大批量定制、遠程運維服務、工業云平臺等方面，探索形成智能制造新模式。四是加快工業互聯網建設，推進智能監測、遠程診斷管理、全產業鏈追溯等工業互聯網新應用，促進制造業全要素連接和資源優化配置。

5.2 促進新型研發機構發展

瞄準產業鏈的薄弱環節，借助國家實驗室等科研機構的研發資源，組建一批國內領先的新型研發機構，促進產學研深度融合。依托新型研發機構，以“撥投結合”方式推動重大原創技術產業化，發揮市場在資源配置中的決定性作用。針對引領全產業鏈高質量發展的新型研發機構，設立專項資金支持計劃，在條件平臺、成果轉化等方面給予重點支持，加快技術與市場對接。建設新型研發機構政策引導示范基地，探索人才選拔、科研評價、成果轉化等先行先試政策。

5.3 以開放合作提升產業鏈現代化水平

要妥善應對全球產業鏈區域化趨勢，打好產業鏈現代化攻堅戰。加快實施產業基礎再造工程，補齊基礎零部件、工業軟件等短板，著力構建自主可控的產業鏈。全面推進先進制造業對外開放合作，積極同“一帶一路”沿線國家共建互利共贏的產業鏈合作體系，建設一批境外制造業聯合實驗室、聯合研究中心，深度融入全球產業鏈分工合作。支持產業合作由加工組裝向研發合作、聯合設計、品牌培育等高附加值環節延伸，提高國際合作水平。鼓勵企業與境外企業開展高層次技術合作，加強與國際知名高校、科研機構以及跨國公司之間的戰略研發合作。支持境外企業和研發機構在我國設立全球研發中心，推進產業鏈協同創新。

5.4 多措并舉構筑發展新環境

繼續完善《數據安全法（草案）》，制定一般性數據安全管理制度，完善針對數據的防泄露、防篡改和數據備份的法規，強化數據安全管理。加強智能制造領域網絡信息安全平臺建設，開發工業控制系統防火墻、入侵檢測設備和工業企業信息安全檢測系統，推進系統共通安全性技術的升級和應用，提升智能制造信息安全保障能力。建設一批面向智能制造和數字制造等領域的公共服務平臺，加強國家機器人檢測與評定中心、制造業智能化驗證體驗中心建設，加強開展檢驗檢測、技術交易、知識產權、質量認證、人才培訓等專業化服務。

5.5 培養制造業數字化轉型人才

人才是制造業高質量發展的根本基礎，世界主要制造強國都有獨具特色的人才文化，如美國的“企業家精神”、德國的“工程師文化”、日本的“工匠精神”等，我國應出實策，加強面向未來制造業數字化轉型的人才培養。加快新興學科布局，鼓勵高校設置人工智能、量子計算、機器人等相關專業，推進高校專業學科體系改革。營造吸引國際高層次人才來華工作的政策環境，完善住房、醫療、教育、社會保障等配套政策。建設一批數字化轉型專業人才培訓基地，深化校企合作、產教融合，大力培養創新型人才。