未來工廠建設的浙江經驗與路徑優化研究

●黎曉春

“未來工廠”是指廣泛應用數字孿生、物聯網、大數據、人工智能、工業互聯網等技術，實現數字化設計、智能化生產、智慧化管理、協同化制造、綠色化制造、安全化管控和社會經濟效益大幅提升的現代化工廠[1]。建設未來工廠是浙江省建設數字經濟“一號工程2.0”版、建設全球先進制造業基地的重要舉措，在國內外環境日趨復雜的背景下，為實現“中國制造2025”做出重要經驗探索。

一、浙江省未來工廠建設的主要背景

新一代信息技術與制造業的深度融合正全面展開，誰能在這一進程中掌握先機，誰就能在已經到來的技術革命、產業革命中掌握主動權并最終在激烈的競爭中成為產業高地。建設未來工廠是浙江省面對內外部競爭壓力、推動經濟整體轉型的重要戰略安排。

1.第四次工業革命背景下的必然選擇。智能化、信息化是第四次工業革命的標志性特征，大數據、云計算、人工智能正在推動新一輪產業革命。世界主要國家或地區積極搶抓第四次工業革命機遇，制定相應戰略、政策。美國方面，近年在數字經濟領域先后發布了《數據科學戰略計劃》《美國國家網絡戰略》《美國先進制造業領導力戰略》等，聚焦“傳感—控制—平臺”（ASCPM）、“可視化—信息化—數字化”（VIDM）及“先進材料”（AMM）三個領域，持續強化前沿技術創新能力和先進制造能力；德國方面，2011年提出“工業4.0”概念，是德國《2020高技術戰略》的重要組成部分，其目的是通過工業生產與信息和通信技術之間的融合提升本國制造業的國際競爭力[2]，自提出以來對全球范圍內主要經濟體的工業發展產生了廣泛影響。此外，法國“新工業法國”計劃、日本“再興戰略”、韓國“新增長動力計劃”均做出了類似戰略安排。

這些戰略、計劃的施行并不一帆風順。其中，德國工業4.0的發展即面臨一定的困境，中小企業接受工業4.0成最大困難、專業人才缺失成最大短板、全球推廣工業4.0水土不服凸顯[3]。然而，全世界范圍內的工業經濟數字化、智能化發展已成必然趨勢，盡管發展過程中面臨各種曲折，這一基本趨勢并沒有發生根本變化。

2.實現高質量發展的必由之路。發展數字經濟，是貫實落實以創新為第一推動力、以協調為內生特點、以綠色為普遍形態的高質量發展的必由之路。高質量發展重在實體經濟，數字經濟與實體經濟的深度融合能夠達到重組實體經濟要素資源、重塑實體經濟結構、提升實體經濟競爭力的目的，推動實體經濟創新、低碳、優質、高效發展，特別是推動制造業由“大”轉“強”。為此，黨的十八大以來我國不斷致力于推動二者的融合發展。2015年，我國實施制造強國戰略行動綱領《中國制造2025》，圍繞其形成了“1+X”的政策體系，近年較有代表性的政策如《關于推進“上云用數賦智”行動培育新經濟發展實施方案》《工業互聯網創新發展行動計劃（2021—2023年）》《物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃（2021—2023年）》《“十四五”數字經濟發展規劃》等。這些政策無疑起到了巨大促進作用，根據中國信通院發布的數據，2021年，中國數字經濟規模占47個國家總量的18.5%，僅次于美國、位居世界第二[4]。我國數字經濟規模達到45.5萬億元，同比增長16.2%；產業數字化繼續成為數字經濟發展的主引擎，2021年規模達到8.35萬億元，同比增長11.9%；數字產業化持續打造穩增長的堅實基礎，2021年規模達到8.4萬億元，同比增長11.9%[5]。

與此同時，全國各地展開激烈競爭，針對諸如工業互聯網等新型基礎，數字產業化、產業數字化、治理數字化的“三化融合”，集成電路等單項產業，政策、措施層出不窮，北京、廣東、浙江等地通過地方立法推進數字經濟發展，加快上層建筑的適應性革新。根據上述信通院數據，2021年全國有16個省市區數字經濟規模突破1萬億元，廣東、江蘇、山東、浙江、上海列前5位。

二、浙江省建設未來工廠的基本經驗

早在2003年，浙江就已經開始了“數字浙江”建設，數字技術、數字經濟成為驅動經濟社會發展的重要動力。2020年、2021年先后出臺了《制造強省建設行動計劃》《浙江省全球先進制造業基地建設“十四五”規劃》等，明確建設全球先進制造業基地、全球數字經濟創新高地。2021年開始的未來工廠的建設集多年來數字經濟發展之大成，極大加快了數字經濟與實體經濟的融合進程，開啟了“三化融合”新境界。

1.重基礎，打造未來工廠有力支撐。浙江省定義的“未來工廠”要求具備數字孿生應用、智能化生產、智慧化管理、協同化制造、綠色化制造、安全化管控和社會經濟效益大幅提升等基本要素[1]。這就對企業自身素質能力、現有基礎設施提出了更高要求，多年來，浙江省正是從這樣兩方面筑牢基礎性支撐。（1）著力推進企業的數字化轉型。“未來工廠”的建設，不僅僅是幾家龍頭企業的數字化、智能化就能完成的，它是新技術革命下社會化大生產、社會化協作的產物，必然要求所有參與企業的平均技術水平大幅度提高，需要大量在技術、產品、運營、管理等方面具備數字化生存能力的企業與之高度協作。因此，激發傳統企業活力、推動其數字化轉型成為重中之重。浙江全力推進制造業數字化、高端化、綠色化發展，持續推動傳統企業“上云、用數、賦智”，大批企業應用數字化系統、普及智慧化管理，提高了數字化生存能力、達到了提質增效的目的。2022年，在打造數字經濟“一號工程”升級版中，企業數字化改造仍被作為重要工作內容之一而加大扶持力度。截至目前，已累計認定未來工廠32家、智能工廠（數字化車間）423家。（2）著力推進新型基礎設施建設?！拔磥砉S”高效、可靠地運行，必然依靠5G網絡、大數據中心、人工智能、工業互聯網等新型基礎設施的有力支撐。浙江全力打造數字新基建創新示范省，其中，5G網絡為“無人工廠”“黑燈工廠”的運行提供基本保障，截至2022年4月底，浙江省建成5G基站12.16萬個，位居全國第三；工業互聯網為“未來工廠”提供“神經系統”。浙江在全國率先推進建立supET“1+N”工業互聯網平臺體系，打造具備國際競爭力的產業聯盟體系。2021年，supET平臺、supOS平臺入選國家跨行業跨領域工業互聯網平臺名單，累計創建省級工業互聯網平臺285家，基本覆蓋“415”先進制造業集群、17個重點傳統制造行業和主要塊狀經濟產業集聚區[6]，阿里迅犀、老板電器等未來工廠的工業互聯網系統正在為行業、企業提供專業服務。

2.重融合，推進多方協同發展。第四次工業革命的典型特征即信息技術與先進制造技術深度融合，表現為勞動者、生產工具和生產資源的智能互聯，生產全過程的物理世界與數字世界、生產與服務之間的界限不斷被打破。2013年，工信部批復浙江省建設“信息化和工業化深度融合國家示范區”“兩化”深度融合成為促進經濟轉型升級的主要路徑，經過近年數字化改革的全面推動，融合向更寬范圍、更深領域推進。（1）完善融合發展的數據鏈接。數據作為基本生產要素，構成了不同領域的企業、產業鏈供應鏈不同環節以及不同部門鏈接融合的基本內容。浙江消費互聯網平臺經濟發達，多年來形成巨大的數據沉淀，以阿里巴巴、網易為代表的平臺企業正將其作為賦能制造業轉型的重要資源，生產與消費領域的快速融合成為浙江數字經濟一大特色。2019年，“以消費側逆向回溯解決傳統制造企業困局的網易嚴選‘嚴選模式’創新解決方案”被列入工信部工業互聯網試點示范項目，網易嚴選被杭州市列為首批未來工廠培育企業。2017—2021年，浙江省實施的數字經濟“一號工程”從1.0迭代至2.0，產業大腦進一步加速政府側與企業側的數據融合。同時，持續推動數據資源的高質量供給、培育數據要素交易體系、拓展數據價值化應用場景，企業、科研院所、社會服務機構等的數據規?；瘏R聚、加工和運營能力將持續提升，以數據為紐帶的融合發展局面加速形成。（2）優化融合發展的生態體系。未來工廠基于數據集成共享和數據資產化運營，提供產品全生命周期、全產業鏈供應鏈、全要素集成配置等增值、跨界和全場景延伸服務，實現從單一產品制造向制造與服務集成的轉變，構建“生產服務+商業模式+金融服務”跨界融合的數字化生態。一批未來工廠打造自身生態體系，與體系內企業共榮共享。橫店東磁單晶池片“未來工廠”建立磁性材料行業工業互聯網平臺，推動跨企業間和內外部供應鏈的業務協同，致力于打造產業鏈合作共贏新生態[7]；春風動力高端動力裝備“未來工廠”，實現160多個作業單元協同高度，200多家核心供應商部件監測和2小時生產所需物料線邊庫直供，實現產業生態智能的轉型升級[8]。未來工廠的建設進一步促進了大中小企業的融通發展。

3.重方法，全方位運用系統思維。2021年，浙江開啟數字化改革，探索數字化賦能省域治理現代化的方法路徑。數字化改革要解決的問題、改革要處理的價值體系、改革所使用的工具、改革所面臨的環境均具有復雜性特征，決定了數字化改革本身是一個復雜巨系統。這就要求改革者必須運用系統方法來提出問題、分析問題、解決問題，既要強調系統的整體推進，又要考慮各子系統的均衡發展。為此，浙江數字化改革設置了“六大系統”以推進全面深化改革的“七大領域”。其中，數字經濟系統建設是重要內容之一，系統思維貫穿始終。（1）構建數字經濟系統核心架構。未來工廠建設的實踐表明，單獨一家企業或其封閉的生態體系無法滿足數字化設計、生產、運營等的決策需求、技術需求，必須將產業鏈、供應鏈、創新鏈、貿易流通等的數據、資源加以匯聚、配置，才能真正提高未來工廠的質量、效益。因此，必須要有一個具備充分權威、覆蓋范圍廣泛、技術能力卓越的類腦中樞加以運作，推動數字經濟時代新型生產關系的變革。浙江省把握經濟發展需求，通過產業大腦匯聚政府、企業、行業等數據，提煉工藝技術、運營管理、行業知識與模型等，以數字化推動跨企業、跨區域的要素融合，構建起萬物互聯、融合協作、互促共生的新型生產關系，構建了“產業大腦+未來工廠”這一數字經濟系統核心架構。（2）優化核心架構運行機制。推動實現“一腦治經濟，兩端同賦能”，在政府側，以產業大腦為基座，疊加產業鏈一鍵通、“畝均論英雄”改革3.0、項目全生命周期管理等場景應用，數字經濟領域的治理能力與治理體系現代化水平得以提高；在企業側，以未來工廠為單元，探索數字化、扁平化、液態化組織的建設管理機制，形成企業和產業高效精準決策的模式與制度[9]。借助產業大腦，未來工廠形態、產業鏈組織、商業模式等得以重構，資源配置效率得以提升。截至2021年底，浙江省工業領域第一批30個“產業大腦”開展建設試點，10個已試運行，服務企業萬余家。

4.重理念，開辟數字經濟發展新境界。走中國特色的新型工業化道路，浙江省切實踐行“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念。未來工廠的建設過程，是踐行創新發展理念的過程。浙江省發揚“勇立潮頭、敢為人先”的探索精神，以“創新”應對新型工業化道路上的風險挑戰。在經濟基礎領域早謀劃、早發展。數字經濟給了各地區、各行業彎道超車的可能。浙江省預見到社會化大生產、經濟治理現代化的整體趨勢，突出創新制勝、變革重塑，在全國率先走出了一條從“機器換人”“工廠物聯網”到“企業上云”再到“ET工業大腦”“產業大腦+未來工廠”驅動的智能制造發展之路，為建設全球先進制造業基地、全球數字經濟創新高地奠定了基礎。在上層建筑領域發起“刀刃向內”的自我革新。未來工廠代表了先進生產力在浙江的快速發展，相應的上層建筑必須做出相應的變革。浙江省以政府自身改革為突破口，用政府權力的“減法”換取市場和社會活力的“加法”，不斷深化政府行政體制改革，在“最多跑一次”統領下，“掌上辦事、掌上辦公”等革新不斷取得突破進展，起到了“乘法”效應。2021年，浙江省數字經濟增加值占全省GDP比重達48.6%，較2017年提高超10個百分點，居全國各省區第一[10]。

未來工廠的建設過程，是踐行綠色發展理念的過程。2021年，“雙碳”工作起步，浙江省大力推進能源、工業、建筑、交通、農業、居民生活以及綠色低碳科技創新等“6+1”領域綠色低碳轉型，多領域、多層級、多樣化的試點示范工作加速推進。未來工廠是工業領域“雙碳”工作的重要落腳點。與傳統工廠相比，未來工廠強調數字技術、綠色技術的應用，使社會經濟的發展更具可持續性。數字化、綠色化制造工藝的集成，降低了能源、資源消耗水平，凸顯了現代工業精益、柔性、綠色、低碳、循環等發展導向[11]。浙江把綠色、低碳作為衡量未來工廠建設水平的重要指標，倡導智能制造與綠色制造技術相結合，在提升能源、資源利用效率的同時達成綠色生產，未來工廠與零碳工廠相互交織、相互促進，為中國特色的新型工業化道路探索浙江經驗。

三、浙江省建設未來工廠的路徑優化

浙江省未來工廠建設已經走出符合其發展階段、產業特征、要素稟賦的特色道路，發展目標、發展路徑、框架結構已基本確定，但仍然面臨著系統要素內部聯動不足，制度、標準缺位，協同發展能力欠缺等問題。浙江省推進未來工廠建設應著眼于數字經濟治理能力、治理體系現代化水平的提升，著眼于完善數字經濟時代社會化大生產協作能力的提升，在生態賦能能力、創新突破能力、多維協同能力、環境包容能力等方面形成突破。（1）提升生態賦能能力。夯實“產業大腦+未來工廠”的核心基礎設施。加快完善“supET”基礎性平臺、完善“1+N”平臺體系，提升產業級、區域級工業互聯網平臺服務能力，探索“supET”和“supOS”間技術、運營、標準的融合。推動產業大腦成為生態元素的集聚核心，使其進一步成為要素集聚、整合、輸出、反饋、自進化的“能力市場”。以場景建設帶動后端平臺與前端產業、企業的雙向賦能。支持龍頭企業升級全生命周期數字化場景建設，支持企業在數字設計、智能生產、數字供應鏈、全流程制造等單方面集中力量形成突破，扶持優質第三方服務企業。深化“上云、用數、賦智”行動，持續提升傳統制造企業數字化行動能力。大力發展浙江特色的“組織型制造”。以“組織型制造”向浙江引流制造業資源，彌補現有“塊狀經濟”集聚規模的不足，擴大支撐各類平臺發展的企業基數，推動工業互聯網平臺的做強做大，帶動中小企業進一步數字化轉型升級。（2）提升創新突破能力。加快商業模式創新步伐?！爱a業大腦+未來工廠”作為新生事物，必須尋找到合適的商業模式，促進其可持續發展。鼓勵利益相關方在產業大腦建設階段“共投共建”。充分利用已有的企業級、產業級、地區級工業互聯網平臺，探索“政府購買服務+用者付費”的建設及運營模式，提升中小制造企業對產業大腦、未來工廠建設運營的參與積極性，以應用帶動模式發展。突破關鍵核心技術限制是當務之急。模式創新在提升資源配置、生產運營的效率方面發揮了重要作用，但在百年變局之下，突破核心技術的“卡脖子”問題才是行穩致遠的根本。梳理產業大腦、未來工廠的核心技術，優化現有“揭榜掛帥”“創新聯合體”等活動或組織的運作機制，區分具備公共產品特性的共性技術、涉及產業未來發展的核心關鍵技術以及應對當下市場風險、機遇的可快速產業化技術，細化政府支持方式、力度及期限，充分調動企業參與積極性。（3）提升多維融通能力。促進產業鏈網絡化融通發展。圍繞產業大腦、未來工廠加速整合產業鏈、供應鏈、創新鏈、人才鏈、資金鏈，加大資源共享、供需對接、要素保障力度，致力降低運行成本、增強產業鏈韌性。把握國內外下游市場動態，發揮大數據技術預測、決策功能，提升企業市場響應和快速資源配置能力，提升企業以供給創造需求能力。推動三次產業場景融合應用，實現由細分行業產業大腦——三次產業大腦—統——產業大腦的漸次過渡。促進組織、機制的上下貫通。開發省市縣貫通的業務流程、協同平臺，推動政府側數據的開放、整合、共享，探索長效驅動機制，實現數據匯聚、回流并形成運轉閉環。強化頂層設計，推動健全政府、平臺型企業、企業主體等多方參與的新型組織建設，向其賦予必要的管理、監督權限，構建常態化、制度化、機制化的多方互動平臺。（4）提升環境包容能力。提升城市環境的包容能力。提升城市基礎設施、商業設施、生活設施以及教育、醫療、養老等的數字化、智慧化水平，推動城市成為大型、復雜應用場景，促進未來工廠、產業大腦以城市為基地進行技術驗證、智能實訓。提升數據要素市場的支撐能力。完善數據要素市場體系，推進數據資產化、價值評估、價值增值、隱私安全等全鏈條的組織機構、體制機制、方法標準的建設。建立數據資產登記機構，探索數據價值化新路徑；提升區塊鏈、邊緣計算技術水平，推進數據資產化及數據鏈接、價值發現能力；消除數據互聯互通中的痛點，建立政府、企業乃至個人數據的互聯互通機制。完善數據要素市場的地方立法，在數據確權、交易、安全等方面提供基礎保障。