協同創新視角下智能制造產業研究

劉瓊

（沈陽工程學院教務處，遼寧 沈陽 110136）

第四次工業革命是以信息物理系統（GPS）為基礎，以智能制造為主導，打破生產環節數據的壁壘，提升制造業的智能化水平，建設具有適應性、資源效率以及人因工程學的智慧工廠[1]。智能制造是全球制造業發展趨勢，世界上主要發達國家正重點推廣智能制造產業，作為世界制造業第一強國，中國也將“智能制造”上升為國家發展戰略。但現階段我國智能制造產業存在國際品牌少、重點技術依賴國外進口、智能化程度低等問題。因此，應該認清智能制造產業發展現狀，總結困境原因，發揮協同創新應用價值，在協同創新、共惠共贏理念指導下，開展提高智能制造產業實力的策略研究。

一、智能制造業發展現狀及原因

（一）智能制造業發展現狀

智能制造是我國進行經濟轉型升級重要渠道之一。近年來，我國智能制造產業發展迅猛，一些重大項目，如高鐵、航空航天、路橋等取得了世界矚目的成績，相關產業鏈也初具規模，但是我國智能制造依然處于初級階段，主要表現為以下幾方面：智能化程度低。工人工作強度大、生產率低，目前只有21%企業步入智能制造適用階段，49%的企業智能制造收入貢獻率不足10%；高端設備依賴進口。雖然我國高端設備已在研發方面取得一定突破，例如智能儀表、工業機器人等，但核心技術依然是“模仿+改進”模式；市場競爭力弱。雖然格力空調、華為手機、海爾電器遠銷國外，重塑中國品牌，但是大多數制造業依然處于制造低端階段，缺少發展能力和競爭能力。

（二）智能制造業陷入困境的原因

1.缺少專業人才

從傳統制造到智能制造，對人才有更高的要求。當前情況下，我國整體在智能裝備制造方面擁有的科技創新能力不足，一些核心技術主要依靠于發達國家。制造業開始廣泛應用工業機器人、3D打印機、數控機床等高端設備，需要大量調試、編程、維護、改造方面的專業人才，但相關應用人才市場緊缺。一方面因為在崗技術人員缺少學習平臺，來不及提高自身能力應對突如其來的技術變革，另一方面高校科研院所與企業發展脫節，無法提供專業對口人才。以遼寧省為例，雖然積極推動智能裝備制造業發展，但一些先進制造設備依然需要通過進口渠道獲取，而關鍵材料和關鍵零件也主要依賴于國外。截止到2021年6月，遼寧省大部分工業機器人的生產或者是大型石化裝備生產依然需要獲得國外技術援助。

2.缺少技術支持

自我研發能力較弱，企業間技術壁壘現象嚴重，核心技術封閉研究，浪費資源，進程緩慢。以遼寧省為例，遼寧省雖然積極推動智能裝備制造業發展，但一些先進制造設備依然需要通過進口渠道獲取，而關鍵材料和關鍵零件也主要依賴于國外。除此之外，遼寧省目前在生產智能裝備過程中對于在線分析技術或者是智能控制技術方面的掌握程度不足，無法完全支撐整個智能裝備的生產流程。截止到2021年6月，遼寧省大部分工業機器人的生產或者是大型石化裝備生產依然需要獲得國外技術援助[2]。

3.產業鏈布局未達成

產業鏈布局是產業發展的形態之一，也是產業發展的主要方向，我國智能制造業一直處于“獨自摸黑”狀態，發展區域分散，導致國內競爭力激烈，對外競爭力弱，缺少品牌效應。以遼寧省為例，當地服務行業發展會對智能裝備制造業發展產生一定正面影響，在服務行業對智能裝備提出更高要求情況下智能裝備制造業需要思考業務拓展方向，從智能流程設計、智能監控、智能管理軟件等角度與服務行業之間達成相互協調發展關系[3]。但是，我國面向服務行業開展的智能裝備制造業務并未得到充分重視，政府所出臺的政策與法律也不夠完善，在智能裝備服務產品的市場化還未達到標準情況下，智能裝備制造行業發展覆蓋面還比較狹窄，未形成完整產業鏈布局。

二、協同創新概念與價值

協同創新以知識增值為核心，突破創新主體限制，釋放資本、人才、技術、信息等創新要素，從而實現深度合作。協同創新是國家引導安排，鼓勵大學、企業、研究機構發揮能力優勢、整合信息資源、進行優勢互補、促進技術推廣和產業化發展的創新型經濟模式。創新系統需要不斷變化且不斷集合各種要素，所以協同創新主要呈現動態性和整體性特點。在協同創新模式指導下，各產業主體開展深入合作、進行互動交流、整合優秀資源，為大眾創新、創智提供動力[4]。

三、協同創新視角下智能制造產業應用研究

（一）融合集體智慧，為中國智能制造提供人才保證

智能制造業是自動化技術、制造技術、系統工程等學科互相滲透融合的綜合性產業，智能制造面對的研究對象是完整制造體系，對行業人才標準有更高要求。但是現階段，我國智能制造業人才短缺，無法滿足市場需求，主要集中在三個領域：第一，工業機器人產業對機器人技術應用人才的需求；第二，智能生產行業對數字化創造型人才有巨大需求；第三，智能裝備對機電復合型人才的需求。同時，精益生產管理崗位也面臨巨大空缺。因此，應該建立協同創新機制，集中區域高精尖人才，發揮各區域技術特點，聯合培養智能制造人才。

首先，建設智能制造實訓中心。區域間進行產業合作，針對智能制造業重點領域提供專業培訓，設置自動化區、智能工廠區、工業機器人區、精密測量區、3D打印制造區、數字設計制造區以及先進制造區七大實訓區域；培訓項目包括機器人應用模塊、個性化創新制造、機器人機械拆裝、生產線仿真、電氣設計、產品數據管理、3D設備操作、工業機器人搬運、智能化檢測儀表使用、多軸加工技術等智能制造對接內容；培訓人才定位是智能管控工廠、CAD軟件應用、獨立承擔維修任務、研發智能工廠體系、職業技能鑒定、精密測量定點服務、研發智能制造相關設備；培訓目標是實現產品重用和知識共享，滿足智能制造個性化創新以及優化協同創新應用效果[5]。

其次，開發在線培訓服務平臺。智能制造云服務平臺整合高校、科研機構、職業院校等組織，打造在線服務培訓體系，主要功能包括培訓管理、基地設備管理、課程資源中心管理、在線云服務、崗位推送等。云服務平臺自動記錄學員學習內容和學習成績，為學員推送針對性培訓項目，實現人才數據庫高效管理。同時對企業推介對口智能制造人才，企業也可以利用平臺培養內部人才。在線服務平臺為智能制造業提供技術咨詢、人才培養等專項服務。具體建設內容有：多元化實訓資源，延伸制造業產業鏈，融合現代智能制造發展理念與相關知識體系，在保留原有人才前提下，將本行業與未來制造業發展元素進行整合，設置未來制造業課程，例如虛擬仿真、微課、動畫等；互聯網信息資源，以信息技術為載體，市場需要為導向，重新整合智能制造課程體系，包括五軸數控、激光制造、數字設計等。融合企業與智能制造技能標準要求，搭建線上線下結合的課程體系，培養技能與崗位相匹配、從技能到創新研究的高層次人才。

最后，加強校企合作。整合智能制造與學校專業課程，進行學校知識體系的融合。一方面學校聚合教學資源為智能制造業提供專業人才，另一方面企業為高校師生創造就業機會，推進學校信息化教學模式有序進行。

（二）整合區域資源，為中國智能制造提供技術支持

我國智能制造業發展勢頭迅猛，但是創新資源分散，區域技術邊界厚重，協同創新為打破區域技術限制，融合技術熱點和難點提供全新方向。

第一，分析各區域技術發展數據。對重點區域智能制造核心技術進行數據分析，對比研究技術側重點、技術重合、技術互補等內容，為技術融合交流打下數據基礎。同時，將數據結果以及融合可能性構建成流動矩陣或者描繪融合網絡圖，以便在后續分析中，確保技術出入節點和出入度指標有證可查。

第二，在了解區域發展情況前提下，擴大創新技術融合與交叉。區域間技術融合突破不同技術的邊界，打破技術壁壘，對現有技術進行重組與創新。在共享、互補創新要素過程中，發揮跨區域、跨部門優勢，將分散在各機構、各部門技術要素匯總到一處，值得注意的是，整合資源時對技術重點和熱點專門設置對接小組，加強宏觀管理。

第三，發展專利動態融合研究方法。傳統專利融合采取共現分析方法，即只能靜態描繪技術多樣性，無法反映專利流動過程以及技術演變路徑。協同創新思維方式為發展專利動態融合創造了機會，通過專利引用分析方法，專利技術覆蓋面更廣泛，有效實現區域間技術流動與融合。例如，將A區域專利引用到B區域時，專利間引用關系可以直接反映出技術流動趨勢，進而加快資源整合效率。

第四，進行技術優勢互補。區域間技術重點難點不一致，例如，天津智能制造業將重點放在裝置、數字通訊、電氣機械等領域，河北智能制造業重點關注能源、視聽技術、信息技術管理等領域，北京則重點發展計算機技術、測量調節技術等，通過協同創新，進行技術傾斜，促進智能制造業資源共享，全面發展[6]。

（三）打造產業集群，為中國智能制造提供品牌支撐

現階段，我國智能制造產業分散，區域聯合不明顯，基本處于“單打獨斗”狀態，無法有效發揮技術、人才、政策、地域等資源優勢，在對外出口中國制造產品時，沒有品牌效應做支撐，依然停留在低端輸出模式。因此，智能制造產業應該統籌兼顧，加強頂層設計，充分利用協同創新產業發展范式，統籌產業規劃，以市場為手段促使企業調整結構和升級轉型，共同建立世界級智能制造產業集群，將中國智能制造打造成世界一流品牌。主要從以下幾方面入手。

第一，優勢互補，建立區域協同創新體系。完善區域合作協調機制，建立區域科技創新體系，實現智能制造產業集群品牌化，將中國智能制造推廣到全世界。通過多渠道、多層次、多方式交流機制與國際合作，積極引進國外先進技術，對接投資項目，建立商業伙伴關系，提高對外開放水平，最大程度整合要素、集聚資源，堅持互惠共贏、優勢互補，不斷提升中國智能制造國際形象以及可持續發展能力，進而把我國打造成極具競爭力的制造業基地。例如，打造長三角或者京津冀智能制造產業集群，整合各區域優秀資源，協同創新，將中國智能制造作為名片輸出世界[7]。

第二，合作共贏，建設智能制造平臺。區域協同創新，發展產業聯盟，發揮重點區域產業鏈完整、基礎設施齊全以及政策、地域、人才、技術資源優勢，創新競爭策略，建立以項目為合作基礎的戰略聯盟。在全球科創中心引領下，集中技術創新資源，打造創新生態圈，加大工業強基工程實施力度，突破智能制造關鍵零部件缺失困境。同時創建產學研合作平臺，為產業鏈上下游翹楚企業聯合攻關提供制度支持。建設一批集裝備研制、系統集成、軟件開發于一體的骨干企業，選擇經濟基礎雄厚區域，集中力量，打造擁有很強市場競爭力的智能制造坐標城市[8]。

第三，融合發展，完善智能制造服務體系。為促進智能制造高效發展，應該提升制造業服務化進程。加強智能制造產業與信息化、制造業與工業化、互聯網與服務業、制造業與城市之間的互動融合。針對智能制造發展熱點重點項目，積極開展工業設計、金融服務、物流服務等生產性服務業，從而降低生產成本，提高技術含量。同時，參與智能制造體系標準建設，重點突破重大產品關鍵技術瓶頸，提高產品附加值，集中經費，集中政策，集中力量優化智能制造服務體系。

四、結束語

綜上所述，我國智能制造產業面臨高精尖人才稀少、技術單薄、產業分散、缺少品牌效應等困境。協同創新是一種管理創新，為我國提高勞動者素質，科技進步，轉變管理方式提高新的發展方向。因此為改變智能制造產業現狀，應該開闊視野，拓展思路，引進協同創新理念，在深刻認識協同創新概念與應用價值基礎上，整合區域資源，加強組織領導，深化創新合作機制，加強智能制造人才隊伍建設，擴大技術融合與交叉，打造智能制造產業集群品牌，從而為我國經濟建設邁向新臺階、打造國富民強新社會、提高國際市場競爭力打下堅實基礎。