劉俊麗
(武漢工商學院, 湖北 武漢 430065)
武漢市工業高質量發展“十四五”規劃提出,以數字化、智能化、綠色化為主線,推動工業升級,打造制造業創新中心。重點發展集成電路、生物醫藥、新能源汽車等新興產業,培育智能終端、5G 通信設備等基礎產業。武漢市加快建設數字武漢,推動數字經濟與實體經濟深度融合,建設“雙千兆”城市網絡基礎設施,加強數據資源整合共享,打造全球領先的云計算大數據中心。支持企業開展數字技術應用示范項目,培育數字經濟龍頭企業。國際上,德國、美國等發達國家重視數字化建設,尤其是先進制造業集群。我國學界關注先進制造業集群的科技支撐、國際經驗、地方特色、升級路徑等問題,但數字化賦能研究較少。充分激發數字化創新的賦能作用,對促進我國先進制造業高質量發展具有重要意義。先進制造業包括非金屬礦物制品、設備制造、交通運輸設備、電氣機械、通信電子、儀器表、醫藥制造、化學纖維等。
我國正處于工業化后期和經濟轉型的關鍵時期,培育先進制造業是制造強國戰略的選擇。先進制造業具備技術領先、裝備精良、管理科學等特點。數字化是第四次工業革命的特征,釋放了創新潛能,優化了生產模式,為先進制造業提供動力。數字化幫助企業實現柔性生產、個性化定制,降低成本,提高協同效率,縮短研發周期。
制造業核心競爭力體現在創新、品質、效率、服務等方面與數字化緊密關聯。數字技術如數字設計、虛擬仿真可減少研發周期,提高創新能力;數字化生產可確保精度和質量,優化流程,增加效率;大數據、云計算可實現按需生產和個性化服務,提升用戶體驗。
制造業要實現高質量發展,需要創新、協調、綠色、開放、共享。數字化能實現精益生產、綠色制造、協同制造。例如,工業互聯網打通產品設計到營銷的全鏈路,可降低成本;數字化車間柔性生產,滿足多樣化需求;數字孿生技術進行虛實交互,節能減排。
因此,深入推進數字化、全面實現數字化賦能,已經成為推動先進制造業高質量發展的必要途徑。
通過梳理近些年已有的關于數字經濟和先進制造業發展關系的相關文獻,可以看出數字經濟為先進制造業發展提供了機遇的共識,學者們從多個維度對兩者融合發展的探討,包括發展路徑、影響評價、融合度測算、發展能力評價、推進對策等方面。現有研究表明,數字經濟與先進制造業深度融合,是提升制造業核心競爭力的重要舉措,但發展過程中也面臨一定制約因素,需要綜合施策促進高質量發展。
針對數字經濟與先進制造業的發展路徑,左小明和夏勇杰[1]通過問卷調查和實證研究,提出數字經濟是推動先進制造業集群發展的重要驅動力量,并在此基礎上探討了相關發展路徑。劉文勇[2]認為數字經濟為先進制造業發展提供了重要機遇窗口,可通過技術創新、模式創新、深化融合三大途徑進行突破。閆永琴和屈永恒[3]構建了發展能力評價指標體系,提出提升發展能力的對策。
在分析數字經濟對先進制造業發展的影響方面,尚濤和王鈺濤[4]運用空間計量模型,實證檢驗了數字經濟顯著促進了我國先進制造業的升級。周曉輝[5]構建了先進制造業與數字經濟融合度的測算模型,通過案例驗證了模型的有效性。
為推動兩者融合發展,柴斌[6]提出數字經濟為先進制造業集聚提供契機,需要改善數字基礎設施。制約因素方面,陳劍鋒[7]指出中部地區先進制造業發展受技術和人才制約。
自改革開放以來,武漢市的制造業蓬勃發展,工業體系逐步完善,先進制造業實現了快速崛起。目前,武漢市已經形成了六大先進制造業集群,涵蓋了汽車制造、光電子信息、生物醫藥、航空航天、機械電子和精密儀器。同時,國家級新區武漢臨空港經濟技術開發區以及國家高新技術產業開發區等高端產業區的建設也取得了顯著成果。高新技術企業數量位居全國前列。在汽車、光纖光纜、工程機械、物流裝備、生物醫藥等領域,武漢市已經形成了強大的產業優勢和品牌影響力。截至2021 年,規模以上工業增加值達到4 200 億元,同比增長9.5%。其中,高技術制造業增加值達到1 210 億元,增長了13.2%。新材料產業產值以及新能源汽車產銷量均位居全國前列。航空航天產值超過2 500 億元,通信衛星和火箭發動機等相關產品在國內居于前三位。可以說,先進制造業已經成為武漢城市綜合實力和核心競爭力的重要支撐。
盡管武漢市先進制造業取得長足發展,但與經濟發達地區相比,數字化水平還存在著較大差距,主要問題如下。
2.2.1 數字化基礎設施建設滯后
工業互聯網等關鍵數字化基礎設施相對薄弱,信息化鋪設不足,導致了數據要素的流動受限。舉例來說,根據武漢市通信管理局的數據,2020 年底,武漢市的光纖到戶覆蓋率僅為77%,而北上廣等一線城市的覆蓋率均在90%以上。此外,5G 基站建設密度方面,武漢市每萬人擁有的5G 基站數量約為14 個,而深圳則達到56 個,東京更是高達99 個。此外,大型互聯網企業的數據中心在武漢分布較為有限,云計算應用率也較低。
2.2.2 企業數字化轉型不足
許多企業還停留在數字化應用的表面,未能形成整體的數字化聯動,數字化轉型還未深入。據2021 年的數據,武漢市的工業企業數字化轉型指數為65 分,相對于北上廣等城市的75 分以上較低。在企業信息系統的應用中,2020 年,武漢市工業企業ERP 系統的應用率僅為26%,MES 系統應用率為18%,均低于沿海城市的40%以上。此外,武漢市的工業互聯網平臺僅覆蓋了不到3 萬家企業,規模較小。
2.2.3 數字化人才儲備不足
復合型數字化人才的數量較少,這制約了數字化進程的推進。根據2021 年的數據,武漢市高校計算機相關專業的畢業生人數僅為1.2 萬人,僅占全國的2%左右。此外,涵蓋大數據、云計算、區塊鏈等領域的高級數字化人才數量也不足,僅有2.8 萬人。此外,從事數字經濟相關工作的碩士及以上學歷人才僅占32%。
2.2.4 數字商業模式創新不夠
輕資產運營的數字商業模式還不成熟,傳統模式難以轉變。根據武漢市2021 年市場監督局管理局數據,武漢市新增新經濟企業2.1 萬家,數量較少。近兩年武漢市明顯的新商業模式創新案例較少,如無人商店、VR 虛擬商場等。
2.2.5 數字化安全保障體系不健全
網絡安全和數據安全方面的隱患依然存在,安全風險防控仍然不足。根據調研報告,截至2021 年底,武漢市專業網絡安全企業數量僅有230 家,整體規模較小。此外,企業數據安全管理規范化建設率僅為43%。在網絡安全投入方面,武漢市中大型企業網絡安全投入占信息化投入的比例僅為8%,較低。
數字化要素市場涵蓋了數據、算法、計算力、網絡等數字化生產要素的交易市場。通過數字化,能夠重構數字化要素市場,創造新的供給體系,為先進制造業提供充足的動力。例如,建立一個覆蓋全國的公共數據交易平臺可以打破數據孤島,使優質的公共數據和企業數據能夠流通和共享,從而促進創新和協同。
借助連接產學研用的數字技術創新平臺和公共服務體系,企業之間可以共享先進的技術設施,提升研發和應用的能力。數字創新中心的建立也有助于將研究成果更好地轉化為產業化。通過數字化,節點之間的壁壘被打破,虛擬與實際之間形成了融合的數字化創新網絡,從而促進產學研的優勢互補,實現創新資源的共享。
數字生態圈的構建使得不同要素如平臺、服務、終端等得以相互融合,從而形成統一開放的數字化基礎設施。以企業為核心的數字生態圈,讓各個企業和機構能夠通過互相合作實現優勢互補,從而形成上下游企業之間的聯動合作,提高協同效率。
數字化能夠推動培養復合型的數字化人才,這些人才不僅能夠掌握大數據、云計算、區塊鏈等數字技術,還能夠將這些技術應用于實際的生產經營活動中。這樣的人才支撐為制造業的數字化轉型提供了必要的人力資源。
數字化賦能可以徹底改變傳統產業,提升其效率、質量和效益。同時,數字化還可以貫穿于生產的各個環節,實現柔性化、個性化和精益化的生產。舉例來說,應用數字孿生和預測分析等技術可以實現產品設計的全數字化,從而縮短研發設計周期。同時,通過人工智能賦能服務機器人和智能客服,可以提供更加個性化的服務。
根據數字化賦能先進制造業的內在機理,結合當前武漢市先進制造業發展中所面臨的問題,提出以下對策。
在臨空港經濟區、東湖高新區、關山產業基地等現有優勢基礎上,制定詳細規劃,并逐步建設一系列數字化先進制造業基地。這些基地應包含先進的制造設施、數字化生產線,以及符合綠色環保要求的生態設計,從而為企業提供一流的制造環境。
針對汽車、航空、機械等領域,積極打造數字化先進制造業集群,通過政府支持和企業協同合作,促進企業之間的資源共享、技術交流與合作創新,加速集群的發展。
推動以企業為主體的工業互聯網平臺建設,確保不同環節的數據共享、傳遞與分析。通過建立統一的數據標準和接口,實現從產品設計、制造到銷售的全鏈路數字化,為企業決策提供準確數據支持。
鼓勵企業制定細化的數字化戰略,根據其所處產業和市場定位,有針對性地確定數字化技術應用的重點和路徑。在此基礎上,設立專項資金支持數字化項目的研發和應用。
加強數字設計和虛擬仿真應用,引入先進的CAD、CAM、CAE 等工具,推動產品研發全流程數字化。通過數字孿生技術,實現真實生產過程與虛擬仿真的精準對接,提升產品質量和制造效率。
在工廠車間推廣應用工業機器人、AGV 等智能裝備,建立智能化數字化車間。通過物聯網技術,實現設備之間的互聯互通,實時監控生產狀態,從而迅速發現問題并采取調整措施。
通過數字化技術,實現供應鏈各環節的信息共享和協同。建立集成的供應鏈管理系統,實現供應、生產、銷售、物流等環節的無縫連接,以提高供應鏈的響應速度和效率。
在產品基礎上,開發符合市場需求的數字化增值服務。例如,在智能制造領域,可以提供遠程監測、故障預測等服務,為用戶提供更完善的產品解決方案。
利用虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等技術,打造虛擬產品展示平臺。這不僅為客戶提供了更直觀的產品體驗,還為企業帶來了新的營銷方式。
設立數字化人才專項基金,支持企業開展數字化人才培養計劃。建立培養體系,覆蓋數字化技術的不同領域,從而為企業提供多樣化的數字化人才。
引進高水平的數字化專家,設立數字化領域的研究中心,促進企業內部的技術創新和知識交流。通過與國際專家合作,提升企業的數字化技術水平。
建立產學研合作機制,與高校合作開展數字化人才培養項目。同時,為學生提供實習和畢業設計機會,加強理論與實踐的結合。
制定詳細的數據分類和分級標準,明確不同級別數據的安全管理要求。建立數據安全審查制度,確保敏感信息的合理使用。同時建立數字安全風險應急機制,制定應急預案,建立數字化安全事件的處置流程,以降低數字化風險對企業造成的損害。
數字化賦能是推動先進制造業高質量發展的重要途徑。武漢市要抓住數字化發展機遇,構建數字化先進制造業發展體系,推動產業鏈深度數字化,促進先進制造業實現由大到強轉變,為建設制造強市和創新型城市提供強大動力。