任翔
(河南數智谷科技集團有限公司 河南新鄉 453000)
在全球氣候變化和環境污染日益嚴峻的背景下,實現制造業的綠色低碳發展已成為國際社會的共同目標和責任。我國作為世界第一制造大國和第一碳排放國,更應積極響應國際社會的呼吁,加快推進制造業向高質量可持續發展方向轉變。2022年9月,在第75屆聯合國大會上,習近平主席宣布了我國將力爭于2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的重大決策部署,這意味著我國將在未來30年內完成發達國家200年才完成的碳排放削減任務,這對我國制造業提出了更高的要求和更大的挑戰。
數字經濟與綠色制造之間存在著密切的聯系和互動。一方面,數字技術的發展和應用為制造業綠色轉型提供了強大的支撐與保障,可以有效提高制造業的資源利用效率、降低能源消耗和環境污染、優化產品設計和生命周期管理、增強供應鏈的協同性和透明度等;另一方面,制造業綠色轉型也為數字經濟的發展創造了新的需求和空間,可以促進數字技術的創新和突破、拓展數字技術的應用領域和場景、增加數字技術的社會效益和公共價值等。因此,探討數字經濟與制造業綠色轉型之間的關聯性,對于理解數字經濟與綠色制造的內在邏輯、把握數字經濟與綠色制造的發展趨勢、推動數字經濟與綠色制造深度融合具有重要的理論意義和實踐價值。
本文將從以下幾個方面展開論述:第一部分介紹數字經濟與綠色制造的概念及特征;第二部分分析數字經濟與綠色制造之間的關聯性機理;第三部分考察我國數字經濟發展與制造業綠色轉型的現實情況;第四部分提出我國數字經濟與制造業綠色轉型的政策建議。
關于數字經濟的概念,目前尚無統一的定義,不同機構和學者從不同角度給出了不同的表述。本文參考國內外相關文獻和報告,將數字經濟定義為:以數字技術為基礎,以數據為資源,以創新為動力,通過網絡化、智能化、平臺化等方式實現價值創造、資源配置和社會治理的經濟形態。
根據這一定義,可以歸納出數字經濟具有以下幾個顯著特征:
數字技術是數字經濟的基礎。數字技術是指以信息技術為核心,包括互聯網、大數據、云計算、人工智能、物聯網、區塊鏈等在內的一系列技術。這些技術可以實現信息的獲取、存儲、處理、傳輸和應用,提高信息化水平和智能化程度,促進各種要素和主體之間的連接和交互,改變生產方式和生活方式。
數據是數字經濟的資源。數據是指通過數字技術收集、整理、分析后得到的有價值的信息。數據具有可復制性、可共享性、可積累性等特點,可以作為生產要素參與到各個環節和領域,提高效率和質量,創造新價值。數據也是創新活動的重要源泉,可以激發新思維、新方法、新模式。
創新是數字經濟的動力。創新是指在產品、服務、流程、組織等方面進行新穎而有用的改進或變革。創新可以提高競爭力和適應力,以滿足多樣化和個性化的需求,解決復雜難題。創新可以分為技術創新和制度創新,兩者相輔相成,共同推動數字經濟的發展。數字技術為創新提供了強大的工具和平臺,數據為創新提供了豐富的素材和靈感,網絡化、智能化、平臺化等方式為創新提供了便利的條件和環境。
網絡化、智能化、平臺化是數字經濟的特征。網絡化是指通過數字技術將各種要素和主體連接起來,形成互聯互通、協作共享、開放包容的網絡結構。智能化是指通過數字技術將人工智能、機器學習、深度學習等應用到各個領域和場景中,實現自動化、智慧化等功能。平臺化是指通過數字技術將各種資源和服務整合在一個開放的平臺上,實現多方參與、多維交互、多元協同的模式。
綠色制造是指制造業在生產過程中實現低碳、節能、環保、循環的目標,提高資源利用效率和環境友好性,滿足社會對可持續發展的需求。綠色制造涉及制造業的全生命周期,包括產品設計、工廠生產、供應鏈管理、產品使用及回收等各個階段。
根據這一定義,可以歸納出綠色制造具有以下幾個顯著特征:
低碳是綠色制造的目標。低碳是指在制造業生產過程中盡可能減少溫室氣體的排放,降低對全球氣候變化的影響,實現碳達峰和碳中和。低碳可通過采用清潔能源、優化能源結構、提高能源效率等方式實現。
節能是綠色制造的手段。節能是指在制造業生產過程中盡可能減少能源的消耗,提高能源利用率,降低能源成本。節能可通過采用先進工藝、改進設備、監測數據等方式實現。
環保是綠色制造的責任。環保是指在制造業生產過程中盡可能減少對環境的污染,保護生態系統的健康,符合環境法規和標準。環保可通過采用無害材料、控制排放、處理廢棄物等方式實現。
循環是綠色制造的理念。循環是指在制造業生產過程中盡可能延長產品的使用壽命,實現產品的再利用、再制造、再生等,減少資源的消耗和浪費。循環可通過采用可拆卸設計、建立回收體系、開展再生產等方式實現。
數字經濟與綠色制造之間存在著密切聯系和互動,可從以下四個方面分析其關聯性機理:
產品設計是制造業的源頭活動,決定了產品的功能、性能、品質、成本和環境影響等。數字經濟可通過以下幾種方式促進產品設計的綠色化:
系統性優化。數字技術可以實現對產品的全方位、多維度、高精度的模擬和仿真,從而優化產品的結構、材料、參數等,提高產品的可靠性、安全性、耐用性等,降低產品的能耗、排放、廢棄物等。例如,通過有限元分析、計算流體力學等技術,可以對產品進行力學、熱學、流體等方面的分析與優化。
降低試錯成本。數字技術可以實現對產品的快速原型設計和驗證,從而降低產品開發的時間和成本,提高產品開發的效率和質量。例如,通過三維打印、虛擬現實等技術,可以對產品進行快速制造和測試。
注重全生命周期資源利用。數字技術可以實現對產品的全生命周期管理,從而提高產品在設計、生產、使用及回收等各個階段的資源利用效率和環境友好性。例如,通過數字標識、物聯網等技術,可以對產品進行追蹤和監控,實現產品的可追溯性、可維修性、可回收性等。
工廠生產是制造業的核心活動,決定了產品的數量、質量、成本和效率等。數字經濟可通過以下幾種方式促進工廠生產的綠色化:
智能洞察。數字技術可以實現對工廠生產的實時監測、分析和預測,從而洞察生產過程中的問題和機會,提高生產的可控性、靈活性、適應性等。例如,通過傳感器、物聯網等技術,可以對設備、材料、能源、環境等進行數據采集和傳輸;通過大數據、云計算等技術,可以對數據進行存儲、處理和分析;通過人工智能、機器學習等技術,可以對數據進行挖掘、優化和決策。
優化生產工藝流程。數字技術可以實現對工廠生產的全面優化和集成,從而提高生產的效率和質量,降低生產的能耗和排放。例如,通過數字化設計、數字化制造、數字化檢測等技術,可以實現產品的快速開發和制造;通過智能調度、智能控制、智能診斷等技術,可以實現設備的高效運行和維護;通過智能倉儲、智能物流、智能配送等技術,可以實現物料的高效管理和運輸。
提升設備運行效率。數字技術可以實現對設備的智能化改造和升級,從而提高設備的性能、穩定性、壽命等,降低設備的故障率、維修率、報廢率等。例如,通過嵌入式系統、邊緣計算等技術,可以實現設備的自主控制和協同作業;通過遠程監控、遠程診斷、遠程維修等技術,可以實現設備的遠程管理和服務;通過增強現實、虛擬現實等技術,可以實現設備的虛擬操作和培訓。
供應鏈管理是制造業的重要環節,決定了產品的供給與需求之間的匹配度、時效性、可靠性等。數字經濟可通過以下幾種方式促進供應鏈管理的綠色化:
綠色溯源管理。數字技術可以實現對供應鏈上下游各個環節的信息共享和交換,從而提高供應鏈的透明度和可信度,保證產品的質量和安全。例如,通過區塊鏈、物聯網等技術,可以對產品從原材料到最終消費者的全過程進行記錄和驗證,實現產品的可追溯性和可溯源性。
供需信息精準匹配。數字技術可以實現對供應鏈上下游各個主體的需求預測和響應,從而提高供應鏈的協調性和靈敏性,降低庫存和運輸成本。例如,通過大數據分析、人工智能等技術,可以對市場需求進行精準預測和分析;通過云平臺、電商平臺等技術,可以對供需雙方進行快速連接和交易。
綠色物流優化。數字技術可以對物流運輸過程中的路徑規劃、車輛調度、貨物追蹤等進行優化和管理,從而提高物流的效率和安全,降低物流的能耗和排放。例如,通過導航系統、智能交通等技術,可以對物流運輸的路線和時間進行優化選擇;通過無人駕駛、無人配送等技術,可以對物流運輸的人力和風險進行降低;通過物聯網、射頻識別等技術,可以對物流運輸的狀態和位置進行實時監控。
產品使用及回收是制造業的終端活動,決定了產品的消費價值和社會效益等。數字經濟可通過以下幾種方式促進產品使用及回收的綠色化:
智能識別節能空間。數字技術可以實現對產品使用過程中的能耗、性能、狀態等進行監測和分析,從而識別出節能的空間和方式,提高產品使用的效率和質量。例如,通過智能家居、智能建筑等技術,可以對家庭或辦公場所的溫度、濕度、光照等進行智能調節,實現節能和舒適;通過智能電網、智能充電等技術,可以對電力的供需、儲存、分配等進行智能管理,實現節能并保障安全。
構建綠色回收體系。數字技術可以實現對產品回收過程中的信息收集、分類處理、資源再利用等進行優化和管理,從而提高產品回收的效率和效果,降低資源浪費和環境污染。例如,通過二維碼、條形碼等技術,可以對產品進行標識和識別,實現產品的可追溯性和可分揀性;通過互聯網回收平臺、共享回收平臺等技術,可以對產品進行回收預約和上門服務,實現產品的可回收性和可循環性。
我國是一個制造業大國,也是一個數字經濟大國,數字經濟與綠色制造的融合發展具有巨大的潛力和優勢。近年來,我國在數字經濟與綠色制造方面取得了顯著的進展和成就,但也面臨一些問題和挑戰。
數字經濟規模不斷擴大,質量不斷提高。《中國數字經濟發展與就業白皮書(2022)》顯示,2021年我國數字經濟規模達35.8萬億元,占GDP比重達36.2%,對GDP增長貢獻率達67.7%。我國數字經濟在全球排名第二,僅次于美國。我國數字經濟的結構不斷優化,以互聯網為代表的新興產業、新業態、新模式快速發展,以人工智能、物聯網、區塊鏈等為代表的新技術、新應用、新場景不斷涌現,以共享經濟、平臺經濟、數據經濟等為代表的新模式、新業態、新形態不斷創新。
制造業綠色轉型步伐加快,效果顯著。《中國制造業綠色發展報告(2022)》顯示,2021年我國制造業單位GDP能耗比2015年下降18.5%,超額完成了“十三五”規劃目標;單位GDP二氧化碳排放量比2015年下降23.1%,提前完成了“十三五”規劃目標;單位工業增加值用水量相比2015年下降25.3%,提前完成了“十三五”規劃目標。我國制造業在節能減排、清潔生產、循環利用等方面均取得了顯著成效。
數字經濟與綠色制造的融合程度不斷提高,示范效應逐步顯現。《中國數字經濟與綠色制造融合發展指數報告(2022)》顯示,2021年我國數字經濟與綠色制造融合發展指數為66.8分,較2020年提高2.6分。其中,數字技術支撐指數為69.6分,較2020年提高3.1分;綠色制造水平指數為64.7分,較2020年提高2.4分;融合效益指數為66.1分,較2020年提高2.4分。我國在電子信息、裝備制造、汽車制造等領域開展了一批數字經濟與綠色制造的示范項目和試點工程,并積累了一批典型案例和成功經驗。
數字技術發展不足,制約了綠色制造的深度應用。盡管我國在數字技術方面取得了一定的進步和突破,但與發達國家相比仍存在較大的差距和不足。例如,在人工智能領域,我國在算法、芯片、數據等方面仍存在依賴外部的問題;在物聯網領域,我國在標準、安全、互操作等方面仍存在不統一的問題;在區塊鏈領域,我國在理論、技術、應用等方面仍存在不成熟的問題。這些問題限制了數字技術在綠色制造中的廣泛和深入應用,影響了綠色制造的效果和效率。
綠色制造水平不高,制約了數字經濟的創新驅動。盡管我國在綠色制造方面取得了一定的成績和進步,但與國際先進水平相比仍存在較大的差距和不足。例如,在綠色設計方面,我國在可拆卸設計、可回收設計等方面仍然存在不完善的問題;在綠色生產方面,我國在清潔生產、節能減排等方面仍存在不充分的問題;在綠色回收方面,我國在回收體系、再生產業等方面仍存在不健全的問題。這些問題限制了綠色制造對數字經濟的創新需求和創新空間,影響了數字經濟的創新活力和創新質量。
數字經濟與綠色制造的融合機制不完善,制約了兩者的協同發展。盡管我國在數字經濟與綠色制造的融合方面取得了一定的效果和經驗,但與兩者的發展潛力和發展需求相比仍存在較大差距和不足。例如,在政策層面,我國在數字經濟與綠色制造的融合發展方面缺乏統一的頂層設計和協調機制;在市場層面,我國在數字經濟與綠色制造的融合發展方面缺乏有效的激勵機制和約束機制;在社會層面,我國在數字經濟與綠色制造的融合發展方面缺乏廣泛的參與機制和共享機制。這些問題限制了數字經濟與綠色制造的融合效率和融合效益,影響了兩者的協同發展。
制定數字經濟與綠色制造的融合發展規劃,明確目標、路徑、任務和措施,統籌協調各部門、各地區、各行業的工作,形成政策合力和工作合力。
建立數字經濟與綠色制造的融合發展協調機構,加強跨部門、跨地區、跨行業的溝通和協作,及時解決融合發展中遇到的問題和困難,推動融合發展的落實和監督。
完善數字經濟與綠色制造的融合發展評價體系,建立指標、標準、方法和平臺,定期對融合發展的進展和成效進行評估和反饋,及時調整和優化政策和措施。
加大對數字經濟領域基礎科學與重要領域的關鍵共性技術的研發支持,突破人工智能、物聯網、區塊鏈等核心技術的關鍵環節和難點問題,提高我國在數字技術領域的自主創新能力和國際話語權。
加大對綠色制造領域重大工程與重點產業的關鍵技術的攻關支持,突破節能減排、清潔生產、循環利用等核心技術的應用難題和瓶頸問題,提高我國在綠色制造領域的技術水平和市場份額。
加大對數字經濟與綠色制造領域新模式與新業態的創新支持,鼓勵企業開展數字化設計、數字化制造、數字化檢測等新模式的探索和實踐,鼓勵社會開展共享經濟、平臺經濟、數據經濟等新業態的創新和發展。
完善數據標準體系建設,統一數據格式、接口、協議等標準,規范數據采集、存儲、處理、傳輸等流程,保障數據安全、質量和價值。
完善數據開放共享機制,推動政府部門、企業機構、社會組織等各類數據資源的開放共享,促進數據資源的流通和利用,激發數據資源的創新潛力。
完善數據產權保護制度,明確數據所有權、使用權、收益權等權利歸屬,保護數據權利人的合法權益,防止數據侵權和濫用。
完善綠色稅收優惠政策,對實施綠色設計、綠色生產、綠色回收等活動的企業給予稅收減免或退還等優惠措施,降低綠色制造的成本和負擔。
加強數字經濟與綠色制造的宣傳和教育,增強公眾的認識和理解,增強公眾的支持和參與,形成數字經濟與綠色制造的社會共識和社會力量。
加強數字經濟與綠色制造的人才培養和引進,培養和吸引一批具有數字技術、綠色理念、創新精神的專業人才,為數字經濟與綠色制造的融合發展提供人才保障和人才支撐。
加強數字經濟與綠色制造的國際合作和交流,借鑒和學習國際先進的理念、技術、模式和經驗,參與和推動國際規則和標準的制定和完善,為數字經濟與綠色制造的融合發展提供國際視野和國際平臺。
綜上所述,數字經濟與綠色制造是當今世界經濟發展的兩大趨勢和方向,也是我國制造業轉型升級的兩大動力和引擎。本文從數字經濟與綠色制造的概念及特征出發,剖析了在數字技術發展不足背景下制造業綠色發展面臨的諸多制約;在此基礎上,將數字經濟驅動制造業綠色發展的機理總結為:以系統性優化、降低試錯成本和注重全生命周期資源利用促進設計綠色化,以智能洞察優化生產工藝流程和提升設備運行效率促進生產綠色化,以綠色溯源管理和供需信息精準匹配促進供應鏈綠色化,以智能識別節能空間和構建綠色回收體系促進使用及回收綠色化。因此,為加快推動數字經濟與綠色制造的深度融合,需要從產品設計、工廠生產、供應鏈、產品使用及回收層面制定精準性政策進行引導與幫扶,完善數據標準體系建設,加大對數字經濟領域基礎科學與重要領域的關鍵共性技術的研發支持。