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推动湖南智能制造与数字基建协同发展的路径与对策研究

2023-11-09陈韵林家娟

关键词:智能制造协同发展

陈韵 林家娟

【摘  要】以5G基建、人工智能、工业互联网、物联网、大数据中心等为代表的数字基础设施建设作为“新基建”的重要组成部分,对推进经济发展新旧动能转换、推动制造产业智能化转型发展具有重要的促进作用。论文结合数字基建背景下湖南智能制造发展实际,提出积极推进传统制造企业智能工厂建设落地、努力探索数字驱动型制造企业的培育模式、深化推进湖南智能制造生态体系构建等湖南智能制造与数字基建协同发展的推进路径,并提出了一些对策和建议,以期为推进湖南智能制造与数字基建协同发展提供决策参考。

【关键词】智能制造;数字基建;协同发展

【中图分类号】F424;F49                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069(2023)09-0056-04

1 引言

在当前的经济下行压力下,制造业数字化转型需求和市场被激活,数字基建的基础支撑作用愈发明显。制造业作为湖南省的支柱性产业,其结构的合理化和高级化是推动湖南省经济平稳运行与高质量发展的基础。近年来,湖南省紧紧抓住高质量发展这个首要任务,持续发力制造业数字化转型发展,塑造发展新优势,驱动增长新引擎,锚定打造国家重要先进制造业高地目标,并将智能制造作为湖南制造业转型升级的重要方向。

2 推动智能制造与数字基建协同发展的必要性

智能制造是一种新型的生产方式,而数字基建是制造业智能化转型的重要驱动力。无论是数字基础设施建设,还是智能制造发展,都是在进行包括人、数据、机器设备在内的工业全要素、全产业链、全价值链的深度互联。从机器设备要素来看,企业加强数字基建的建设投入,有效降低了生产运作成本,同时,为制造企业关键性技术水平的提升提供了良好的生产要素和创新环境支持;从数据要素来看,数字基建使各经济主体间的地理、时空、经济等方面的联系更紧密,提升了要素在区域之间的流动效率,制造业配置资源的能力得到有效提升;从人的要素来看,数字基建使人才、资本等要素得以集聚,聚焦补链强链壮链,构建良好产业生态,激发智能制造生态链价值提升,进而促进区域经济的集聚。

由此可见,发展智能经济需要数字基建的推动,反之,数字基础设施的建设也需要智能制造来实现应用场景的落地。因此,推进智能制造和数字基建协同发展、构建数字经济生态共同体,对推动湖南经济高质量发展,构筑经济发展新动能,实现湖南制造业数字化、网络化、智能化转型发展,具有重要的价值和意义。

3 数字基建背景下湖南智能制造发展现状

近年来,湖南制造业锚定智能制造发展的“新方向”,立足“三超”优势积极推动湖南制造产业链培育和发展,升级建设“3+3+2”产业集群,着力将湖南打造成为国家重要先进制造业高地。

统计数据显示,2022年湖南规模工业制造业增加值比上年增长7.5%,全省规模工业行业中,汽车制造业、电气机械和器材制造业、计算机通信和其他电子设备制造业、金属制品业分别增长21.3%、15.9%、15.6%和12.4%,制造业对规模工业的增长贡献率达94.2%,制造业税收完成1 535亿元,成为稳财税的重要支柱。2023年初,湖南加快推动数字经济和实体经济深度融合,启动实施“智赋万企”行动,全面推动以人工智能为代表的新一代信息技术赋能“千行百业”数字化转型。同时,目标打造360家智能制造企业、1 080条(个)智能制造生产线(车间)、5 400个智能工位,并提出力争在3年内将三者数字分别扩张到1 000家、3 000条(个)和1.5万个。

目前,5G、工业互联网、大数据、人工智能等技术正在长沙、株洲、湘潭等地全面推广应用,并积极打造一批数字领航企业。以湖南钢铁集团为代表,近年来其加快以数字化、智能化为重点的升级改造,将尖端信息技术应用到企业的生产制造工序链环节和质量管控环节。集团投入近百亿元技改资金,推动以生产主线5G技术运用、智慧中心建设、现场操作智能化改造为代表的数字化转型。在主体冶炼设备零增加的前提下,企业的高炉作业率由70%提升至92%,转炉冶炼时间由42分钟/炉降至32分钟/炉。2022年,湖南钢铁集团实现营收2 201亿元,利润150亿元。湘钢、涟钢人均年产钢提高至1 700吨,年均创效30亿元以上。截至2023年3月,湖南培育国家级跨行业跨领域工业互联网平台1个,建设省级工业互联网平台44个,累计推动上云企业44.5万家、企业上平台2.2万家。2023年6月,湖南工程机械龙头企业携80多款高技术产品亮相海外展会,现场签约不断,展现出湖南地区“中国制造”的实力。

由此可见,湖南省智能制造产业的发展具有很大的潜力和未来性,但同时也存在一些困难和问题。随着数字基建政策在产业领域的不断下沉,刻画出的将是一份通往智能制造道路的路线图。而如何有效推动湖南智能制造与数字基建协同发展,从而实现湖南经济的高质量发展则是我们需要探寻答案的重点。

4 推动湖南智能制造与数字基建协同发展的路径

4.1 以“数字基建”为支撑,积极推进传统制造企业智能工厂建设落地

智能工厂是智能制造产业的基本单位,是驱动制造业价值最大化实现的重要载体,能使生产企业达到智能化运维的效果。因此,智能工厂的建设已成为我国制造业走向高质量发展的重要前提。然而,随着工厂智能化转型的推进,面对复杂的工业互联需求,智能场景的实现离不开以5G、数據中心、工业互联网为代表的新型基础设施的高质量建设。例如,利用5G+AR/VR技术,可以实现信息贯穿和共享,构建设计、工艺和制造相互协同的生产模式,亦可以在工厂智能装配方面,实现实时工艺步骤引导、精准确定智能装配过程。未来智能制造的发展将更多依赖智能传感、人工智能、数字孪生等数字技术以及工业互联网的全面赋能。同时,智能制造的核心在于通过数据流转产生价值,企业若在空间广域内能以更快速度实现数据的流通和应用,更深层次地挖掘出数据价值,可以为制造业全要素生产率的提高提供数据支撑。

由此可见,加强核心工业软件、实时数据库、工业物联网终端设备、边缘计算设备、工业物联网平台等数字基础设施的建设,支撑数据高效流通和应用是实现制造企业“数字赋能”的关键,也是推动智能制造与数字基建协同发展的基础保障。

4.2 以“数字化应用”为导向,努力探索数字驱动型制造企业的培育模式

智能制造的发展必然依赖于数字经济的发展,而数字经济包括数字技术、数字基建和数字要素三大基础。其中,数字技术是技术基础,数字基建是支撑载体,而数据则是新型生产要素。2023年5月发布的《全球数字经济发展指数报告(TIMG 2023)》的数据显示,2021年中国TIMG综合指数为81.42,其中,数字基础设施指数位列全球第三(89.33),仅次于美国(93.7)和新加坡(90.53),在数字市场方面具有较强的竞争优势。而在数字技术、数字治理方面与发达国家相比,仍存在一定的差距。但在新兴市场与发展中国家当中,我国是唯一进入数字技术指数排名前20的国家。这说明我国亟需提升数字技术的应用能力,尤其是要将物联网、移动互联、AI、区块链、云计算、边缘计算和金融科技等一系列数字技术充分运用在制造业的转型发展过程当中。但要推进数字经济运行发展,仅掌握数字技术是远远不够的,必须以新一代的数字化基建作为支撑。数据作为新型生产要素,是推动制造企业实现“三化”发展的基础,正快速地向产品生产、资源分配、运输流通、客户消费和社会服务管理等各个环节渗透,正潜移默化地使人们的生产、生活以及社会治理方式打上“数字”烙印。我国制造业积累雄厚,具有较好的数据规模和数据应用的资源优势。因此,要切实抓好数据这个新型生产要素,打破数据壁垒,消除“数据孤岛”,以“数字化应用”为导向,积极探索数字驱动型制造企业培育模式,为推动智能制造与数字基建协同发展提供助力。

4.3 以“两化融合”为目标,深化推进湖南智能制造生态体系构建

“推进信息化与工业化深度融合”是《中国制造2025》中重要的战略任务之一。智能制造是先进制造技术与信息化融合的产物,其贯穿于产品设计与生产、企业管理与服务等制造活动的各个环节,是具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式,是制造业企业实现降本增效、重塑生产方式的必由之路。智能制造不能只是制造技术的智能化,更是要将智能制造技术贯穿于产品研发、生产制造、客户服务全生命周期的各个环节。通过汇聚数据、技术、人才等生态资源,并对资源要素加以整合,推动制造企业资源的在线化汇聚、平台化共享、高效化应用,进而形成一条从研发设计、生产制造、产品质量、渠道销售、客户管理到客户服务的生态价值链,不断提升企业的产品质量、生产效益和服务水平,促进产业绿色、协同、开放、共享、创新发展。

因此,以推动先进制造业与信息化技术深度融合为目标,切实把握制造产业发展规律,积极培育发展服务型制造业和生产性服务业,深化业务关联、链条延伸、技术渗透、平台赋能,形成一个以制造企业、制造服务企业、新兴技术服务机构与各级政府协同发展、良性互动的智能制造生态体系,为推动智能制造与数字基建协同发展提供实践平台。

5 推动湖南智能制造与数字基建协同发展的对策建议

5.1 加强新型数字基础设施建设,积极赋能湖南智能工廠建设发展

湖南省人民政府要注重数字基建的基石作用,加快5G基站、光纤网络、工业互联网、大数据中心等新型数字基础设施建设,构建融合开放的新型数字基础设施体系,全面赋能湖南智能工厂建设发展。工业互联网和智能制造实现的是工业全要素、全产业链、全价值链的深度互联,而5G技术则是加速互联实现的良好助力剂。因此,应加速湖南省内各市级“5G+工业互联网”平台建设,同时,大力支持制造企业搭建工业互联网平台,使企业在研发设计、生产制造、仓储物流、营销服务、办公管理等各业务环节之间实现全方位的数据互联互通,彻底摆脱“信息孤岛”,实现全要素生产率的提高。同时,要强化智能工厂的示范引领作用,对标先进智能制造企业凝练出具有通用性、标准化、模块化特征的典型场景,以及成长性好的智能制造车间和工厂作为示范展示。此外,以智能制造应用场景和关键环节为抓手,从智能制造装备设施多样化发展、生产流程模块化构建、车间运作柔性化管控等方面着手,打造智能制造样板空间,组织企业深度体验学习。鼓励各市州、县市区结合当地传统特色产业发展优势,积极推进本级智能工位、智能产线、智能车间、智能工厂的积极投建工作,打造更多智能工厂(车间),加速制造企业数字化、智能化转型进程。

5.2 加大产业数字创新资源投入,高效赋智湖南制造企业数字化转型

湖南省人民政府要发挥顶层引导作用,结合湖南实际经济发展状况和地方优势资源禀赋,从财政、融资、产业等方面提供相应的政策支持。一是要不断优化企业创新环境,积极引导企业搭建“技术共建、信息共享”数据平台,同时,为技术创新项目提供资金激励和税收优惠,并从项目审批服务、技术指导服务、金融投资服务等方面,为数字化产品和数字化服务在各环节的渗透性应用创建良好的发展环境;二是要加快创新新型数字基建的投资模式和融资机制,广泛吸纳优质的社会资本,逐步优化地方区域的数字营商环境,为制造企业的创新研究和发展提供良好的资金支持;三是要紧抓数字基建所带来的新机遇,强化企业创新主体地位,加大省级技术创新示范企业培育力度,选择一批具有自主知识产权、研发基础好、技术创新能力强、具有行业带动性的典型企业,争创国家级技术创新示范企业,并积极开展跨部门、跨企业、跨领域交流与合作,完善“微成长、小升高、高变强”梯次培育机制;四是要全方位汇聚创新要素,加强培育制造企业创新文化,加大数字新技术研发投入力度,建立健全企业员工培育和激励机制,提升科学创新的转化能力,高效赋智湖南制造企业数字化转型。

5.3 全面推进智能制造生态系统建设,强效赋值智能制造与数字基建协同长效机制

智能制造是一项持续演进、迭代提升的复杂系统工程,涵盖产品、制造过程、服务三大功能体系,以及与之相适应的保障体系的构建。因此,推动湖南数字基建与智能制造的协同发展,不能仅在某一个方面发力,而是必须坚持以系统的观念,统筹思考区域、行业、企业的发展实际,充分调动当地各级政府、行业、企业、高等院校、金融机构等社会主体的积极性,不断促进智能制造的生态化发展。智能制造发展生态是指对智能制造发展具有重要影响的各种要素的集合及其相互作用的关系,包括相互依赖、复杂连接、共同演化的4个子体系,即创新体系、应用体系、供给体系和保障体系。

智能制造创新体系的建设,一是要加速“注力”关键核心技术的攻关攻克,以满足重点领域关键核心技术的有效供给和重要核心产品的市场需求,为国家提出的“补短板、锻长板”策略的实施贡献湖南力量;二是要持续完善产业技术创新体系,聚焦湖南优势制造产业的基础共性技术需求,加快推进湖南制造业创新中心建设;三是要全面提升制造企业自主创新能力,根植湖南中小企业“专、精、特、新”的发展思路,积极孵化培育独角兽企业、“小巨人”企业和制造业单项冠军。

智能制造应用体系的建设,一是要发挥头部企业示范作用,对前期通过试点示范获得的优质经验、创新模式和解决方案在全省域范围内进行大规模的复制推广,积极推动湖南传统制造企业,尤其是中小企业的数字化转型和智能化变革;二是针对自身基础条件较好的制造企业,要鼓励其加快AI、5G、区块链等新型数字技术的创新应用,积极探索实现行业内更高水平的智能制造。

智能制造供给体系的建设,要以智能服务为发展核心,在智能制造装备、工业软件和系统解决方案等方面持续发力。一是要依托国家重大科技项目、国家重点研发计划等专项资金的投入,积极投身基础零部件、核心智能装置、关键工业软件等关键核心技术的研发工作。二是要以市场需求为导向,以客户需求为依归。一方面,通过将数字信息技术手段全面应用于生产服务和产品售后服务环境,提升供应链运作效率和能源利用率,实现价值链的拓展和延伸,使更多企业从生产型制造向服务型制造转变,实现更深层次的供给侧改革,进而推动先进制造业和现代服务业相融相长、耦合共生;另一方面,围绕市场需求的个性化发展和产品的快速迭代,要加速培育企业需求链、供应链、产业链、创新链的快速响应与传导能力,构建覆盖客户、制造、供应商的智能服务(全产业链)生态系统。

在任何生態体系中,资源保障是不可或缺的关键。因此,要发展智能制造需要基础设施、要素供给、网络安全、产业政策、社会文化环境、国际环境等环境资源提供保障,是为智能制造保障体系。结合湖南数字基建与智能制造现状来看,一是要继续加大推进数字化基础设施的建设力度,以硬件建设为基础、软件利用为环境,将数据作为关键生产要素,实现硬件、软件、人件建设的恰当组合,只有这样才能在产业创新、经济建设上夺得先机,从而形成具有服务性、完备性、先进性的技术与产业协同发展的格局。二是在智能制造技术人才培养方面,要重视“专业技能+信息技能+创新能力”的多元化特征培养。智能制造业对人才提出的新要求与标准,使得人才输送院校必须重新定位人才培养目标,尤其要注重产教学研各主体对人才的联动培养,精准对接地方产业对人才的新需求。

【参考文献】

【1】马静林.浅析5G技术在智能制造中的应用[J].广西通信技术,2021(2):1-3+26.

【2】唐健建.“新基建”对我国制造业转型升级的影响研究[D].兰州:兰州财经大学,2023.

【3】李沐斋,甘乃凤,郧彦辉.智能制造示范工厂建设情况分析[J].机器人产业,2022(5):75-82.

【4】尹峰.“十四五”时期推动智能制造发展的思考及建议[J].机器人产业,2021(4):12-15.

【基金项目】湖南省教育厅科学研究一般项目:推动湖南智能制造与数字基建协同发展的路径与对策研究(项目编号:21C0562)。湖南工程学院校级青年一般项目:智能制造与数字基建协同发展的路径及对策研究(项目编号:XJ2107)。湖南省教育厅科学研究一般项目:“双循环”新发展格局下原油期货功能研究(项目编号:21C0565)。

【作者简介】陈韵(1983-),女,湖南长沙人,讲师,研究方向:互联网经济。

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