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作者:陈曦(中国宏观经济研究院副研究员)
制造业是国民经济的重要支柱,是立国之本、强国之基。作为全球制造业规模最大、工业门类最齐全、产业体系最完整的国家,我国正处于由“制造大国”向“制造强国”迈进的关键时期。推动制造业智能化转型升级,既是主动适应和引领新一轮科技革命和产业变革的战略选择,也是推进新型工业化、建设现代化产业体系的重要举措。
全力奋进:中国“智造”取得亮眼成绩
近年来,作为落实制造业高质量发展的有力抓手和推进制造强国建设的重要方向,制造业智能化转型升级实现长足发展,取得显著成效。
一是智能化升级步伐持续加快。近年来,5G、工业互联网、大数据、人工智能等与制造业深度融合,推动制造业的生产方式、组织形态和商业模式等加速变革,制造业智能化升级态势明显。我国工业机器人专利保有量和装机总量均位居全球第一,2023年每万名员工配有工业机器人的数量达到470台,是2019年的两倍多,位居全球第三,有力推动制造业实现高端跨越、智能升级。2023年底,全国工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达到62.9%和80.1%,分别比2012年提高了38.3和31.3个百分点。自动化程度最高“灯塔工厂”数量已达到79家,占全球的比重超过四成。
二是智能化升级成果不断涌现。近年来,制造业智能化发展取得取得了一批标志性成果,加快推动“中国制造”向“中国创造”转变,切实增强了民族自信心和自豪感。从生产端看,我国培育出一批竞争力强的通用大模型和行业大模型,建成钢铁、煤炭等高质量的行业数据集,人工智能在制造业研发设计、中试验证、运营管理等环节应用越来越广泛。从消费端看,人形机器人、AI智能体等标志性产品取得突破,智能网联汽车准入和上路通行试点有序推进,“人工智能+”快速发展,新型智能终端产品不断走进千家万户。
三是智能化产业生态持续完善。随着产业发展基础设施日益完善,研发、标准、认证、检验检测等配套服务能力不断提高,为制造业智能化升级提供了良好支撑。与此同时,产学研用协作加强,大中小企业融通发展、产业上下游协同研发的智能制造创新联合体持续涌现。目前,“5G+工业互联网”全国建设项目数超1.7万个,实现41个工业大类全覆盖。33家国家级制造业创新中心中,专门布局了人形机器人、具身智能机器人等智能化领域。全国建设制造业中试平台超过2400个,更好支撑技术迭代、工艺改进、产品创新。制定了40余项人工智能行业关键标准,截至2024年底,全国获得数据管理国家标准认证的企业达5727家。
智能转型:赋能制造业提质升级
当前,传统制造业进入质量、效率和动力变革的关键时期,部分行业面临的生产效率偏低、生产成本较高、产品难以满足市场需求等问题越来越突出,转型升级势在必行。随着互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合,新技术不断得到创新发展和推广应用,为传统制造业提质升级、焕发新机带来难得机遇,可有效破解发展难题和困局。
一是智能化升级大幅提升生产效率。制造业智能化升级是利用大数据、人工智能等技术,以数字化为基础对传统生产模式和运营模式进行全流程再造和全方位提升的过程。一方面,将传统经验转化为标准化指令程序,通过工业机器人替代传统人工操作,实现了生产过程的高度自动化,不但能够提升加工精度,还能加强不同批次产品性能的一致性,从而有效提高生产效率和产品质量。另一方面,通过实时数据采集分析和质量监控,结合人工智能学习技术,动态调整工艺流程和参数,在提升运营决策效率的同时,实现更科学、更高效的生产。当前,全国已建成的230余家卓越级智能工厂、1200余家先进级智能工厂、3万余家基础级智能工厂。其中,卓越级智能工厂可实现产品研发周期平均缩短28%,生产效率平均提升22%。
二是智能化升级有效降低运营成本。制造业智能化升级也是运用新技术优化资源配置、创新管理模式的过程。一方面,通过对采购端、生产端、仓储端、供应端的实时监测,完成库存管理、能源消耗、人员排班、设备利用、检修计划的分析和调整,提高资金使用效率,延长设备寿命,降低非必要成本和资源浪费,实现从单个环节分别管理转向全流程全链条统筹控制,有效降低运营成本。另一方面,通过应用数字孪生、高精度建模、自动化测试等技术,结合人工智能大模型,开展生成式研发设计和产品创新,能够有效降低研发成本,缩短研发周期。
三是智能化升级助力挖掘拓展市场空间。制造业智能化升级可以帮助企业跟随市场需求变化快速、及时进行动态调整,有利于在需求端挖掘和开拓市场。一方面,通过新技术赋能传统制造业,可以研发和生产出具有更强性能、更好体验、更优价格的产品,有效提升产品竞争力,用新的供给创造新的需求,着力扩大市场空间。另一方面,通过智能化市场监测、大数据分析等手段,能够更加精准了解和把握消费需求,进而快速响应市场变化,及时调整产品供给和营销策略,有效满足新的市场需求。
顺势而为:打造智能制造新高度
在新一轮科技革命和产业变革加速演进背景下,制造业智能化转型升级已是大势所趋,需加快数智技术赋能制造业步伐,更好推动制造业高质量发展。
一是加强技术攻关,提升自主水平。推动跨学科、跨领域融合创新,加强数据共享和平台共建,围绕设计、生产、管理、服务全过程,加强建模仿真、智能感知、人机协作、供应链协同等领域的关键技术攻关,加快破解感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项,提升自主可控水平。
二是加快存量改造,促进增量做强。加快打造一批传统制造业智能化转型典型标杆案例,以点带链、以链扩面,不断拓宽智能化转型范围。鼓励行业龙头企业共享智能化改造方案,加强供应链数字化管理和产业链资源共享,带动产业链上下游整体转型升级。聚焦企业和行业智能化转型升级需求,围绕车间、工厂、供应链构建智能制造系统,开展多场景、全链条、多层次示范应用。利用产业园区和产业集群整体智能化改造升级的机会,推进相关制造业企业智改数转网联。
三是完善产业生态,确保持续健康发展。科学研判智能制造发展趋势,进一步完善标准、设施、安全保障等发展生态。加快关键共性技术标准制订,统筹推进国家智能制造标准体系和行业应用标准体系建设。加快信息基础设施建设,推动大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术与制造业深度融合,加速工业互联网赋能制造业。加强智能制造安全风险研判,加快建设安全技术监测服务体系,完善国家、地方、企业多级工控信息安全监测预警网络,确保智能制造健康发展。