智能制造是我國數字化轉型的主攻方向,也是數字經(jīng)濟戰略在制造業(yè)層面落實(shí)的主要體現。作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合手段,企業(yè)通過(guò)在設計、制造、物流、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)等模塊實(shí)施智能制造,實(shí)現了生產(chǎn)方式變革、提升了管理運營(yíng)效率、降低了生產(chǎn)物流成本,同時(shí),在產(chǎn)品全流程全生命周期中,海量圖片、文本、數字、視頻等多源異構數據的采集、存儲、連通,豐富了數字經(jīng)濟的發(fā)展基礎,也為數據要素驅動(dòng)社會(huì )經(jīng)濟轉型提供關(guān)鍵一環(huán)。
“十三五”期間我國陸續開(kāi)展了智能制造專(zhuān)項、智能制造試點(diǎn)等,實(shí)現了產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈中龍頭企業(yè)、關(guān)鍵企業(yè)的新一代信息技術(shù)融合應用,在這期間大多數是由大型企業(yè)開(kāi)展的數字化改造、網(wǎng)絡(luò )化改造,單個(gè)項目投資額超過(guò)1億元,普遍集中在該企業(yè)內部,為優(yōu)化大企業(yè)決策提供了重要基礎性支撐。
中小企業(yè)是“十四五”期間智能制造的實(shí)施主體
中小企業(yè)是國家的中堅力量。發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展、解決就業(yè)、創(chuàng )新培育的主要載體就是中小企業(yè),美國將中小企業(yè)定位為“國家經(jīng)濟的脊梁”,德國將中小企業(yè)視為“國家重要的經(jīng)濟支柱”,日本稱(chēng)中小企業(yè)是其“下包制”產(chǎn)業(yè)鏈基礎。統計數據顯示,在工業(yè)領(lǐng)域,2020年我國中小企業(yè)數量占全部規模以上企業(yè)戶(hù)數的97.99%,總資產(chǎn)占比53.63%,營(yíng)業(yè)收入占比58.3%,利潤占比57.62%,可以看出,中小企業(yè)是我國制造業(yè)發(fā)展的生力軍。
智能制造是中小企業(yè)提升內生動(dòng)力的重要路徑。通過(guò)數字化技術(shù)、人工智能技術(shù)能夠優(yōu)化企業(yè)流程,提高企業(yè)生產(chǎn)效率,中小企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者可以通過(guò)信息流直觀(guān)感受到企業(yè)的現金流、物資流、工藝流,并根據運行結果加以改進(jìn),通過(guò)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測儀器可以更好地保障產(chǎn)品質(zhì)量穩定性可靠性,同時(shí),智能制造基礎設施建設為中小企業(yè)應用人工智能先進(jìn)模型和算法提供了載體,通過(guò)引入用戶(hù)需求,將大幅提高終端客戶(hù)對產(chǎn)品的滿(mǎn)意度。
中小企業(yè)智能制造是產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈數據要素暢通的關(guān)鍵環(huán)節。通過(guò)對廣大中小企業(yè)開(kāi)展智能制造,企業(yè)實(shí)現了設計、數據、管理等多源異構數據的采集與存儲,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與供應鏈上中下游企業(yè)實(shí)現數據共享,進(jìn)而若干個(gè)具有關(guān)聯(lián)性的供應鏈組成產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò )擁有的一個(gè)新的維度數據。在數據維度上,中小企業(yè)能夠和龍頭企業(yè)線(xiàn)上線(xiàn)下開(kāi)展設計協(xié)作、生產(chǎn)協(xié)作、辦公協(xié)作、人才協(xié)作,龍頭企業(yè)的產(chǎn)品需求能夠及時(shí)獲得中小企業(yè)響應,中小企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng )新能夠及時(shí)在龍頭企業(yè)產(chǎn)品中得到快捷應用。將中小企業(yè)的數據與龍頭企業(yè)、關(guān)鍵企業(yè)的數據進(jìn)行融合分析,從數據要素出發(fā)打通產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的“信息孤島”,將使產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈整體的技術(shù)水平、價(jià)值能力、協(xié)同效率得到更深層次的變革。
專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)是中小企業(yè)智能制造的先遣隊
專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)是中小企業(yè)建設的第三階梯,是中小企業(yè)專(zhuān)注細分市場(chǎng)、聚焦主業(yè)、提升創(chuàng )新能力、增強核心競爭力、改善經(jīng)營(yíng)管理、提升產(chǎn)品質(zhì)量的示范代表。2019年以來(lái),工業(yè)和信息化部已經(jīng)累計認定4762家國家級專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè),企業(yè)的主導產(chǎn)品細分市場(chǎng)占有率居前3位,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入或凈利潤增長(cháng)率達5%以上,特別值得關(guān)注的是,這些企業(yè)研發(fā)投入比重大多數在5%左右,在核心業(yè)務(wù)環(huán)節已經(jīng)采用了ERP、MES等信息系統支撐。
專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)具有探索和示范效應。在“十三五”期間,大型企業(yè)總結了一些智能制造實(shí)施方法,但是這些方法往往在中小企業(yè)運行后會(huì )產(chǎn)生水土不服的現象,比如,大型企業(yè)往往在企業(yè)本地部署大量服務(wù)器支持數據采集、存儲和運算,而這種大額投資是中小企業(yè)無(wú)法負擔的?!靶【奕恕逼髽I(yè)即具有較好的資本能力,又具有靈活性,通過(guò)這些企業(yè)實(shí)施智能制造,可以探索低成本、便捷化、快捷化、簡(jiǎn)易化的軟件、傳感器、數控機床等智能制造行業(yè)專(zhuān)用軟件和設備,在這些企業(yè)探索的基礎上,形成可以推廣的中小企業(yè)專(zhuān)用的智能制造解決方案。
發(fā)揮專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)專(zhuān)項資金引領(lǐng)作用。2021年至2025年,中央財政累計安排100億元以上獎補資金用于支持一批重點(diǎn)“小巨人”企業(yè)加大創(chuàng )新投入、與行業(yè)龍頭企業(yè)協(xié)同創(chuàng )新以及促進(jìn)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化改造。在專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中,應尤其重視企業(yè)的智能制造,既能夠提高企業(yè)的創(chuàng )新效率,又能夠通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與龍頭企業(yè)開(kāi)展協(xié)同,因此在專(zhuān)項資金中應將智能制造作為重點(diǎn)發(fā)展方向,鼓勵企業(yè)開(kāi)展數字化轉型升級。
中小企業(yè)智能制造要逐層推進(jìn)
中小企業(yè)資金實(shí)力較為薄弱,全流程一次性開(kāi)展智能制造力量不足,在中小企業(yè)實(shí)施智能制造一定要按照逐層推進(jìn)的方式,從迫切需求的局部開(kāi)始,圍繞智能制造制定企業(yè)技術(shù)改造方案,用5—10年逐步實(shí)現。
首要是以保障產(chǎn)品高質(zhì)量供給為目標引入數字化技術(shù)。根據企業(yè)自身生產(chǎn)工藝,通過(guò)數字化技術(shù)打通產(chǎn)品的“仿真—分析—驗證—改進(jìn)”設計制造鏈條,縮短產(chǎn)品設計周期,同時(shí)也提高了產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)效率。通過(guò)導入先進(jìn)的有限元分析技術(shù),實(shí)現了電磁、熱、流體、結構、噪音等多物理場(chǎng)的耦合分析和驗證,并且在基礎產(chǎn)品的仿真分析、生產(chǎn)制造、工藝工裝、測試評價(jià)、質(zhì)量控制等多方面進(jìn)行深入研究,解決了產(chǎn)品設計生產(chǎn)的潛在風(fēng)險。
將中小企業(yè)數字化采集設備納入新型基礎設施建設進(jìn)行投資
新型基礎設施包括了信息基礎設施、融合基礎設施和創(chuàng )新基礎設施。在信息基礎設施中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數據中心、人工智能等為代表性投資方向,在融合基礎設施中,大數據技術(shù)的深度應用是支撐傳統基礎設施轉型升級的重要手段。中小企業(yè)數據具有一定的公共產(chǎn)品屬性,其基礎設備的投資應該納入國家新型基礎設施投資中。
數據采集設備是新型基礎設施之一。數據采集設備是實(shí)施智能制造,應用人工智能、大數據技術(shù)的底層基礎設備,也是將企業(yè)裝備、工藝轉換為數據信息的關(guān)鍵設備,同時(shí),通過(guò)邊緣端設備能夠提供快速的數據分析響應,具有典型的新型基礎設施特征。
中小企業(yè)數據具有一定的公共產(chǎn)品屬性。中小企業(yè)的數據采集、存儲和傳輸是我國社會(huì )經(jīng)濟轉型的重大需求,數字經(jīng)濟戰略的實(shí)施離不開(kāi)廣大中小企業(yè)的數據貢獻,只有打通中小企業(yè)的數據最后一公里,我國產(chǎn)業(yè)鏈數據才能夠真正產(chǎn)生價(jià)值、創(chuàng )造價(jià)值,其產(chǎn)生的數據價(jià)值對于行業(yè)是共享的,使絕大多數企業(yè)共同享用產(chǎn)品和服務(wù)。
(作者朱明皓,為北京交通大學(xué)中國高端制造業(yè)研究中心執行主任,國家智能制造專(zhuān)家委員會(huì )委員)
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