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全面加速产业数字化转型,抢占先进制造业战略制高点

来源:企业数字化转型生态圈2018.05.16阅读 2454

  党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视网络安全和信息化发展,加强顶层设计、总体布局。2016年7月,《国家信息化发展战略纲要》出台,描绘了未来10年数字中国建设的发展图景,为网络强国建设标识出清晰的时间表和路线图;2016年12月,《“十三五”国家信息化规划》发布,明确提出将数字中国建设取得显著成效作为我国信息化发展的总目标。两年间,信息化发展战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划等频密部署,网络强国基础夯实。2017年,我国数字经济规模达27.2万亿元,数字经济规模位居全球第二。信息化成为推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革,提高全要素生产率的重要动力引擎。
  制造业是实体经济的主体,在新时代中国特色社会主义建设中承担着重要的历史使命,也为更好满足人民日益增长的美好生活需要担负着重要责任。习近平总书记在党的十九大报告中指出,要“坚持新发展理念。推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”、“贯彻新发展理念,建设现代化经济体系。深化供给侧结构性改革。加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。我们要深刻领会习近平总书记关于当前所处历史发展阶段的定位,以及关于发展实体经济特别是先进制造业的战略思想,按照党的十九大报告的新理念、新要求和新部署,将信息化和工业化融合(以下简称两化融合)从自动化、数字化推进到网络化、智能化发展新阶段,推动制造强国建设再上新台阶,推动中国制造步入高端发展新时代。


  一、 制造业创新发展的新形势、新趋势和新特征
  以互联网为代表的新一代信息通信技术正在引发新一轮科技革命和产业变革。人类已经进入从工业经济向数字经济加速过渡的转轨期。数据作为继劳动力、土地、资本、技术、管理之后的一种新型生产要素日益成为经济发展的新动力源泉,同时也正在进一步催化原有生产要素的新价值。推进我国先进制造业创新发展要求紧密围绕构建开放价值生态,通过人机智能融合培育新型竞争能力,弱化发达国家通过构筑封闭技术体系形成的竞争优势,实现换道超车。
  (一) 世界正处在从工业经济向数字经济加速转型过渡的大变革时代
  随着信息通信技术的广泛、深度运用,以及新模式、新业态的不断涌现,人类社会生产生活方式正在发生深刻变革,一个数字世界正处在加速构建过程中,通过对物理世界从逐步仿真发展到全镜像,能够极大地提升人类开发数字世界和改造物理世界的能力。从工业经济变革为数字经济,其特征是以数据为核心重构生产要素,促进以物质生产、物质服务为主的经济发展模式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模式转变。
  需要强调的是,工业社会向信息社会转型过渡既是一个系统性全面创新的过程,也是一个不断演进的长期历史进程,在不同的阶段会有不同的使命、目标、任务和模式。当前,应对从工业经济到数字经济的规律转变,国际间围绕抢夺制造业制高点的竞争愈演愈烈,各国都在结合自身优势加强战略总体布局和理论方法创新——发达国家围绕新工业革命正在对高端产业进行再调整再布局,发展中国家则致力于抓住从工业化向信息化变轨发展的重大机遇实现“换道超车”。总体而言,在世界处于大发展大变革大调整的时期,在新时代中国社会主要矛盾转向人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间矛盾后,要坚持新发展理念,从战略全局层面谋划和布局经济发展,一定要探索并形成融合、转型、创新发展的理论体系和方法,千万不能因循守旧、坐井观天,不能仅关注局部改进和优化,更不能用传统工业化的发展理论、模式和方法推进信息时代的新型工业化。推进先进制造业发展,亟需形成适应信息时代发展规律的系统化新理论和新方法,从而有效推动战略目标、发展理念、主要任务、工作方法和推进机制的互动融合和协调发展。
  (二) 数据成为驱动经济社会发展的新要素新引擎
  历史经验表明,每一次经济形态的重大变革,必然催生也必须依赖新的生产要素。劳动力和土地是农业经济时代新的生产要素,资本和技术是工业经济时代新的生产要素。进入数字经济时代,数据正逐渐成为驱动经济社会发展的关键生产要素和新引擎。
  一方面信息技术与经济社会的交汇融合,特别是物联网的发展引发数据的迅猛增长,大数据已成为社会的基础性战略资源,蕴藏着巨大的潜力和能量。如今人类95%以上的信息都以数字格式存储、传输和使用,数据计算处理能力也提升了上万倍,数据开始渗透进入人类社会生产生活的方方面面。数据存储和计算处理能力的飞速进步,使得数据的价值创造潜能大幅提升,正推动人类价值创造能力发生飞跃。
  另一方面,数据资源与产业的交汇融合正促使社会生产力发生新的飞跃。传统经济发展模式主要依赖土地、劳动力、资本等一般性生产要素,进入门槛低,规模化扩张快,但也容易导致产能过剩、恶性竞争和低端化发展。而工业大数据的及时性、完整性、开发利用水平,以及数据流、物质流和资金流集成协同能力,有助于大幅提升优化配置制造资源的效率和水平。相比其它生产要素,数据资源具有可复制、可共享、无限增长和供给的禀赋,打破了传统要素有限供给对增长的制约,不断催化和转化着劳动力、资本、技术、管理等传统要素,为持续增长和创新发展提供了新的条件与可能。通用公司早在2012年就提出了工业互联网的理念,Predix平台负责连接和分析人、数据和机器,实质是在其产品中增加更多的传感器来获取海量数据,并最终帮助公司提高其设备的能源效率,将注意力从提高生产力专项提高利润率。西门子基于MindSphere的开放式架构具备强大的数据采集和标准化能力,向下直达车间级工厂设备,向上对于应用软件的开发层提供开放架构,基于此的“数字双胞胎”以及Teamcenter软件平台和数据平台等,形成了覆盖整个工业生产生命周期的大闭环,以产生不同领域、不同垂直市场的价值增额。
  (三) 加快培育基于人机智能融合的开放价值生态构建能力是促进先进制造业发展的时代要求
  相较于传统制造业以技术产品交易为纽带形成价值链,先进制造业则是以互联网为工具、数据为纽带形成人和机器智能融合的价值共创网络。传统制造业发展过程中,技术价值长周期孕育了稳定的预期市场,企业有足够动力和时间通过技术专利、标准等手段,以技术壁垒为核心建立烟囱式工业体系和封闭利益生态,形成创新投入和价值回收的市场相对优势。随着信息技术的迅猛发展,日益快速增长的个性化需求及其不断增强的时效性倒逼技术和应用在短期内快速更新迭代,催生了开源技术体系,而开源技术体系的兴起打破了原有的利益格局,弱化了技术的先发优势。与建立在封闭工业技术体系基础上的传统制造业竞争格局相比,先进制造业亟需围绕构建开放价值生态形成新型竞争优势,其关键一方面是充分利用互联网、以数据为新生产要素,通过人工智能将物理世界的客观规律以及人的经验智慧用数字化模型进行刻画、仿真并形成自我学习、持续迭代优化的新型能力体系;另一方面是持续深化“双创”,通过不断提升市场交易效率、降低交易成本推动企业突破组织边界、缩小组织规模,推动组织关系从雇佣制向契约制转变,增强社会化开放组织的能力,从而充分激发人的创新动力、活力和潜能。综合而言,开放价值生态构建能力当前主要表现为更精准挖掘用户需求,更大范围动态整合和配置资源,更高效提供个性化服务的能力。
  二、 我国先进制造业发展面临的机遇和挑战
  全球正在由工业经济向数字经济转型过渡,我国正在并将长期处于工业化和信息化融合发展的历史阶段,沿着数字化、网络化、智能化阶段不断跃升。数字化阶段主要使命是制造基础设施、行为活动的数字化、软件化改造,而制造资源配置规则并没有发生根本性的改变;网络化阶段的主要使命是大范围按需动态配置制造资源,智能化阶段的主要使命是依据个性化需求深度挖掘和精准配置制造资源,因此网络化和智能化阶段将是制造业发展理论、方法工具、解决方案发生系统性、颠覆式变革的时代。当下,我国制造业正处在从数字化阶段加速向网络化阶段迈进的关键时期,推进先进制造业发展面临一系列的机遇和挑战。
  (一) 我国先进制造业发展已经有了较好的数字化基础
  过去十年来,党中央、国务院将两化融合作为长期坚持的重要战略,工作不断深化,成效不断显现,对产业发展的提升作用日益显著,为先进制造业发展奠定了良好的数字化基础。信息技术在研发、生产、经营、管理等环节的渗透不断加深。截至2017年底,全国进入两化融合集成提升与创新突破阶段的企业比例达19.3%,企业数字化研发设计工具普及率和关键工序数控化率分别达到63.3%和46.4%,关键业务环节全面信息化企业比例较2014年上升10个百分点,工业电子商务普及率达到55.4%,带动企业精准制造、柔性制造、敏捷制造能力大幅提升。国内自动控制与感知、工业软件、云平台、工业互联网等基础能力也得到提升。


  图  2012-2017年全国两化融合发展阶段分布情况
  数据来源于:两化融合服务平台


  截至2017年底,我国生产设备数字化率为44.8%,MES、CAM、SCADA等生产控制类软件普及度分别为20.7%、20.0%、16.7%,企业云平台应用率为40.4%。
  (二) 我国具备推动“互联网+先进制造业”发展的显著生态优势
  一是庞大的人才(用户)优势,当前我国人口的数量优势正逐渐向质量优势转化,在提供全球规模最大的消费市场和应用用户的同时,也提供了具有巨大创新潜能的劳动力资源,我国每年700万应届毕业生中有280万是理工科,理工科人才供应居世界第一。二是丰富的系统性工程建设经验,我国在4G标准、高铁和航空航天等重大工程领域的成功经验,为我们集中资源系统推进具有中国特色的“互联网+先进制造业”奠定了坚实基础。三是全球最完备的工业体系,我国是工业大国,世界500余种主要工业产品中,220多种产量位居世界第一,拥有全球最完备的工业体系、最完整的产业配套和多层次的产业集群。四是良好的基础设施条件,我国不仅拥有强大的交通和能源基础设施,还拥有全球覆盖最广的宽带网络、移动互联网,卫星导航、云计算等新型基础设施建设也在加速推进。五是全球最完备的互联网生态体系,我国互联网领域创新活跃,以BATJ为代表的一批具有国际竞争力的互联网企业迅速崛起,以人工智能、量子计算等为代表的新技术不断涌现,基于互联网的新模式、新业态层出不穷。
  (三) 加快先进制造业发展亟需突破终端全面连接的瓶颈
  工业设备设施联网是先进制造业生态良好发展的基础。目前全球各国工业设备设施联网率均不高,究其原因,一方面,受益于传统工业封闭技术体系和价值壁垒,设备制造商核心利润主要来源于产品交易和线下后市场服务,总体上对设备网络化改造和提供线上服务缺乏动力;另一方面,由于商业模式不清晰、线上服务能力不足、设备入网成本高昂、价值回报预期不足,工业企业普遍缺乏设备联网的动力。我国正处于建设制造强国和网络强国的关键时期,企业应用互联网平台拓展市场、提升能力、加速转型、重塑竞争力的需求迫切,但是我国工业设备设施数字化、网络化基础薄弱,尤其是中小企业设备改造和数据采集难度较大,2017年我国企业的生产设备数字化率44.8%,而数字化设备联网率仅为39.0%。我国亟需大幅提升工业设备设施网络化水平,突破发展瓶颈。
  (四) 加快先进制造业发展亟需破解组织管理全面创新的关键约束
  习近平总书记在党的十九大报告中明确指出全面深化改革的重大战略思想,同时明确要求,要破除一切不合时宜的思想观念和体制机制弊端,突破利益固化的藩篱,构建系统完备、科学规范、运行有效的制度体系。实现创新驱动实体经济发展,最紧迫的是破除体制机制障碍,形成推进创新的合力。一切新技术引发的变革,最高形式上都体现为组织管理模式的变革。推进先进制造业发展不仅是技术渗透和融合的问题,更是一个创新战略、组织、流程、业务模式,以适应信息技术变革和信息时代发展趋势的发展理念和管理机制问题。要着力推动业务流程再造和组织方式变革,打破科层制,充分激活组织中的个体活力,重建组织的运营机制,构建以激发人的创造性为导向的自组织和社会化组织网络。不断提高生产关系和生产力的协调性,加快释放和培育新动能,提高地区产能调整与协作以及外部资源获取能力,提升国家产能布局与外部全球资源配置能力,不断提升制造资源按需动态配置的范围、能力、水平和成效。
  三、 加快发展先进制造业的对策与建议
  步入新时代,正如十九大报告所指出的“加快先进制造业发展,积极推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,制造业先进性的核心要义当前主要在于以互联网为工具,以数据为新型生产要素,构建基于人与机器智能融合的制造业新型能力体系。
  (一) 推动终端上网与企业上云,构筑网络化发展新基础
  实施百千万企业生产设备设施上网工程。通过技术改造、智能制造、工业互联网等方面的专项资金以及相关政策措施,央企、龙头企业对供应商准入要求以及相关标准规范制定等方式,全面引导、鼓励和帮助企业加速提升设备设施的自动化、数字化、网络化水平,加快终端设备设施上网,消除我国数据终端连接不足的瓶颈。对于企业新建设备设施,应将数据采集、传递、共享和使用作为重要指标;对于已有设备设施,通过采集已有控制系统数据或加装传感器等方式实现数据连接。
  云服务具有资源池化、弹性供给、按需付费等典型特征,能大幅降低企业购买数字化装备的成本,提高企业数字化应用效率。在软硬件方面,云平台通过IT软硬件资源租用取代直接购买或自建,可以大幅降低软硬件成本。此外,企业通过核心业务系统上云,打通信息孤岛,促进制造资源、数据等集成共享,能够大幅提升企业综合效益。下一步应促进百万企业上云,推动中小企业成为平台“使用者”。鼓励平台在产业聚集区落地,支持地方通过财税支持、政府购买服务等方式鼓励企业云化改造,打造平台能力建设与平台海量使用双向迭代、互促共进的技术、产业、人才支撑体系和商业模式。
  (二) 推动跨界融合,完善资源动态共享新环境

  当前全球制造业正在从数字化向网络化加速发展,实现大范围资源按需动态配置是网络化阶段制造业转型升级的主要发力点。“制造业+互联网”能够较好地解决信息不对称的问题,但即便信息透明了,如果信用体系不健全,资源和能力的在线交易仍然难以达成,资源按需动态配置还需要在参与主体之间建立可靠的信用共享新机制。开展“制造业+互联网+金融”试点,加强制造业与金融的创新融合,完善制造业信用记录和从业人员信用档案,整合制造业相关信用信息资源,依托云计算、大数据、区块链等技术手段,采用分布式架构加快推进信用信息互联互通,实现信用信息的集成共享,加强对制造业相关主体的信用服务和监管力度,为在线、便捷、高效服务交易的达成提供信用担保,建立促进制造资源动态优化配置的信用共建共享新机制,从而为制造业创新发展创造良好环境。
  (三) 深入推进“双创”,发挥社会化组织的新潜能
  数字化大幅提升了企业内部资源配置效率,降低了企业内部交易成本,而网络化极大地提升了制造资源大范围按需动态配置效率,极大降低了市场交易成本。随着市场交易成本低于企业内部交易成本,企业规模化扩张的道路也走到了尽头,逐步走上专注于核心竞争能力的专业化、轻量化发展道路。当市场交易成本趋近于零时,大多数企业规模也将缩小到由单个人组成。此外,推进先进制造业是一项系统性、全局性创新工作,构建覆盖工业技术、平台架构、云计算、大数据、人工智能、管理、市场等专业完备的顶尖人才团队,企业才能更全面、深刻理解“互联网+先进制造业”创新发展的规律,探索出务实有效的可行路径。而当前这些人才大多分散在不同的领域、不同的企业中,只有深入推进“双创”,加快探索社会化组织新模式,重构人与人、人与组织之间的价值关系,才能打破僵化人才使用机制,把稀缺人才从现有组织中释放出来,更好地激发人才创新活力、动力和潜能。
  (四) 大力推动工业互联网平台为中小微企业全面赋能,形成市场引领发展的新模式
  工业互联网平台是深化“互联网+先进制造业”的重要切入点,是先进制造业的新型发动机,是工业操作系统。通过建设工业互联网平台,融会贯通工业Know-how、ICT使能技术、互联网生态模式,全面为广大企业、尤其是小微企业和个人赋能,基于平台构建开放、协作的社会化组织新生态,才能更好地实现制造资源大范围按需动态配置。相较于传统制造业模式,工业互联网平台以及基于平台构建的社会化组织将引发整个制造业体系颠覆式创新,是通过构建开放价值生态替代工业封闭技术体系、实现制造业换道超车的可行路径。在网络化时代,通过平台赋能,资本、技术等工业化主导生产要素的门槛将大幅降低,相对价值也将大幅降低,而人才创造性劳动将成为共同创造价值的主导要素,按劳分配将逐步替代按资分配,成为全球收入分配的主要方式,也必将进一步加速开放价值生态完善以及社会组织的蓬勃发展。大型制造企业是工业封闭技术体系的既得利益者,变革传统模式的动力小、阻力大,且同类型大企业长期对立竞争,难以建立开放互信、合作共赢的合作关系,推动其广泛参与构建平台良性市场生态难度很大。反观,中小微企业迫切需要通过应用平台获得更丰富的资源和更强的能力,打破大型企业构筑的技术和利益壁垒,基于开放价值生态探索更加灵活、更富创造力、价值回报更高的创新发展道路。因此,我国应将中小微企业作为工业互联网平台应用主体,我国中小微企业数量巨大,大规模的市场应用能够推动技术、产业在快速迭代中不断完善,逐步推动平台从探索到成熟的螺旋上升的发展模式,形成自循环良性市场生态。推动中小微企业应用平台,需要政府和市场共同发力,在产业集聚区、工业园区等区域推广应用工业互联网平台,以央企、国企等大型集团带动其产业链上下游企业应用平台,各级政府通过政府购买服务等方式鼓励中小微企业应用平台。
  先进制造业换道超车的机遇正摆在我们面前,亟需紧抓战略窗口期,充分发挥我国当前的生态优势,系统布局、分类施策、整体推进,构建数据驱动先进制造业创新发展的开放价值生态,形成产业数字化转型的中国方案。

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