我国制造业数字化转型呈现六大趋势

孙刚 鲁金萍
《“十四五”数字经济发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》《“十四五”大数据产业发展规划》《中小企业数字化转型指南》等一系列文件陆续出台,顶层设计和政策指导持续完善。

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本文来自工信头条,作者/孙刚、鲁金萍,中国电子信息产业发展研究院信息化与软件产业研究所。

加快制造业数字化转型,既是实现制造业高质量发展的重要举措,也是推进新型工业化的有效路径。随着数字技术与制造业在更广范围、更深程度、更高水平上的融合发展,围绕制造业数字化转型的政策布局、数字底座、赋能载体、技术融合、转型路径、应用推广等将呈现新特点,制造业数字化转型将全面提速,成为推动新型工业化发展的重要力量,呈现出若干值得注意的发展趋势。

政策支持力度持续加码

近年来,国家和地方层面均加快数字化转型政策部署,围绕制造业数字化转型制定发布了一系列政策举措。

一是国家层面加大对制造业数字化转型升级的政策支持力度。《“十四五”数字经济发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》《“十四五”大数据产业发展规划》《中小企业数字化转型指南》等一系列文件陆续出台,顶层设计和政策指导持续完善。

二是地方层面积极开展制造业数字化转型政策部署和宣贯落实。北京、安徽、山东、广东、江苏、浙江、江西、河南、云南等省(区、市)制定出台制造业数字化转型相关实施细则,部委协同、央地联动的政策规划和实施推进体系基本形成,工作合力和引导效应日益凸显。各地政策加速宣贯落实,围绕培育新产品新模式新业态、推进行业领域数字化转型、筑牢融合发展新基础、激发企业主体新活力、培育跨界融合新生态等方面取得了一系列成效。

未来,国家和地方的政策支持力度和行业数字化转型指导将进一步加强,表现为以下三个方面。

第一个方面,政策体系将持续细化,比如将出台两化融合、工业软件、工业设备上云等专项规划,提高专业领域政策支持精准度和针对性。制定细分行业数字化转型路线图,为重点行业转型升级指明方向。

第二个方面,支持形式更加多样,比如将采用产业基金、发展专项、技改专项、重点项目等多种形式支持产业数字化发展,激发企业创新活力和转型动力。

第三个方面,各地政策差异化发展,比如将根据区域产业特色和资源优势,量身打造数字化转型政策体系,推动主导产业传统设备数字化改造和技术革新,提高产业发展竞争力。

数字基础设施建设进一步提速

数字基础设施是制造业数字化转型的关键支撑,近年来,我国大力推动数字基础设施建设,取得了显著成效。

数字基础设施有助于实现“市市通千兆、县县通5G、村村通宽带”。截至2023年2月,我国已建成全球规模领先的光纤和5G网络,5G基站总数达238.4万个,千兆用户突破亿户级规模,达1.02亿户。

算力基础设施建设持续提速。截至2022年年底,全国已累计建成153家国家绿色数据中心,在用数据中心机架总规模超过650万标准机架,规划在建的大型以上数据中心平均设计电能利用效率(PUE)降至1.3,算力总规模达到180 EFLOPS,位居全球第二,存力总规模超过1000 EB。

工业互联网创新发展工程持续推进,工业互联网标识解析体系全面建成。北京、上海、广州、重庆、武汉五大国家顶级节点,以及南京、成都灾备节点全部上线,形成了东西南北中一体化发展的格局。

未来,随着制造业数字化转型进程的加快,对数字基础设施的需求会持续释放,将带动数字基础设施超前部署和加速建设,表现为以下几个三方面。

第一个方面是5G网络加速建设。5G技术加速与制造业深度融合,支持更多设备平台连接,满足更加稳定、快速、低时延的数据传输需求,5G全连接工厂、智能家居、自动驾驶汽车和远程医疗等应用场景逐渐丰富。

第二个方面是数据中心迭代升级。大模型带来对算力的巨量需求,将引爆AI服务器市场,超高密度算力中心建设进一步加速。同时,边缘计算将会推动部分数据中心向小型化、轻量化转型。

第三个方面是工业互联网创新活跃。更多产业资源加速进入工业互联网领域,5G、人工智能、区块链等新一代信息技术加速向工业互联网领域延伸渗透,“工业互联网+新技术”的融合应用将加速落地。

工业互联网平台赋能作用加速

近年来,我国加快推动工业互联网平台创新发展,平台建设加速从概念验证走向应用落地,呈现出“百花齐放”的良好格局。

一是基本形成综合型、特色型、专业型的多层次工业互联网平台体系,成为制造业数字化转型的关键支撑。截至2022年年底,全国工业企业关键工序数控化率达到58.6%,数字化研发设计工具普及率达到77%。

二是工业互联网产业蓬勃发展。工业互联网全面融入国民经济45个行业大类和85%以上的工业大类,涵盖研发设计、生产制造、营销服务等多个环节,产业规模达1.2万亿元,建成超240个具备一定行业、区域影响力的工业互联网平台,重点平台连接设备超8100万台(套),服务工业企业超过160万家。

未来,伴随着工业互联网平台技术、应用和生态加速成熟,平台赋能深度和广度将持续拓展。

一是工业互联网平台应用场景加速丰富,从生产制造逐渐拓展至供应链管理、销售渠道和客户服务等环节,推动产业链实现更高效的协同和更快速的响应。

二是解决方案向个性化转变,面向研发设计、生产制造、供应管理、销售采购、运维服务等细化场景的特色化解决方案将加速涌现,针对“千企千面”提供个性化服务,满足不同区域、不同行业差异化需求。

三是商业模式不断演进,平台赋能模式由“项目制”向“订阅制”方向转变,通过提供解决方案、工业APP、微服务、云服务等的订阅,加速轻量化、可复制、易推广的解决方案推广,降低中小企业数字化转型成本。

制造业成为技术创新“试验田”

物联网、数字孪生、元宇宙、AI大模型等数字技术,作为新一轮科技革命中研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技术创新领域之一,在制造业领域的应用日益广泛。

一是物联网技术助力掌握各类生产数据。如,在西门子电子制造工厂,机器和电脑自主处理75%的价值链;在GE的Durathon电池工厂,10,000多个传感器实时测量温度、湿度、气压和机器运行数据,实时监控生产过程并追溯产品全生命周期。

二是数字孪生贯穿产品全生命周期。如施耐德电气推出的EcoStruxure机器专家数字孪生软件适用于整个机器生命周期,可用于创建真实机器的数字模型,以便在构建机器之前开始虚拟设计、虚拟调试和敏捷开发,实现机械、电气和控制工作分配的并行工程。

三是以AR/VR等为抓手的元宇宙技术助力提升制造业生产效率和产品质量。如在汽车制造领域,元宇宙技术可以建立数字化车间,实现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量;在航空制造领域,元宇宙技术可以实现数字化飞机设计和制造,提高飞机的安全性和性能。

四是AI大模型助力制造业高效智能协作和创新。如华为推出的AI大模型,通过语音识别、自然语言处理和机器翻译等技术,将团队间语音或文本信息进行智能转换,实现更为高效的远程协作。

未来,新一代信息技术与制造业深度融合将成为主旋律,各种创新成果将不断涌现,体现在以下三点。

一是数字孪生助力制造企业打造柔性生产能力。未来工厂可以依托数字孪生系统,对任何一款产品进行模拟,通过不断调整参数、改变原料配比、改进生产方式及设计,最终在现实“世界工厂”中投入量产。

二是元宇宙将帮助工业企业更好地理解和控制生产线、工厂等工业场景,从而提高生产效率和降低成本,推动个人从“单兵作战”向“群体作战”转变,组织从封闭固化向开放活跃转变,企业从“实体为主”向“虚实融合”转变,有力拓展经济发展空间。

三是工业大模型迎来快速发展期。伴随着ChatGPT-4展现出强大的识别、理解和分析能力,生成式人工智能逐渐成为科技领域的焦点,工业领域的智能大模型也将成为开发重点。

“链式”数字化转型加速

中小企业在数字化转型的过程中,普遍面临缺钱、缺人、缺技术的困境,在寻找更合适的数字化转型路径上,以大带小的“链式”发展可以促进产业链上下游企业通力合作,或许能开辟一条新的“捷径”。

国家层面持续推进中小企业“链式”数字化转型。工信部印发《中小企业数字化转型指南》,要发挥地方政府专项资金作用,支持对中小企业转型带动作用明显的“链主”企业和转型成效突出的“链星”中小企业。关键企业、数字化服务商等可以通过数智赋能、融资服务、人才引培、生态建设等途径,向产业链供应链上中下游企业开放技术、资金、人才、服务等资源,助力链上中小企业数字化转型。

围绕技术赋能、供应链赋能、平台赋能、生态赋能等方面,涌现出一批中小企业“链式”数字化转型典型案例。如中用科技通过“平台+专业服务”助力链上中小企业数字化转型;浪潮工业互联网打造易能大宗贸易及供应链金融服务平台助力炼化企业“链式”数字化转型;海行云物联科技通过“制造云平台”助力提升汽车产业链中小企业生产制造水平。

越来越多中小企业推进开展“链式”数字化转型,也促进产业链生态良性运转。

一是企业间合作协同关系逐步确立。依托工业互联网平台生态,产业内和产业间将聚集各个环节的信息,形成强大的信息流,推动生态规模持续扩大,入驻平台的技术服务商、系统集成商和第三方开发者数量得到显著提升,探索形成更多新型企业间合作模式。

二是大中小企业融通模式持续推进。“以大带小、以小托大”的生态模式逐渐形成,创新链、数据链、人才链、金融链加速贯通,产业生态竞争力进一步加强。大企业、中小企业联合科研院所、高校等组建一批大中小企业融通、产学研用协同的创新联合体,鼓励承接科技重大项目,加强共性技术研发。

三是产业链供应链韧性进一步加强。大企业将通过建设小型微型企业“双创”基地、高质量现代产业链园区等方式,帮助配套中小企业改进提升工艺流程、质量管理、产品可靠性等水平,带动中小企业深度融入产业链,增强产业链供应链韧性。

工业园区将成数字化转型主战场

工业园区产业集聚、创新活跃、信息化基础坚实,是制造业数字化转型应用场景最丰富、需求最迫切、应用潜力最大、市场带动力最强的载体之一。

据统计,我国拥有国家级经开区、高新区、自贸区等674个,省级开发区2107个,全国各类工业园区22,000多个。“十四五”规划纲要明确提出,要加快产业园区数字化改造。《“十四五”数字经济发展规划》提出要引导产业园区加快数字基础设施建设,利用数字技术提升园区管理和服务能力。工信部组织开展了“工业互联网平台+园区”赋能深度行,加快园区工业设备和业务系统上云上平台,支持园区产业发展。工业园区将尽享数字新基建的红利,向集平台化、专业化、体系化为一体的集成创新模式发展。

工业园区数字化转型的方向有三个。

一是平台化。工业园区将依托5G、SDN网络覆盖提升园区企业设备数据采集率,加快园区整体上云,打造园区级工业互联网平台,促进创客、投资者、需求方、供应商等多方主体间信息共享、资源对接和业务协同。

二是专业化。工业园区将依托大数据中心、云计算中心汇聚的海量数据绘制园区企业全景图谱,为企业提供招商引资、补贴申报、企业培训等精准服务。

三是体系化。工业园区将结合新型基础设施和工业互联网平台整合资源优势,构建一条龙服务体系,推动成熟商业模式沉淀、复用,实现园区、地方的可持续发展。

来源:中国工业和信息化

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