制造業(yè)與數(shù)字化如何重構(gòu)競爭優(yōu)勢

制造業(yè)與數(shù)字化如何重構(gòu)競爭優(yōu)勢導(dǎo)讀：制造業(yè)活動既包括制造企業(yè)內(nèi)部的機(jī)器設(shè)備、車間、工廠、物流、運(yùn)營管理等價值鏈體系，也包括從研發(fā)設(shè)計(jì)到加工制造，再到營銷、客戶服務(wù)、產(chǎn)品回收等產(chǎn)品全生命周期過程，還包括制造企業(yè)與上下游供應(yīng)商、合作伙伴構(gòu)成的商業(yè)生態(tài)，因此制造業(yè)的數(shù)字化涉及到企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)鏈條、產(chǎn)品生命周期和商業(yè)生態(tài)等全方位的數(shù)字化。目前，制造業(yè)的數(shù)字化實(shí)踐主要體現(xiàn)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系、增值服務(wù)等方面，展現(xiàn)出數(shù)字化在提高研發(fā)效率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)產(chǎn)線柔性、加快響應(yīng)速度、拓展增值服務(wù)、減少能耗排放等方面的威力和潛能。作者建議從推動數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、強(qiáng)化數(shù)字科技創(chuàng)新、加快制造業(yè)數(shù)字化改造、加強(qiáng)數(shù)據(jù)的合規(guī)開放共享、支持智能制造平臺建設(shè)、鼓勵商業(yè)模式和業(yè)態(tài)創(chuàng)新等多個方面持續(xù)發(fā)力?！菊拈_始】當(dāng)前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入推進(jìn)，數(shù)字技術(shù)加速創(chuàng)新、擴(kuò)散與產(chǎn)業(yè)融合，成為推動構(gòu)建新發(fā)展格局、建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、構(gòu)筑國家競爭優(yōu)勢的重要力量。面對數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國的工業(yè)化呈現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)工業(yè)化的新特征。與數(shù)字技術(shù)深度融合以及數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，成為我國制造業(yè)重構(gòu)競爭優(yōu)勢、增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈韌性、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向。

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01

—制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

新中國成立70余年來特別是改革開放40余年來，我國從一個一窮二白的農(nóng)業(yè)國快速建立起相對完整的工業(yè)體系，成為世界最大的工業(yè)國，用幾十年時間走完發(fā)達(dá)國家?guī)装倌曜哌^的工業(yè)化歷程，其中一個重要原因就在于我國工業(yè)發(fā)展充分發(fā)揮了勞動力豐富、工資水平比較低的優(yōu)勢，抓住20世紀(jì)80年代全球產(chǎn)業(yè)鏈分工的趨勢承接國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，成為世界最重要的加工制造基地。但是伴隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民群眾的收入水平也在持續(xù)提高，同時勞動年齡人口總量開始減少，無論是從工資水平還是從單位勞動成本看，相對于東南亞、南亞、非洲等發(fā)展中國家，我國都已不具有絕對優(yōu)勢。與此同時，中國制造業(yè)發(fā)展的環(huán)境正在發(fā)生顯著改變。一是逆全球化回潮，新冠肺炎疫情沖擊，全球產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈面臨重構(gòu)，提高產(chǎn)業(yè)鏈韌性、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈安全的重要性凸顯；二是綠色低碳成為全球共識，減少能源消耗和二氧化碳排放并最終實(shí)現(xiàn)碳中和成為世界各國努力的方向，作為耗能和排放大戶的工業(yè)需要加快低碳轉(zhuǎn)型；三是隨著收入水平提高和新一代消費(fèi)者的成長，消費(fèi)者對產(chǎn)品的品質(zhì)、附加價值的要求增加，彰顯個人價值的個性化、定制化產(chǎn)品成為消費(fèi)新方向。數(shù)字技術(shù)是典型的賦能技術(shù)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展能夠幫助制造業(yè)有效應(yīng)對國內(nèi)資源稟賦變化、外部環(huán)境變化等方面挑戰(zhàn)，有助于制造業(yè)重構(gòu)競爭優(yōu)勢，在保持穩(wěn)健增長的同時向更高發(fā)展水平升級。

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02

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制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的價值體現(xiàn)

制造業(yè)活動既包括制造企業(yè)內(nèi)部的機(jī)器設(shè)備、車間、工廠、物流、運(yùn)營管理等價值鏈體系，也包括從研發(fā)設(shè)計(jì)到加工制造，再到營銷、客戶服務(wù)、產(chǎn)品回收等產(chǎn)品全生命周期過程，還包括制造企業(yè)與上下游供應(yīng)商、合作伙伴構(gòu)成的商業(yè)生態(tài)，因此制造業(yè)的數(shù)字化涉及到企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)鏈條、產(chǎn)品生命周期和商業(yè)生態(tài)等全方位的數(shù)字化。目前制造業(yè)的數(shù)字化實(shí)踐主要體現(xiàn)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系、增值服務(wù)等方面，展現(xiàn)出數(shù)字化在提高研發(fā)效率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)產(chǎn)線柔性、加快響應(yīng)速度、拓展增值服務(wù)、減少能耗排放等方面的威力和潛能。提高研發(fā)效率。借助于仿真軟件、數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)并與人類積累的科學(xué)知識和海量數(shù)據(jù)相結(jié)合，制造企業(yè)可以在數(shù)字化虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品進(jìn)行原型設(shè)計(jì)、使用仿真、性能測試、優(yōu)化改進(jìn)，在正式投產(chǎn)前解決大部分核心技術(shù)問題，使新產(chǎn)品開發(fā)的速度更快、周期更短、成本更低。制藥公司利用已有化學(xué)、生物學(xué)科學(xué)研究、制藥和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域積累的有關(guān)分子結(jié)構(gòu)、功能靶點(diǎn)等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行人工智能算法訓(xùn)練和大通量分子篩選，顯著提高了藥物篩選的速度。在新冠肺炎疫情暴發(fā)早期，科學(xué)家們就利用人工智能算法篩選出備選藥物。改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。在很長一段時期，機(jī)器以替代人類的體力勞動為主，將工人從危險、繁重、骯臟、枯燥的工作環(huán)境中解放出來。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人類智力工作被智能機(jī)器、算法和軟件所替代。相對于人工活動，數(shù)字化系統(tǒng)的算力更強(qiáng)大、操控更精準(zhǔn)、精度更穩(wěn)定。3D打印的增材制造特征還能夠加工傳統(tǒng)工藝力不能及的零部件，生產(chǎn)出綜合性能更高的產(chǎn)品。飛機(jī)發(fā)動機(jī)制造企業(yè)利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個零部件一體化成型，簡化發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)、減輕發(fā)動機(jī)重量，從而提升發(fā)動機(jī)燃油效率，降低發(fā)動機(jī)裝配難度，提高發(fā)動機(jī)可靠性和維修性。降低生產(chǎn)成本。智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等具有連續(xù)工作的特點(diǎn)，隨著人工成本的上漲和數(shù)字化、智能化生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)成本的下降，以機(jī)器換人在越來越多的勞動密集型工序中變得在經(jīng)濟(jì)上可行，成為我國制造企業(yè)應(yīng)對工資上漲的重要手段。已有大型工廠采用機(jī)器視覺智能檢測系統(tǒng)，可以取代約大部分人員目檢復(fù)判工作量。數(shù)字技術(shù)還能夠?qū)ιa(chǎn)線中各個設(shè)備、各個環(huán)節(jié)運(yùn)營過程中的海量數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的工藝參數(shù)配置，從而提高良品率、降低生產(chǎn)成本。有的太陽能硅片工廠對生產(chǎn)線進(jìn)行仿真建模、數(shù)據(jù)采集監(jiān)測，利用大數(shù)據(jù)分析從上千個生產(chǎn)參數(shù)中找出60個關(guān)鍵變量并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，使切片良品率提高1個百分點(diǎn)，每年節(jié)約上億元生產(chǎn)成本。增強(qiáng)產(chǎn)線柔性。隨著模仿型、排浪式消費(fèi)加快向個性化、多元化消費(fèi)轉(zhuǎn)變，大規(guī)模生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足市場需求，制造業(yè)生產(chǎn)方式亟待轉(zhuǎn)向大規(guī)模定制或個性化定制，這就要求生產(chǎn)線具有更強(qiáng)的柔性，根據(jù)需求的變化快速且低成本地進(jìn)行調(diào)整。智能化的產(chǎn)品開發(fā)、加工制造、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)可以根據(jù)訂單情況快速進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、調(diào)動物料供應(yīng)、安排產(chǎn)線排產(chǎn)，在需要時生產(chǎn)線也可以根據(jù)訂單情況進(jìn)行調(diào)整。目前國內(nèi)已出現(xiàn)以消費(fèi)者為中心的“以銷定產(chǎn)”的新型模式探索，幫助服裝企業(yè)降低試錯成本，減少庫存積壓和損失，并帶動了一批獨(dú)立設(shè)計(jì)師品牌的發(fā)展。加快響應(yīng)速度。要實(shí)現(xiàn)對市場需求的快速響應(yīng)不但需要即時了解市場信息，而且還需要整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)的支持。通過泛在連接的網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時采集的數(shù)據(jù)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力以及柔性的生產(chǎn)鏈條，制造企業(yè)可以更加準(zhǔn)確判斷市場需求走勢、及時接受用戶下單，根據(jù)用戶訂單或預(yù)測協(xié)調(diào)整個供應(yīng)鏈生產(chǎn)活動，利用智能化排產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)排產(chǎn)，從而提高對市場的響應(yīng)速度。一些互聯(lián)網(wǎng)快時尚服裝品牌借助于數(shù)字技術(shù)的支持實(shí)現(xiàn)營銷上的用戶代言、制造上的小單快反，形成款式多、上新快、性價比高的優(yōu)勢。拓展增值服務(wù)。產(chǎn)品復(fù)雜性的提高讓用戶對增值服務(wù)的需求持續(xù)增長，基于產(chǎn)品的增值服務(wù)已經(jīng)成為制造企業(yè)重要的收入和利潤來源。數(shù)字技術(shù)由于可以高效率地采集和分析產(chǎn)品運(yùn)行和用戶使用數(shù)據(jù)，并由智能化系統(tǒng)自動提供定制化服務(wù)，極大地拓展了服務(wù)型制造的范圍和類型，基于數(shù)字技術(shù)的服務(wù)化成為制造業(yè)的重要轉(zhuǎn)型方向。同時，制造業(yè)是能源消費(fèi)和二氧化碳排放最大的領(lǐng)域，在全球就溫室氣體減排形成共識、設(shè)定達(dá)峰和中和目標(biāo)并制定碳邊境調(diào)節(jié)稅等規(guī)則的情況下，制造企業(yè)的節(jié)能減碳不僅直接關(guān)涉產(chǎn)品競爭力，而且也是制造企業(yè)的社會責(zé)任所在。數(shù)字技術(shù)通過調(diào)整生產(chǎn)要素構(gòu)成、優(yōu)化工藝流程、提高生產(chǎn)效率、提升質(zhì)量和附加價值、減少資源能源浪費(fèi)等手段，在制造業(yè)節(jié)能減排方面具有巨大潛力。

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03

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推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化的對策建議

鑒于數(shù)字技術(shù)對制造業(yè)的強(qiáng)大賦能，我國應(yīng)抓住數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的歷史契機(jī)，整合我國制造業(yè)規(guī)模大、門類齊全、產(chǎn)業(yè)鏈完整、配套體系完善、應(yīng)用場景豐富的優(yōu)勢與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋廣、終端設(shè)備和用戶多、數(shù)字技術(shù)先進(jìn)、數(shù)據(jù)豐富的優(yōu)勢，形成融合制造優(yōu)勢與數(shù)字優(yōu)勢的新型制造業(yè)綜合優(yōu)勢。推動數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程、供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)、產(chǎn)品應(yīng)用的需要，適度超前規(guī)劃布局新一代移動通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、千兆光纖網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算中心、超算中心等連接、算力和數(shù)據(jù)新型基礎(chǔ)設(shè)施，為制造業(yè)的全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型打牢基礎(chǔ)。強(qiáng)化數(shù)字科技創(chuàng)新。加大基礎(chǔ)科學(xué)和產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)投入，掌握工業(yè)本身的技術(shù)訣竅，加快工業(yè)軟件發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)知識的軟件化復(fù)用。重點(diǎn)聚焦智能芯片、超精密加工、3D打印等智能制造“硬科技”，突破制造業(yè)數(shù)字化的短板和痛點(diǎn)。抓住數(shù)字經(jīng)濟(jì)顛覆性創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)的機(jī)遇，提前布局研究前沿技術(shù)，加快智能制造相關(guān)領(lǐng)域的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。加快制造業(yè)數(shù)字化改造。將數(shù)字化升級作為制造企業(yè)技術(shù)改造的重點(diǎn)領(lǐng)域，技改資金進(jìn)行傾斜投放。有條件的地方政府可以加大支持制造企業(yè)數(shù)字化改造的資金投入，鼓勵銀行聯(lián)合數(shù)字設(shè)備提供商、數(shù)字化解決方案提供商開發(fā)支持制造業(yè)數(shù)字化改造的新型信貸產(chǎn)品。繼續(xù)開展智能制造、服務(wù)型制造、“上云用數(shù)賦智”等數(shù)字化試點(diǎn)示范，支持制造企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營中的痛點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化改造和智能化升級，及時總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣。加強(qiáng)數(shù)據(jù)的合規(guī)開放共享。制定數(shù)據(jù)保護(hù)、數(shù)據(jù)安全的法律實(shí)施細(xì)則，加強(qiáng)國際合作和規(guī)則對接，及時對數(shù)據(jù)保護(hù)相關(guān)法律進(jìn)行修訂。推進(jìn)實(shí)現(xiàn)“原始數(shù)據(jù)不出域、數(shù)據(jù)可用不可見”的數(shù)字技術(shù)發(fā)展和交易范式探索，加快在智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺領(lǐng)域形成技術(shù)、設(shè)備接口、數(shù)據(jù)格式等國家標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)品的連接和數(shù)據(jù)的流動、共享和利用。支持智能制造平臺建設(shè)。支持行業(yè)龍頭企業(yè)開發(fā)智能場景，建設(shè)智能車間、智能工廠、智慧供應(yīng)鏈和智慧生態(tài)，打造具有