工业4.0时代下江西智造业的机遇和挑战
当我们还津津乐道于互联网配餐成功时,谷歌无人驾驶汽车已经可以载人四处兜风;当我们的实体企业乐此不疲地推出电子商务时,亚马逊多轴无人飞行器已经开始为它派送快递; 在我们举国上下大搞“互联网 + ”,全国、全社会进一步深度数字化的时候,德美已悄悄地进入了智能时代。 无人驾驶汽车、多轴无人飞行器、3D打印机、可穿戴设备、机器人厨师等智能技术不仅极大的改变了人们的生活方式,也改变了生产模式,全球刮起工业4.0风。那么究竟什么是工业4.0?工业4.0给江西工业带来哪些机遇和挑战?江西工业如何迎接工业4.0?这一系列问题值得我们思考。
一、德国工业 4.0 战略的提出和基本内容
(一)工业4.0战略的提出
伴随着新一代信息网络技术和数字化、智能化技术的发展及应用,德国基于其制造业的独特优势和发展基础,于2013年4月,在汉诺威工业博览会上首次发布《实施“工业4.0”战略建议书》,提出了“工业4.0”这一新的制造业发展战略,以求实现制造业新的转型升级和国际竞争力不断提升,继续保持德国作为世界制造业强国的地位。
(二)德国工业4.0的基本内容
首先,它是第三次工业革命的重要组成部分。信息技术的广泛应用作为第三次工业革命的核心内容,使得工业生产进一步趋向智能化、个性化、数字化,而德国工业4.0的关键技术是信息通信技术(ICT),包括联网设备自动协调技术M2M、企业资源计划、产品生命周期管理与供应链管理的大数据联动系统等。
其次,德国工业4.0战略的核心是构建信息物理系统(CPS)。信息物理系统是集网络、计算和物理环境于一体的多维复杂系统,通过三者有机融合与深度协作,实现制造工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。
再次,德国工业4.0的两大主题是“智能工厂”和“智能生产”。前者主要涉及智能化生产系统、过程以及网络化分布式生产设施的实现;后者主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动及3D技术在工业生产过程中的应用等。德国工业4.0战略十分注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。
最后,德国工业4.0战略将实现制造业全方位的系统整合。工业4.0战略作为一项整体优化战略,将通过充分利用德国技术和知识方面的优势,最大限度地发掘现有技术和经济的潜能。工业4.0战略的实施涉及到三个方面的内容,即通过价值网实现横向整合,实现生产网络与社会网络、城市基础网络等的完全无缝连接;将端对端的数字一体化工程贯穿于整个价值链;实现垂直整合和建立网络化制造系统。
简言之,工业1.0实现了“大规模生产”(蒸汽机的发明),工业2.0实现了“电气化生产”(电力的广泛应用),工业3.0实现了“自动化生产”(产品的标准化),而工业4.0实现了“定制化生产”,并且定制周期简短,生产方便快捷。
二、当前江西智造业发展现状
智能制造在国际上尚无公认的定义。比较通行的一种定义是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家的制造智能活动。由于智能制造目前没有明确的统计范畴和成熟的统计方法,加上全省真正属于智能制造的企业较少,且它属于装备制造业的其中一部分,因此,本文用装备制造业替代智造业进行分析探讨。
(一)产业体系发育良好
截至2015年9月,全省规模以上工业已达9134家,完成工业增加值5030.7亿元,占GDP的43.5%,同比增长9.4%,高于全国平均增速3.2个百分点。按照国民经济行业分类,全省工业在采矿业、制造业、电力燃气和水的供应业3大门类、38个大类中均有分布。在38个行业大类中,有33个行业实现增长,增长面达86.9%。其中装备制造企业1988户,完成工业增加值1148.2亿元,同比增长13.9%,拉动全省工业增长5.4个百分点,贡献率达57.0%;实现主营业务收入5839.7亿元,同比增长12.2%;实现利税总额576.3亿元,增长14.0%,其中盈亏相抵后实现利润390.5亿元,增长13.8%。
据初步摸底和测算,我省基本满足工业4.0生产条件的机器人及智能制造装备企业19户(不含洪都航空等保密军工企业),实现主营业务收入59.7亿元,同比增长14.2%;实现利税总额6.4亿元,增长44.8%;实现利润4.2亿元,增长67.0%,远远高于全省工业平均增速。
(二)高新技术产业保持活力
1-9月,全省高新技术产业实现增加值1261.47亿元,同比增长10.2%,高于全省工业平均增速0.8个百分点,占全省工业的25.1%,比去年同期提高0.9个百分点。其中,医药制造业增长10.3%,计算机、通信和其他电子设备制造业增长19.8%,电气机械和器材制造业增长14.4%,均明显快于整个工业9.4%的增长水平。从总量上看,光机电一体化、电子信息和生物医药、医疗器械等三大优势领域合计实现增加值占全省的80.6%,引领作用凸显。
(三)创新驱动能力增强
2014年,全省取得多项重要科技成果,其中获得国家级奖励7项,省级奖励108项,比2013年增加5项,其中技术发明奖10项,科技进步奖77项。规模以上工业企业开展了研发活动的有1032家,与上年相比增加78家,增长8.2%。专利申请量6825件,同比增长39.5%,其中,发明专利申请量2516件,占总申请量的36.9%,比2013年提高2.8个百分点。在第十六届中国专利奖评选中获中国专利金奖1项,专利优秀奖3项,外观设计优秀奖1项。新增工业企业研发机构135个,增长19.0%。新产品开发项目4381个。全年实现新产品产值和收入分别为1871.9亿元和1756.4亿元,分别较上年增长10.6%和4.4%。
(四)工业化和信息化加快融合
2014年,我省“两化”融合发展总指数位列全国第13位,增速超过全国水平。信息技术在工业设计及研发、现代物流、生产流程再造、节能环保、市场营销等领域实现应用。我国第一个工业互联网平台——航天云网在我省落地,建了国内首个“互联网+家具制造”行业云平台——康居网,实现了省内资源和省外家具资源的云端互通。九江石化“石化智能工厂试点项目”被工信部列为国家智能制造试点示范项目,并于今年底在国内率先建成投入使用。先后出台了一系列政策,推进用信息化改造提升传统产业,从区域、行业、企业三个层面着力,从产品、制造过程、生产模式三个方面突破,力争到2017年,全省两化深度融合发展水平指数达到80以上,重点行业骨干企业的信息技术应用率达到80%以上。
三、江西智造业存在的问题
尽管我省“智造业”各项指标与去年同期相比均呈现快速增长,在产业调整和经济转型方面取得了可喜的成绩,积累了有益的经验。但在肯定成绩的同时,也要清醒地看到,与世界产业技术革命迅猛发展相比,与国内先进地区相比,转型升级的任务依然艰巨,还存在不少亟待破解的难题,成为阻碍我省工业企业在工业4.0道路上继续前进的巨大挑战。
(一)经济总量偏少
首先我省工业总体偏弱。截至今年9月,全省规模以上工业主营业务收入21769.9亿元,仅占全国的2.7%,在全国列第13位;总量在中部地区仅高于山西,分别为河南的42.4%、湖北的72.6%、安徽的78.9%和湖南的91.9%,不到全国工业总量最强省份江苏的五分之一。其次我省工业中的装备制造业总量更少。今年前9个月,我省规模以上装备制造企业1988户,占全省工业企业数的21.8%,占比低于全国10.7个百分点;实现主营业务收入占全省工业收入的26.8%,盈亏相抵后实现利润占31.2%,占比分别低于全国平均水平6.8和5.1个百分点。
(二)创新支撑能力不足
大部分企业盈利模式主要停留在依靠廉价劳动力、低价能源和资源初级加工等方面。依靠创新驱动、内生增长的发展机制尚未形成主流。技术投入偏低、高端人才缺乏、创新能力不足、科技成果转化慢等成为制约经济提高增长质量和效益的主要矛盾。企业盈利能力偏弱。1-9月规模以上工业亏损企业亏损额53.8亿元,同比增长42.1%,较上年同期提高62.8个百分点。企业创新意识有待提高。规模以上工业中建立了研发机构的企业为705家,占全省工业企业的比重仅为7.8%。企业研发经费支出占主营业务收入的比重仅为0.4%,新产品产值率和新产品销售率分别仅有6.4%和5.7%,与国内先进水平有较大差距。创新平台支撑能力不足。当前全省面向小微企业服务的行业检测、检验及认证机构仍然不足;部分公共创新平台在行业共性、关键技术研发以及重大成果产业化方面,运行模式不够完善,机制创新尚不够健全。
(三)市场主体竞争力不强
缺乏大型骨干企业拉动。列入我省机器人及智能制造装备的19户企业中,主营业务收入过5亿元的企业有5户,仅有2户企业过10亿元,10户企业低于1亿元。企业规模偏小,在生产、市场、研究与开发等方面难以形成规模经济优势。缺乏核心技术。我省工业企业利用低要素成本优势,特别是廉价劳动力、土地、自然资源等优势,在国际分工中承担加工组装环节,而生产所需的技术、装备依靠进口,研发、设计来自国外,品牌和市场营销也由跨国公司所控制。与跨国公司赚取高额利润形成鲜明对比,我省工业企业只能赚取低廉的代工费。产业分工层次偏低,全球价值链位置靠后。从工业实际利用外资情况看,前三季度全省工业招商实际到位资金中境外资金只有23.5亿美元,同比下降2.6%,占全部外商投资的34.5%,远低于东部沿海城市和湖北、湖南等中部省份。从工业产品出口结构看,主要集中于纺织服装等劳动密集型行业,资本密集型和知识密集型行业在国际市场上没有优势。
(四)思维模式有待转变
工业4.0时代,企业需要更新的不仅仅是技术,更需要的是更新思维模式和发展理念。首先,对“工业4.0”的理解尚不到位,仍然用工业2.0时代的思维模式来指导和培育新兴产业,思维模式仍然停留在圈地、盖厂房、减税免费等传统思路上。其次,企业天性就是逐利的,在市场竞争中,很自然地会趋向投资少、见效快模式,而避开投资大、见效慢的项目。在产业转型过程中,恰恰需要避免的就是一味地追求眼前利益,需要避免重走工业2.0时代的老路。再次,长期处在2.0工业思维之下的技术工程师和管理人员,技术与思维亟需模式相对滞后。
综合来看,当前江西工业在转型升级过程中,注重发展先进装备制造业和高新技术产业,推动工业结构向高级化发展,产业结构调整有了积极的变化,但企业发展水平参差不齐,有的企业已经接近工业4.0,绝大部分还停留在2.0到3.0的发展阶段,从电气化到自动化、智能化发展的高级化程度仍然不够,离工业4.0的差距还较大。
四、积极抓住工业 4.0 给江西工业转型升级带来的机遇
每一次的工业革命,都带来了生产力的极大提高和工业结构的巨大变化。人类历史上两次世界大战均发源于德国,德国也是两次世界大战的惨败者,但德国能够在废墟上迅速崛起,凭借的就是工业技术革命。战败国的压力迫使德国加快改进提高工业水平,先进的工业技术也促使德国成为了制造强国。工业4.0风暴来袭,为江西工业转型升级指明了方向。
(一)创新政府思维模式,做好规划引导和服务保障
一要将智能化、数字化和服务化作为工业发展的基本方向。制造业的智能化、数字化和服务化代表了世界制造业发展的方向和潮流。我省工业企业大多还停留在“工业2.0”阶段,信息化对制造业的作用水平总体不高,特别是在作为工业4.0战略基本内容的智能化、数字化和服务化方面,发展相对更为落后。因此,必须借鉴德国工业4.0战略,把智能化、数字化和服务化作为制造业发展的重要方向,以信息化与工业化深度融合为抓手,建立“工业4.0”综合平台,集合诸多领域的相关专家,从多层面推进两化深度融合,绘制工业互联网发展路线图,实施物联网发展专项行动计划,加强对两化融合的财税支持与金融支撑,提供有针对性的特殊政策和急需标准。
二要优化区域产业布局,避免产业同构、无序竞争。在相关产业发展过程中,存在无序竞争问题,不少地方只从自身利益出发,抢商争商,内部互相比拼。以机器人产业园为例,截至2014年底,全国已建或拟建的机器人相关产业园已经超过35个,在缺乏区域产业协同机制的情况下,无法细分产业链条,容易产生重复建设、恶意竞争、效率低下等效果。
(二)创新企业发展理念,推进技术革新和智能制造
一要加快传统产业的技术改造和转型升级,培育发展新兴产业和生产性服务业,这是工业经济的两项紧迫任务。从工业经济总量来看,新兴产业还在成长之中。现在的产业结构中绝大多数还是原来的传统产业。当前,全省先进装备制造业增加值占规模以上工业总量的比重仅为0.3%,即使现在发展非常迅猛的网购,网上购物的总量也只占销售额的9%。这就要求传统产业转型升级和新兴产业加快发展必须同时发力。
二要高度重视技术革新,加快发展新兴技术。新技术是新产业的灵魂,当前我们在关键技术、核心技术方面仍较为薄弱。首先是要掌握先进制造业的核心技术,政府方面要形成鼓励技术研发、突破的政策环境,要以骨干企业为龙头,组成产业联盟,开展行业共性技术攻关,科研机构进行更多的市场化。其次重视成果转化,在产业化商业化上下工夫,研发的目的全在于用,只有用才能进入市场,才能转化为现实的生产力。
三要改变目前产业政策“重研发、轻工艺”、“重实验室、轻车间”的做法,遴选设备先进、现场管理工作扎实的工厂进行重点建设和投资,将这些“现代工厂”建设成为先进制造技术突破、应用的场所,建设成为先进制造技术和先进现场管理方法持续改善的“现场实验室”,从而最终以点带面地推进工业水平的整体提升。
四要适时发展大规模、个性化、定制化工业生产方式。针对工业4.0时代技术创新和产业变革的趋势,重点发展大规模、个性化、定制化生产方式,最终将通过技术创新和科学管理,将自动控制与产品需求全面对接,按照数字描写产品进行制造,实现小批量、多品种的个性化生产。
(三)创新工人转型升级,提高技术水平和创新能力
工业4.0的实现,离不开政府的大力扶持,离不开企业的自我革新,同样也离不开产业工人的“转型升级”。某种程度上,在工业4.0时代,产业工人的升级,要比引入机器更为关键。
一要加强与国内外相关高校、科研机构的交流与学习,主动学习先进的技术与经验;鼓励省内科研单位、高等院校等研究机构参与到工业技术开发、标准制定、人才培养中;鼓励并支持校企合作,共同培养具备高端文化水平和丰富实践经验的制造业相关人才。
二要完善相关政策制度,扩大省内人力资本的储量。建立健全人才激励机制,通过各种措施调动省内各领域人才的积极性,吸引外来技术人才,鼓励省外就读人才回省发展,完善人才后备力量的储备工作,进一步加强人才队伍建设工作。
三要进一步提高工人的自主权,发挥其主观能动性,让工人将更多的精力和时间投入到技术创新等关键环节中;逐步试行移动工作方式,通过灵活的工作组织和工作方式,提高工人的工作效率和质量。
课题组负责人:曹青云
课题组成员:杨裕光、卢俊波、刘娥