本文基于工業互聯網平臺的上下游產業鏈智能制造模式,針對遼寧省裝備制造業分析發展智能制造的突出問題、轉型升級的路徑及關鍵任務點,認為應首先構建智能制造工業互聯網生態圈和標準化體系,“老字號”、“原字號”、“新字號”企業依據標準化的技術層級個性化迭代同步推進;其次建成省內優勢產業的工業互聯網基礎設施典型工程,在代表性制造行業探索出可復制、可推廣的企業數字化、智能化升級改造辦法;同時構建出對遼寧省裝備制造業的智能制造轉型評價方法和評價體系。
遼寧先進裝備制造業發展“智能制造”的突出問題
(一)“老字號”、“原字號”、“新字號”智能制造水平和面臨問題存在顯著差異
1“. 老字號”企業在產線層、工廠(車間)層、管理信息系統層的單項數字化尚可,但是未能形成企業層的數據化、智能化互連互通,產業鏈上下游企業的互連互通幾乎為空白狀態。遼寧省的航空制造、汽車制造、石油化工、大型裝備制造等“老字號”優勢龍頭企業、規上企業在生產數字化方面多是停留在自動化數控生產線、自動化生產車間、管理系統 ERP 等單一業務領域層面,而企業內部的生產、營銷、管理三個業務領域的數字化集成互連互通、大數據分析下的協同企業決策等綜合性數字化、智能化改造實施不足,特別是產業鏈上下游企業同步實施數字化、智能化改造互聯互通和協同運營方面幾乎沒有典型樣本。在2020年中國智能制造企業百強榜上,遼寧省僅有 2 家企業上榜 ,沈陽新松 ,2020 年(第 56 名)比 2019 年(第 41名)排名下降了15名,鞍鋼股份為 2020 年新上榜(第88 名)。
2.“ 原字號”的國有企業原料開采、粗加工的智能產線、智能車間較好,但是產業鏈深加工配套企業以民營中小型企業為主,規上、龍頭企業嚴重不足,生產經營數字化、信息化、智能化的持續改進能力薄弱。遼寧省內的石油化工、鋼鐵冶金、非金屬材料等“原字號”國有龍頭企業多集中在原油開采和煉化、鋼煉冶煉和普通鋼材加工等價值鏈的低端環節,實現了數字化、信息化生產制造;但是產業鏈中下游的高附加值環節,省內多為民營中小型企業,針對智能制造生產設備、生產工藝、生產控制、運營管理改造的逐漸迭代升級的進程中,企業在企業管理機制、技術裝備改造、資本資金支持、人力資源儲備方面都缺少數字信息化、智能化持續不斷迭代升級的基礎積累,持續改進迭代能力薄弱。
3.“新字號”企業存在明顯“信息孤島效應”,實施智能制造產業鏈整體布局的創新機制不暢通,產業鏈和集群效應短期不易落地。遼寧在機器人、半導體、生物醫藥、互聯網等新興產業引育了一些“小巨人”、“瞪羚企業”、“雛鷹企業”,但是這些行業的當地產業基礎比較薄弱,企業因為起步時間短、自身資本力量和市場影響小,比較難于迅速在本地區形成產業鏈的集群效應;因此,應該借助工業互聯網融入國內的產業鏈條中協同發展,利用產業鏈內的影響來吸引省外同行業的上下游企業加入本地產業園區,進而逐漸形成本地的產業集群。
(二)基于工業互聯網平臺的產業鏈上下游企業協同智能制造模式未能有效形成
1.行業工業互聯網生態圈建設工作的力量集中和聚焦不足,急需省級、市級統籌同步推進。工業互聯網時代的競爭不再是企業單打獨斗,而是整個產業鏈上下游企業成員依靠工業互聯網共享生產設備、倉儲物流、營銷網絡等數字化資源,可以實現網絡協同化、小規模定制化、產品服務一體化的價值鏈重構的整體性競爭。智能制造建設工作內容多、涉及面廣、技術新。從工業互聯網平臺服務看,遼寧在全國和區域內缺少具有一定影響力的工業互聯網平臺企業。2019—2020 年度中國工業互聯網 50 佳平臺榜單沒有遼寧的企業;從產業供應鏈升級改造動力看,省內裝備制造業產業龍頭企業或隱性冠軍企業的產業集群帶動作用未能有效發揮;從工業 APP 軟件開發和應用水平看,省內智能研發、智能流程設計、智能監控技術、智能集成管理、智能大數據分析等各種工業場景 APP 軟件和解決方案存在顯著短板。
2.產業工業互聯網和企業智能局域網的建設對標準化體系、通用關鍵技術研發重視不足。產業和企業的智能制造每個層級都需要數控生產單元、數字車間、智能工廠,實現工業數據在多源設備、異構系統之間的有序流動,也離不開人機數據協同管理和協同決策,只有在同一產業內平臺內實現在同一標準化體系下的硬件設施和軟件環境建設,才能供行業、企業快速統一、協同應用。政府只有從具體產業生態圈和產業標準化雙角度統籌同步推進,才可能集中多方優勢力量、快速形成合力,在短期內完成后發先至的建設效果。
遼寧先進裝備制造業實施“智能制造”的升級路徑
(一)構建智能制造工業互聯網生態圈和標準化體系
1.以構建智能制造工業互聯網生態圈和標準化體系為主體思路,不同行業迭代推進(見圖 1)。工業互聯網生態圈是實施智能制造的真正載體,產業鏈的龍頭企業或隱形冠軍企業、工業互聯網平臺企業與平臺服務、工業場景 APP 軟件研發和服務企業、實施智能制造的若干數字工廠或數控產線、數控設備的生產和維護、企業智能管理機制升級服務等這六個方面是整個生態圈的關鍵節點。制造業智能制造的技術迭代包括生產設備數字化(數字產線)、制造系統智能化(數 字 車 間 和 數 字 工 廠)、企 業 運 營 智 能 化(數 字 企業)、數字供業鏈模式(數字企業與數字企業之間的生產價值鏈互聯)以及智能制造生態圈模式(智能制造和智能制造服務的全價值鏈互聯)。政府應指導和推動裝備制造業的不同行業和企業根據自身所處的技術階段,迭代融合到智能制造完整生態圈的建設中。
2.在行業工業互聯網平臺及服務、工業 APP 體系和服務的應用生態打造方面要注意突出強調標準化建設。(1)行業工業互聯網平臺及其服務首先要考慮引進標準體系建設良好的國內優質一線工業互聯網平臺企業進行戰略層次的合作。(2)行業工業互聯網平臺、工業 APP 體系開發、智能制造解決方案要注意符合國內《工業互聯網標準體系(2.0 版本)》相關技術標準,避免未來的技術迭代和服務升級受限。2019 年工信部指導工業互聯網產業聯盟編寫了《工業互聯網標準體系(2.0 版本)》,標準體系中已發布的標準 73項,包括國家標準 65 項和聯盟標準 8 項;制定中的標準 84 項,包括國家標準 45 項,通信行業標準 24 項,聯盟標準 15 項;待制定的標準 141 項,全部為聯盟標準。
(二)“老字號”、“原字號”、“新字號”企業要依據智能制造的技術層級個性化迭代同步推進
1.改造升級“老字號”,加快推動傳統優勢主導產業實現企業運營智能化(數字企業)和上云賦能。(1)重點圍繞航空工業裝備、海洋工業裝備、船舶與汽車制造、重大成套裝備、醫療設備等高技術裝備制造業領域建設產業工業互聯網云平臺、云服務,推動工業互聯網大數據區域分中心或行業分中心的建設,面向行業提供數據管理能力提升、工業資源共享、解決方案推廣等服務。(2)對于上述裝備制造業領域的省內龍頭企業、骨干企業、規上企業,積極扶持和引導企業在內部網絡實現智能生產、智能管理、智能營銷的互聯互通,實現數字企業層級的數字孿生智能制造體系。(3)龍頭企業利用建成的數字孿生企業(工廠)以“上云”的形式,通過上下游企業的線上協同研發設計、生產加工、經營管理、銷售服務等業務的數字化、智能化,強化資源共享、供需對接等線上業務,進而發揮產業鏈帶動作用,推動全行業產業鏈智能化轉型升級。
2.深度開發“原字號”,推動產業鏈條向下游延伸,用企業運營數字化、產業鏈數字化來引育一批“專精特新”中小微企業向高附加值環節建鏈補鏈。(1)重點圍繞石油化工、鋼鐵冶金、無機非金屬材料等原料、能源等行業,吸引國內外技術創新勢頭猛、產品研發能力強、運營管理數字化的專業化、特色化中小企業到省內投資建廠或合作經營,延伸產業鏈條,形成線下產業鏈的集群優勢。(2)鼓勵產業鏈中下游高附加值的中小企業從質量標準、生產制造和售后服務等方面對接行業龍頭企業,以行業龍頭企業為核心,實現上下游企業之間數據互聯互通、創新資源共享、生產資源優化配置和供應鏈高效協同,形成產業鏈上下游企業融通發展體系。(3)遼寧的大中型石油煉化、鋼鐵冶金等原材料、能源企業也可以通過企業運營數字化改造,積極“上云”利用數字產業鏈的線上集群優勢,積極融入省外的精細化工、新型金屬合金材料等產業鏈下游環節,增強市場影響力、競爭力和參與度,加快產品技術、質量和品牌升級。
3.培育壯大“新字號”,重點圍繞對航空航天、集成電路、新能源汽車、新材料、機器人等新型產業,整體布局、以產業鏈整體引育,形成新的產業支點、新引擎。(1)對于引育的“新字號”產業鏈,重點利用和依托遼寧的國家級、省級各類型的產業園區,從產業政策、技術服務、金融服務、生產服務、物流服務、市場服務等數字產業生態圈綜合協同角度出發,系統出臺有利于“智能制造”的一攬子配套措施。(2)在引育時,要注意一步到位實現數字化重大項目、數字化重點企業、數字化產業研究院所、數字化產業鏈、數字化產業園區的建設,從而實現“新字號”數字化、智能化產業生態圈的建設,打造標志性企業形成產業梯隊。(作者:孟 亮、梁瑩瑩、王 宇)