【讲义文稿】价值链升级视角下我国智能,制造发展战略构想

下面是小编为大家整理的【讲义文稿】价值链升级视角下我国智能,制造发展战略构想,供大家参考。

　【讲义文稿】价值链升级视角下我国智能 制造发展的战略构想

　 [摘 要]伴随第四次工业革命兴起的智能制造，为我国制造业突破价值链低端锁定、提升全球价值链分工地位提供了重要机遇。理论与现实逻辑表明，制造业智能化升级是我国智能制造发展的战略取向。基于这个基本判断，构建了一个智能制造发展战略的理论框架。首先借鉴全球价值链升級理论提出了制造业智能化升级的四条基本路径。然后结合我国实际，从主导产业选择、产业组织优化、产业融合创新、产业空间布局角度考察了促进我国制造业智能化升级的动力机制。最后，从关键技术、产业资金、专业人才、平台环境等要素供给层面提出了支撑我国制造业智能化升级的思路和举措。

　[关键词]智能制造;智能化升级;价值链升级;制造业;全球价值链;要素供给

　一、引言 智能制造作为第四次工业革命的重要标志，已经成为发达国家重振制造业的重要目标和主攻方向，也将成为未来世界各国发展先进制造业的制高点。自全球金融危机以来，许多发达国家纷纷出台以先进制造业为核心的再工业化战略，如美国以工业互联网和新一代机器人为特征的“先进制造伙伴计划”，德国旨在通过智能制造提升制造业竞争力的“工业4.0 规划”和“2020 德国高科技战略”，日本实施巩固其制造业大国地位的“制造业复兴战略”和“制造业竞争力战略”等。面对全球产业竞争格局调整带来的新机遇和新挑战，我国政府陆续出台了《中国制造 2025》《智能制造发展规划（2016-2020）》等战略规划，明确地将智能制造和“互联网+”作为未来我国制造业转型升级的主要抓手和主攻方向。发展智能制造，已成为新常态下我国培育经济增长新动能和锻造制造业国际竞争新优势的必由之路。

　从概念范畴来看，智能制造具有跨学科内涵，涉及信息技术、工业工程等自然科学以及管理学、经济学等社会科学的多个领域。显而易见，不同学科领域的研究范式和关注点不同，从而其对智能制造的解读及其发展路径的设计必然具有很大差异。就经济学而言，其较多地关注智能制造发展的经济效应，比如，宏观上对全要素生产率、就业、收入分

　配、经济增长的影响;微观上对企业生产效率、生产成本、产品多样化、市场占有率和经营绩效的影响;中观层面则更多地体现为对制造业产业链、价值链的影响。从现实发展需求来看，制造业如何突破全球价值链“低端锁定”、实现价值链升级和高质量发展，无疑是未来一段时期内关乎我国经济可持续增长和跨越“中等收入陷阱”的重大问题。那么，在信息化和智能化成为全球制造业发展之必然趋势的背景下，我国应当如何发展智能制造，才能更有效地推动制造业价值链升级呢？具体地，发展智能制造的战略取向是什么？实施路径有哪些？动力机制是什么？需要具备什么支撑条件？本文将对这些问题作一些初步的思考与探讨。

　随着新一代信息通讯技术的广泛应用和人工智能的迅速发展，国内外官产学研各界对智能制造的关注越来越多。从经济学、管理学角度的研究文献来看，与本文相关的主要包括两类：一类文献是集中关注智能制造主题本身，探讨智能制造的概念内涵（Guo & Zhang，2010;贾根良，2016）[1][2]、战略意义（甄炳禧，2015）[3]、现存问题（王影和冷单，2015;任宇，2015）[4][5]、路径策略（黄卫东，2015）及影响因素（刘峰和宁健，2016）等方面[6][7]。这类研究虽然都一致肯定了智能制造发展及其对制造业转型升级的积极意义，并提出了可能的发展路径和策略，但是对于智能制造是如何推动制造业转型升级的内在机制问题却不甚明了。这可能导致智能制造发展的目标性和导向性不够明确，容易陷入“为智能化而智能化”的认识偏差与实践误区。

　与以上研究不同，另一类文献则通过分析智能制造对制造业升级的作用机制，进而提出智能制造发展的战略与路径。比如，王雷和陈畴镛（2013）提出要通过面向需求发展智能制造装备产业、研用一体加快智能制造示范应用、政策扶持完善智能制造支撑体系等途径来促进浙江制造业转型升级[8]。肖静华等（2016）构建了一个基于互联网及大数据的智能制造体系概念模型与管理理论框架，进而指出中国制造业应实施智能制造设备的追随与智能制造应用知识管理差异化的二元竞争战略[9]。易开刚和孙漪（2014）认为智能制造的规模收益不变、自动化和自主研发等特征有助于民营企业制造企业突破“低端锁定”困境，进而从企业内部技术和生产方式变革以及外部政策支持两方面提出了民营企业实施智能制造的路径[10]。与以上定性研究不同，杨晓锋（2018）基于我国 17 省工业机器人数据，从提升制造业平均工资增长角度实证研究了智能制造对制造业转型升级的影响，其重要机制就在于智能制造有利于提升制造业的人力资本水平和优化人力资本结构[11]。这类研究从制造业转型升级需求角度来考察智能制造发展路径，强化了智能制造发展的战略导向性;但是关于智能制造发展战略路径还缺乏一个指导性理论框架，并且对于推动这些路径实现的机制和条件等方面也还有待进一步探讨。为此，本文将着眼于制造业价值链升级的战略需求，系统思考我国智能制造发展的战略路径、动力机制及支撑要素。接下来的部分安排如下：首先是根据智能制造的本质内涵和我国制造业智能化水平不高的客观现实，逻辑地提出我国智能制造发展的战略取向在于制造业智能化升级;然后，沿着全球价值链（GVC）升级理论的基本思路，并结合我国现实条件与案例，探究我国制造业智能化升级的实施路径及其动力机制;再后，从要素供给角度，寻求支撑我国制造业智能化升级的思路和举措;最后是总结。

　二、制造业智能化升级：我国智能制造发展战略的逻辑取向 （一）理论逻辑——制造业智能化升级是智能制造的本质内涵所在 根据科技部《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，所谓智能制造，是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造，是通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。从技术作用来看，智能技术可以通过高效集成制造业价值链中的一系列环节，促使研发、制造、服务和消息之间的界限“模糊化”，进而为制造业价值链创新创造条件（韩江波，2017）[12]。从表现内容来看，智能制造表现为智能车间、智能工厂和智能园区的多层次组合体（何荣飞和汤临佳，2016）[13]。其中，“智能车间”就是指“智能生产”，强调企业生产自动化、物流管理、人机互动以及 3D 技术等先进技术在工业生产过程中的应用，实现“智能机器人+流水线”、高度信息化和自动化控制，即价值链中生产制造环节的智能化。“智能工厂”则强调运用互联网技术将分散的工厂进行互联，实现数据互相交换和共享、原材料智能采购与分检、企业生产的 CPU 式中央控制以及生产设施分布的网络化，即沿价值链各个环节的纵向智能化。“智能园区”涉及全产业链范畴，是指实现产业链和供应链的智能优化、全覆盖式企业物联网以及智能化的工业生态系统，即不同价值链之间的横向智能化。

　以智能制造为本质的德国“工业 4.0”战略，就是通过将物联网、服务网应用于制造业生产的全过程，构建起智能化和数字化的信息物理系统，进而通过制造业与服务业深度融合来实现制造业高端化发展（杜传忠和杨志坤，2015）[14]。“工业 4.0”充分依托信息技术、互聯网与物联网技术，依靠智能制造来促进制造服务业、生产性服务业以及信息产业的发展，尽可能有效提高制造端到用户端的一种全新生产组织方式，从而促进制造业向智能化转型，最终为制造业转型升级带来新动力（黄顺魁，2015）[15]。因此本文认为，智能制造是指基于新一代信息技术、互联网技术、智能技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于研发设计、生产制造、运营维护、营销服务等制造业价值链各个环节的一种新型生产方式;而发展智能制造实质上就是通过制造业中各个价值链环节及其相互关联的智能化来推动制造业转型升级，简而言之称为制造业智能化升级。

　（二）现实逻辑——制造业智能化升级是我国智能制造发展瓶颈突破的关键所在 当前，我国智能制造发展的短板和瓶颈就在于制造业智能化水平不高，具体表现为以下特征事实：

　1. 企业信息化水平有待提升，智能制造的应用水平仍较低 近些年来，我国企业逐渐开始重视实施信息化、智能化进程。然而，企业信息化水平还不够高，引入智能设备的企业多数也仅停留在初级应用阶段，以智能制造整合产业价值链和商业模式的企业屈指可数，更未形成构建智能制造体系的战略思维和总体规划。《中国企业两化融合发展报告 2015》数据显示，信息化应用水平较高的企业仅占 14.6%，在综合集成基础上实现跨企业业务协同和模式创新的企业仅占 3%，但是尚未开展信息化建设的企业占比却高达 40%。《中国两化融合发展数据地图（2017）》也显示，总体上仅有 5.6%左右的中国企业在智能制造方面已经取得突破和进展;中国企业的信息化投入平均水平占企业营业收入的比例是 0.25%，而发达国家的平均水平约为 1%。究其原因，一方面可能是长期以来以代工模式为主的我国制造业主要凭借劳动力成本比较优势，从而在一定程度上形成了对使用廉价劳动力要素的路径依赖，导致多数本土制造企业使用智能设备替代人工的动力不足。另一方面，智能制造相关核心软件及服务昂贵的价格，新型智能制造人才缺乏，供应商服务水平和响应速度的滞后，以及数据安全法规体系和监督机制的不健全等因素，也都在一定程度上可能抑制了企业智能化升级步伐。

　2. 智能制造的研发能力较弱，核心装备和智能化的软硬件依赖进口 自主关键共性核心技术的普遍缺失是我国科技水平与美日欧先进国家差距的重要体现。由于智能制造涉及的技术领域多、开发难度大，自主核心技术缺失和基础研发能力弱的形势更为严峻。在线分析技术、轴承技术、大功率变频技术等关键技术受制于人，传感器、集成电路芯片、高端数控机床、中高端机器人、大型石化装备、汽车制造关键设备以及核电等重大工程的自动化成套装备等大多须从发达国家进口。比如，在智能制造最核心的装备——工业机器人领域中，我国高精密减速器、控制器以及高性能交流伺服电机和驱动器等占到整体生产成本 70%以上的关键核心零部件大部分依赖进口。又如，计算机系统中的服务器、通用电子系统中的数字信号处理与可编辑逻辑设备、半导体存储器和显示系统等产品，几乎全部需要从国外进口;而在智能制造核心应用软件方面，我国核心工业软件的研发设计、试验验证以及流程信息化管理等重要环节都被 SAP、IBM 等国外企业所掌控（唐飞泉和杨律铭，2018）[16]。

　3. 智能制造龙头企业缺乏，在市场上缺乏竞争力和话语权 在新工业革命浪潮下，国内各地纷纷实施各类产业政策扶持智能制造，建设一大批机器人产业园，以“智能制造”为标签的企业也“井喷式”涌现。但是，这种跟风发展态势下，我国智能制造领域仍缺乏与世界智能制造巨头媲美的集成商、服务商，重视研发投入、掌握核心技术和产业主导权的龙头企业稀缺。以智能制造装备市场为例，虽然我国已成为全球最大的智能制造装备市场，但是 70%以上的市场份额却被 ABB、FANUC、YASKAWA 等几家国际巨头所占据，国内还没有一家具有全球影响力的智能制造企业（吕铁和韩娜，2015）[17]。另外，由于国内对智能制造的理解还处于起步阶段，智能制造产业分类目录和标准都尚未建立，符合国际通行要求的基础共性标准、关键技术标准、产品标准和重点应用标准都有待制定，市场定价机制尚不完备，因而在市场上缺乏足够的话语权。以工业软件领域为例，世界上用于产品生命周期管理（PLM）的主流软件主要是由德国西门子公司、美国 PTC 公司和法国达索公司开发的（方晓霞等，2017）[18]。《中国数字经济发展和就业白皮书（2018 年）》数据显示，全球工业现场总线、工业以太网标准协议全部

　由少数国外企业掌握，95%以上的工业以太网网络设备市场由国外垄断，国外企业 CAD、CAE、PLM 等高端工业软件则占据了国内航空、航天、汽车等行业市场的 90%。

　4. 制造业价值链各环节智能化水平不均 相比研发设计和营销售后环节，制造环节的智能化是目前我国大多数企业智能制造发展的短板。多数企业关键工序数控化率偏低，受限于工业传感器和工业软件等技术短板，制造环节数字化、软件化、网络化推进较为缓慢，影响了生产制造的稳定性和准确性。公开数据显示，2017 年我国制造业生产设备数字化率仅为 44.8%，数字化生产设备联网率为 39%，关键工序数控化率仅为 46.4%。另外，也有不少企业将智能制造简单地认为是增加数控设备和智能设备，以至于忽略了对生产工艺流程的优化以及对信息管理系统的智能化和数字化升级。而且，由于设备互通互联较差，许多企业往往更注重单体设备的自动化率，而忽略整个生产体系的智能化发展。

　我国发展智能制造，实际上就是要依托现有的“中国制造”基础，通过制造业智能化升级发展“中国智造”，进而提升我国制造业的价值链地位和国际竞争力。根据以上理论与事实，当前我国智能制造业发展的关键是要通过智能技术的应用加快制造工艺技术改造和提质增效升级，即制造业智能化升级，这也逻辑地成为我国智能制造发展战略的基本取向。其内涵至少包括两个方面：其一，从发展主体来看，智能制造不是以战略性新兴产业替代传统劳动密集型产业，也不是简单地用机器设备替代产业工人;而是以智能装备制造业为支撑，对传统产业进行智能化改造，促进制造业整体提质升级，同时促使产业工人从“一线操作”...