制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進路徑和方式

制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進路徑和方式制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型有利于轉(zhuǎn)變制造業(yè)生產(chǎn)方式、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源配置、推進綠色發(fā)展，是推進制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。當前我國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中存在傳統(tǒng)工業(yè)設備數(shù)字化改造難度大、工業(yè)軟硬件裝備供給能力不足、工業(yè)系統(tǒng)平臺接口不統(tǒng)一、工業(yè)大數(shù)據(jù)開發(fā)創(chuàng)新能力不足等問題，深度影響著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。推進制造強國建設，亟需國家對制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型開展全局性謀劃和系統(tǒng)性部署，確保制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎牢固、包容普惠、創(chuàng)新活躍、成效顯著。一、數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推進制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實需求（一）轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的需要加快推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是面向時代發(fā)展新需求、轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的需要，有利于創(chuàng)新生產(chǎn)供給模式，推進柔性化生產(chǎn)制造，提高大規(guī)模個性化定制供給能力；有利于創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈合作模式，推進產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡化協(xié)同化生產(chǎn)，提高產(chǎn)業(yè)資源共享、協(xié)同和整合能力；有利于創(chuàng)新企業(yè)生產(chǎn)管理方式，推進數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化生產(chǎn)，提升企業(yè)內(nèi)部人員、物資、資金、技術、安全等方面管控能力。（二）優(yōu)化資源配置的需要加快推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是提高信息流配置資源能力、優(yōu)化資源配置效率的需要，有利于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源配置，提高信息流引領產(chǎn)業(yè)技術流、資金流、人才流、物質(zhì)流等需要；有利于推動產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化，促進產(chǎn)業(yè)新生態(tài)打造，更好地提升產(chǎn)業(yè)整合、共享、協(xié)同發(fā)展能力；有利于更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)在促進供求對接、重導價值流向、降低試錯成本等方面作用，提供精準供給能力。（三）推進綠色發(fā)展的需要加快推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推進綠色發(fā)展、實現(xiàn)碳達峰和碳中和的需要；有利于制造企業(yè)開展精細化管理、精益化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)過程中不必要的物資、能源等損耗，減少碳排放，助力碳達峰和碳中和；有利于產(chǎn)業(yè)開放、協(xié)同、共享發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)基礎設施、物資、原料、生產(chǎn)能力等共享利用，降低重復建設、投資浪費等現(xiàn)象；有利于推進數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化生產(chǎn)，實現(xiàn)綠色節(jié)能生產(chǎn)。二、制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型存在問題及原因分析（一）系統(tǒng)平臺接口標準極不統(tǒng)一，互聯(lián)互通難度大互聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展初期就是為了跨地域大規(guī)模信息共享而設計的，在設備互聯(lián)互通方面，有了較為完善的頂層設計，全球不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡和計算設備只要遵守TCP/IP協(xié)議，都能夠方便快捷的接入到互聯(lián)網(wǎng)中。與互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展截然不同，工業(yè)網(wǎng)絡發(fā)展起步晚，發(fā)展初期沒有跨地域大規(guī)模信息共享需求，只有企業(yè)內(nèi)部車間小范圍內(nèi)信息共享需求，不同企業(yè)為滿足此類需求，開發(fā)了不同工業(yè)現(xiàn)場總線。據(jù)不完全統(tǒng)計，市場上主流的工業(yè)現(xiàn)場總線數(shù)量就多達數(shù)十種。工業(yè)現(xiàn)場總線的多樣性，增加了采用不同協(xié)議設備連接的難度。另外，與普通計算機不同，工業(yè)數(shù)字裝備外部通信硬件接口形式多樣、標準不統(tǒng)一，也增加了硬件設備互聯(lián)互通難度。（二）工業(yè)技術工藝軟件化水平低，推廣復用成本高工業(yè)軟件是是工業(yè)技術工藝數(shù)字化和軟件封裝，是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型極為核心的基礎應用軟件。目前，我國制造業(yè)較多領域國產(chǎn)工業(yè)軟件都處于空白狀態(tài)，各行業(yè)使用研發(fā)設計、仿真模擬、生產(chǎn)控制等高端軟件基本上都是國外企業(yè)所提供，且較多領域?qū)I(yè)工業(yè)軟件供給廠商較為集中，可替代選擇性較小，在當前國際形勢日趨復雜形勢下，企業(yè)高端工業(yè)軟件供應鏈安全風險隱患極大。國內(nèi)企業(yè)自主技術工藝軟件化水平低，缺乏技術工藝系統(tǒng)化組織管理，行業(yè)龍頭企業(yè)缺乏將自主技術工藝軟件化封裝應用和推廣的意識，自主技術工藝推廣應用成本較高。（三）傳統(tǒng)設備數(shù)字化改造難度大，難以一體化接入制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，對傳統(tǒng)高端裝備進行適度的數(shù)字化改造再利用，是當前推進制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型必經(jīng)路徑。傳統(tǒng)設備數(shù)字化改造難度大，主要表現(xiàn)在以下幾點：一是來自不同知名企業(yè)的不同設備，因配備了不同的外聯(lián)通信接口或工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議，導致異構(gòu)網(wǎng)絡綜合集成互聯(lián)難度較大，影響了產(chǎn)品的一體化接入和互聯(lián)互通。二是部分數(shù)字裝備系統(tǒng)嚴格封閉，缺乏外部通信連接和數(shù)據(jù)共享標準接口設計，或者設計接口非標準化，系統(tǒng)開放改造和數(shù)據(jù)共享難度較大。三是大量傳統(tǒng)機械化和自動化裝備因設計之初沒有考慮數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化控制、網(wǎng)絡控制等需求，進行數(shù)字二次改造升級難度極大，影響了裝備網(wǎng)絡接入和互聯(lián)互通。（四）企業(yè)重數(shù)據(jù)采集輕數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)紅利難釋放深化數(shù)據(jù)開發(fā)利用、促進業(yè)態(tài)創(chuàng)新是制造業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的重要路徑和目的。但目前來看，制造業(yè)在數(shù)據(jù)開發(fā)利用方面存在以下問題，影響了數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效，主要表現(xiàn)為以下幾點：一是部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺重視工業(yè)數(shù)據(jù)采集，但缺乏對采集工業(yè)數(shù)據(jù)深度開發(fā)利用能力，不僅數(shù)據(jù)紅利沒有釋放，也因一味過度采集存儲造成了沉重存儲負擔。二是部分企業(yè)尚未理解工業(yè)大數(shù)據(jù)和消費大數(shù)據(jù)區(qū)別，過度高估工業(yè)大數(shù)據(jù)潛在價值，缺乏對工業(yè)大數(shù)據(jù)關聯(lián)有限性、價值密度稀疏性等認識，尚未找到工業(yè)大數(shù)據(jù)應用盈利突破點。（五）企業(yè)商業(yè)模式未能根本創(chuàng)新，轉(zhuǎn)型效益難發(fā)揮促進企業(yè)業(yè)態(tài)創(chuàng)新、提升商業(yè)模式核心競爭力是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型根本目的。但目前來看，部分企業(yè)注重企業(yè)內(nèi)部管理信息化建設，但缺乏利用信息技術推動業(yè)務商業(yè)模式變革創(chuàng)新認識，信息技術應用促進企業(yè)業(yè)態(tài)創(chuàng)新的作用沒有發(fā)揮出來。例如，部分企業(yè)把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺設計成了企業(yè)內(nèi)部機器在線管理和遠程運維系統(tǒng)，但由于缺乏利用機器在線管理能力增強促進商業(yè)模式創(chuàng)新設計，使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用在發(fā)揮資源整合、促進產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作、推動商業(yè)變革的作用沒有發(fā)揮做出來。（六）多數(shù)企業(yè)重視數(shù)字轉(zhuǎn)型戰(zhàn)術，缺乏戰(zhàn)略層謀劃數(shù)字化轉(zhuǎn)型是戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，不是簡單的企業(yè)信息化項目建設，需要從戰(zhàn)略層面進行統(tǒng)籌謀劃和頂層設計。但目前來看，部分企業(yè)重視網(wǎng)絡、系統(tǒng)、平臺等建設，卻忽視從戰(zhàn)略全局層面推進業(yè)務數(shù)字化轉(zhuǎn)型，缺乏對企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、運行機制、管理制度等相關配套領域應有調(diào)整，數(shù)字化轉(zhuǎn)型僅停留在信息技術創(chuàng)新應用上。部分企業(yè)重視數(shù)據(jù)采集和匯聚，卻忽視以數(shù)據(jù)深度挖掘來促進業(yè)務戰(zhàn)略變革創(chuàng)新，缺乏從戰(zhàn)略層面用大數(shù)據(jù)促進業(yè)務形態(tài)、服務模式、管理模式等變革創(chuàng)新。三、推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型堅持原則（一）強化供給能力建設供給能力建設是攸關制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵，豐富多樣的數(shù)字化產(chǎn)品保障企業(yè)數(shù)字化建設順利開展前提。要發(fā)展數(shù)字工業(yè)裝備，提供接口標準、開放互聯(lián)、平臺控制、軟件定義、數(shù)據(jù)共享的智能化工業(yè)裝備產(chǎn)品。發(fā)展工業(yè)網(wǎng)絡設備，提供標準統(tǒng)一工業(yè)現(xiàn)場總線、工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)關、工業(yè)數(shù)據(jù)采集器、5G專網(wǎng)等產(chǎn)品，支持異構(gòu)網(wǎng)絡集成互聯(lián)。要積極培育工業(yè)軟件，滿足不同行業(yè)領域開展數(shù)字化研發(fā)設計、模擬仿真、生產(chǎn)控制、產(chǎn)品管理等需求。要大力發(fā)展工業(yè)傳感器，豐富產(chǎn)品譜系，滿足不同精度、可靠性和環(huán)境條件要求下工業(yè)現(xiàn)場信息感知需求。（二）重視推廣普及成本投入成本是影響制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程的重要因素，低成本數(shù)字化解決方案有利于更好更快推廣應用。要大力推進工業(yè)數(shù)字設備標準化建設，防止和減少企業(yè)利用企業(yè)標準制造技術產(chǎn)品互聯(lián)互通壁壘，進而提高產(chǎn)品供給價格等行為。大力推廣工業(yè)軟件，支持和鼓勵發(fā)展云化工業(yè)軟件應用，把先進工業(yè)技術工藝通過軟件化封裝和復用向行業(yè)賦能，降低先進工業(yè)技術工藝推廣普及成本。鼓勵數(shù)字裝備上云上平臺，推進數(shù)字設備云端共享，降低單獨承建運維等費用。（三）兼顧大小企業(yè)應用制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要關注大中小企業(yè)不同需求和不同可負擔能力，推進包容普惠發(fā)展。要積極創(chuàng)新數(shù)字裝備產(chǎn)品和服務，完善產(chǎn)品種類譜系，提供適應不同規(guī)模企業(yè)的兩化融合產(chǎn)品。鼓勵工業(yè)軟件企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品服務，為中小企業(yè)提供SAAS型工業(yè)軟件服務，滿足廣大中小企業(yè)對高端工業(yè)軟件應用需求。鼓勵提供即插即用數(shù)字裝備產(chǎn)品和服務，降低因需要企業(yè)二次改造造成的使用門檻。（四）持續(xù)優(yōu)化用戶體驗數(shù)字化轉(zhuǎn)型要堅持以人為本的導向思維，杜絕束縛人、“綁架”人的類型的數(shù)字化轉(zhuǎn)型應用，要切實讓企業(yè)各方在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中獲得減負和激發(fā)動能，進而得到更多幸福感、獲得感和體驗感。要加快推進機器換人、程序換人，把人類從簡單重復、枯燥乏味、環(huán)境惡劣、充滿安全危險的工作環(huán)境中解脫出來。要充分研究工程心理學，優(yōu)化系統(tǒng)、平臺、應用、設備等人機接口，使機器設備、系統(tǒng)平臺、軟件程序等設計更好地適合人體自然反映要求，實現(xiàn)人、機、環(huán)境三者之間的高度有機融合，促進人高效、安全、健康而舒適地工作和生活。四、對策建議（一）加大工業(yè)數(shù)字裝備供給創(chuàng)新一是大力發(fā)展數(shù)字機床，打造開放統(tǒng)一的數(shù)字機床物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)平臺，培育和豐富機床作業(yè)操作應用軟件，提升機床數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、精準化作業(yè)操控能力。二是大力發(fā)展面向各類工業(yè)測量感知應用場景的數(shù)字儀器儀表，完善設備外部互聯(lián)接口，增強測量數(shù)據(jù)輸出能力。三是大力發(fā)展數(shù)字控制器，推廣標準統(tǒng)一的數(shù)字控制協(xié)議，提升設備綜合集成控制能力。四是發(fā)展工業(yè)網(wǎng)絡設備，提供標準統(tǒng)一工業(yè)現(xiàn)場總線、工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)關、工業(yè)數(shù)據(jù)采集器、5G專網(wǎng)等產(chǎn)品，支持異構(gòu)網(wǎng)絡集成互聯(lián)，提升工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡接入能力。（二）大力發(fā)展和推廣工業(yè)軟件一是發(fā)展各行業(yè)工業(yè)軟件，重點推進輔助設計、仿真模擬、生產(chǎn)控制等領域國產(chǎn)工業(yè)軟件突破發(fā)展，逐步補齊各領域各環(huán)節(jié)國產(chǎn)工業(yè)軟件空白。二是創(chuàng)新工業(yè)軟件培育模式，支持制造業(yè)各領域龍頭企業(yè)聯(lián)合投資成立行業(yè)工業(yè)軟件開發(fā)股份公司，依托各自技術工藝優(yōu)勢，聯(lián)合推進行業(yè)工業(yè)軟件技術研發(fā)、試點應用、工程化迭代升級等。三是推進產(chǎn)學研聯(lián)合攻關，鼓勵和支持行業(yè)工業(yè)軟件開發(fā)公司以打造利益共同體模式，積極吸納和整合高等院校、科研院所行業(yè)專家，貢獻技術工藝、算法模型、專業(yè)數(shù)據(jù)，助力行業(yè)工業(yè)軟件技術持續(xù)進步。四是大力發(fā)展PAAS型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過屏蔽底層硬件差異化為各領域工業(yè)軟件開發(fā)提供統(tǒng)一的底層技術支撐平臺，降低工業(yè)軟件開發(fā)難度，支撐SAAS型工業(yè)軟件開發(fā)和服務。五是加大政策扶持力度，開展工業(yè)企業(yè)認定，對認定工業(yè)軟件企業(yè)實施特殊的財政、金融和稅收政策支持企業(yè)發(fā)展。（三）加快供給端標準推廣力度一是加快推進工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議、數(shù)字工業(yè)裝備外聯(lián)接口、工業(yè)控制器協(xié)議、工業(yè)儀器儀表數(shù)據(jù)、工業(yè)軟件數(shù)據(jù)開放共享等國家統(tǒng)一標準制定，助力互聯(lián)互通和信息共享。二是涉及到設備互聯(lián)互通的相關標準，逐步強制企業(yè)標準退出市場，推廣國家強制統(tǒng)一標準。三是借鑒和吸收計算機互聯(lián)網(wǎng)領域技術標準制定經(jīng)驗，同時兼顧技術發(fā)展趨勢和應用需求，制定滿足未來發(fā)展需求標準。四是主動對接國際主流標準，積極兼容已有優(yōu)勢標準，最大限度整合已用裝備產(chǎn)品。（四）加快傳統(tǒng)工業(yè)設備數(shù)字化改造一是加快推進工業(yè)網(wǎng)絡建設，深化5G、工業(yè)Wifi等技術在工業(yè)現(xiàn)場應用，優(yōu)化工業(yè)網(wǎng)絡布局，增強工業(yè)網(wǎng)絡網(wǎng)關能力，最大限度實現(xiàn)不同協(xié)議設備網(wǎng)絡接入。二是加快推進機床改造力度，面向數(shù)據(jù)采集和反饋控制等需求，深化工業(yè)傳感器、伺服電機、數(shù)字控制器、數(shù)字儀器儀表等在傳統(tǒng)機床升級改造的應用，提升機床數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化管控能力。三是在傳統(tǒng)設備改造設計過程中，對新增設備，積極推廣應用標準統(tǒng)一、開放互聯(lián)、平臺支撐、智能應用的工業(yè)數(shù)字裝備。（五）推進企業(yè)數(shù)據(jù)匯聚和共享流通一是建立企業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設計機制，加快企業(yè)大數(shù)據(jù)中心建設，推進企業(yè)基礎信息庫、業(yè)務信息庫、主題信息庫等建設。二是建立企業(yè)數(shù)據(jù)匯聚機制，推進信息系統(tǒng)整合互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享交換，推進研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、倉儲物流、市場營銷等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)實時匯聚。三是做大做強企業(yè)數(shù)據(jù)中心中臺，推進數(shù)據(jù)和業(yè)務、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)分離，增強數(shù)據(jù)共享交換、流通交易、開放開發(fā)等業(yè)務統(tǒng)一技術服務支撐能力，促進數(shù)據(jù)開發(fā)利用。（六）積極推進智能工業(yè)業(yè)態(tài)創(chuàng)新一是大力推進智能工廠、無人工廠、燈塔工廠等建設，推進機器、軟件、傳感器等換人，深化研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、物流倉儲、市場營銷等環(huán)節(jié)系統(tǒng)平臺應用，推進設備、系統(tǒng)、平臺、軟件互聯(lián)互通，推進數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化生產(chǎn)經(jīng)營。二是推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設，鼓勵和支持行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設，創(chuàng)新產(chǎn)品服務業(yè)態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈合作業(yè)態(tài)，推動產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、供應鏈、價值鏈融合發(fā)展，帶動中小企業(yè)融通發(fā)展。三是推進“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應用，支持重點行業(yè)5G專網(wǎng)建設，探索“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”推進路徑和模式。四是深化工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘利用，推動大數(shù)據(jù)和制造業(yè)融合創(chuàng)新，推進產(chǎn)品服務、產(chǎn)業(yè)合作、內(nèi)部管控等模式創(chuàng)新。（七）強化工業(yè)網(wǎng)絡信息安全保障一是加強工業(yè)網(wǎng)絡安全保障，增強技術