文/趙易凡 羅培 關瑞玲
清華大學互聯網產業研究院
2023 年 9 月,習近平總書記在黑龍江考察時首次提出“新質生產力”,指出:“整合科技創新資源,引領發展戰略性新興產業和未來產業,加快形成新質生產力?!毙沦|生產力是代表新技術、創造新價值、適應新產業、重塑新動能的新型生產力,發展新質生產力是夯實全面建設社會主義現代化國家物質技術基礎的重要舉措。
新一代信息技術加速突破應用,數據成為新的生產要素,促進數字經濟與實體經濟深度融合,加速重塑產業形態和商業模式,正在成為改變全球競爭格局的關鍵力量,為加快形成新質生產力提供了重要支撐。數字化是新一輪科技革命和產業變革的重要趨勢,數字經濟正在成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量,為加快形成新質生產力提供了重要賽道。
新質生產力的“新”主要包括四個維度:一是新勞動者。不同于傳統以簡單重復勞動為主的普通技術工人,參與新質生產力的勞動者是能夠充分利用現代技術、適應現代高端先進設備、具有知識快速迭代能力的新型人才。二是新勞動對象。與新質生產力相適應的勞動資料和勞動對象,不僅包括物質形態的高端智能設備,還包括數據等新型生產要素。三是新勞動工具。如人工智能、虛擬現實和增強現實設備、自動化制造設備等。四是新型基礎設施。要適應科技創新范式變革、模式重構的新需求,統籌布局大科學裝置,圍繞促進戰略性新興產業和未來產業發展,優化升級傳統基礎設施,完善新型基礎設施。
2012 年,國際商業機器公司(IBM)就提出了數字化轉型的概念,強調了應用數字技術重塑客戶價值主張和增強客戶交互與協作。T/AIITRE 10001《數字化轉型參考架構》將數字化轉型定義為:“順應新一輪科技革命和產業變革趨勢,不斷深化應用云計算、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術,激發數據要素創新驅動潛能,打造提升信息時代生存和發展能力,加速業務優化升級和創新轉型,改造提升傳統動能,培育發展新動能,創造、傳遞并獲取新價值,實現轉型升級和創新發展的過程?!?/span>
近年來,隨著數字化轉型的發展,學者們從多維度對數字化轉型如何推動傳統制造業高質量發展展開了研究。石先梅(2022)指出制造業數字化轉型的核心要求是利用新一代信息技術,促進數據的自由流動,實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接,從而推動制造業企業形態和生產方式的根本性變革。[1] 李春發等(2020)認為,基于 5G 通信網絡、云計算中心、工業互聯網平臺等信息基礎設施建設的布局,數字經濟以數據信息及其傳送為先進生產力,將對產業鏈資源配置、分工組織與價值分配形態帶來巨大變革,推動制造企業生產組織、合作分工及產業鏈價值地位重構。[2] 李曉華(2022)指出制造業數字化是數字技術深度應用于制造業,引發制造企業、產業鏈/價值鏈/供應鏈、產品等深刻變革,提升效率、經濟效益和發展質量的過程。[3] 陳林等(2023)提出,數字經濟賦能制造業,通過大數據分析和云計算等手段,將海量數據融合為對企業有經濟價值的生產要素。其作用在于作為全新生產要素,提升產能,并且通過更高效的生產方式,合理配置資源,提高其他生產要素的邊際產出,使生產點盡可能接近生產可能性邊界,實現最大產出。[4]
綜上所述,數字化轉型對制造業高質量發展具有推動作用。其核心在于,以數據要素為核心,促進科技的自主自強能力。通過利用人工智能等數字技術,實現數據與其他生產要素的有效融合。這種融合打造了數字化與實體相結合的智能工廠,進一步優化了生產流程、提升了生產效率及產品質量。最終,實現制造業的高端化、智能化、綠色化發展,并為我國制造業的國際競爭力提供有力支持。這種以數據為基礎、科技為驅動的發展路徑,為制造業的高質量發展賦予了新的內涵和動力。
制造業數字化轉型是中國式現代化的重要內容,是產業高質量發展的必然趨勢。數字化轉型將推動制造業產業革命性重構,助推制造業從生產要素、生產工具、發展空間、價值源泉發生變革。面對新形勢,應積極探索制造業數字化轉型的理論創新,依托我國雄厚的制造業發展基礎和數字經濟發展優勢,抓住歐洲高端制造業外遷,全面放開制造業外資準入,國內產業融合發展等新機遇,直面制造業總體發展大而不強、全而不優等挑戰,打破傳統制造業對數字化轉型“不敢轉”“不會轉”“不能轉”等固有思想,激發企業數字化轉型動力,以數據要素為核心,提出制造業數字化轉型理論創新體系,即“以數據為新生產資料,以人工智能為新生產工具,以數字空間為新發展領域,以數字化創新為新價值源泉”,推動我國制造業數字化轉型,促進各生產要素更好發揮積極作用,實現制造業高端化、智能化、綠色化發展。
數據作為新生產資料應參與到制造業發展的生產運營全周期中。第一,數據參與創新。在擁有了市場端和生產過程的海量數據之后,制造業的創新方式會發生根本性的轉變,開放式創新會逐漸成為制造業創新的主要模式。第二,數據參與設計。數據成為產品和服務的重要組成部分,設計產品必須要充分考慮數據運營的需要。第三,數據參與生產。基于生產過程數據的收集和貫通,可以優化生產流程、提高生產效率和產品質量。掌握統籌制造業生產場景中各環節的實時數據,提升生產過程中數據傳輸、數據分析、數據保護應用性能,實現生產環節智能化高效集成。第四,數據參與流通。流通過程因為數據而發生革命性變化,線上線下相融合、顧客與企業相融合,使得市場機制發生改變,進而改變企業市場推廣的方式。第五,數據參與客服。建立在大數據基礎上的客戶服務模式,從研發環節開始全程參與,能夠提高客戶的參與度,充分調動客戶的參與性,并形成社區型客戶服務模型。
人工智能與制造業深度融合是數字經濟與實體經濟融合的重要組成部分。當人工智能技術被引入制造業中,它賦予制造業全生命周期新的活力。以數據為根基,人工智能技術推動產品設計、生產制造、設備維護、智能供應鏈、銷售、產品使用以及安全管理等全產業鏈環節發生智能化變革。這種變革為制造業注入了更強大的生命力,使其適應并繁榮于數字經濟與實體經濟的融合背景之下。
一是研發設計智能化。在研發設計的過程中,人工智能的應用可以顯著提升研發設計效率、精度,并有助于降低研發設計成本及提高產品質量。研發設計師或工程師利用智能化設計軟件,輸入設計目標、所需材料、制造方法與成本限制等參數后,該軟件將快速探索所有可能的解決方案,并生成各種設計備選方案。最后,通過機器學習的測試與學習過程,軟件能夠確定每次迭代中有效的方案。此外,人工智能能夠自主獲取并分析用戶需求、市場趨勢等數據,基于這些數據制定更具個性化和定制化的設計。這種智能化的設計方式不僅可以提升產品的品質,還能提高生產效率。
二是生產過程智能化。第一,在產品制造環節,智能機器人的引入將大大提高制造企業的生產效率,而產品的生產過程也由傳統的“人工決策+半自動化生產”向“智能決策+全自動化生產”的方式轉變,實現真正意義上的“全自動化”;人工智能將參與到產品模型的構建、技術方案的可行性、信息處理、物流管控、安全生產等涉及生產過程的所有方面。第二,生產設備的智能化,即通過人工智能技術和裝備制造業的深度融合,生產出具有自組織、自決策、全感知、自維護等功能的智能設備,并將這些智能設備進行整合,在此基礎上實現產線、車間、工廠的智能化改造,為制造業升級改造提供物質基礎。
三是生產管理智能化。制造業的轉型升級不單單是設備和人的智能化,其核心在于生產管理的智能化,生產管理涉及采購管理、物料管理、物流管理、產品需求管理、產品售后管理等諸多方面,在原有企業管理理論的基礎上,需要結合人工智能技術,利用主動管理替代被動管理。以深度學習為例,通過仿真系統的模擬,合理規劃物流路線、壓縮生產成本、規避傳統管理活動中存在的缺陷,真正意義上實現管理的智能化。
四是產業生態智能化。要想真正意義地實現轉型升級,還需要將產業鏈、價值鏈和創新鏈進行整合。以人工智能技術為核心,將產品制造、價值轉化、科研成果轉化等方面進行協同管理,促進制造產業生態的智能化升級改造,實現產業鏈服務價值鏈,價值鏈孕育創新鏈,創新鏈反哺產業鏈的格局。
數字空間是基于新一代信息技術、下一代互聯網(Web 3.0)和數據要素打造的數字化新發展空間。數字空間和實體空間的緊密融合,將為制造業數字化轉型創建一個創新、增值、高效的新發展領域。數字空間是實體空間的映射,而在數字空間所產生的財富將反哺實體空間,為制造業降本增效、創造新價值。研發設計方面。數字空間的產生,幫助實體制造業從研發、設計到生產全鏈條實現仿真模擬,不斷試驗,從時間、空間上節省實驗成本。人才支持方面。數字空間突破了實體空間的種種制約,可以在虛擬世界匯聚大量高端技術人才,形成無時空、無邊界的開源生態。資金支持層面。新技術的突破往往需要大量的資金投入,而在數字空間實驗研發產生的種種實驗數據可以變成有價值的數據資產,通過資產變現反哺企業,從而形成良性循環,支持企業創新。創新生態層面。在數字空間中,可以大力發展開放式創新,形成以產學研合作為基礎的、更加廣泛的全生態參與創新的模式,從而加快突破“卡脖子”技術,創造領先型模式。
傳統制造業價值創造的特點可以概括為:規模經濟、空間和時間相對集中的生產設施、生產運行時間、大眾市場、任務專業化和標準化。隨著數字經濟的發展,云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、擴展現實、智能機器人、增材制造等數字技術在制造業中獲得了廣泛、深入的應用,數字技術、軟件和算法、數據、服務等成為制造業日益重要的組成部分,制造業呈現數實融合、物智共生、虛實結合、人機協同等新形態。制造業形態的變化帶來了價值創造范式的改變,數字化創新成為新的價值源泉,創造出新產品、新服務、新模式、新生態、新資產。
新產品。數字時代,用戶對產品價值的偏好呈現從標準化向差異化轉變的趨勢。數字技術的發展使生產系統、生產設備的靈活性顯著提高,無需花費大量時間、人力、資金來重新設置生產線就可以生產個性化、差異化的新產品,高度自動化的機器可以通過參數的改變、軟件的控制提高柔性,在成本不變的情況下生產不同產品,并以此滿足用戶差異化的需求。
新服務。數字化制造業企業向用戶提供的服務既包括產品安裝、調試、維修等基礎服務,又包括基于制造企業知識與能力的增值服務,還包括以軟件、App、互聯網服務等形式存在的數字服務。例如,通過傳感器對設備上的數據進行實時采集,通過通信網絡及時傳輸數據,通過自有服務器或云端算力對數據進行處理,制造企業可以提供設備運行監測、預防性維護等服務。
新模式。科技創新是商業模式創新的重要推動力量,數字技術作為創新最活躍、影響最廣泛和深入的通用目的技術,必然會對商業模式創新和企業的價值創造產生顯著影響。制造業企業可通過分析數字技術對企業價值鏈、供應鏈、顧客價值鏈、產品架構等方面產生的變革,以及由此為商業用戶和消費者提供新價值的機會,重構產品架構和生產鏈條,創造、交付和捕獲新的價值。例如,基于數字基礎設施和智能產品,由銷售產品轉變為按照產品使用時間或按次付費。
新生態。數字技術帶來的廣泛連接、產生的海量數據以及強大的數據處理能力,使得平臺成為快速發展、廣泛存在且影響力巨大的組織形態。越來越多的大型制造企業開發建設工業互聯網平臺,向商業生態企業、業內企業甚至行業外開放,許多第三方應用和 App 被加載到工業互聯網平臺上提供給其他制造企業使用,還可提供供需對接,創新性金融服務等,從而以平臺為中心形成了新的生態體系,為生態中的各個參與者創造出新的價值。
新資產。數據資產已逐漸成為制造業企業重要的一類新型資產。越來越多的企業意識到企業所掌握的數據資源的規模、數據鮮活程度,以及采集、分析、處理、挖掘數據的能力決定了企業的未來核心競爭力,一些發達地區已經開始探索數據資產如何進入財務報表,并探索數據資產金融服務創新,如數據資產質押融資、數據資產保險、數據資產擔保、數據資產證券化等。
[1] 石先梅.制造業數字化轉型的三重邏輯與路徑探討[J].當代經濟管理, 2022,44(09) : 48-56.
[2] 李春發,李冬冬,周馳.數字經濟驅動制造業轉型升級的作用機理——基于產業鏈視角的分析[J].商業研究,2020(02):73-82.
[3] 李曉華.制造業數字化轉型與價值創造能力提升[J].改革,2022(11):24-36.
[4] 陳林,張璽文.制造業數字化轉型升級的機理研究[J].暨南學報(哲學社會科學版),2023,45(03):99-110.
編輯|段文秀
審核、責編|楊帆