佛山智能制造發(fā)展系列研究二

文/畢得

清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院

佛山近年來面臨東莞的產(chǎn)業(yè)競爭，深圳的人才競爭，面臨的產(chǎn)業(yè)發(fā)展壓力增大。佛山市中小企業(yè)較多，產(chǎn)業(yè)靈活度高、產(chǎn)業(yè)配套齊全，但也缺乏具有規(guī)模以上以及產(chǎn)業(yè)鏈整合能力強的大企業(yè)，根據(jù)調(diào)研，佛山市 2019 年產(chǎn)值 10 億元以上企業(yè)僅占被調(diào)研企業(yè)的 6.90%。小型企業(yè)在制造業(yè)企業(yè)中占主導(dǎo)地位的局面導(dǎo)致佛山市缺乏龍頭企業(yè)的帶動和集聚效應(yīng)，導(dǎo)致部分資源的有效利用率低，甚至閑置和浪費，從而使得佛山地區(qū)制造業(yè)在面臨壓力時競爭力較弱。并且，雖然佛山市已擁有美的、格蘭仕、佛山照明、東鵬瓷磚等知名品牌，但先進制造業(yè)企業(yè)較少，未來，全力推動先進制造業(yè)的快速發(fā)展是佛山市制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵點。

佛山市制造業(yè)企業(yè)近幾年研發(fā)投入逐漸加大，創(chuàng)新成果不斷加強，2019 年全社會 R&D 投入超過 400 億元，有效發(fā)明專利總量為 23045 件。但和深圳等科技創(chuàng)新大市相比，仍有較明顯差距。深圳市 2019 年有效發(fā)明專利量高達 138534 件。

佛山制造業(yè)結(jié)構(gòu)仍需優(yōu)化。佛山的制造企業(yè)主要集中于產(chǎn)業(yè)鏈中低端，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較單一，生產(chǎn)出的產(chǎn)品處于價值鏈低端的比重較大，先進制造業(yè)短板明顯。以 2018 年數(shù)據(jù)為例，佛山先進制造業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重為 49.0%，廣東省為 56.4%，深圳高達 72.1%；高技術(shù)制造業(yè)方面，佛山僅增長 1.7%，占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重為 9% 左右，低于廣東的 31.5%，與深圳的 67.3% 差距明顯。同年，相較于同樣經(jīng)歷制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的東莞也處于落后位置，東莞高技術(shù)制造業(yè)增加值增長 11%，占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重為 39.5%。

佛山企業(yè)對自身智能制造認知和實踐還需系統(tǒng)提升。調(diào)研對象中不足五分之一的企業(yè)已經(jīng)制定智能制造戰(zhàn)略規(guī)劃，開展數(shù)字化改造過程中；約十分之一 的企業(yè)開始建立數(shù)據(jù)模型，對生產(chǎn)管理過程中的數(shù)據(jù)進行分析應(yīng)用，4.60% 的企業(yè)基于模型驅(qū)動業(yè)務(wù)優(yōu)化，實現(xiàn)了與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同。

在粵港澳大灣區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)大背景下，佛山需把握數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的機遇，加快引進海內(nèi)外等地科研院所和高校與佛山的緊密合作，推動產(chǎn)學(xué)研合作，引導(dǎo)企業(yè)融入廣深港澳科技創(chuàng)新走廊，協(xié)助企業(yè)解決數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級路上的關(guān)鍵節(jié)點和卡脖子問題，推動制造業(yè)向價值鏈高端邁進。

佛山市高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，多措并舉加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。持續(xù)推進中小企業(yè)上云上平臺，促進中小企業(yè)數(shù)字化改造。大力培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿項目，發(fā)揮標(biāo)桿引領(lǐng)示范作用。積極推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集建設(shè)，提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)信息化水平。

面對全國制造業(yè)向質(zhì)量、效率和創(chuàng)新發(fā)展的大環(huán)境和大趨勢，佛山制造業(yè)發(fā)展中還存挑戰(zhàn)和問題，典型如佛山中小企業(yè)居多，科技創(chuàng)新與金融服務(wù)對大量的中小企業(yè)支撐力不足，創(chuàng)新驅(qū)動還層次不齊。制造業(yè)發(fā)展水平層次不齊，大量企業(yè)甚至還還停留在工業(yè) 1.0、工業(yè) 2.0 階段，制造業(yè)低端產(chǎn)能過剩與高端產(chǎn)品有效供給不足并存。

2020 年佛山市出臺《佛山市深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的若干政策措施》，將在多個方面加大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的推進力度，包括：加大力度推動工業(yè)企業(yè)上云上平臺、支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿示范項目建設(shè)、開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析建設(shè)及應(yīng)用、開展佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)、開展佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)、建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群試點、建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范基地。佛山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進將充分發(fā)揮佛山專業(yè)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)特色，推動重點產(chǎn)業(yè)集群所在地政府或園區(qū)，積極對接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商、供應(yīng)商等創(chuàng)新資源，建設(shè)具有佛山特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范基地，在機械裝備、紡織服裝、家用電器、陶瓷建材、有色金屬、新材料、新能源、模具等智能制造重點領(lǐng)域，建設(shè)基于 5G 網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，推動 5G 技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上的發(fā)展。

28.74% 的企業(yè)處于對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認識學(xué)習(xí)階段，26.44% 的企業(yè)處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)籌劃準(zhǔn)備極端，25.29% 的企業(yè)局部展開工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，6.90% 的企業(yè)已經(jīng)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)平臺。但仍有 12.64% 的企業(yè)尚未形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)意識。

唯尚家具通過數(shù)據(jù)化生產(chǎn)方式為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打造重要基礎(chǔ)，企業(yè)累計了大量數(shù)據(jù)。據(jù)統(tǒng)計，維尚家具目前每天要處理的數(shù)據(jù)達到 50 萬個。在數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，自建擁有 200 臺服務(wù)器的私有云，利用邊緣計算實現(xiàn)智能排產(chǎn)。建立數(shù)據(jù)交互機制，利用算法實現(xiàn)工廠的自我調(diào)度。根據(jù)自身的需求添加不同的參數(shù)，當(dāng) A 工廠已滿負荷生產(chǎn)時，利用智能計算可以把訂單自動調(diào)配到其他工廠。

格蘭仕通過自主創(chuàng)新，應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)線進行改造。原來需要 10 人操作管理的微動開關(guān)生產(chǎn)線在升級改造后可由一人管理兩條線。萬和集團聯(lián)合佛山電信，共同開發(fā)智能制造應(yīng)用，打造 5G 智能制造和智能產(chǎn)品，提升工業(yè)信息化應(yīng)用水平。華數(shù)機器人積極布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搭建智能決策云服務(wù)平臺，基于大數(shù)據(jù)分析模型，智能化地管理機器人。

佛山市制造企業(yè)正在抓住數(shù)字化、智能化發(fā)展的歷史時機，推進企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不同行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)在技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方面取得階段性成果。佛山部分企業(yè)通過“上云”促進全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，包括企業(yè)的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、加工、經(jīng)營、管理、銷售、服務(wù)等一系列業(yè)務(wù)。佛山正推進通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進創(chuàng)新載體從單個企業(yè)向跨領(lǐng)域多主體的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，完成創(chuàng)新流程從線性鏈?zhǔn)较騾f(xié)同并行轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新模式由單一的技術(shù)創(chuàng)新向技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新相結(jié)合轉(zhuǎn)變。進一步的，佛山正推進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全渠道、全鏈條供需調(diào)配和精準(zhǔn)對接，以數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈引領(lǐng)物資鏈，促進產(chǎn)業(yè)鏈高效協(xié)同，從更大范圍上加強制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)間的相互協(xié)調(diào)，推動佛山制造業(yè)生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展。并在數(shù)字化產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上，企業(yè)可通過原有產(chǎn)業(yè)橫向延展到其他產(chǎn)業(yè)，打造新的商業(yè)模式和發(fā)展形態(tài)。

（一）聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化設(shè)備規(guī)模占比

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，數(shù)字化設(shè)備與控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互情況并不十分樂觀，有 79.31% 的企業(yè)聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化設(shè)備數(shù)量（指與控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的數(shù)字化設(shè)備）占數(shù)字化設(shè)備總數(shù)量比例小于 50%，其中 56.32% 的企業(yè)占比小于 25%。

截至 2020 年 12 月底，納入佛山市重大項目清單的新基建項目共 45 個，計劃總投資約 631.92 億元，2020 年計劃投資約 69.72 億元。其中包含十四五期間計劃開工項目 16 個，涉及總投資約 267.57 億元。在新基建重大項目中信息基礎(chǔ)設(shè)施項目 23 個，其中 5G 信息基礎(chǔ)設(shè)施項目 2 個、數(shù)據(jù)中心項目 12 個、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目 6 個、人工智能項目 1 個，智能制造項目 2 個。美的洗滌工廠內(nèi)網(wǎng)改造等 3 個項目入選工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目。其借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備運行狀況，借助工業(yè)云平臺進行數(shù)據(jù)分析，對異常情況發(fā)出設(shè)備保養(yǎng)預(yù)警和故障預(yù)測提醒，現(xiàn)場工人及時對設(shè)備進行針對性檢查，解決以往一臺出錯必須停機檢修的問題，提高生產(chǎn)效率和效益。

△ 圖2 聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化設(shè)備數(shù)量占數(shù)字化設(shè)備總數(shù)量的比例

（二）企業(yè)數(shù)據(jù)獲取情況

現(xiàn)階段，佛山設(shè)備數(shù)據(jù)采集多停留在機器人數(shù)據(jù)層面，行業(yè)數(shù)據(jù)采集層面還有待深入，這也是行業(yè)普遍存在的問題。數(shù)據(jù)采集困難一方面來源于設(shè)備開放接口的許可程度，另一方面也源于設(shè)備不斷改造升級，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一導(dǎo)致為標(biāo)準(zhǔn)化采集建立障礙。在數(shù)據(jù)采集與分析方面，17.24%的企業(yè)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和收集的全部自動化，8.05%的企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析全部自動化，6.90%的企業(yè)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)報告視圖化。佛山部分機械制造企業(yè)在數(shù)據(jù)采集方面，通過加裝傳感器監(jiān)測設(shè)備運行時間，通過機器學(xué)習(xí)和圖像識別等方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。同時也在開展以圍邊機為切入點的下游產(chǎn)業(yè)的智能制造，對圍邊機進行進一步數(shù)控設(shè)備改造，通過增加伺服控制器，收集圍邊數(shù)據(jù)，未來實現(xiàn)“無人值守”。

△ 圖3 企業(yè)數(shù)據(jù)分析情況

（三）企業(yè)智能制造成熟度自評

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，佛山企業(yè)對自身智能制造成熟度認知不高，63.22% 的企業(yè)認為企業(yè)智能制造仍處于已規(guī)劃級，有實施智能制造愿景，能對核心制造環(huán)境進行信息化管理，具備部分滿足未來通信和繼承需求的基礎(chǔ)設(shè)施。恒力泰通過建立信息化的智能工程運行模式，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部管理的暢順，也促進企業(yè)與客戶以及供應(yīng)商的快速線上溝通和服務(wù)。在車間智能化改造實施后，在 6S 管理，班組建設(shè)以及整廠信息化進程的布局方面取得非常大的成效。

具體地，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是核心技術(shù)受制于人。盡管佛山在發(fā)展智能制造方面有了一定基礎(chǔ)，但是現(xiàn)有的智能制造裝備多集中于產(chǎn)業(yè)中下游，比如機器人產(chǎn)業(yè)以系統(tǒng)集成企業(yè)為主，減速器、伺服電機和驅(qū)動器三個方面目前存在技術(shù)瓶頸。

二是關(guān)鍵零部件依賴進口。新型傳感器、高端控制系統(tǒng)、高性能液壓件與氣動原件、高速精密軸承以及工業(yè)機器人的伺服電機、減速器和控制系統(tǒng)對外依存度很高，造成相關(guān)產(chǎn)品競爭力不足。

三是人才不足。佛山高校數(shù)量及質(zhì)量、基礎(chǔ)科研能力、重大科技專項承擔(dān)情況、專利質(zhì)量和高技術(shù)制造業(yè)產(chǎn)值等相關(guān)指標(biāo)均與佛山制造業(yè)中心的地位不符。

四是建設(shè)成本大，中小企業(yè)顧慮多。智能制造是一個系統(tǒng)工程，企業(yè)既需要相當(dāng)數(shù)量的資金購買相關(guān)的設(shè)備，還需要建設(shè)相關(guān)的數(shù)字化系統(tǒng)，也需要相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人才對這些系統(tǒng)進行運維與改造。而中小企業(yè)普遍具有資金數(shù)量少、資金流轉(zhuǎn)快、融資難的特點，動輒上百萬、幾千萬的資金投入，成為制約中小企業(yè)開展智能制造建設(shè)的短板。很多工廠舊區(qū)智能改造過程需要停止大量產(chǎn)線的生產(chǎn)運作，改造成本高昂，投資回報率較低，阻礙了企業(yè)開展智能制造的進度。因此，現(xiàn)階段佛山企業(yè)舊廠區(qū)的改造多局限于單個設(shè)備的自動化改造，但不同生產(chǎn)工序之間難以實現(xiàn)互聯(lián)互通。同時，傳統(tǒng)企業(yè)對智能制造的認識有待系統(tǒng)提升，部分中小企業(yè)對智能制造的成效和發(fā)展預(yù)期也存在一定的顧慮。