苏州制造业智能化发展的路径探讨

李东娇

(苏州高博软件技术职业学院 国际商学院，江苏 苏州 215163)

当前，新一代信息技术与制造业的不断融合，工业物联网、人工智能、云计算等新兴技术的不断发展，给传统制造业带来了革命性的影响。制造业从研发、设计到生产、流通、管理等环节都趋于网络化、数字化，使得智能化发展成为制造业发展的导向。美国、德国、日本等工业比较发达的国家积极发展智能制造，在全球范围内掀起了争夺制造业制高点的浪潮。智能化发展是全球制造业发展的重要方向，是中国制造业转型的主攻方向。随着《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《智能制造发展规划(2016—2020年)》等国家各项鼓励政策的密集出台，苏州积极响应，发布《苏州市“十三五”工业发展规划》等政策性文件，这既是经济新常态下苏州促进产业升级的战略转身，更是苏州以创新驱动制造业向中高端迈进的战略选择。

1 苏州制造业智能化发展现状分析

1.1 制造业基本情况

1) 制造业主导行业稳定发展。2017年是实施“十三五”规划的重要一年，也是苏州制造业转型升级、智能化发展的关键一年。全市制造业综合实力稳中有升，工业总产值3.6万亿元，规模以上工业总产值3.2万亿元，比上年增长10.4%。其中制造业主导行业稳定发展，规模以上工业中六大主导行业共实现产值2.12万亿元，比上年增长10.7%，高于规模以上工业总产值平均增速0.3个百分点[1]。2017年制造业六大主导行业产值、增长率及占规模以上工业总产值见表1。

2) 新兴动能持续壮大。全市制造业新兴产业产值1.62万亿元，占规模以上工业总产值的50.8%，比上年提高1个百分点，新兴产业基本占据了苏州制造业的半壁江山。六大工业新兴产业中，集成电路产业产值718亿元，增长17.2%；工业机器人产业产值227亿元，增长39.3%。高端产品产量快速增长，工业机器人产量比上年增长117.1%；3D打印设备产量增长77.8%；集成电路产量增长11.1%[1]。

1.2 制造业智能化发展基本情况

1) 制造业已基本形成智能化发展体系。苏州制造业企业已初步形成了智能化发展态势，智能研发设计应用于先进制造业，智能生产、网络化管理在智能工厂广泛应用，利用新一代网络信息技术促进制造业智能化发展已初见成效，智能化产品已广泛应用于工业、军事等领域。

2) 科研创新能力显著增强。苏州制造业企业创新能力显著提高，主要表现为：大多数大型制造业企业拥有研发机构，形成了较全面的科技创新体系和激励机制，中小企业研发机构数量迅速增加，在企业内部和行业竞争间掀起了自主创新的热潮。培养和引进科研人员数量稳步增加，2017年全市人才总量累计约260万，高技能和高层次人才近80万。其中国家“千人计划”237人，省“双创人才”782人，“姑苏领军人才”1 012人。制造业企业的自主研发成果突出，全市累计有效发明专利拥有量4.916 9万件，有效发明专利拥有量46.02件/万人，居全国领先水平。

2 苏州制造业智能化发展的主要特点

2.1 制造业企业之间的智能化程度参差不齐

随着以智能化为核心的新工业革命的到来，苏州一些大型制造业企业加快了由传统制造向智能制造的转型升级，如江苏沙钢集团有限公司以智能化工厂为平台，积极投入“工业4.0”建设，所有生产线均采用自动化控制系统，实现生产过程智能化。同时倾力打造工业互联网创新平台，形成生产过程可视化的自动化控制方式，从而达到信息化管理的目的。苏州海陆重工股份有限公司采用数字化、网络化等现代信息技术进行研发设计，注重研究废热、余热和环境保护相结合的新技术，设计制造的产品主要技术性能指标达到国内领先和国际先进水平。其中设计制造的煤化工C3分离塔直径达8 m、高度达100.3 m、质量达2 600 t，被誉为亚洲第一塔。苏州科达科技有限公司基于人工智能、大数据、物联网等技术构建视频会议、视频监控两条完整的产品线，形成了丰富的行业解决方案，生产出了近百款视频会议设备、近千款监控设备的智能终端产品。虽然大型制造业企业开启了智能化发展的实践探索，但是整体差异较大。苏州只有少数企业步入了智能化生产管理，大部分制造业企业仍然采用流水线式的大规模生产或电力驱动生产，还处在“工业 2.0”“工业 3.0”并存的阶段，整个制造业的信息化程度还处于较低的水平。

2.2 制造业智能化工作持续推进但仍处于探索阶段

苏州结合自身的产业基础，出台了一系列推动制造业发展的政策文件，以提升制造业智能化水平。《关于实施打造具有国际竞争力先进制造业基地四大行动计划的决定》提出了实施制造业发展的四大行动计划；《关于加快智能装备和物联网应用的若干政策》明确了对智能装备应用的财政资金支持，对认定的智能车间、智能工厂的资金奖励，对物联网技术开发、基地建设等的资金奖励；《关于推进软件和集成电路产业发展的若干政策》《关于促进苏州光伏产业持续健康发展的若干意见》分别对不同行业的装备制造业智能化发展明确了相应奖励；《关于打造先进制造业基地的若干措施》指明了先进制造业的发展方向。这些政策文件大多包括制造业智能化发展方向的鼓励和智能制造的试点示范应用，但从总体上看，苏州制造业智能化发展的布局仍处于探索阶段，未来的智能制造发展还在规划中。制造业的智能化发展不仅包括智能生产，还包括智能设计、智能管理等智能制造服务业及其相关产业协调发展，需要税收、法律、人才培养等方面诸多配套措施，从已出台的产业政策看，重点倾向于智能技术和智能装备发展，而在智能制造服务业、智能管理等相关产业的配套政策上还相对不足。

2.3 制造业智能化取得一定成果但关键智能技术仍存在不足

随着制造业智能化发展不断推进，苏州制造业智能技术开发取得了一定成果，如苏州东方模具科技股份有限公司的高精密长寿命高档模具柔性职能生产车间，采用机器人自动化生产流水线，具有自主发明专利的树脂砂铸造先进工艺技术。苏州宇量电池有限公司的新能源汽车方形锂电池智能生产车间的自动化电芯生产线，采用全智能无人投料匀浆系统，实现全自动焊接、热压和装配。虽然制造业智能化技术开发取得了显著进步，但关键智能技术仍存在不足，如汽车、飞机等生产装配的柔性生产线知识产权缺乏，装备制造业急需的工业机器人、智能生产车间的先进设备主要依赖进口，高端打印材料装备技术缺乏，装备制造业设计制造技术缺乏。

2.4 智能制造产业体系逐渐完善但部分环节较弱

苏州结合自身发展特色和已有制造业基础，聚焦六大产业体系引领制造业智能化发展，初步形成产、学、研相结合的产业创新体系。虽然智能制造产业体系在逐渐完善，但在智能管理、工业物联网、人才培养等方面还比较薄弱。美国“先进制造伙伴计划”和德国“工业 4.0”都注重以物联网、大数据为切入点，利用工业物联信息系统提升制造业智能化水平，将人、机器、企业和数据结合起来主导价值链流程，而苏州制造业比较注重装备制造业智能化发展，软服务、智能管理等方面相对滞后。此外，制造业智能化发展所需的高技能人才没有作为一项战略来实施，目前还没有出台相关政策文件。

3 苏州制造业智能化发展的思路和目标

3.1 战略定位和总体思路

1) 战略定位。当前，西方国家纷纷实施“再工业化”战略，苏州必须牢牢把握新一轮产业革命的重大契机，依托制造业大市的现实基础，以推进智能制造和突破关键核心技术为主攻方向，推动“苏州制造”向“苏州智造”转变。苏州要实现智能化发展成为制造强市不是一个口号，需要有具体内涵：一是要有合理的产业结构。苏州制造业规模较大，应当针对经济发展环境的变化，适时转变发展方式，努力实现由制造业自身发展带动转为依托制造业和生产性服务行业融合驱动，表现为产业间关联性高，产业链各环节联系密切，产业结构持续优化。二是要有良好的质量效益。表现为智能产品质量优异、附加值高，智能化生产水平突出、运营能力强。三是要有可持续发展的能力。表现为能源依赖度低，走绿色化发展道路，拥有较强的自主创新能力，实现动力转换，带动制造业向智能化方向升级。

2) 总体思路。基于制造业发展的环境和智能化发展的现状，苏州应积极探索“科技引领智能制造”，打造具有世界影响力的制造业科技创新高地，构建创新能力与国际接轨、研发活力与世界同步的创新中心，形成与上海错位发展、具有苏州特色优势的智能制造发展格局。推动新一代信息技术与制造业深度融合，探索制造业智能化发展模式，培育一批具有全国乃至世界影响力的智能制造企业。

3.2 发展目标

以智能化作为制造业发展的主攻方向，推动苏州制造业迈向产业链中高端，积极抢占产业制高点，使“苏州智造”在全国乃至世界占有一席之地，具体表现为：创新能力提升，企业科研经费占主营业务收入比例提高，有效发明专利数量增加，科研人员数量增加；培育具有自主品牌的龙头企业，提升智能产品质量，使其达到国际先进水平；产业结构趋于合理，智能化新兴产业产值的占比提高，高新技术企业数量增加；提高信息化和工业化融合度，宽带普及率，数字化研发设计工具普及率和关键工序数控化率。

4 苏州制造业智能化发展的路径探讨

4.1 顶层设计

美国、德国、日本等工业发达国家在以智能化推动制造业升级发展的过程中，都建立了顶层设计来规划其发展，并出台了一些配套政策[2]。苏州也发布了相关政策文件，规划了苏州制造业的大致发展方向。在新形势下，苏州还应该借鉴发达国家和国内先进城市制造业智能化升级的发展思路，结合苏州自身特点和优势，健全智能化发展的顶层设计，尤其应做好相关配套政策实施，如制造业企业智能化升级的税收优惠政策，智能制造专用性人才培养体系建设，适合制造业智能化发展的监管制度等。

4.2 技术创新

技术创新是产业持续发展的根本途径，是智能化发展的核心要素，制造业智能化发展的基础是智能制造技术的开发与应用。技术创新是通过高新技术对传统制造业企业的生产设备进行升级与改造，结合企业自主研发，保持技术研发领先地位，实现产业飞跃。苏州制造业企业大多重视技术创新，部分企业已有一定突破，并取得相关成果。

苏州固锝电子股份有限公司持续致力于半导体整流二极管等相关领域自主研发，公司从产品研发到生产、封装，产业链的各个环节均有自主知识产权。2017年公司申请专利41项，其中国家专利38项(发明专利30项、实用新型8项)，国际专利3项，累计有效专利达157项。创元科技股份有限公司在洁净环保领域拥有自主研发的智能产品，其产品应用于我国重点国防工程和军用项目，为战略性新兴产业提供了装备产品和关键技术，公司在自主研发、专利申请等方面均领先国内同行。苏州东山精密制造股份有限公司以技术创新为动力，自主研发体系健全，能够有效激励研发人员进行技术创新，研发团队热情高涨，为公司智能化发展注入强大动力。公司通过长期技术创新、自主研发，已经拥有智能互联的先进技术，能够根据客户的具体需求进行研发、生产和服务，既提高了公司的市场竞争力，又推动了公司智能化发展。

4.3 产业模式转变

制造业智能化、数字化、网络化技术的应用，直接催生制造业企业产业模式的转变和创新。目前，制造业企业产业模式转变促进智能化发展主要有两种：

1）制造业企业从传统的大规模流水线转向规模化定制生产。江苏新美星包装机械股份有限公司提供的产品多数属于大型生产设备，这种产品具有专用性，客户对产品的需求没有统一标准，如果采用大规模流水线式的生产模式，难以满足客户对产品多样化的需求。公司采用定制化生产模式，根据订单进行生产，同时在国内外大多采用直销模式，即由公司与客户直接洽谈并签订合同。公司在生产、经营等方面的创新，提高了其智能化水平，巩固和提升了市场竞争地位。

2）制造业产业形态从生产型向服务型转变，形成与服务业相融合的新产业形态。制造业智能化发展主要依赖工业物联网技术的发展，将生产型制造业与相关产业紧密结合，生产型制造业实现创新和发展必将与相关产业互相依赖。苏州已有制造业企业开启了这种模式，如江苏永鼎股份有限公司早期从事通信电缆的制造，经过创新发展，利用新一代信息化管理技术，依托工业互联网平台，提升公司智能运营和管理水平，实现公司通信科技业务从单纯提供系列产品到为客户提供系统解决方案的跨越。江苏永钢股份有限公司一方面依托智能化生产车间提高产品的生产效率和质量；另一方面积极构建智能服务平台，由向客户提供产品转而为客户提供多元化服务。江苏亨通光电股份有限公司在智能电网等领域拥有高端技术，除了自主创新提升产品科技含量外，还非常重视智能化运营和服务管理方式，采用“产品+运营+服务”的方式开拓国际市场，为客户提供高技能、定制化服务。江苏吴江中国东方丝绸市场股份有限公司实施多元化经营，业务涉及纺织、物流、电力、热能、信息等行业，通过智能化升级改造，构建以市场为导向的综合服务运营模式，公司内部各业务板块相互促进，为客户提供多种服务方式。

4.4 智能工厂和智能生产带动智能发展

建设智能工厂作为制造业智能化升级的载体[3]，重点是机器设备、物联网信息系统、制造软件系统的智能化，如苏州凡塞特材料科技有限公司在日本设立技术研发中心，在张家港建立自主研发创新平台，打造了“触摸屏用OCA光学胶智能生产车间”，生产过程体现了新一代物联网技术的应用，人、机器、产品之间建立了网络互通，促进了企业智能化发展。苏州胜利精密制造科技股份有限公司通过智能化升级，建立了“笔记本电脑结构件智能组装车间”，该智能车间将人从单调的机械操作流程中解脱出来，利用工业机器人进行生产，生产过程中数据透明，便于数据分析和智能管理，既提高了生产效率，又提升了产品质量，充分体现了公司智能化生产和解决问题的综合实力。友达光电(苏州)有限公司的友达光电S01智能车间设备生产、产品在线监测均实现了自动化，现场质量管理信息化程度较高，公司持续致力于产品的终端检测自动化、生产过程的大数据体系建立，为未来设备的智能运维、制造工艺优化、品质提升奠定了基础。