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新型工業化內涵及評價指標

發布時間:2023-8-29     來源:中國儀器儀表行業協會    編輯:衡格格    審核:張經緯、王靜

趙敏 1,4 朱鐸先 2,3,4
(1. 英諾維盛(北京)新技術發展有限公司,北京 100083;
2. 北京蘭光創新科技有限公司,北京 100085;
3. 機智互聯(北京)科技有限公司,北京 100085;

4. 泰安市人民政府智能制造產業專家委員會,山東泰安 271001)

黨的二十大報告提出,到2035年基本實現新型工業化;強調堅持把發展經濟的著力點放在實體經濟上,推進新型工業化,加快建設制造強國。這為我國工業和信息化事業發展指明了前進方向。新型工業化的提出、發展和內涵演變是一個長期的過程。若要較好地理解新型工業化,就要理解工業化的基本內涵和內在發展邏輯,理解當年的新型工業化與今天的新型工業化之間的差異,才能準確地把握今天的新型工業化的基本定義和內涵,抓好今天的新型工業化建設。

一、工業化的內涵、要素和發展路徑

人類社會經歷了原始社會、農業社會、工業社會階段,正在一步步地向數字社會和智能社會發展。工業化是一個國家擺脫農業社會發展模式的束縛、走向工業社會的一個發展歷程。近百年的國內外工業發展史證明,工業具有“一業定乾坤”“一業興百業”的關鍵作用。

工業化是一個國家各行各業走向現代化、成為工業強國的必由路徑。沒有強大工業基礎作為支撐的國家,即使看起來國家很富有,經濟很發達,但本質上都不能算是強國。

通俗地理解,早期工業化的基本模式是,用機器生產越來越多的工業品,越來越多的工作使用機器完成,讓工業GDP的占比越來越高。但是,工業化的內涵、要素、發展路徑和約束條件,其實一直在不斷發展演變。

(一)工業經濟時代的發展模式

傳統工業化發展模式造就了工業經濟。工業經濟是對“地、機、勞、資”等生產要素(或資源)進行占有和配置的經濟形式。在傳統經濟發展邏輯下,加強對“地、機、勞、資”生產要素的投資,即多拿地建廠,多購買機器,多招工,多投錢,都可以增加工業經濟總量。

地(土地),工業用地在很多地區,仍然可以有比較豐富的供給。但是在今天,有些城市或地區已經沒有多少可用的工業用地,土地已經成為制約工業發展的短板。

機(機器、設備、儀器等),以金屬和非金屬材料構成的物理實體機器,通過旋轉、耗能、做功,實現某些特定功能。但是這些物理實體機器沒有信息和數據的輸入輸出,屬于“人工愚蠢”系統,無法與人形成默契、良好的作業配合。過去兩百多年,人類不得不用人的智能來彌補機器的愚蠢,在難以克服的時空限制和物理屏障中,艱難地提高著生產效率。

勞(工人、員工、職員等),當機器變得更加先進后,對工業現場的人的技能要求、穩定要求甚至心理要求變得越來越高。在企業勞力方面至少要考慮三個變化:第一,在65后至75后老員工退休前或返聘后,如何以較低的技能操控越來越先進的機器;第二,95后至00后員工是數字原生一代、觸屏一代,他們喜歡新生事物,勇于探索,個性化強,如何讓他們留 在工業現場安心工作,是一個值得深入研究的重要問題;第三,日趨智能的人造系統正在不斷形成“數字勞力”(如軟件機器人、AI 系統等),如何用“數字勞力”來合理地替代人、輔助人、激勵人,是企業領導不得不面對的新問題 。

資(資金),在傳統工業化模式下,大量投入資金通常都會起到擴大再生產的作用。但是在今天,資金投入產出比正在變得越來越低,并不是投入了就一定有回報,甚至有不少投入資金打水漂的情形發生。

(二)知識經濟時代的發展模式

20世紀90年代,我國進入知識經濟時代。知識經濟與工業經濟的顯著區別是,知識經濟是在工業經濟基礎上,把知識作為生產要素,對其進行生產、分配、應用和創新的經濟形式。雖然在工業經濟時代人們也認為知識很重要,但是并沒有把知識作為生產要素看待。

千百年以來,知識以“紙介質+人腦”的傳統碳基載體形式進行存儲和傳播。碳基知識在管理上、傳承上,尤其是在傳播和復制上,受到時空限制和物理屏障的嚴重制約,一旦空間較大、時間較長、屏障較多,都會限制、扭曲甚至切斷知識的傳播與分享。

高技術企業與組織必定是高知識密度場所。在今天,無論是人還是機器,都需要有豐富且正確的知識作為支撐,才能做好科研、生產、運維和運營業務。同時,產品中所附加和固化的知識含量也越來越高。

如何把碳基知識轉化為硅基知識,讓知識成為企業數字資產,是關乎企業和組織生存與發展的首要任務。

(三)數字經濟時代的發展模式

202049日,《中共中央 國務院關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》將“數據”作為一種新型生產要素寫入文件,與土地、勞動力、資本、技術(即知識)等傳統要素并列。

數字經濟以數據為生產要素,強調基于比特數據,有效地應用各種形式的數字化數據、信息、知識來實現智能決策,對企業業務進行賦能、放大與創新,形成數字資產和數字生產力,并基于數字生產力不斷解放人的生產力,重塑人類社會結構和組織結構,為工業發展創造更大、更新、更優的價值。

我們今天處于一個工業經濟、知識經濟、數字經濟“三型并存”、多模共舉、融合發展的時代。中國經濟發展路徑:工業經濟→知識經濟→數字經濟。工業經濟是基于“地、機、勞、資”物質化要素的基礎型經濟模式,知識經濟是基于非物質化要素的品質型經濟模式,數字經濟是基于非物質化要素的數據賦能型經濟模式。固化的碳基知識具有較高產品溢價,數字化的硅基知識具有較強的杠桿與創新作用?!氨忍財祿?/span>+知識”構成了推動經濟發展的新動能。

(四)數字經濟與實體經濟融合發展

長期以來,國內很多地方仍然在重復以“地、機、勞、資”為生產要素的工業經濟發展模式,就連以知識為生產要素的知識經濟都較少涉及。

伴隨工業要素發展與更新,傳統的實體經濟發展模式遇到了無形的、難以突破的“天花板”,粗放的、“攤大餅”式的工業發展模式已經變得越來越低效,無法滿足今天快速、高質量發展經濟的需求。

電腦或機器中的數據被明確作為發展經濟的生產要素之后,數字經濟成為一種新生、強大、具有“超級杠桿”作用的經濟形式。數字經濟與實體經濟,并非截然分開,而是融合發展。實體經濟孕育了數字經濟,數字經濟賦能了實體經濟,二者相互賦能,相得益彰,創新空間無限,未來將會形成一種嶄新的“數物經濟”甚至是“全域經濟”。

今天的新型工業化基本發展模式是,越來越多的工業品具有了數物融合系統,機器趨于智巧、聰明,越來越多的機器可以自主工作,為企業生產提質增效,使工業趨于高級化,產品趨于服務化。

新型工業化并不是一個新術語,而是已經出現了二十多年的“老術語”。二十多年前的“新型工業化”與今天的“新型工業化”看似術語相同,實則具有不同內涵。本文用“當年的新型工業化”與“今天的新型工業化”區分二者。

二、當年的新型工業化內涵

黨的十六大提出新型工業化道路,它是特指中國特色的工業化發展道路,而并非其他國家的工業化發展道路。當年的新型工業化,與信息化同路而行。信息化是當年新型工業化中的重要內容。

從定義上說,當年的新型工業化是堅持以信息化帶動工業化,以工業化促進信息化,從而實現科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢能充分發揮的工業化。這是從我國當時的實際情況出發,汲取世界各國工業化經驗和教訓,立足于當時經濟科技發展水平,確定的一條充分發揮自己比較優勢和后發優勢的新型工業化道路。

當年的新型工業化在發展上有五個特點:①科技含量高;②經濟效益好;③資源消耗低;④環境污染少;⑤充分發揮人力資源優勢。

今天來看,~ ④仍然適用,但術語上有所調整,例如④調整為綠色環?;颉半p碳”目標等。

與時俱進是發展經濟的原則,實事求是是治理國家的標尺,而按照客觀規律辦事是工業發展的宗旨。今天的新型工業化與當年的新型工業化已經有了較大不同,出現了不少新特征。

三、今天的新型工業化評價指標

本文提煉總結了今天的新型工業化的10個特征。

(一)以賽博物理系統(CPS)為核心的“兩化”融合機理

2002 年提出的“兩化”融合經過了一系列內涵演變,從“帶動促進版”到“經營管理版”,再發展到“深度結合版”,最終在2021年發展到“深度融合版”,一字之變,本質提升。

此前“兩化”融合雖然實施了二十年,但絕大多數企業或組織并未領悟到,賽博(C)系統與物理(P)系統之間的融合是進入新世紀后工業發展的基本路徑,融合之后形成的CPS是新工業革命關鍵使能技術。不聚焦CPS的“兩化”融合,始終不得要領,聚焦CPS的“兩化”融合,方能務實落地?!?/span>CP互聯互通,以PC,以CP,以CP”,CPS數量可作為評價新 型工業化的指標之一。

(二)機器趨于自主運行

因為傳感器、芯片、軟件、網絡的不斷融入,物理實體機器包含越來越多 CPS,具有越來越強的“感知—分析—決策—執行”能力,生產設 備和產品越來越自主,各種形式的無人設備越來越普及,上層管理信息系統獲得的數據越來 越實時和真實,數據驅動決策,系統優化業務,人逐漸離開系統回路。生產設備和產品自主決策的程度,或者說黑燈工廠、無人工廠、未來工廠的數量,成為評價新型工業化的指標之一。

(三)產品和生產設備聯結入網

過去產品和設備獨立工作,今天產品和設備相互聯網,要么產品和設備包含網絡,要么產品和設備本身即網絡,由此形成設備物聯網、工業互聯網。因聯結而實現遠程控制,因聯結而形成群體智能,因聯結而提供優質服務。工業互聯網的發展與應用程度已成為評價新型工業化的指標之一。

(四)以數據為代表的新生產要素成為重要競爭力

一是越來越多的工業數據,這些數據來自工業設備,經過工業軟件計算、賦能之后,最終回饋到工業終端,驅動設備精準而智能地運轉。這些數據具有被反復應用和形成業務洞察的能力。

二是越來越多的產品或裝備,不再僅由實體零件構成,而是增加了很多由軟件構成的“軟 零件”(或“軟裝備”)。軟零件給產品帶來的改變, 即增軟件,增功能;減軟件,減功能;改軟件,改功能;優軟件,優功能。

三是越來越多的數字孿生體,改變了產品研發與生產的過程和邏輯。例如,早年產品研發從產品的物理實體開始做起,今天產品研發往往從產品數字孿生體開始做起,在數字空間 把產品數字孿生體研制并驗證成功后,才在物理空間開始制造實體零件。當人和機器的數字孿生體越來越多時,就會出現數物融合、虛實共生的工業元宇宙。

工業數據、軟零件以及數字孿生體都是企業寶貴的數字資產,它們的數量與質量已成為評價新型工業化的指標之一。

(五)知識工作者主導企業生產

一是企業內技術和技能人才比例顛倒。今天的新型工業化會逐漸呈現白領技術人才越來越多、藍領技能工人越來越少的趨勢。過去工程師與工人的比例為1:10,未來工程師與工人的比例可能為10:1,由于機器自主地生產產品,照看機器的工人越來越少,進行專業生產和應 用知識的工程師則會越來越多。

二是企業利用了更多的外部知識工作者。

基于工業互聯網,企業能夠充分發掘外部“人智” 資源,實現社會化協作,跨時空形成額外的巨大產能。

企業內部技術和技能人才比例與雇用外部知識工作者的數量成為評價新型工業化的指標之一。

()層出不窮的新業態    

產品和機器中的“軟零件”、所產生的數據以及數字孿生體越來越多,因此經營這些“軟零件”以及數據、數字孿生體之類“軟產品”的企業也越來越多,這是完全不同于過去經營“硬產品”的新業態。新業態層出不窮,是企業數字化轉型的重要標志。新業態的有無和業務覆蓋面的多少成為評價新型工業化的指標之一 。

(七)數據解構/重構物理系統,消除不確定性,穿透物理屏障

今天的新型工業化以軟件中的算法和規則為數據的自動流動、知識的智能流動加速,從而消除系統的不確定性,以數據穿透物理屏障,打破制約工業發展的天花板,讓經濟發展模式從工業經濟、知識經濟模式快速過渡到數字經濟模式,由此而獲得無限增量空間。以數字技術消除系統不確定性,增加業務可視性和可控性,成為評價新型工業化的指標之一。

(八)面向可持續發展的綠色制造

綠水青山就是金山銀山。企業利用諸如云化工業軟件、數字孿生、人工智能、增材制造、預測性維護等新一代工信(工業和信息)技術,實現智能研發、智能生產、智能管理、智能服務等,減少試制次數,降低廢品率,減少物資浪費,降低碳排放等,實現低碳、綠色、人與環境友好的研發、生產與服務,向綠色轉型要出路,向生態產業要效益,實現人與社會、環境的和諧、健康、可持續發展。節能環?;?/span>“雙碳”指標成為評價新型工業化的指標之一。

(九)以人為本的科學管理與商業合作

企業內基于新一代工信技術和“以人為本”思想,將員工從重復、繁重、有害的工作中解放出來,65后至75后老員工在數字化技術輔助下有效拓展勞動技能,95后至00后年輕員工在工廠穩定工作,全體員工共建真誠、快樂、高效、富有創造力的企業文化,為客戶提供高效、高質、高滿意度和低成本的產品和服務;企業間通過工業互聯網生態系統,發揚利他精神、合作共贏的新型工業文明,與客戶和上下游合作伙伴緊密合作,共建和諧共生的生態圈。企業內以人為本的管理制度細則和落實程度,承載這些制度與理念的相關數字化系統建設的完善程度,企業間誠信合作、深度協同的程度,成為評價新型工業化的指標之一。

(十)其他特征

當年的新型工業化特征~ ,仍然可以沿用。

綜上所述,可以用上述10個特征形成一整套系統化的評價指標,來評判今天的新型工業化在某地區、某產業鏈或某企業的發展情況。

四、新型工業化與數字化轉型的關系

從發展方向上看,新型工業化與數字化轉型目標是一致的。新型工業化更多強調經濟層面的高質量發展,強調工業以數字化、智能化、綠色化等為特征的新型發展方向和轉型形態,是整個工業層面的發展、演進與變革;數字化轉型更多強調企業層面,以降本提質增效為中心,全面提升企業競爭力,是企業和組織的發展、演進與變革。兩者的共同目標都是通過新一代工信技術推動工業企業高質量發展,提升企業 與產業競爭力。

從發展過程上看,新型工業化與數字化轉型兩者是相輔相成、相互促進的:

一方面,新型工業化既是企業數字化轉型的發展目標,又是企業數字化轉型的總體框架。隨著新型工業化的發展,市場競爭和消費者需求將日新月異,企業必須根據新型工業化發展趨勢,通過數字化轉型打造自己的組織、管理與技術手段,以快速適應市場和消費者變化??梢哉f,新型工業化也是企業數字化轉型的約束條件和外在動力。

另一方面,數字化轉型既是企業發展的基本邏輯,也是推進新型工業化發展的必由之路。前面總結的新型工業化10個特征及評價指標,前9個都建立在數字化技術基礎之上,企業通過數字化技術實現降本提質增效、創新服務模式,實現數字化轉型,進而推動產業升級、提升經濟發展質量和經濟效益,為新型工業化提供新的增長點和競爭優勢,推動新型工業化的發展。

新型工業化為企業數字化轉型指明了大方向,構建了轉型框架,增加了外部牽引力,創造了良好的發展環境;企業數字化轉型則是找到了業務新增長點,夯實了產業數字化基礎,增強了內生驅動力,讓企業順暢地走上新型工業化坦途。

五、小結

工業化是一個國家從弱國走向強國的必由之路。工業化的內涵、要素、發展路徑和約束條件一直在不斷發展演變。中國的工業化實踐有著不同于任何一個國家的特殊性和創新性。

在中華大地上,今天的新型工業化,與20年前的新型工業化相比,在內涵、要素、發展路徑和約束條件上都發生了巨大改變。以CPS為核心的“兩化”融合機理、機器趨于自主運行、產品和生產設備連接入網、以數據為代表的新生產要素、知識工作者主導企業生產、層出不窮的新業態、數據解構/重構物理系統、面向可持續發展的綠色制造、以人為本的科學管理與商業合作等,已經成為今天的新型工業化的主要特征,由此而形成的評價指標,將對新型工業化的發展起到引領和規范作用。

作者簡介

趙敏(通信作者),英諾維盛(北京)新技術發展有限公司執行董事,走向智能研究院執行院長,工業軟件工程化技術及應用工信部重點實驗室學術委員會委員,正高級工程師,研究方向:兩化融合、智能制造、工業互聯網、工業軟件,TRIZ 創新方法;

朱鐸先,北京蘭光創新科技有限公司、機智互聯(北京)科技有限公司創始人、董事長,高級工程師,研究方向:智能工廠、數字化車間系統、工業軟件、工業互聯網。

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