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全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨數(shù)字化新機遇
來源：高新院 achie.org 日期：2022-01-24 點擊：次
在新一代數(shù)字技術推動下，全球加速邁進數(shù)字經(jīng)濟時代。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化是數(shù)字經(jīng)濟的兩大內(nèi)容，在互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時，涉及產(chǎn)業(yè)領域更多、市場規(guī)模更大、結構層次更深的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化也在如火如荼推進，成為數(shù)字經(jīng)濟未來發(fā)展的重要方向。
在新冠肺炎疫情嚴重沖擊全球經(jīng)濟的背景下，越來越多的產(chǎn)業(yè)通過加快數(shù)字化轉型，推動數(shù)字技術和實體經(jīng)濟深度融合，從而獲得新發(fā)展動力。
數(shù)據(jù)成為關鍵生產(chǎn)要素
數(shù)據(jù)本身具有經(jīng)濟價值，能提高資源利用效率，直接帶來經(jīng)濟效益。
在韓國三星電子半導體車間，許多箱子沿著上空軌道不停穿梭。利用自動運輸OHT系統(tǒng)，機械臂可以自動搬運裝有半導體晶片的箱子，完成一道道工序的加工，速度迅捷，秩序井然，不會發(fā)生沖撞。同“空中軌道”的繁忙相比，車間的地面則顯得有些冷清，偶有一兩名技術人員在設備間踱步。“生產(chǎn)線上數(shù)千臺生產(chǎn)設備的運行信息都會實時顯示在辦公室的電腦上，技術人員對這些信息進行監(jiān)控，并確保設備正常運行。”工作人員介紹。
像這樣的數(shù)字化工廠正不斷涌現(xiàn)。中國信息通信研究院發(fā)布的《全球數(shù)字經(jīng)濟白皮書》顯示，2020年，在測算的47個國家中，數(shù)字經(jīng)濟增加值占GDP比重為43.7%，其中產(chǎn)業(yè)數(shù)字化是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的主引擎，占數(shù)字經(jīng)濟比重為84.4%，呈現(xiàn)出占比持續(xù)提升的趨勢。這意味著，在全球范圍內(nèi)，數(shù)字技術和數(shù)據(jù)資源正從更深層次、更廣領域加速擁抱實體經(jīng)濟。
當前人類社會發(fā)展面臨的土地、資源、能源和環(huán)境約束加大，經(jīng)濟增長需要激活新動能。隨著數(shù)字技術不斷成熟，數(shù)據(jù)成為繼土地、勞動、資本等之后人類又一重要生產(chǎn)要素。“數(shù)據(jù)本身具有經(jīng)濟價值，作為生產(chǎn)要素參與生產(chǎn)活動，能夠提高資源利用效率，直接給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。”中國社會科學院工業(yè)經(jīng)濟研究所研究員李曉華指出。
以新能源產(chǎn)業(yè)為例，數(shù)字技術的加入能夠有效提高可再生資源的利用效率。英國帝國理工學院的一個科研團隊利用大數(shù)據(jù)模擬風力發(fā)電場的發(fā)電過程，發(fā)現(xiàn)當所有風車都處于運行狀態(tài)時，前列風車葉片產(chǎn)生的氣流會影響到后面風車的工作效果。如果按照大數(shù)據(jù)給出的建議確定風車安裝的位置，并有選擇性地開啟部分風車，發(fā)電效率反而大大提升，發(fā)電成本也會大幅下降。
“數(shù)據(jù)對其他要素具有替代作用，能夠優(yōu)化生產(chǎn)要素的投入結構，改變生產(chǎn)函數(shù)，并在此過程中要求企業(yè)對產(chǎn)品架構、生產(chǎn)流程、價值鏈組織方式等進行全面改革。”李曉華解釋說，作為一種生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)還具備很多優(yōu)勢特征，比如低邊際成本、可復制、可共享、可不斷生成和供給，“取之不盡、用之不竭”，能克服傳統(tǒng)生產(chǎn)要素的資源總量限制，具有規(guī)模報酬遞增特性。
由于與生產(chǎn)力進步息息相關，各國政府對產(chǎn)業(yè)數(shù)字化高度重視，出臺了一系列戰(zhàn)略和政策。比如，美國“先進制造業(yè)伙伴計劃”、德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略、日本“超智能社會（社會5.0）”戰(zhàn)略等。疫情防控期間，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的緊迫性更加凸顯，多國加大政策引導力度，如歐盟2021年發(fā)布《2030年數(shù)字指南針：數(shù)字十年的歐洲之路》，提出要促進企業(yè)全面數(shù)字化轉型，目標是到2030年，75%的歐洲企業(yè)使用云計算服務、大數(shù)據(jù)和人工智能，超過90%的中小企業(yè)至少達到基本的數(shù)字化水平。
數(shù)字化推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級
積極探索適合自身的數(shù)字化路徑，“燈塔工廠”等領軍者率先垂范。
相對于互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)，消費品、工業(yè)品制造等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)如何進行數(shù)字化轉型？科爾尼管理咨詢公司認為，傳統(tǒng)企業(yè)擁抱數(shù)字化轉型時，在戰(zhàn)略層面應當基于自身業(yè)務，將數(shù)字化戰(zhàn)略與公司愿景及業(yè)務戰(zhàn)略進行銜接，讓自身主業(yè)插上數(shù)字化的翅膀。
在歐洲傳統(tǒng)工業(yè)強國德國，西門子公司曾在漢諾威工業(yè)博覽會上展示了一個啤酒行業(yè)的案例。
在過去幾百年間，基于“啤酒純凈法”釀造的德國啤酒廣受歡迎。一杯啤酒要經(jīng)過10多道工序，高水平釀酒技師一直是產(chǎn)品質量的重要保證。不過人力操作存在不確定性，特別是在啤酒工業(yè)早已全球化的當下，同一品牌的啤酒如何在全球不同工廠實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，保持相同口感和質量，并且根據(jù)市場變化快速做出調整，一直是行業(yè)的巨大挑戰(zhàn)。
西門子研發(fā)的食品飲料全集成控制系統(tǒng)BRAUMAT，能讓技術人員精確控制糖化和發(fā)酵過程中的時間、溫度、壓力、濃度、電導率等眾多參數(shù)，還可以掌控最后的貯存、過濾、灌裝環(huán)節(jié)。借由這套系統(tǒng)，只需要幾名操作員在屏幕前，就可以每小時產(chǎn)出10余萬瓶啤酒，生產(chǎn)效率大幅提高。
與此同時，系統(tǒng)收集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，借由西門子工業(yè)云MindSphere，可以在該啤酒品牌全球任何一個工廠實時共享，以實現(xiàn)產(chǎn)品質量統(tǒng)一。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，系統(tǒng)還會及時報警，減少了停機和維修的時間。
通過數(shù)字孿生技術，生產(chǎn)前的設廠流程也能實現(xiàn)數(shù)字化。戴上VR眼鏡，在虛擬的操作臺前，管理者能夠調節(jié)各項工序參數(shù)，定制生產(chǎn)流程，調整設備擺放位置與管線布局，以更好地利用廠房空間，節(jié)約建材和能源。
“擁抱數(shù)字化的啤酒廠，可以利用實時數(shù)據(jù)分析改進生產(chǎn)管理，通過遠程監(jiān)控和錯誤預防降低設備維護成本，借助流程軟件精準確定峰值生產(chǎn)力和產(chǎn)品質量。由于生產(chǎn)經(jīng)理的盲點減少了，他們可以更容易地規(guī)劃流程并顯著提高生產(chǎn)力。”德國啤酒行業(yè)數(shù)字化專家施尼伯格說。
目前，基于數(shù)字化技術的釀造過程控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于德國啤酒行業(yè)。據(jù)了解，BRAUMAT系統(tǒng)的第一代版本誕生于1983年，目前已經(jīng)升級到第八代，可以提供標準和精簡2種版本，后者適用于小型和精釀啤酒廠。從自動化到數(shù)字化，德國形成了以西門子為代表的超大型技術供應商開拓數(shù)字化技術和市場，帶動中小企業(yè)跟進的發(fā)展態(tài)勢。
全球來看，還有不少在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化方面率先垂范的領軍者。自2018年開始，世界經(jīng)濟論壇與麥肯錫公司在全球發(fā)起評選“燈塔工廠”項目，尋找制造業(yè)數(shù)字化轉型的典范，目前已有來自全球各地22個行業(yè)的90家工廠入選。這些“燈塔工廠”廣泛分布于消費品、汽車、家用電器、鋼鐵制品、醫(yī)療設備、制藥、工業(yè)設備等多個領域，積極探索適合自身的數(shù)字化路徑，展現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型的巨大潛力。
數(shù)字技術不斷釋放價值
數(shù)字經(jīng)濟紅利將從經(jīng)濟效益最顯著的產(chǎn)業(yè)部門和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)逐步擴散。
聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織在《2020年工業(yè)發(fā)展報告：數(shù)字化時代的工業(yè)化》中指出，先進數(shù)字化制造技術可以提升企業(yè)利潤和資本利用率，增強環(huán)境可持續(xù)性。報告同時指出，先進數(shù)字化制造技術的擴散在各經(jīng)濟體和各行業(yè)之間存在分布不均，十大領先經(jīng)濟體擁有先進數(shù)字化制造技術90%的專利，且僅有少數(shù)制造企業(yè)正在采用先進數(shù)字化制造技術。
生產(chǎn)線的數(shù)字化改造，服務器的租用，軟件的開發(fā)……企業(yè)要數(shù)字化轉型，成本投入是門檻。“當前，高成本是阻礙產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重要因素。企業(yè)在應用數(shù)字技術時要考慮投入產(chǎn)出比，各國在擁抱產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的過程中，應注重將其首先運用在經(jīng)濟效益最顯著的產(chǎn)業(yè)部門。”李曉華表示。
一些企業(yè)應用數(shù)字技術的經(jīng)濟效益已經(jīng)顯現(xiàn)：在電力行業(yè)，加拿大的布魯斯電力公司在使用Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字平臺后，核電設備運營效率大幅上升，設備穩(wěn)定性得到提高，平均發(fā)電價格下降30%；在航空業(yè)，通用電氣航空集團通過將大量傳感器安裝在飛機發(fā)動機上，運用人工智能技術對發(fā)動機數(shù)據(jù)進行實時分析，能夠提供可靠的維護、故障提前排除等服務，避免發(fā)動機出現(xiàn)突發(fā)性故障；在光伏行業(yè)，保利協(xié)鑫在生產(chǎn)厚度僅0.2毫米的光伏電池原料多晶硅片時，利用大數(shù)據(jù)和人工智能分析得到最優(yōu)參數(shù)，進而對生產(chǎn)線進行優(yōu)化，使良品率提高了一個百分點，一年能節(jié)省1億元人民幣的成本……
同時還應看到，與有實力的大企業(yè)相比，中小企業(yè)受限于人才、資金、技術等條件，數(shù)字化轉型相對滯后。“由于數(shù)字化是生產(chǎn)率和工資增長的重要驅動力，這些差距加劇了不同人群、公司以及地區(qū)之間的不平等。”經(jīng)濟合作與發(fā)展組織在2021年發(fā)布的《中小企業(yè)數(shù)字化轉型》報告中指出，對許多公司來說，最大的挑戰(zhàn)是邁出第一步。一旦開始向數(shù)字技術過渡，強勁的技術互補性會推動數(shù)字技術進一步應用。為邁出這一步，中小企業(yè)可以充分利用外部系統(tǒng)、支持和建議。
中小企業(yè)的數(shù)字化轉型已引起不少國家政府關注。德國中小企業(yè)數(shù)量占比超過99%，在政府支持下，德國已成立25個工業(yè)4.0能力中心，多個聯(lián)邦州建立了工業(yè)4.0前沿集群，為中小企業(yè)解決智能化升級中遇到的技術和安全問題。“在工業(yè)4.0技術和服務的規(guī)劃和應用方面，德國政府在政策、技術、資金等方面為中小企業(yè)的數(shù)字化轉型提供了實際支持。”德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署工業(yè)4.0領域專家夏爾瑪介紹。
疫情防控期間，數(shù)字化轉型速度空前加快。以營銷和行政管理為切入點，許多中小企業(yè)正在更多地使用數(shù)字技術，電子商務、遠程辦公、數(shù)字化營銷都在快速普及。“數(shù)字經(jīng)濟是大勢所趨，隨著技術不斷發(fā)展，成本不斷下降，數(shù)字經(jīng)濟紅利將從經(jīng)濟效益最顯著的部門逐步擴散到其他部門，從產(chǎn)業(yè)鏈的一個環(huán)節(jié)推廣到其他環(huán)節(jié)，最終推動各個產(chǎn)業(yè)部門的數(shù)字化水平不斷提高。”李曉華表示。
