佛山智能制造發展系列研究二

文/畢得

清華大學互聯網產業研究院

佛山近年來面臨東莞的產業競爭，深圳的人才競爭，面臨的產業發展壓力增大。佛山市中小企業較多，產業靈活度高、產業配套齊全，但也缺乏具有規模以上以及產業鏈整合能力強的大企業，根據調研，佛山市 2019 年產值 10 億元以上企業僅占被調研企業的 6.90%。小型企業在制造業企業中占主導地位的局面導致佛山市缺乏龍頭企業的帶動和集聚效應，導致部分資源的有效利用率低，甚至閑置和浪費，從而使得佛山地區制造業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，但先進制造業企業較少，未來，全力推動先進制造業的快速發展是佛山市制造業轉型升級的關鍵點。

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

佛山制造業結構仍需優化。佛山的制造企業主要集中于產業鏈中低端，產業結構比較單一，生產出的產品處于價值鏈低端的比重較大，先進制造業短板明顯。以 2018 年數據為例，佛山先進制造業占規模以上工業增加值比重為 49.0%，廣東省為 56.4%，深圳高達 72.1%；高技術制造業方面，佛山僅增長 1.7%，占規模以上工業增加值比重為 9% 左右，低于廣東的 31.5%，與深圳的 67.3% 差距明顯。同年，相較于同樣經歷制造業升級轉型的東莞也處于落后位置，東莞高技術制造業增加值增長 11%，占規模以上工業增加值比重為 39.5%。

佛山企業對自身智能制造認知和實踐還需系統提升。調研對象中不足五分之一的企業已經制定智能制造戰略規劃，開展數字化改造過程中；約十分之一 的企業開始建立數據模型，對生產管理過程中的數據進行分析應用，4.60% 的企業基于模型驅動業務優化，實現了與產業鏈上下游的協同。

在粵港澳大灣區現代化建設大背景下，佛山需把握數字化、智能化轉型的機遇，加快引進海內外等地科研院所和高校與佛山的緊密合作，推動產學研合作，引導企業融入廣深港澳科技創新走廊，協助企業解決數字化轉型升級路上的關鍵節點和卡脖子問題，推動制造業向價值鏈高端邁進。

佛山市高度重視工業互聯網建設，多措并舉加快發展工業互聯網，推動制造業數字化轉型。持續推進中小企業上云上平臺，促進中小企業數字化改造。大力培育工業互聯網標桿項目，發揮標桿引領示范作用。積極推動工業互聯網產業集建設，提升傳統產業信息化水平。

面對全國制造業向質量、效率和創新發展的大環境和大趨勢，佛山制造業發展中還存挑戰和問題，典型如佛山中小企業居多，科技創新與金融服務對大量的中小企業支撐力不足，創新驅動還層次不齊。制造業發展水平層次不齊，大量企業甚至還還停留在工業 1.0、工業 2.0 階段，制造業低端產能過剩與高端產品有效供給不足并存。

2020 年佛山市出臺《佛山市深化“互聯網+先進制造”發展工業互聯網的若干政策措施》，將在多個方面加大工業互聯網的推進力度，包括：加大力度推動工業企業上云上平臺、支持工業互聯網標桿示范項目建設、開展工業互聯網標識解析建設及應用、開展佛山市工業互聯網平臺建設、開展佛山市工業互聯網平臺建設、建設工業互聯網產業集群試點、建設工業互聯網產業示范基地。佛山工業互聯網推進將充分發揮佛山專業鎮產業特色，推動重點產業集群所在地政府或園區，積極對接工業互聯網平臺商、供應商等創新資源，建設具有佛山特色的工業互聯網產業示范基地，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域，建設基于 5G 網絡的工業互聯網應用，推動 5G 技術在工業互聯網應用上的發展。

28.74% 的企業處于對工業互聯網的認識學習階段，26.44% 的企業處于工業互聯網建設籌劃準備極端，25.29% 的企業局部展開工業互聯網建設，6.90% 的企業已經建設工業互聯網相關平臺。但仍有 12.64% 的企業尚未形成工業互聯網建設意識。

唯尚家具通過數據化生產方式為工業互聯網打造重要基礎，企業累計了大量數據。據統計，維尚家具目前每天要處理的數據達到 50 萬個。在數據積累的基礎上，自建擁有 200 臺服務器的私有云，利用邊緣計算實現智能排產。建立數據交互機制，利用算法實現工廠的自我調度。根據自身的需求添加不同的參數，當 A 工廠已滿負荷生產時，利用智能計算可以把訂單自動調配到其他工廠。

格蘭仕通過自主創新，應用工業互聯網對生產線進行改造。原來需要 10 人操作管理的微動開關生產線在升級改造后可由一人管理兩條線。萬和集團聯合佛山電信，共同開發智能制造應用，打造 5G 智能制造和智能產品，提升工業信息化應用水平。華數機器人積極布局工業互聯網搭建智能決策云服務平臺，基于大數據分析模型，智能化地管理機器人。

佛山市制造企業正在抓住數字化、智能化發展的歷史時機，推進企業數字化轉型，不同行業的領先企業已經在技術應用、產業創新方面取得階段性成果。佛山部分企業通過“上云”促進全產業鏈的數字化轉型，包括企業的研發、設計、生產、加工、經營、管理、銷售、服務等一系列業務。佛山正推進通過數字化轉型推進創新載體從單個企業向跨領域多主體的協同創新網絡轉變，完成創新流程從線性鏈式向協同并行轉變，創新模式由單一的技術創新向技術創新與商業模式創新相結合轉變。進一步的，佛山正推進制造業產業鏈全渠道、全鏈條供需調配和精準對接，以數據供應鏈引領物資鏈，促進產業鏈高效協同，從更大范圍上加強制造業產業鏈上各企業間的相互協調，推動佛山制造業生態創新發展。并在數字化產業鏈的基礎上，企業可通過原有產業橫向延展到其他產業，打造新的商業模式和發展形態。

（一）聯網的數字化設備規模占比

根據調研結果，數字化設備與控制系統之間的數據交互情況并不十分樂觀，有 79.31% 的企業聯網的數字化設備數量（指與控制系統進行數據交換的數字化設備）占數字化設備總數量比例小于 50%，其中 56.32% 的企業占比小于 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設施項目 23 個，其中 5G 信息基礎設施項目 2 個、數據中心項目 12 個、工業互聯網項目 6 個、人工智能項目 1 個，智能制造項目 2 個。美的洗滌工廠內網改造等 3 個項目入選工信部工業互聯網試點示范項目。其借助工業互聯網監測設備運行狀況，借助工業云平臺進行數據分析，對異常情況發出設備保養預警和故障預測提醒，現場工人及時對設備進行針對性檢查，解決以往一臺出錯必須停機檢修的問題，提高生產效率和效益。

△ 圖2 聯網的數字化設備數量占數字化設備總數量的比例

（二）企業數據獲取情況

現階段，佛山設備數據采集多停留在機器人數據層面，行業數據采集層面還有待深入，這也是行業普遍存在的問題。數據采集困難一方面來源于設備開放接口的許可程度，另一方面也源于設備不斷改造升級，數據結構不一導致為標準化采集建立障礙。在數據采集與分析方面，17.24%的企業實現了數據采集和收集的全部自動化，8.05%的企業實現數據分析全部自動化，6.90%的企業可以實現數據報告視圖化。佛山部分機械制造企業在數據采集方面，通過加裝傳感器監測設備運行時間，通過機器學習和圖像識別等方式獲取相關數據。同時也在開展以圍邊機為切入點的下游產業的智能制造，對圍邊機進行進一步數控設備改造，通過增加伺服控制器，收集圍邊數據，未來實現“無人值守”。

△ 圖3 企業數據分析情況

（三）企業智能制造成熟度自評

根據調研結果，佛山企業對自身智能制造成熟度認知不高，63.22% 的企業認為企業智能制造仍處于已規劃級，有實施智能制造愿景，能對核心制造環境進行信息化管理，具備部分滿足未來通信和繼承需求的基礎設施。恒力泰通過建立信息化的智能工程運行模式，實現企業內部管理的暢順，也促進企業與客戶以及供應商的快速線上溝通和服務。在車間智能化改造實施后，在 6S 管理，班組建設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，主要體現在以下幾個方面：

一是核心技術受制于人。盡管佛山在發展智能制造方面有了一定基礎，但是現有的智能制造裝備多集中于產業中下游，比如機器人產業以系統集成企業為主，減速器、伺服電機和驅動器三個方面目前存在技術瓶頸。

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

三是人才不足。佛山高校數量及質量、基礎科研能力、重大科技專項承擔情況、專利質量和高技術制造業產值等相關指標均與佛山制造業中心的地位不符。

四是建設成本大，中小企業顧慮多。智能制造是一個系統工程，企業既需要相當數量的資金購買相關的設備，還需要建設相關的數字化系統，也需要相應的專業技術人才對這些系統進行運維與改造。而中小企業普遍具有資金數量少、資金流轉快、融資難的特點，動輒上百萬、幾千萬的資金投入，成為制約中小企業開展智能制造建設的短板。很多工廠舊區智能改造過程需要停止大量產線的生產運作，改造成本高昂，投資回報率較低，阻礙了企業開展智能制造的進度。因此，現階段佛山企業舊廠區的改造多局限于單個設備的自動化改造，但不同生產工序之間難以實現互聯互通。同時，傳統企業對智能制造的認識有待系統提升，部分中小企業對智能制造的成效和發展預期也存在一定的顧慮。