天津落实全国先进制造研发基地建设的必要路径

陈环宇，方燕翎，孙光煜，毛义华

(浙江大学滨海产业技术研究院 天津300020)

1 建设的意义与必要性

智能制造是我国实现由制造大国向制造强国转变的重要战略。制造业是国民经济的物质基础和产业主体，是经济增长的发动机和国家安全的重要保障。当前，新一轮科技和产业革命正在重构全球先进制造业竞争格局。随着美国发布实施先进制造业战略计划，德国提出“工业 4.0”战略，我国的制造业在经历 30年快速增长后，面临着发达国家“高端回流”和发展中国家“中端分流”的双重挤压。2015年，国务院发布并实施以两化深度融合为主线、以智能制造为主攻方向的“中国制造 2025”规划，旨在实现我国制造业由要素驱动向创新驱动转变，由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变，由资源消耗大、污染排放多的粗放制造向绿色制造转变，由生产型制造向服务型制造转变，实现我国由制造大国向制造强国转变。

智能制造是我市制造业转型升级的主攻方向，是推进供给侧结构性改革、加快建设全国先进制造研发基地的重要举措。天津市为落实贯彻京津冀协同发展规划纲要和“中国制造 2025”战略部署，顺应“互联网＋”发展趋势，出台了以先进制造为支撑，以科技创新为动力，以研发转化为先导，做强天津制造，提升天津质量，打造天津品牌，建设研发制造能力强大、占据产业链高端、辐射带动作用显著的全国先进制造研发基地的实施方案，发布了“关于推进供给侧结构性改革加快建设全国先进制造研发基地的实施意见”，明确了壮大一批先进制造业产业集群、建设一批先进制造业创新平台、推进智能制造试点示范、深入实施“互联网＋协同制造”等主要任务与重点举措。

建设智能制造产业技术研究院是我市制造业智能转型的重要保障。当前，天津市处于京津冀协同发展、一带一路、滨海新区开发开放、天津自贸区、国家自主创新示范区等五大重大战略叠加时期，制造业面临前所未有的机遇。我市制造业应充分利用战略机遇叠加的优势，主动适应、积极引领经济新常态，在国家重大战略中抓机遇、求作为、寻动力，实现依靠创新驱动推动产业转型升级。智能制造被认为是制造业继机械化、自动化、数字化后的第四次工业革命，是制造业发展的必然趋势。智能制造的核心是物理对象或制造单元的数字化(即信息物理系统CPS)、各类数字化制造单元的网络化(即各级 CPS的互联)和制造系统的智能化(即数字化制造单元互联后形成的大制造系统的优化)。由于制造业涵盖 31个具体行业，我市不同区域、不同行业、不同企业的自动化、数字化、网络化发展极不平衡，处在总体未完成大规模机械化和工业自动化的阶段，就需要面对智能化的挑战。建设智能制造产业技术研究院，为我市制造业提供自动化、数字化、网络化和智能化的共性关键技术和解决方案，支撑我市科技型企业发展，培育创新型智能制造产业集群，带动区域经济提质增效，实现制造业的智能转型升级。

2 建设思路和原则

深入贯彻落实我市建设全国先进制造研发基地的战略部署，以“政府资金引导、政产学研合作、全球资源汇集、创新基地打造、开放平台搭建”为主要手段，以建设智能制造研发基地为目标，按照“114”建设思路，即围绕“互联网＋制造”1条主线，聚焦“智能车间”1个方向，实现“人才培养引进、产业技术研发、成果培育转化、产业升级服务”四大功能，开展一流的智能制造产业技术研究院的建设，推进我市供给侧结构性改革。

2.1 明确定位、突出重点

研究院的建设定位是支撑制造业智能化转型升级的公益性研发与服务机构，围绕我市优势产业、高新技术产业和战略性新兴产业，以创新人才和创新团队建设为中心、以产业需求为导向、以项目为抓手、以服务为宗旨，重点开展与智能车间相关的技术开发、成果转化、产业服务和人才培养工作。

2.2 协同创新、多方共赢

密切跟踪国际智能制造先进技术和创新团队，着力整合有利于智能制造研发基地建设的全球创新资源，探索建立符合市场经济和兼具我市特色的科技-产业-金融紧密结合、公益性与营利性有机结合、技术研发与创新服务有机结合的协同创新体制，促进技术、人才、金融等创新要素向实体经济与制造企业流动，实现多方共赢。

2.3 改革开放、全面创新

紧抓京津冀一体化、一带一路、自创区、自贸区、滨海新区开放等五大历史机遇，以体制机制创新为突破口，创新对外开放合作机制，发挥国际科技合作机构、校友与商会资源优势，广泛集聚科技创新资源，建设全面开放的创新基地和服务平台。

2.4 市场导向、持续发展

强化与产业界的紧密互动，建立与企业共建共享研发平台的机制，按照公益性、准企业化运行，前期主要依靠政府、企业、金融机构、民间的投资，后期逐步增强研究院的造血功能，过渡到依靠技术转移、产业化后回馈，实现自主经营、自主发展的运行目标。

3 建设的难点及关键问题

3.1 建设智能化制造车间实验室

制造业是我市的优势产业，要在新一轮科技与工业革命中实现制造强市的目标，生产车间的智能化是必须要突破的瓶颈。由于制造设备千差万别、生产物流异常复杂，长期以来车间一直是企业信息化的难点和盲点，迫切需要利用新一代信息技术实现车间的数字化、网络化和智能化，实现制造车间的提质减耗增效。然而，由于我市甚至全国缺乏智能车间的典型样板，制造企业难以系统直观地了解智能车间的模样，即使企业想改造自己的车间也无从下手。建设一个体现信息物理融合的智能化车间模型，以全面展现智能车间的系统结构和工作原理，使企业能够制定实施智能制造的技术路线图。同时，智能车间的建设，对研究院而言，一方面有助于吸引智能制造高端人才和团队，为智能制造创新人才的培养提供平台；另一方面，有助于细化智能制造产业技术的研发方向，以及研发成果的应用测试。

同时，智能化制造车间涉及硬件、软件和系统集成众多方面的内容，在充分考虑各方诉求的前提下，如何整合相关资源以快速建成智能化制造车间样板，是需要解决的关键问题。

3.2 提供企业个性化智能制造解决方案

智能制造是制造技术发展的高级阶段，涉及的学科和技术极其广泛。一个较完整的智能制造系统大致可分为智能设备层、智能物流层、智能传感层、智能执行层、智能业务层等。企业实施智能制造是一个极其复杂的系统工程，需要一个循序渐进不断完善的长期过程。同时，不同行业的不同制造企业，由于处于不同的发展阶段，工业化和信息化水平参差不齐，迫切需要解决的问题也各不相同，因此企业实施智能制造的方案必然需要个性化定制。智能制造需要工业化和信息化的深度融合，在实施过程中，如果影响到企业的正常运行，必将失败。另外，智能制造作为一个新生事物，需要突破传统的思维方式和管理模式，需要培养拥有新思想、新思维的技术人员。

建立智能制造产业技术研究院的根本目的是我市推动制造业的转型升级，因此研究院的建设必须结合制造企业的实际需求进行。如何根据企业的个性化需求定制智能制造解决方案，是研究院要解决的关键问题。

采用企业需求拉动的模式开展相应的研发工作，在不断解决企业与智能制造相关问题的过程中，逐步积累技术从而形成智能制造产业技术公共平台。建立智能制造技术模块库管理系统、企业智能制造个性化解决方案定制系统，并结合智能化制造车间实验室、智能制造产业技术研发平台和科技成果供需信息平台，为制造企业提供个性化的智能制造解决方案(见图1、2)。

图1 企业智能制造定制服务系统的组成Fig.1 Schematic of the tailored service system of enterprise intelligent manufacturing

图2 企业智能制造定制服务系统结构Fig.2 Structure of the tailored service system of enterprise intelligent manufacturing

①智能制造技术模块库管理系统。该系统为智能制造模块化解决方案提供平台支持，主要由技术模块库、解决方案框架库、配置规则库 3个部分组成，并提供相应的库管理工具。

②智能制造解决方案个性化定制系统。该系统根据企业实施智能制造的需求，在智能制造技术模块库管理系统的支持下，为企业提供定制的智能制造解决方案，并对企业个性化的智能制造解决方案的全生命周期进行管理。

③智能制造解决方案综合测试。利用智能化制造车间实验室，对企业个性化智能制造解决方案和单元技术的可行性进行测试。

④智能制造技术研发支持平台。利用智能制造产业技术研发平台，开发新的智能制造技术模块和解决企业实施智能制造过程中的技术难点。

⑤科技成果供需信息平台。利用科技成果供需信息平台，查找能够满足企业需求的科技成果或技术，向技术合作伙伴发布技术需求，以获得企业所需的技术。

3.3 建立鼓励双创的体制机制

在现有体制的基础上，充分发挥国家自主创新示范区的政策优势，探索建立智能制造产业技术研究院的创新体制机制，实现利益分配、创新文化、资源分配、服务优化等向整合和发挥创新资源、立足当下着眼未来、放管结合人才为先的转变。

建立有利于整合和发挥创新资源价值的利益分配机制。需要整合各方资源，需要采用互联网思维包括简约思维、迭代思维、平台思维、跨界思维等，建立一个开放的、多方互动的、共享共赢的生态圈。

建立鼓励创新宽容失败的容错纠错。创新是走前人没有走过的路。创新路上充满了各种未知风险和挑战，尤其是科技创新。创新就如同走迷宫一样，总会有走错路的时间。宽容失败，就是鼓励改革创新者进行有益的探索与尝试，最终走向成功。国务院总理李克强在作政府工作报告时强调，要营造“敢为人先、宽容失败的良好氛围”。建立健全激励机制和容错纠错机制，给予科技创新者一定的鼓励和保障，从而释放出更多新的活力。

4 结 论

智能制造是制造业发展的必然趋势。智能制造通常包括产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化、服务智能化等 5方面内容。数字化和网络化是智能化的基础。生产设备间的互联、设备与产品的互联、物理与数字的互联、万事万物互联是智能产生的基础。最终智能制造将使企业成为一个有机的整体，产品从诞生到消亡成为一个有机的过程，整个产业成为一个有机的整体。因此，建设智能制造产业技术研究院，是天津落实全国先进制造研发基地建设的必要路径。

［1］ 席枫. 推进我国先进制造研发基地建设的路径研究[J]. 知识经济，2017(2)：5-6.

［2］ 刘欣然. 天津建设全国先进制造业研发基地研究[D].天津：天津师范大学，2016.

［3］ 陈建强. 天津：打造全国先进制造研发基地[N/OL].光明日报，2015-09-17(8). http://epaper.gmw.cn/gmrb/ html/2015-09/17/nw.D110000gmrb_20150917_2-08.htm ?div＝-1.

［4］ 佚名. 天津市建设全国先进制造研发基地实施方案(2015—2020年)[J]. 天津市人民政府公报，2015(23)：7-23.