數字經濟培育中國裝備制造業高質量發展新動能的路徑探析

司 聰 任保平

(1.西北大學, 陜西 西安 710127;2.北京外國語大學, 北京 100089;3.南京大學, 江蘇 南京 210093)

一、引 言

制造業作為立國之本、興國之器、強國之基,是國民經濟命脈所在。黨的二十大報告明確提出:“堅持把發展經濟的著力點方在實體經濟上,推進新型工業化……推動制造業高端化、智能化、綠色化發展?！盵1]這表明黨中央已將推動制造業高質量發展列入中國式現代化新征程的戰略重點。裝備制造業承擔著為國民經濟和國家安全部門簡單生產及擴大再生產供應工作母機、研發高端裝備、擢升產業能級的重任。習近平總書記指出:“裝備制造業是一個國家制造業的脊梁”。[2]發展裝備制造業是關系國家綜合國力、發展質量和工業基礎的長期性關鍵任務。在當前經濟發展方式轉變、經濟結構優化調整與新一輪科技革命突破爆發的歷史交匯節點上,傳統的要素驅動模式已無法滿足我國裝備制造業高端化、智能化、綠色化的高質量發展要求,亟需通過開辟新的發展路徑培育新動能。隨著方興未艾的數字經濟逐步成為我國經濟高質量發展的戰略支點,以數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能,既是中國式新型工業化道路的時代體現,又是數字經濟與工業經濟的交匯創新,更是建設制造強國、質量強國和數字中國的扣合點。為此,我國應主動搶抓戰略機遇,通過數字經濟與裝備制造業的深度融合培育新動能,繼而形成推動實體經濟高質量發展的強勁動力和引領中國式現代化發展的強大引擎。

二、數字經濟培育中國裝備制造業高質量發展新動能的內在機制

高質量發展的新動能是在質量型經濟發展模式基礎上,通過科技賦能與產業結構優化等方式生成的兼具創新性、領先性和可持續性的經濟發展新動力。裝備制造業作為工業經濟的核心和現代化經濟體系的命脈產業,兼具基礎性、通用性和戰略性,其本身富含高技術、高知識、高附加值屬性,同時產業關聯性強、集群化明顯,對科技創新的吸納度和應用度極高,是經濟新動能的培育重點。在馬克思語境下,裝備制造業是資本主義工業化初期生產機器的機器制造業?！半S著發明的增多和對新發明機器的需求增加,機器制造業日益分為多樣的獨立部門,進而促進了制造業的細分。大工業必須掌握它特有的生產資料,即機器本身,必須用機器來生產機器。這樣大工業才建立起與自己相適應的技術基礎,才得以自立?！盵3]441由此表明裝備制造業作為制造業的高技術細分行業,需要通過不斷吸納轉化新技術驅動產業發展效能,穩固產業位勢。馬克思亦指出,“各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產。勞動資料不僅是人類勞動力發展的測量器,而且是勞動借以進行的社會關系的指示器”[3]210。數字經濟以數據為生產要素,以數字科技為勞動資料,以數字網絡為載體,能夠憑借富含創新性、滲透性、聚合性的非實體性數字勞動與工業的實體性勞動融合催生新的生產力與生產方式,遵循了高質量發展的基本邏輯,具備新動能的培育基礎。據此,數字經濟能以新技術、新業態、新模式與裝備制造業深度融合,進而以裝備工業數字化催生的動力變革、效率變革、質量變革機制培育裝備制造業高質量發展新動能。

(一)數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能的動力變革機制

以科技創新驅動激發的動力變革機制是裝備制造業高質量發展的動力之源,也是培育新動能的基礎。根據馬克思機器大生產理論,現代化大工業孵化于簡單協作的個體手工業,發展于工場手工業,興盛于機器制造業。這表明工業經濟的發展動力往往要經歷從要素數量投入到要素配置效率提升再到技術創新驅動的發展階段。馬克思指出:“大工業把巨大的自然力和自然科學并入生產過程,必然大大提高勞動生產要素?！盵3]444工業能夠憑借科學技術的加持,打破原有生產力的傳統要素驅動方式和勞動形態,以集成創新克服人工勞動的生理極限,大幅提升工業器械的制造性能、產能規模,以此提高生產效能、生產的完善程度、生產合乎自身目的的性質,使工業迸發出有別于手工式簡單勞作的澎湃動力,充分發揮“歷史的杠桿”作用,形成推動經濟社會發展的新動力。數字科技富含極強的科技創新性、組織創新性、管理創新性和價值增值性,作用于裝備制造業后,在微觀層面能改善生產單元技術結構,以智能化、自動化的復雜勞動替代簡單勞動,提高裝備企業機械動力系統、傳輸系統、工作系統的運轉性能,提升企業生產的規模與效率。在宏觀層面能通過數智化的生產方式系統性優化裝備制造生產流程的組織結構,提升產業的供應鏈協作效能和集群生產效能,使各裝備細分行業獲得差異化競爭優勢,創造新的產業發展動力,以整體產業的內涵式發展推動裝備制造業的動力變革。

(二) 數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能的效率變革機制

以科技手段促進全要素生產率提升的效率變革機制是培育高質量發展新動能的主線。全要素生產率是產業發展質量的根本體現,投入產出效率和要素配置效率是影響全要素生產率的關鍵因素。在投入產出效率方面,馬克思認為“在機器生產中,整個過程是客觀地按其本身的性質分解為各個組成階段,每個局部過程如何完成和各個局部過程如何結合的問題,由力學、化學等等在技術上的應用來解決?！盵3]437技術創新能夠促進企業分工協作,有效節約廠房、倉庫等固定資本,同時降低機器對消費資料的損耗,提高對電力、燃料等初級產品的利用率,以較少的投入完成等量生產任務。在要素配置效率方面,市場機制是資源配置的實現形式,商品生產者往往從市場價格的變動中察覺出市場的供求變化,并根據這些變化重新配置資源和調節生產,否則“生產資料就不能被勞動充分利用,不能轉化為產品?！盵4]數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能的效率變革機制在于:首先,數字經濟具有資源配置功能,能夠以大數據準確獲取市場要求信息,以需求為導向調整生產要素投入的數量和配置比例,減少物質資源浪費,優化配置效率,并使市場主體通過數字平臺進行交易,減少市場的信息損耗和交易成本。其次,數字經濟具有資源聚合效應。在量態層面,數字經濟能夠通過大數據聚合生產要素資源,促進裝備制造業產量倍增。在質態層面,數字經濟能夠通過提升生產要素的質量與性能提升產出效率。在空間層面,大數據、人工智能通過合理調配使各種生產要素在一定的區域內形成協同生產狀態。在時序層面,云計算將諸生產要素同時歸集,提升生產要素的利用效率。最后,數字經濟具有資源互補效應。在生產力要素投入不變的情況下,數字經濟能通過機器學習、智能運算等手段改進生產流程、調配生產要素、輔助生產決策,增加生產要素間的互補效應,發揮各生產要素的比較優勢,以此提高全要素生產率,促進產業提質增效。

(三) 數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能的質量變革機制

以質量變革培育高質量發展新動能需要通過高質量的生產要素投入、中間品投入和最終產出產品來激發產業新動能。在生產要素投入環節,馬克思認為“生產力是由多種情況決定的,其中包括:工人的平均熟練程度,科學的發展水平和在工藝上應用的程度,生產過程的社會結合,生產資料的規模和效能,以及自然條件?！盵3]53這表明生產力質量受科技應用、勞動者技能、資本運用以及能源供給等眾多因素的共同影響。在中間品投入環節,物化過程質量是決定物化成果質量的關鍵,即中間品投入質量的優劣對整體產業供給質量至關重要,甚至決定最終產品質量。在終端產出環節,產品的使用價值是衡量生產力物化成果質量的標尺,其優劣主要體現在轉化為社會使用價值后能否滿足經濟社會的發展需求。數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能的質量變革機制在于通過技術創新的動力變革、效率變革實現質量變革。首先,裝備制造領域高端技術云集,數字科技具有強滲透性,能夠與高端技術充分耦合,以技術進步提升技術要素質量。此外,勞動者通過數字網絡獲取信息和知識亦能夠提升勞動力要素質量;數字金融通過加強金融資源的配置效能,能夠提升資本要素質量。其次,新型基礎設施通過構造數字化生產場景,增加中間生產環節的加工、編排、調度效能,在中間物質投入層面通過全流程智能化生產提高企業生產效率,降低對生產原料的消耗,減少管理成本。在中間勞動投入層面通過數字網絡提升企業經營管理水平,降低企業支付給非物質生產部門的服務費,以效率變革提升中間品投入環節質量。最后,機械設備加載數控技術與智能感知技術后,能夠提升加工柔性,細化鑄造工藝,提升終端產品的適配性,以此產出高質量產品,培育高質量發展新動能。

三、數字經濟培育中國裝備制造業高質量發展新動能的制約因素

我國是在工業化還未完成時就趕上數字化革命的浪潮,在此背景下裝備制造業的現時產值雖已位居世界首位,但位勢尚處于全球產業鏈“微笑曲線”的中低端,數字化、高端化、智能化水平與世界裝備制造強國相比仍存在一定差距,這也是數字經濟培育裝備制造業高質量新動能的制約因素。為此,必須以數實融合為主線,從激發動能的內在機制和深層邏輯中厘清問題關鍵,剖析問題成因,進而為培育高質量新動能提供有力支撐。

(一) 數字技術與裝備制造業產業技術融合不深,削弱高質量發展新動能的培育動力

裝備制造業的技術結構和生產流程復雜,目前在基礎技術、共性技術、關鍵技術方面與數字經濟的融合程度仍不深入,尚未充分發揮數字創新驅動能力,嚴重削弱了高質量發展新動能的培育動力。

首先,數字技術尚未深度嵌入裝備制造業基礎技術。一是2018年中美貿易戰之前,我國裝備制造業存在外部依賴慣性,主要采用國外的設備方案與技術路線,甚至整體技術引進,導致國內底層技術脫節斷檔。貿易戰開始后面對西方國家的科技制裁,我國裝備工業開始尋求自主研發路徑,但在基礎的研發、設計、工藝技術方面仍以依附創新與模仿創新為主,缺乏自主創新與原始創新能力,整體產業的基礎研究能力依然不足,限制了裝備工業對數字技術的吸納效果。二是裝備制造業門類眾多,擁有海量數據資源,但涉及基礎技術參數的數據源往往呈現非標準化特征,使得數據通常以半結構或無結構的形式存在,數據格式差異較大,無法被數字技術有效接入利用,制約了數字技術與裝備工業基礎技術的融合質效。

其次,數字技術尚未深度交互裝備制造業共性技術。一是多數裝備制造企業的生產建模缺乏前瞻性設計,缺少能夠關聯生產技術和加工工藝的統計分析功能及應對特定生產制造流程的資源調配功能,導致以機械電子集成和線束裝備為代表的傳統裝備產業數字化升級成本高、難度大,直接影響數字技術與產業共性技術的交互融合價值。二是裝備制造行業間、企業間、地域間普遍存在軟件和硬件設備接口標準不一的情況,這種非標準化的系統控制模式使裝備企業的應用軟件及網絡設置具有單向、孤立、扁平的技術障礙,技術組織分割嚴重,約束了創新鏈與生產鏈間的數據聯通采集、集成化控制、異構網絡部署,導致裝備制造企業無法將各類軟硬件系統設備并行操控,嚴重削弱了裝備制造業的集成動力。

最后,數字技術尚未深度支撐高端裝備制造關鍵技術。一是高端裝備制造居于制造業價值鏈頂端,產業知識、技術密集度高,例如:航空、航天、航海裝備的柔性化、精益化生產技術,高端軌道交通裝備的標準化、模塊化生產技術,新能源裝備的可視化、智能化生產技術,均對數實融合構成了較高的技術耦合門檻。二是高端裝備制造處于產業鏈核心,以總裝中心為主體,同時涉及部裝、外配套、外協生產,涉及的作業單元多、供應鏈結構復雜、技術協同管理繁難,[5]給數字技術滲透產業關鍵技術,系統性整合創新資源并指導各單元協同生產造成了困難。三是高端裝備制造位于產品創新鏈的頭部,當前我國裝備制造業創新體系仍然存在創新主體多頭分工、創新資源缺乏統籌、創新供需銜接不暢等問題,數字技術在與高端裝備關鍵技術融合時頻頻脫節,導致數字技術轉化率與投產率較低,數字創新驅動效應尚未完全發揮。

(二) 數字基礎設施與裝備制造業基礎設施融合不利,影響高質量發展新動能的培育效率

裝備制造業的基礎設施是“制器之器”,數字基礎設施是數實融合的底座。當前,我國數字基礎設施對實體經濟的支撐呈現出“三、二、一”產業的逆向趨勢,這反映出數字基礎設施與裝備制造業的基礎設施融合仍不便利,影響高質量新動能的培育效率。

首先,數字基礎設施與裝備制造業基礎設施規?；撏ú蛔?。我國移動通信基礎設施在裝備制造業尚未實現規?；瘧?。據統計,截止2022年,我國境內5G燈塔工廠達到50家,數量位居全球首位,然而僅涵蓋三一重工、工業富聯、寧德時代3家國內裝備制造企業和10家傳統制造企業,其余2/3均為中外合資企業。(1)作者根據《全球燈塔網絡:續寫工業4.0新篇章》整理。這表明我國大多數裝備制造企業的網絡設施仍主要以4G和光纖網絡為主,尚未全面建成云網融合、算網協同的立體化網絡,導致數字基礎設施對裝備制造業的服務支撐仍停留在生產的外圍環節,未涉足核心環節,這導致生產設備間、程序間、流程間未能實現整體互聯,極大地制約了工業互聯網的性能,影響了裝備制造業的產能。

其次,數字基礎設施對裝備制造業基礎設施智能化支撐不夠。智慧生產線、智能化裝備是智能制造的關鍵設施。由于我國的算力算法基礎設施與數據集成基礎設施仍處于擴容階段,多數裝備制造企業仍存在數字基礎設施鴻溝,生產方式仍以傳統機械工業的半自動化為主,尚未實現集感知、運算、分析、決策等模塊于一體的智能制造生產線。再者,由于我國對采集器、控制器、傳感器等物理設備與智能通信設備的高精度控制技術仍在應用試點中,數控系統、伺服系統、精密光柵等核心系統及元器件仍未連通配套,導致以數控機床為代表的智能基礎設備缺乏精確性與可靠性,在高端裝備領域用戶認可度不高,[6]給裝備制造企業的數智化轉型造成掣肘,抑制了新動能的培育功效。

最后,數字基礎設施同裝備制造業基礎設施融合適配性不佳。當前,我國裝備工業的數字化速度已落后于數字社會的發展速度,這是由于裝備制造業與數字基礎設施的融合適配性不佳導致的。一方面,工業數據在企業端,社會數據主要在政府端,而能夠聚合政府、企業與社會的大數據共享基礎設施覆蓋面有限,這使得我國大量工業數據仍是未經流通的“冷數據”,缺乏可供利用的“熱數據”,尚未形成完整的數據共享體系,抑制了裝備工業的數據活性。另一方面,由于裝備制造業涉及重大科學、重大工程,目前我國數字基礎設施的自行研發水平與自主可控能力仍處于提升階段,暫不具備對高端裝備、產業全生命周期和全產業鏈的深度調控能力,限制了新動能的培育效能。

(三) 數字經濟對裝備制造業產業體系支撐不足,制約高質量發展新動能的培育質量

受制于部分歷史遺留原因,我國裝備制造產業體系龐大,結構繁雜,產業發展潛力仍未完全釋放,同時,數字經濟對裝備工業在產業結構調節、市場資源調配的支撐作用仍未凸顯,影響了新動能的培育質量。

首先,數字經濟對裝備制造業國內市場體系發掘不深。由于缺乏面向裝備供需市場的數智平臺,生產企業無法及時響應市場需求與消費偏好,難以降低企業的生產決策成本并產出適配市場需求的產品,影響了企業的生產效率與產品質量。在流通層面,裝備制造業對供應鏈管理要求高,但我國目前的的電商物流體系仍無法全面支撐裝備產品的流通,削弱了裝備市場的流通水平。在分配層面,在全球價值鏈分工背景下,通過釋放非核心業務是裝備制造企業分工的根本遵循,但我國的數字分工尚未成熟,裝備產業結構中勞動密集型、資本密集型、技術密集型企業未充分分離,影響了裝備企業的分工質量。在消費層面,由于裝備產業缺乏消費端的場景應用技術與體驗設備,導致裝備市場的商業價值、社會價值和用戶價值融合不暢,抑制了裝備市場的消費活力。

其次,數字經濟對裝備制造業在國際產業鏈、供應鏈體系賦力不足。截止2021年,我國裝備產業中,電氣機械制造與通用設備制造的出口交貨值分別以1.44萬億元、0.65萬億元位列前二,而專用裝備、高端裝備制造則分別以0.44萬億元、0.23萬億元墊底。(2)作者根據工業和信息化部裝備工業發展中心《2021年裝備工業形勢分析與2022年走勢判斷》整理。這一方面表明我國裝備產業的產品技術含量與品牌效應不高,在國際競爭中仍依賴低成本比較優勢的老路。另一方面,面對當前全球高端制造回流發達國家,中低端制造從我國遷出的雙重壓力,我國數字貿易對裝備制造業產品與服務的支撐依然乏力,工業互聯網、物聯網與國際貿易市場的兼容聯通仍處于探索階段,尚未實現國內、國際裝備制造產業鏈的深度交互,限制了產業的外溢效應。

最后,數字經濟對裝備制造業要素供給體系賦能不夠。一是資金供給體系方面,裝備制造業重大工程多、工期長,需要長期穩定的資金支持。我國金融機構對大型裝備企業普遍存在金額、期限和資金成本的投融資錯配與信貸約束。同時,缺少針對裝備細分行業的直接融資與間接融資產品,致使一些中小企業難以維系正常經營,更無力投入數字化轉型。二是人才供給體系方面,高端裝備制造業對于勞動者的理論素養和技能水平要求較高,然而我國人力資本的數字化轉型進程遲滯,具備數字素養的創新型、復合型人才依然短缺。此外,傳統裝備企業對基層操作工人的粗放替代效應會引發經濟社會的“鮑莫爾成本病”,使普通勞動者不斷從高端的裝備制造部門轉移至低端傳統制造部門或服務業部門,造成工業內部、工業與服務業間的勞動力市場飽和,誘發勞資糾紛與就業問題,拖累整體產業,影響新動能培育的可持續性。三是空間供給體系方面,我國裝備制造業總體布局廣泛,但涉及戰略新興的高端產業主要分布在環渤海、京津冀、長三角、珠三角地區,在西部地區稀少,使得高端裝備在東部和中部地區間重復競爭,在西部地區無法構成強有力的產業集群,抑制了新動能的空間培育質效。

(四) 數字經濟對裝備制造業生態系統構建不周,阻礙高質量發展新動能的培育進程

數實融合生態系統不僅包含科技創新生態、基礎設施生態、產業生態,還需要依靠環境生態、安全生態發揮可持續保障作用。目前我國裝備產業的數實融合生態系統仍存在環境、安全方面的缺漏,阻礙了高質量發展新動能的培育進程。

一方面,數字經濟對裝備產業環境生態改善不佳。一是節能方面,我國裝備制造業普遍沿用“資源-產品-排放”的單向線性發展模式,未能對生產原材料高效利用并形成資源回收利用的閉環。同時數字經濟對裝備產業再制造開發不夠,由此增加了產業的生產成本與環保成本,給國家造成了代際間、代際內的能源短缺。二是減排方面,我國數字經濟對裝備制造業高碳能源結構、高碳產業結構的治理有限,整體產業尚未實現對排放物的結構性控制。此外,由于減排的生態價值與環境效益在短期內難以通過市場價格機制體現,導致資源產品較工業產品的比價過低,企業缺乏減排降碳動力。三是綠色制造方面,我國在大氣、水源、固廢治理等方面對外依存度高,國產設備因技術、性能、產能相對不足,相關監測、應急設備無法補位國內市場需求,阻礙了綠色新動能的培育進程。

另一方面,數字經濟對裝備產業的安全生態缺乏保障。裝備制造業涉及國防裝備,關系國家安全,行業屬性特殊。隨著數字經濟對實體經濟的加速滲透,我國裝備工業數據安全風險日益突出。一是受軍工裝備與先進裝備高價值數據的利益驅動,國際黑客往往將攻擊目標鎖定于高端裝備制造業,導致近年來全球高端制造領域的數據竊取事件頻發。二是工業控制系統與互聯網的逐步鏈接打破了相對封閉的裝備工業生產環境,多數裝備企業的工業主機、數據庫存在技術漏洞,缺乏端口認證措施,致使數據泄漏風險增加。三是高端裝備保密性強,我國現在的數據加密技術還無法全面應對不斷更迭的非法數字技術,難以保障數據的全生命周期安全,導致裝備工業在數據的采集、傳輸、清洗、存儲等流程均存在安全隱患,給培育新動能造成了極大的安全威脅。

四、數字經濟培育中國裝備制造業高質量發展新動能的實踐路徑

未來五年是中國式現代化開局起步的關鍵階段,更是數字經濟與實體經濟深度融合培育新動能的重要窗口期。裝備制造業作為高技術、高知識、高成長性產業,應與數字生產資料、數據生產要素充分耦合,通過創新技術范式,重塑生產業態轉換發展動力,培育高端化、智能化、綠色化高質量發展新動能,以新型工業化與數字化的戰略協同打造我國實體經濟高質量發展新引擎。

(一) 以數字科技融合創新裝備制造業技術范式,激發高質量發展新動能

數字經濟培育裝備制造業高質量發展新動能的核心著力點即在于數字經濟能夠推動數字科技與產業物理組件的融合,以及伴隨著更高層次技術結構關系的變化,形成數實深度融合的創新范式,[7]接著以新范式替代原范式,使傳統工業技術升級為數字技術與智能技術加持下的新型工業技術,激發裝備制造業生成新的驅動力,形成創新發展新動能。

首先,應以數字科技促進創新資源整合,引發裝備制造業基礎技術進步?；A技術是裝備產業技術創新的源頭,需要通過數字科技不斷整合基礎科學的創新資源,通過知識的轉化與吸收建立新的技術范式,引發技術進步,生成裝備制造業的新動力。一是應將數字孿生、人工智能、虛實互聯等前瞻性數字科技應用于裝備制造的各種生產技術和基礎工藝形成新的原始創新技術。二是應通過互聯網、物聯網建立能夠聚合技術創新的網絡,將裝備產業原始創新的策源地聯通,打破科研院所間、學科間、科研與產業間的信息藩籬,形成裝備產業的基礎技術創新平臺,充分聚合原始創新資源。三是應通過大數據擴散基礎技術,以創新平臺促進技術要素流動,引發傳統生產單元的技術結構變革,推動裝備制造業的基礎技術進步,為培育新動能提供基礎動力支撐。

其次,應以數字科技加速系統集成開發,擴充裝備制造業共性技術供給。裝備制造業上游的原材料制造業、中游的中間件制造業、下游的子系統制造業關聯性高、連續性強,需要系統集成度極高的共性技術來生產組織。一是應以數據字典作為信息模型的底層技術,開發基于5G/6G的跨流程、跨產業鏈協同作業技術和混合云協同作業的云端部署技術,使裝備制造業上、中、下游數據庫和生產設備交互聯通,以協同開放的制造體系提升裝備制造業生產線聯動效能。二是應通過智能物聯網對工業軟件指令集、開源庫試算處理,著力開發數字集成電路、模擬集成電路和混合集成電路,整合電路系統,實現裝備工業軟件數據、指令、信號的一體化傳遞。三是應以智能計算與大數據支撐大型工業軟件的幾何內核算法、有限次元算法、約束求解算法,并且以物聯網將工廠數據系統、知識系統、通信系統有機整合,針對裝備設計、研發、試驗、投產維度開發強兼容性工業平臺軟件,通過高端工業軟件實現生產工序及系統組件間的信息交互,增強軟硬件的兼容性與接口的適配性,提升生產協同效率、拓展生產可能性邊界,培育生產性新動能。

最后,應以數字科技擢升智能制造能力,加強高端裝備制造業關鍵技術攻關。高端裝備制造業知識、技術密集度高,對數智技術的顛覆創新和穩健應用能力要求極高。一是應重點研發以高端數控機床為代表的新型工業母機,利用大數據匹配設計參數與運行數據,營造數字化調試環境,開發基于機電一體化的數控系統,對機床設備進行漸進試錯與優化驗證,提高機床的加工精度,增強機床的柔性制造能力。二是應增強工業機器人智能水平。應利用智能控制技術優化機器人的自由度、可控性及人機交互響應力,以AI深度學習技術增強機器人對于新技能的學習與反饋能力,滿足各種差異化、高強度的生產活動,拓展工業機器人的場景適用能力。三是應推動虛擬現實、增強現實、混合現實技術在航空航天、海洋工程、先進軌交等領域的深度應用,構建虛實融合(XR)仿真試驗場景,攻克自動化線體動態平衡性驗證、裝備程序虛擬調試與動態干涉等關鍵技術,同時應利用智能感知技術突破混合建模的協同作業難點,以復雜環境下的動態生產計劃與調度、生產過程精益管控、生產流程智能決策聯合推動智能制造單元組成智能生產線,重點助力航空發動機、大推力火箭發動機、核動力航天器、特種船舶等大國重器的研發,以全流程智能制造提升高端裝備的垂直創新與水平創新能力,培育高端化、智能化新動能。

(二) 以新型基礎設施系統升級裝備制造業生產業態,煥發高質量發展新動能

馬克思將諸如鐵路、建筑物、農業改良設備等具有先進屬性的社會固定資本視為工業革命中“一般的共同生產條件”?，F階段,發達而完備的新型基礎設施是數實深度融合的底座。我國應加強新型基礎設施對裝備制造業生產業態的系統升級,使裝備工業煥發高質量發展新動能。

首先,應以信息通信基礎設施構筑工業互聯網體系,提高裝備工業全流程生產效率。信息通信基礎設施是數字經濟的戰略性基礎設施,也是工業互聯網體系的擎架。一是應加強新一代衛星通信、量子通信技術的研發和應用,不斷提升網絡接入、傳輸、聯通環節的拓撲式應用能力。二是應以物聯感知、人工智能推動網絡設施向著集感知、傳輸、存儲、計算于一體的智能基礎設施演進,將時間敏感網絡、軟件定義網絡等新型技術應用于裝備工業領域,形成工業互聯網平臺。一方面以工業互聯網促進裝備制造業生產、管理、服務等環節由單點作業向集成作業演進,催生平臺化生產、網絡化協同的新興生產業態。另一方面以工業互聯網構建裝備工業跨設備、跨系統、跨時空的互聯互通,實現各種生產資源在更大范圍的高效、精準匹配,大幅提升企業生產效率與經營管理效率,促進裝備制造業的新舊動能轉換。

其次,應以算力算法基礎設施支撐智慧工廠建設,提升裝備企業數智化轉型效能。一是應著力打造以超算中心為代表的專用算力算法基礎設施,強化雙精度專用計算功能對重大工程、重大科學的功能解耦、敏捷運算和輔助預測,賦能高端裝備制造企業。二是應加快以智算中心代表的通用算力算法基礎設施,強化單精度、半精度的多樣化計算能力,構造數智化、敏捷化的運算系統,賦能通用裝備制造企業。三是應在裝備制造企業加載智能運算系統,整合從生產計劃到執行的數據流,強化企業生產流程的算網一體化編排水平和智能調度能力,以智慧工廠的“創造性破壞”提升裝備企業的資源配置效率和品控能力,培育新動能。

最后,應以融合型基礎設施聚合裝備物理資源,推動裝備產業群體性價值躍升。融合型基礎設施是裝備產業賦能的重要載體。一是應在民航、高鐵、城市軌交、新能源汽車等領域加大智能交通基建力度,以基于云計算的基礎設施即服務加強交通路網和交通工具間的智能調度建設,構建多層級、一體化的綜合交通樞紐體系,使高端交通裝備群體性賦能區域協調發展,扭轉內陸區位劣勢,以互補優勢培育經濟發展新動能。二是應圍繞清潔能源建設智慧裝備。應對大型水電、風電、核電、光伏、氫能發電設備加載數字儀控系統,同時針對電力物聯網開發終端監測設備和無線組網技術,發展智能輸變電設備,提升發電、輸電、變電、配電等模塊的荷儲互補與兼容適配能力,提高新能源發電效率,培育裝備制造業低碳新動能。

(三) 以數據要素組織鏈接裝備制造業市場體系,競發高質量發展新動能

工業經濟與數字經濟的發展均是以市場資源配置為基礎的,而市場發揮作用的載體是市場體系。[8]隨著數字經濟背景下人、機、物、料的數字交換活動持續增加,市場邊界不斷拓展,逐步形成了基于新型資源配置機制的數據要素市場。我國應發揮數據大國優勢與統一大市場優勢,通過數據市場組織銜接裝備市場培育高質量發展新動能。

首先,應以數據要素鏈接裝備制造業國內市場體系,深度發掘新動能。一是在生產環節中,應運用大數據將生產端與市場端鏈接,有效銜接兩端的實際需求,實現靶向性生產,避免供給側結構性過剩。二是在分配環節中,應通過算法帶動裝備工業由線性分工向網狀分工、立體分工轉變,剝離低效生產環節,降低平均生產成本。三是在流通環節中,應利用數據的直接傳導效應削減中間環節,提高物流的配置效率和調度效率,降低物流成本。四是在消費環節中,應通過大數據充分解析終端消費者對裝備產品的購買偏好,以平臺經濟發展銷售新業態,改變傳統裝備產品的消費方式。同時,在裝備產品的銷售過程中增加服務要素、提高產品附加值,[9]通過組織架構創新競發裝備市場新動能。

其次,應以數據要素構建裝備制造業國際市場對外開放格局,深度開拓新動能。一是應通過促進國內裝備在貿易事前(市場調研、產品推廣)、事中(貿易洽談、交易結算)、事后(供應鏈優化、售后服務)環節的數字協作,在貿易市場高效交換信息,提升我國裝備企業融入世界市場的便利性。二是應依托“一帶一路”戰略,通過數字平臺延伸我國裝備制造跨境產業鏈,加強對絲路沿線國家在高鐵、商飛等重點裝備領域的貿易支撐。應打通各國數據流通壁壘,根據不同國家的裝備需求特點,編制國際裝備產業數據地圖,有針對性的開展跨國產業合作,構建穩定的跨境產業鏈供應鏈體系,以“非對稱競爭優勢”[10]培育新動能。三是應為境外高端裝備企業在華建廠和對華投資提供便捷、柔性的數字貿易服務,提升在華外企的營商環境,憑借數據市場匯聚全球裝備資源,以高水平對外開放拓展開放型新動能。

最后,應以數據要素改善裝備制造業傳統要素市場配置機制,深度支撐新動能。一是應優化金融資源配置機制。應通過大數據鏈接金融市場與裝備工業,對裝備制造核心企業及上下游企業的資金流、信息流、物流數據采集分析,為企業定制多元、柔性的融資方案。應通過大數據帶動商業資本投資,促進社會資本流動,為初創期、成長期裝備企業IPO、定向增發、募集配股提供金融服務,提升裝備制造全鏈條資金融通效能。二是應改善人才供給機制。應把握先進裝備發展方向,以數字平臺聯結科研機構、高等院校、裝備企業形成多層次的創新人才培養體系,強化科研、技術、管理類人員的數字素養與數字實踐,優化裝備制造業人才結構,提升人才質量。應依托大數據幫扶被智能機器替代的操作工人,為其創造新的就業機遇,避免失業者過度涌入傳統勞動密集型產業引發經濟問題,促進工業經濟的工具理性與高質量發展的本真理性有效契合。三是應改善空間發展機制。應將大數據充分應用于國土空間規劃,跨越邊界思維,在全國范圍布局裝備產業,形成橫向的產業集群優勢與縱向的供應鏈貫通優勢,通過提升裝備制造業的空間價值密度培育新動能。

(四) 以數字治理解蔽重構裝備制造業產業生態,勃發高質量發展新動能

隨著數實融合產業生態的指數級進階,如何增強裝備產業的發展韌性已成為培育新動能的重要考量。我國應以數字治理推動裝備制造的產業生態從自然發展階段邁向有規制的治理發展階段,構造綠色、安全的產業生態格局,以此勃發高質量、可持續的新動能。

一方面,應以數字治理改善裝備制造業環境生態,培育綠色發展新動能。一是應塑造裝備工業節能減排模式。針對裝備工業用能多、能耗高的特點,在政府層面引導企業搭建數字治理平臺,對工廠車間改造智能照明、升級供配電系統、高耗能設備遠程管控技術,實現對能源介質的自動監測與節約利用,減少能耗支出,提升投入產出效率。應構建數字化排放監測系統,對工廠排放廢棄物動態監測,同時將ESG評估范式植入裝備工業治理體系,在行業層面實行系統化控制,在企業層面實行結構性控制,對排放物由末端治理向溯源治理轉變,通過數字化治理實現減排降碳。二是應驅動綠色裝備產業發展。應構建綠色的裝備研發體系、制造體系、資源供給體系,將自然力合理轉化為生產力,建立以清潔能源主導的綠色低碳裝備產業,優化數字經濟、工業經濟與綠色經濟發展的激勵相容機制,催生綠色新動能。三是應提升裝備產業再制造效能。應探索“互聯網+循環”的商業模式,使產業鏈上中下游共建共用資源回收渠道,推動資源再生利用。應在重污染行業研發污染治理機器人和垃圾分選裝備,增強裝備制造業的循環制造效能,促進循環經濟發展,培育可持續的新動能。

另一方面,應以數字治理營造裝備制造業安全生態,保障高質量發展新動能。一是應完善工業數據安全治理機制,加快更新數據安全管理技術,通過加密函數使裝備產業敏感數據在鏈路加密、節點加密與端點加密三重模式下流通使用,確保數據全生命周期安全。二是應打造工業數據安全風險監測平臺,在國家層面對涉及國防、空天、極地、深海、生化等重點裝備領域的全產業鏈數據動態監管,對重要數據與核心數據分類識別、分級備案、分時脫敏,對數據的流量、流向、頻次、路徑實時跟蹤,對存儲數據容災備份并密鑰管理,對數據泄漏、違規傳輸、流量異常等問題及時預警,增強對裝備數據的安全監管能力。三是應筑牢工業互聯網安全框架,利用云計算、區塊鏈打造集網絡安全態勢感知、信息共享和應急協同于一體的主動防御機制,有效抵御裝備終端設備的網絡入侵和對工廠內網、外網標識解析體系的非法攻擊,充分彌合控制軟件和控制協議間的操作漏洞,排除云端應用的共享隱患,構筑動態、持續、完整的網絡防護體系,確保工業互聯網的網絡安全和工控系統安全,以裝備制造業的安全生態保障高質量發展的新動能培育。