南京市社会科学院经济发展研究所所长 黄南
制造业的智能化发展是世界工业发展的未来方向。德国工业4.0概念提出后，推动制造业的智能化发展已经成为世界发达国家工业发展的共同目标。我国作为世界“制造大国”，对制造业的智能化发展问题同样给予了髙度的重视。在此背景下，国务院出台了《中国制造2025》，提出了建设制造强国的发展战略，被称为“中国版工业4.0规划”。南京作为中国重要的制造业城市，拥有较为完备的工业体系和先进的制造技术，理应在工业4.0的发展背景下成为中国智能制造的领先城市d
一、工业4.0的构成要素及主要特征
工业4.0是相对于工业的1.0(机械制造时代）、2.0(电气化与自动化时代）、3.0(电子信息化时代)而提出的，指的是制造业的智能化发展时代。工业4.0以“信息一物理系统”(Cyber Physical Systems，简称CPS，也可称虚拟一实体系统）为核心技术，在传统的互联网和信息系统的基础上，融合了物联网（Internet of Things)和务联网（Internet of Service)的相关技术，以实现智能工厂、智能产品和智能生产作为工业4.0计划的三大主题要素。其中智能工厂主要包括智能机器、数据存储系统，以及能够实时传输信息、进行交互控制的生产设施。智能产品则将物联网或务联网技术融入其中，使产品能够时刻处于定位状态下，让人们能够清楚地了解产品的生产过程、使用状况以及目前的状态，不仅有利于消费者掌握产品的诸多状况，而且便于企业及时了解产品从生产到消费的全过程体系，为企业的创新设计、营销、售后等提供信息支撑。这种以CPS的形式建立起来的生产体系即为一种智能化的生产,它可以从根本上改变制造业的设计、制造、原材料供应以及供应链体系的整个过程。
在工业4.0时代，制造业将体现出一些新的特征，概括来讲，主要有以下几点：
一是实现制造业的智能化发展。在工业4.0体系下，可以重塑传统制造方式下人机之间控制一反应的单向关系，借助物联网系统进行实时的信息交换，实时的行动触发以及实时的智能控制，达到对生产进行个性化管理的目的。同时工业4.0的智能化制造还借助物联网和务联网，将智能交通、智能物流、智能建筑、智能产品等相互连接，从而以制造业的智能化引领国民经济体系的智能化发展。二是使制造业更好地满足消费个性化的需要。在工业4.0时代，不仅可以将消费者个性化的需要以及产品的独特性融入到产品的设计、生产等领域，而且在资源配置、产品订购和回收等各个阶段都实现智能化的管理，这将极大地满足消费者的个性化需要，使消费者的个性意愿得到充分的体现。三是促进制造业全流程的一体化发展。工业4.0时代，企业利用智能化的系统，较好地实现了制造领域的流程创新，较好地实现了创新、生产、售后等多环节的一体化发展，促进了制造业全流程的一体化发展
m四是促进制造业服务化程度的大幅提升。在先进的信息技术的支持下，部分传统的人与人之间的服务方式将逐渐由机器与人之间的服务所代替，服务中的很多内容也将逐渐成为可用数字进行编码的“智能服务产品”，经由互联网技术的实施，形成广覆盖、网络化、综合性的务联网系统，促进制造业服务化水平的大幅提升。
二、南京制造业智能化发展的基础优势及存在的问题
(一）南京制造业智能化发展的基础优势
1.较为雄厚的产业基础为制造业的智能化发展奠定良好基础
南京工业规模较大、工业体系较为完备、工业基础较为雄厚。现在,南京工业已经跨越了工业的1.0阶段，正处于工业2.0和3.0共同发展阶段。工业中的传统产业与新兴产业交互发展、融合发展，已形成层次清晰的四大体系，即以石化、钢铁为主的基础材料生产体系；以汽车、电子为主的重大集成产品生产体系；以工业设计、机械制造、生产服务为主的精密加工和技术保障体系；以通讯、轨道交通、智能电网等为主的终端产品生产体系。这四大体系是全市工业经济发展的中坚力量，技术手段较为先进，为南京制造业的智能化发展打下了坚实基础。同时，一些技术密集程度相对较高的新兴产业也逐渐成为南京工业经济的新生力量。2014年，全市六类九大战略性新兴产业主营业务收入同比增长15.5%，高于全市工业增速11个百分点，其中新能源汽车、卫星应用、轨道交通等6个产业增幅超过20%。虽然这些产业目前体量有限，但正成为南京工业经济结构调整的重要力量，也将成为南京制造业智能化发展的重要突破口。此外，南京软件产业发达，信息化基础也较强，这些都为“南京制造”的智能化奠定了良好的基础。
2.不断增强的企业创新能力为制造业的智能化发展创造条件
近些年来，南京积极推进以企业为主体的技术创新体系建设，在发挥企业主体作用、完善政策措施、优化发展环境等方面取得了丰硕成果，有力地推动了全市工业企业技术创新能力的提高。“十二五”期间，全市企业技术中心数量已由2011年的237个增加到2014年的434个，建成了未来网络产业创新中心、北斗产业研究院、中科院先进激光技术研究院等60余家技术领先、特色鲜明的创新平台。研究与试验发展活动经费占全市生产总值的比重自2011年以来都稳定保持在3.1%以上，年专利申请数量从2011年的28043件增加至2014年的56108件；其中发明专利申请数量从2011年的11597件增加至2014年的28050件。年专利授权数量从2011年的12404件增加至2014年的22844件；其中发明专利授权数量从2011年的3452件增加至2014年的5265件。2014年，全市累计共159项新技术新产品列入“江苏省重点推广应用的新技术新产品目录”。其中，新型显示产业UVA面板技术、有机光电OLED照明技术等已达到世界先进水平。
3.创新人才的集聚为制造业智能化发展提供智力支持
智能制造是建立在创新驱动的基础之上的，而创新的发展则离不开创新的人才。近些年，南京通过实施“321”人才计划、南京“1+8”创业创新政策等，把加大对人才的引进和培育力度、引进领军人才作为提升企业技术创新能力的有效措施，促进了一批创新人才在南京的集聚。据统计，目前“321”计划申报涉及人群规模已经超过6万人，影响人数20万
以上, “321”引进计划工作网站自2011年底开通以来的点击数已超过50万次。在国内知名985/211高校和中科院等国家级科研院所、以及美国、加拿大等多个国家和地区的海外留学人才聚集地区已经产生了广泛影响。“321”人才计划前7批次共签约引进了2947名领军型科技创业人才(―般项目2643人,重点项目304人），其中60%的入选者具有海外留学或工作背景；集聚9位两院院士，中央“千人计划”特聘专家176人，江苏省“双创计划”入选者165人。在宁新创办企业者共有2810人，总计注册资金约72亿元。创新人才的集聚，有力地推动了南京创新成果的涌现，现在，在已经引进的“321”企业中，有350家企业新取得了—批创新成果，占比31%，新增知识产权1228件。同时，南京高校与科研院众多，具备智能装备研发能力的大学有13所，将形成一批可从事相关产业的领军人才和后备人才队伍，能够为制造业的智能化发展提供良好的技术支持。
(二）南京制造业智能化发展的现状及存在的问题
相比较国内的其他城市，南京的智能制造已具有较好的发展基础。目前全市智能装备生产企业已有200多家，其中有近—半是从事工业机器人及其关键功能件生产的企业。2014年南京智能装备产业销售收人达380亿元，占全部裝备制造业的7.3%，其发展增速快于全市战略性新兴产业的平均增速。现在，南京的智能制造装备产业主要分布在高档数控与基础制造装备，智能控制系统，自动化成套生产线及智能专用装备，关键基础零部件、元器件及通用部件，以及精密和智能仪器仪表与试验设备这五大重点领域。
但是与工业4.0的发展要求相比，南京的制造业智能化发展还存在不少问题，概括来讲，主要体现在以下几方面：
一是企业规模相对较小。虽然南京的智能制造已经开始起步，但从总体来看，企业智能制造程度还相对较低，而且从事智能装备制造的企业规模较小。据市经信委对南京智能制造装备产业的15家重点企业抽样结果显示,这些重点企业的销售收入总和仅占全行业的30%左右。由此可见，这些企业的规模所占比重较低，企业总体规模不大，缺乏具有较大规模的龙头企业。
二是对工业4.0的认识不够深入。通过调研发现，一些企业，尤其是本土企业，对工业4.0的认识较为肤浅，将其简单地理解为几条智能化生产线的使用，对于工业4.0中所体现的服务化、人机一体化、创新一体化等内容缺乏深入认识。这虽然与南京目前制造业智能化程度较低有关，但同时也与南京企业发展缺乏前瞻性，对世界工业发展的前沿不够了解，缺乏精益求精的品质意识和服务意识有关。
三是创新能力尚未得到充分发挥。南京创新资源雄厚，创新潜力巨大，是国内具备良好的智能制造基础的城市之一。但南京的创新能力与其创新潜力还不匹配，巨大的创新潜力并没有充分转化为有竞争力的创新能力。2014年南京的专利申请量分别是青岛、武汉、广州、深圳的39.5%、92.4%、64.6%和31.8%。在发明专利申请上，南京分别是青岛、武汉、广州、深圳的44.1%、82.0%、80.1%和30.2%。在专利授权量方面，南京与这些城市的差距依然较大，分别是青岛、武汉、广州、深圳的49.8%、97.3%、60.8%和32.0%。可见，南京的创新能力在全国还相对较低，南京距离4.0阶段下智能制造的技术创新要求还有很大的差距。
四是缺乏创新的动力源支持。广大中小企业是创新的动力源。南京的中小企业发展滞后，已成为制约南京智能制造发展的一个重要瓶颈。调研中有企业明确指出，中国缺乏像德国那样广泛的具有创新能力的中小企业群体，大多数企业,尤其是大型企业，关注的仅仅是产品的集成，较少从亊核心零部件的创新和研发。中小企业尤其是具有核心知识产权的中小企业的缺乏，制约了南京智能制造，特别是智能装备制造的发展。目前在南京市具有领先地位的智能制造企业，其机器设备几乎全部来自进口。
五是制造业智能化发展的基础环境还有待完善。信息化和工业化融合发展是智能制造发展的关键。江苏省在2014年曾对全省13个城市的信息化与工业化融合度进行过调查。从调查结果看，南京的综合指数指标排在第二位,在苏州后面。但在基础环境方面，南京排第四位，位居苏州、无鴒、常州之后,其中中小企业信息化服务平台建设方面，南京明显低于无锡和常州；在重点行业典型企业信息化专项规划、城域网出口带宽、互联网普及率等指标上，南京也显著低于苏州。
三、促进南京制造业胷能化发展的建议
1.深化认识，科学谋划和布局制造业升级路线
南京应加强对工业4.0的研究和分析，让企业对工业4.0的核心要素及其对制造业发展的影响有更加深入的认识。在此基础上，根据世界制造业发展走势和《中国制造2025》发展战略，从市级层面提早预判制造业未来发展方向，按照南京市的资源禀赋和比较优势，积极谋划南京的制造业智能化发展路径。在这一过程中，要遵循南京工业发展的规律，尊重市场规律和产业发展现状，避免简单的、指标式的提升方式，在智能工厂等的建设过程中，减少指令性计划,要发挥企业的积极性，让其按照企业和市场的发展需要，自主进行智能化的发展。同时要避免过高的目标设定，工业4.0是一个未来的发展方向，并不是一蹴而就的，因此，相关职能部门也要按照循序渐进的方式推进全市智能制造的发展,不要制定不符合南京实际发展情况的战略目标。
2.通过资产优化强化南京工业的整体实力
对照工业4.0的核心要素，南京距离工业4.0还有很大的差距，目前尚处于工业2.0或3.0的阶段。要促进南京智能制造的发展，必须进一步强化工业发展的基础和核心竞争力，从资产的优化入手，促进南京工业整体实力的提升。南京要依据十八大关于市场对资源配置起决定作用的要求，在发挥市场机制作用的同时，按照优化存量的原则，针对不同的行业企业、编制淸单，实施分类指导、差别化处理，即通过转移、兼并重组、淘汰、转型等路径有序地解决落后产能,减少“僵尸企业”对南京资源的占用和消耗。同时，依托“一带一路”、“长江经济带”等区域发展战略,利用周边国家基础设施互联互通建设的契机，扶持和鼓励南京企业走出去，在全球范围内实现资源优化配置，拓展制造业转型升级的空间。利用上海自贸区可复制、可推广的税收减免等优惠措施，加快南京设计、研发等生产性服务业的发展，同时通过与国际科技研发、创意设计等机构的紧密合作，提升整个南京制造业的综合竞争力。
3.构建以创新为支撑的智能制造产业体系
围绕工业机器人、物联网、3D打印及新材料、高端装备制造、智能电网、移动终端用通讯设备等领域，重点开发高集成性的单元部件的自主设计和制造技术，提升智能制造水平，形成以大型高端装备为核心的高端装备制造产业体系。一是针对制造业区域配套能力弱的短板，发挥南京大都市整体优势，鼓励南京周边地区共同参与南京都市圈制造业升级，通过产业政策吸引各地中小企业的参与。二是加快物联网产业的发展。加快制定和完善南京物联网发展的总体规划，探索各种技术标准与规范，建立物联网的研发基地，同时积极推动物联网的实际应用，特别要注重扩大物联网的应用规模。三是着力健全南京制造业创新网络体系，支持设计众包、技术创新、业态创新、商业模式创新等多元创新发展，加快推动工业从要素驱动、投资驱动向创新驱动转型，培育壮大产业竞争新优势。
4.以工业技术改造新模式推进制造业智能化升级
一是深度推进信息化和工业化融合，促进南京企业智能化改造。进一步加强信息网络基础设施建设,加快部署高速、宽带、移动、泛在的信息网络基础设施，推动“互联网+生产制造”发展，推进企业生产设备的智能化改造，促进移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息新技术在企业研发、制造、管理、服务等全流程和全产业链的综合集成应用，提高精准制造、敏捷制造能力;建设南京两化融合公共服务体系，搭建两化融合公共技术服务平台，提供咨询诊断、系统实施等服务。二是推进南京企业智能化升级。开展智能工业研究与试点示范，支持一批智能设计、智能制造、智能运营、智能管理、智能决策等方面的示范项目，形成可以推广的应用模板。推动物联网、移动互联网、工业互联网发展和应用，支持云计算、大数据等业务在制造业领域的使用和推广。三是推动企业全业务链的智能化集成应用。在推进企业制造智能化发展的基础上，探索推进全业务链的智能化集成应用，在集团管控、设计与制造集成、管控衔接、产供销一体、生产和财务、生产与消费衔接等领域，开展关键环节集成应用示范，提高产品的智能化水平，推动南京制造业服务化水平的提升。可结合智能工厂试点建设，探索全业务链综合集成的路径和方法，同时应选择有条件的产业集聚区，开展智能制造示范实验区建设等。