佛山智能制造发展系列研究二

文/毕得

清华大学互联网产业研究院

佛山近年来面临东莞的产业竞争，深圳的人才竞争，面临的产业发展压力增大。佛山市中小企业较多，产业灵活度高、产业配套齐全，但也缺乏具有规模以上以及产业链整合能力强的大企业，根据调研，佛山市 2019 年产值 10 亿元以上企业仅占被调研企业的 6.90%。小型企业在制造业企业中占主导地位的局面导致佛山市缺乏龙头企业的带动和集聚效应，导致部分资源的有效利用率低，甚至闲置和浪费，从而使得佛山地区制造业在面临压力时竞争力较弱。并且，虽然佛山市已拥有美的、格兰仕、佛山照明、东鹏瓷砖等知名品牌，但先进制造业企业较少，未来，全力推动先进制造业的快速发展是佛山市制造业转型升级的关键点。

佛山市制造业企业近几年研发投入逐渐加大，创新成果不断加强，2019 年全社会 R&D 投入超过 400 亿元，有效发明专利总量为 23045 件。但和深圳等科技创新大市相比，仍有较明显差距。深圳市 2019 年有效发明专利量高达 138534 件。

佛山制造业结构仍需优化。佛山的制造企业主要集中于产业链中低端，产业结构比较单一，生产出的产品处于价值链低端的比重较大，先进制造业短板明显。以 2018 年数据为例，佛山先进制造业占规模以上工业增加值比重为 49.0%，广东省为 56.4%，深圳高达 72.1%；高技术制造业方面，佛山仅增长 1.7%，占规模以上工业增加值比重为 9% 左右，低于广东的 31.5%，与深圳的 67.3% 差距明显。同年，相较于同样经历制造业升级转型的东莞也处于落后位置，东莞高技术制造业增加值增长 11%，占规模以上工业增加值比重为 39.5%。

佛山企业对自身智能制造认知和实践还需系统提升。调研对象中不足五分之一的企业已经制定智能制造战略规划，开展数字化改造过程中；约十分之一 的企业开始建立数据模型，对生产管理过程中的数据进行分析应用，4.60% 的企业基于模型驱动业务优化，实现了与产业链上下游的协同。

在粤港澳大湾区现代化建设大背景下，佛山需把握数字化、智能化转型的机遇，加快引进海内外等地科研院所和高校与佛山的紧密合作，推动产学研合作，引导企业融入广深港澳科技创新走廊，协助企业解决数字化转型升级路上的关键节点和卡脖子问题，推动制造业向价值链高端迈进。

佛山市高度重视工业互联网建设，多措并举加快发展工业互联网，推动制造业数字化转型。持续推进中小企业上云上平台，促进中小企业数字化改造。大力培育工业互联网标杆项目，发挥标杆引领示范作用。积极推动工业互联网产业集建设，提升传统产业信息化水平。

面对全国制造业向质量、效率和创新发展的大环境和大趋势，佛山制造业发展中还存挑战和问题，典型如佛山中小企业居多，科技创新与金融服务对大量的中小企业支撑力不足，创新驱动还层次不齐。制造业发展水平层次不齐，大量企业甚至还还停留在工业 1.0、工业 2.0 阶段，制造业低端产能过剩与高端产品有效供给不足并存。

2020 年佛山市出台《佛山市深化“互联网+先进制造”发展工业互联网的若干政策措施》，将在多个方面加大工业互联网的推进力度，包括：加大力度推动工业企业上云上平台、支持工业互联网标杆示范项目建设、开展工业互联网标识解析建设及应用、开展佛山市工业互联网平台建设、开展佛山市工业互联网平台建设、建设工业互联网产业集群试点、建设工业互联网产业示范基地。佛山工业互联网推进将充分发挥佛山专业镇产业特色，推动重点产业集群所在地政府或园区，积极对接工业互联网平台商、供应商等创新资源，建设具有佛山特色的工业互联网产业示范基地，在机械装备、纺织服装、家用电器、陶瓷建材、有色金属、新材料、新能源、模具等智能制造重点领域，建设基于 5G 网络的工业互联网应用，推动 5G 技术在工业互联网应用上的发展。

28.74% 的企业处于对工业互联网的认识学习阶段，26.44% 的企业处于工业互联网建设筹划准备极端，25.29% 的企业局部展开工业互联网建设，6.90% 的企业已经建设工业互联网相关平台。但仍有 12.64% 的企业尚未形成工业互联网建设意识。

唯尚家具通过数据化生产方式为工业互联网打造重要基础，企业累计了大量数据。据统计，维尚家具目前每天要处理的数据达到 50 万个。在数据积累的基础上，自建拥有 200 台服务器的私有云，利用边缘计算实现智能排产。建立数据交互机制，利用算法实现工厂的自我调度。根据自身的需求添加不同的参数，当 A 工厂已满负荷生产时，利用智能计算可以把订单自动调配到其他工厂。

格兰仕通过自主创新，应用工业互联网对生产线进行改造。原来需要 10 人操作管理的微动开关生产线在升级改造后可由一人管理两条线。万和集团联合佛山电信，共同开发智能制造应用，打造 5G 智能制造和智能产品，提升工业信息化应用水平。华数机器人积极布局工业互联网搭建智能决策云服务平台，基于大数据分析模型，智能化地管理机器人。

佛山市制造企业正在抓住数字化、智能化发展的历史时机，推进企业数字化转型，不同行业的领先企业已经在技术应用、产业创新方面取得阶段性成果。佛山部分企业通过“上云”促进全产业链的数字化转型，包括企业的研发、设计、生产、加工、经营、管理、销售、服务等一系列业务。佛山正推进通过数字化转型推进创新载体从单个企业向跨领域多主体的协同创新网络转变，完成创新流程从线性链式向协同并行转变，创新模式由单一的技术创新向技术创新与商业模式创新相结合转变。进一步的，佛山正推进制造业产业链全渠道、全链条供需调配和精准对接，以数据供应链引领物资链，促进产业链高效协同，从更大范围上加强制造业产业链上各企业间的相互协调，推动佛山制造业生态创新发展。并在数字化产业链的基础上，企业可通过原有产业横向延展到其他产业，打造新的商业模式和发展形态。

（一）联网的数字化设备规模占比

根据调研结果，数字化设备与控制系统之间的数据交互情况并不十分乐观，有 79.31% 的企业联网的数字化设备数量（指与控制系统进行数据交换的数字化设备）占数字化设备总数量比例小于 50%，其中 56.32% 的企业占比小于 25%。

截至 2020 年 12 月底，纳入佛山市重大项目清单的新基建项目共 45 个，计划总投资约 631.92 亿元，2020 年计划投资约 69.72 亿元。其中包含十四五期间计划开工项目 16 个，涉及总投资约 267.57 亿元。在新基建重大项目中信息基础设施项目 23 个，其中 5G 信息基础设施项目 2 个、数据中心项目 12 个、工业互联网项目 6 个、人工智能项目 1 个，智能制造项目 2 个。美的洗涤工厂内网改造等 3 个项目入选工信部工业互联网试点示范项目。其借助工业互联网监测设备运行状况，借助工业云平台进行数据分析，对异常情况发出设备保养预警和故障预测提醒，现场工人及时对设备进行针对性检查，解决以往一台出错必须停机检修的问题，提高生产效率和效益。

△ 图2 联网的数字化设备数量占数字化设备总数量的比例

（二）企业数据获取情况

现阶段，佛山设备数据采集多停留在机器人数据层面，行业数据采集层面还有待深入，这也是行业普遍存在的问题。数据采集困难一方面来源于设备开放接口的许可程度，另一方面也源于设备不断改造升级，数据结构不一导致为标准化采集建立障碍。在数据采集与分析方面，17.24%的企业实现了数据采集和收集的全部自动化，8.05%的企业实现数据分析全部自动化，6.90%的企业可以实现数据报告视图化。佛山部分机械制造企业在数据采集方面，通过加装传感器监测设备运行时间，通过机器学习和图像识别等方式获取相关数据。同时也在开展以围边机为切入点的下游产业的智能制造，对围边机进行进一步数控设备改造，通过增加伺服控制器，收集围边数据，未来实现“无人值守”。

△ 图3 企业数据分析情况

（三）企业智能制造成熟度自评

根据调研结果，佛山企业对自身智能制造成熟度认知不高，63.22% 的企业认为企业智能制造仍处于已规划级，有实施智能制造愿景，能对核心制造环境进行信息化管理，具备部分满足未来通信和继承需求的基础设施。恒力泰通过建立信息化的智能工程运行模式，实现企业内部管理的畅顺，也促进企业与客户以及供应商的快速线上沟通和服务。在车间智能化改造实施后，在 6S 管理，班组建设以及整厂信息化进程的布局方面取得非常大的成效。

具体地，主要体现在以下几个方面：

一是核心技术受制于人。尽管佛山在发展智能制造方面有了一定基础，但是现有的智能制造装备多集中于产业中下游，比如机器人产业以系统集成企业为主，减速器、伺服电机和驱动器三个方面目前存在技术瓶颈。

二是关键零部件依赖进口。新型传感器、高端控制系统、高性能液压件与气动原件、高速精密轴承以及工业机器人的伺服电机、减速器和控制系统对外依存度很高，造成相关产品竞争力不足。

三是人才不足。佛山高校数量及质量、基础科研能力、重大科技专项承担情况、专利质量和高技术制造业产值等相关指标均与佛山制造业中心的地位不符。

四是建设成本大，中小企业顾虑多。智能制造是一个系统工程，企业既需要相当数量的资金购买相关的设备，还需要建设相关的数字化系统，也需要相应的专业技术人才对这些系统进行运维与改造。而中小企业普遍具有资金数量少、资金流转快、融资难的特点，动辄上百万、几千万的资金投入，成为制约中小企业开展智能制造建设的短板。很多工厂旧区智能改造过程需要停止大量产线的生产运作，改造成本高昂，投资回报率较低，阻碍了企业开展智能制造的进度。因此，现阶段佛山企业旧厂区的改造多局限于单个设备的自动化改造，但不同生产工序之间难以实现互联互通。同时，传统企业对智能制造的认识有待系统提升，部分中小企业对智能制造的成效和发展预期也存在一定的顾虑。