《机械工业“十四五”发展纲要》解读之二——全面提升自主创新能力

《机械工业“十四五”发展纲要》(以下简称《发展纲要》)针对我国机械工业发展现状及问题,明确提出了“十四五”时期全行业应重点实施的五项战略任务,其中,“全面提升自主创新能力”仍是未来五年行业发展的第一要务。

一、“创新”是五大发展理念之首

党的十八大以来,习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置,提出了一系列新思想、新论断、新要求。2015年10月召开的中共十八届五中全会,明确提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,其中“创新”一词排在第一位。围绕这一发展理念,在国民经济“十三五”到“十四五”规划中,“坚持创新驱动发展”都被提到了战略任务的首位。

树立创新发展理念,充分体现了以习近平同志为核心的党中央开拓发展新境界的坚定决心与历史担当,目的就是要引导全社会不再主要依赖自然资源、劳动力和资本投入实现经济发展,而是更加自觉地以提高经济发展质量和效益为中心,推进经济发展方式从要素驱动、投资驱动型转向创新驱动型。

二、“十三五”我国机械工业创新成果丰硕

“十三五”以来,我国机械工业各行业在“创新驱动战略”引领下,均取得了举世瞩目的创新成就,新产品不断涌现。

◆在发电、输配电领域,通过增强技术改造,行业企业在生产能力、装备水平、产品种类都得到了较大提升,一批特高压新产品陆续研制成功。

◆石化装备制造业以重点建设工程为依托,成功研制了千万吨级炼油成套设备、百万吨级大型乙烯成套设备,百万吨级PTA成套设备、大型煤化工成套设备,以及大型离心压缩机组、大型容积式压缩机组关键泵阀等重点装备,提高了石化装备自给率。

◆在冶金装备领域,冶金全流程设备全面国产化,已掌握核心制造技术,并拥有工程总承包能力,技术水平和产品质量均达到国际先进水平。

◆工程机械行业在高端、智能产品核心技术研发和应用推广方面不断取得新突破,一批具有辅助操作、无人驾驶、状态管理、机群管理、安全防护、特种作业、远程控制、故障诊断、生命周期管理等功能的智能化工程机械得到实际应用,极大地解决了施工中的一些难点问题。

◆农机骨干企业技术创新主体地位逐步形成,“十三五”期间,除单缸机农机具外,农业机械全部实现国三排放控制,带动了农机智能化技术的进步。

◆机器人产业蓬勃发展,工业机器人用高精密减速器研制取得重大进展,运动控制、高性能伺服驱动等关键技术取得突破,整机功能和性能逐步提升。

三、市场换不来关键技术,自主创新能力亟需加强

多年发展经验表明,市场可以换技术,但市场换不来关键技术,尤其是那些国民经济重点领域、重点产品所需的关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。随着我国机械工业的发展壮大和国际竞争程度的加剧,工业发达国家已经把中国作为主要的竞争对手,严格限制高技术对中国的出口,关键技术无法从国外引进。关键技术必须依靠自主创新,必须产学研用协同攻关,创新突破,掌握自主知识产权。

自主创新能力不足,尤其是共性技术研发能力不足,已成为制约我国机械工业转型升级、创新发展的突出问题,主要表现在研发经费投入不足、研发试验条件落后、专业技术人才短缺等方面。由于研发投入强度较低,企业针对新产品的试验和检测条件普遍短缺,专业的第三方检测机构数量少、布局不合理,无法满足整机及关键零部件的研发试验要求,特别是在可靠性、环境适应性等方面的检测能力严重不足。一些领域从事创新研究的专业技术人才匮乏,尤其是高层次领军人才和跨领域复合型人才明显短缺,难以形成具备较强研发实力的创新团队。

四、坚持创新驱动战略,尽快实现机械工业自立自强

“十四五”时期,是新一轮科技革命和产业变革同我国推动高质量发展的历史交汇期,也是我国创新驱动发展战略实施的关键时期。为引导我国机械企业走上自主创新的可持续发展道路,推动我国机械行业不断增强国际竞争力,《发展纲要》明确提出,要“坚持把科技自立自强作为推动机械工业高质量发展的战略支撑”,并从“充分发挥企业技术创新主体作用,加快建立完善产业技术创新体系,培育梯次衔接的多层次人才队伍”三个方面提出创新能力提升的关键。

1.激发市场主体活力,为机械工业发展赋予新动能

习近平总书记在科学家座谈会上强调,“要发挥企业技术创新主体作用,推动创新要素向企业集聚,促进产学研深度融合。”

机械工业作为国民经济的基础性和支柱性产业,截至2020年底,拥有规模以上企业9.2万家,资产总额26.5万亿元,实现营业收入22.9万亿元,这些企业为工业各领域提供了大量的先进制造装备,为提高人们生活水平提供了汽车等耐用消费品,是我国制造业当之无愧的中坚力量,更是实现我国制造业由大到强的中流砥柱。

我国机械工业实现突破发展的重要标志就是拥有一批世界级的创新企业。“十四五”时期,要通过鼓励创造新模式、运用新技术、研制新产品、开拓新市场,培育壮大一批具有产业主导能力的领军企业,优先支持研发投入强度较大、对行业起到引领作用的机械行业骨干企业实施的科技创新项目;同时要创造有利于企业创新的生态环境,强化知识产权创造、保护、运用,完善科技成果转化运行机制,以智能制造、工业强基、绿色制造等为重点,培育主营业务突出、竞争能力强、成长性好、专注于细分市场、具有一定创新能力的机械行业专精特新“小巨人”企业。

2.建立完善产业技术创新体系,强化关键核心技术和前沿技术供给能力

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出,“完善技术创新市场导向机制,强化企业创新主体地位,促进各类创新要素向企业集聚,形成以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的技术创新体系。”可见,围绕产业主体构建产业技术创新体系,正成为创新能力建设的一大趋势。“十四五”时期,如何更好地建立完善技术创新体系,形成较强的关键核心技术和前沿技术供给能力,对于机械工业来说尤为重要。

一方面,要强化关键核心技术创新平台建设。围绕经济社会发展的重大需求和行业发展方向,建立完善机械行业相关的国家重点实验室、国家工程研究中心、国家技术创新中心、国家制造业创新中心、国家企业技术中心等创新平台,开展关键核心技术攻关。整合行业上下游、产学研创新资源,共同建设规模体量大、单个创新主体建不起或多个创新主体分别建不划算的开放性创新平台,汇聚优秀创新人才,实现关键共性技术和前沿技术研发储备。特别是要鼓励用户单位牵头,紧密围绕应用需求,组建用户、工程设计、研发制造等单位共同参与的创新联合体,协同推进重大技术装备研制及应用。

另一方面,要加快产业技术基础公共服务平台建设。在电力设备、石化装备、农机装备、机床、工程机械、仪器仪表、汽车等重点装备制造领域,以及轴承、齿轮、液气密等关键基础零部件行业,布局一批机械行业中小企业公共服务平台,面向全行业,尤其是广大中小企业提供标准计量、认证认可、检验检测、试验验证等基础支撑,促进产业创新发展和产品质量提升,推动创新科技成果转化。

3.人才驱动是实施创新驱动的关键所在

人才是创新的第一资源,是强国之基,兴业之本。机械工业“十四五”时期要实现由大到强、高质量的发展,关键在人,实现人才驱动是机械工业实施创新驱动战略的关键。

但从目前来看,我国机械企业不仅人才总量不足,人才供给结构也很不合理,突出表现为以下几方面:一是由于工资水平低、工作内容枯燥、工作环境欠佳,生产一线职工队伍缺乏稳定性,难以培养出功底深厚、经验丰富的工人,导致很多岗位一线熟练技工、尤其是高级技工非常紧缺;二是由于薪酬激励机制不健全,知识产权保护不到位,行业科技领军型人才匮乏,高水平创新团队数量严重不足,与发达国家相比差距较大;三是由于教育结构、学科及专业设置不合理,致使各类基础制造、智能制造、绿色制造以及服务型制造等关键领域、跨学科人才不足问题突出。

为此,要从根本上解决机械行业引人难、育人难、留人难的问题,就要从多方面着手加以解决。

(1)在技术研发人才培育方面,鼓励高等院校适时调整学科与专业设置,以提升产业基础能力和产业链水平为目标,支持大学、应用研究机构与企业合作,培养引进既懂科研又懂市场的实用型创新人才、细分领域高精尖人才,以及与产业发展相适应的跨专业跨学科创新团队。

(2)在生产一线职工队伍建设方面,大力发展职业教育,支持职业技术院校在课程设置、技能培训方面与企业展开紧密合作,共同培养高素质、技能型的技术工人;提高技能劳动在一次分配中的比重,建立劳动者技术技能水平与薪酬待遇挂钩制度,逐步弱化以学历等级为标准确定薪酬的制度。

(3)在经营管理人才和国际化人才培育方面,依托行业组织和院校,打造经营管理人才培养基地,培养中高层经理人才,特别是既懂专业技术,又具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才。

此外,更为紧要的是要从国家层面发力,大力振兴实体经济,不断提高机械工业发展质量和效益,通过减税降费等手段让实体经济赚到钱,才能真正形成有利于各类人才培育、吸引国内外高端人才的沃土。

(来源于中国机械工业联合会)

责任编辑:Zeshuai

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《机械工业“十四五”发展纲要》解读之一——立足新阶段,贯彻新理念,开启新征程!

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“十四五”规划中各领域数字孪生政策梳理

数字孪生技术作为新型智慧城市建设的创新引领性技术,有利于打造孪生城市运行空间,强化城市大脑基础能力,实现全域时空数据融合。数字孪生技术在推动智慧城市建设方面的作用已越来越受到重视。2021年3月,国家“十四五”规划纲要明确提出要“探索建设数字孪生城市”,为数字孪生城市建设提供了国家战略指引。此后,国家陆续印发了不同领域的“十四五”规划,为各领域如何利用数字孪生技术促进经济社会高质量发展做出了战略部署。中国信通院产业与规划研究所数字孪生团队系统梳理了涉及数字孪生相关政策的“十四五”系列规划18篇,领域涵盖总体规划、信息技术、工业生产、建筑工程、水利应急、综合交通、标准构建、能源安全、城市发展等领域,共同展望“十四五”数字孪生发展新蓝图。 总体规划 在总体规划层面,国家“十四五”规划纲要、“十四五“数字经济发展规划、“十四五”国家信息化规划等规划文件提出,要积极完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,构建城市数据资源体系,推进城市大脑建设,以因地制宜为原则探索建设数字孪生城市。此外,数字孪生技术作为是优势技术集成突破的代表,要进一步加强战略研究布局和技术融通创新。 完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,构建城市数据资源体系,推进城市数据大脑建设。探索建设数字孪生城市。 ——《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》 加强人工智能、量子信息、集成电路、空天信息、类脑计算、神经芯片、DNA 存储、脑机接口、数字孪生、新型非易失性存储、硅基光电子、非硅基半导体等关键前沿领域的战略研究布局和技术融通创新。 稳步推进城市数据资源体系和数据大脑建设,打造互联、开放、赋能的智慧中枢,完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,探索建设数字孪生城市。 ——《“十四五”国家信息化规划》 深化新型智慧城市建设,推动城市数据整合共享和业务协同,提升城市综合管理服务能力,完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,因地制宜构建数字孪生城市。 ——《“十四五”数字经济发展规划》 信息技术领域 在信息技术领域,《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》等规划文件强调,要强化数字孪生技术研发和创新突破,加强与传统行业深度融合发展,推动关键标准体系的制定和推广。规划文件还强调,要加快推进城市信息模型(CIM)平台建设,实现城市信息模型、地理信息系统、建筑信息模型等软件创新应用突破,支持新型智慧城市建设。 加强云计算中心、物联网、工业互联网、车联网等领域关键核心技术和产品研发,加速人工智能、区块链、数字孪生、 虚拟现实等新技术与传统行业深度融合发展。推动建立融合发展的新兴领域标准体系,加快数字基础设施共性标准、关键技术标准制定和推广。 加快推进城市信息模型(CIM)平台和运行管理服务平台建设;实施智能化市政基础设施改造,推进供水、排水、 燃气、热力等设施智能化感知设施应用,提升设施运行效率和安全性能;建设城市道路、建筑、公共设施融合感知体系,协同发展智慧城市与智能网联汽车;搭建智慧物业管理服务平台,推动物业服务线上线下融合,建设智慧社区;推动智能建造与建筑工业化协同发展,实施智能建造能力提升工程,培育智能建造产业基地,建设建筑业大数据平台,实现智能生产、智能设计、智慧施工和智慧运维。 ——《“十四五”信息通信行业发展规划》 支持城市信息模型、地理信息系统、建筑信息模型和建筑防火模拟等软件创新应用,实施智能建造能力提升工程, 推进建筑业数字化、网络化、智能化突破。 ——《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》 工业生产领域 在工业生产领域,《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》等规划文件指出,要推动智能制造、绿色制造示范工厂建设,构建面向工业生产全生命周期的数字孪生系统,探索形成数字孪生技术智能应用场景,并推进相关标准的制修订工作,加大标准试验验证力度。 围绕机械、汽车、航空、航天、船舶、兵器、电子、电力等重点装备领域,建设数字化车间和智能工厂,构建面向装备全生命周期的数字孪生系统,推进基于模型的系统工程(MBSE)规模应用,依托工业互联网平台实现装备的预测性维护与健康管理。 建立健全两化深度融合标准体系,依托全国两化融合管理标委会(TC573)、科研院所、联盟团体等各类专业技术组织,开展两化融合度、两化融合管理体系、数字化转型、工业互联网、信息物理系统(CPS)、数字孪生、数字化供应链、设备上云、数据字典、制造业数字化仿真、工业信息安全等重点领域国家标准、行业标准和团体标准制修订工作。 ——《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》 突破工业现场多维智能感知、基于人机协作的生产过程优化、装备与生产过程数字孪生、质量在线精密检测、生产过程精益管控、装备故障诊断与预测性维护、复杂环境动态生产计划与调度、生产全流程智能决策、供应链协同优化等共性技术。 推动数字孪生、人工智能、5G、大数据、区块链、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)/混合现实(MR)等新技术在制造环节的深度应用,探索形成一批“数字孪生+”“人工智能+”“虚拟/增强/混合现实(XR)+”等智能场景。 推动数字孪生、人工智能等新技术创新应用,研制一批国际先进的新型智能制造装备。研发融合数字孪生、大数据、人工智能、边缘计算、虚拟现实/增强现实(VR/AR)、5G、北斗、卫星互联网等新技术的智能工控系统、智能工作母机、协作机器人、自适应机器人等新型装备 推动数字孪生、数据字典、人机协作、智慧供应链、系统可靠性、信息安全与功能安全一体化等基础共性和关键技术标准制修订,满足技术演进和产业发展需求,加快开展行业应用标准研制。 ——《“十四五”智能制造发展规划》 提高生产智能水平。构建面向主要生产场景、工艺流程、关键核心设备的数字孪生模型。 ——《“十四五”原材料工业发展规划》 推动数字化智能化绿色化融合发展。深化产品研发设计、生产制造、应用服役、回收利用等环节的数字化应用,加快人工智能、物联网、云计算、数字孪生、区块链等信息技术在绿色制造领域的应用,提高绿色转型发展效率和效益。 ——《“十四五”工业绿色发展规划》 建筑工程领域 在建筑工程领域,《“十四五”建筑业发展规划》明确提出,要加快推进建筑信息模型(BIM)技术在设计、审查、生产、施工、管理、监理等工程环节的集成应用。规划还指出,要推进自主可控 BIM 软件研发、完善 BIM 标准体系、建立基于 BIM 的区域管理体系、建立基于 BIM 的区域管理体系以及开展 BIM 报建审批试点,到2025 年,要基本形成 BIM 技术框架和标准体系。 加快推进建筑信息模型(BIM)技术在工程全寿命期的集成应用,健全数据交互和安全标准,强化设计、生产、施工各环节数字化协同,推动工程建设全过程数字化成果交付和应用。 推进BIM技术、物联网、人工智能等现代信息技术在工程监理中的融合应用。在工程总承包项目中推进全过程 BIM 技术应用,促进技术与管理、设计与施工深度融合。强化施工图审查作用,全面推广数字化审查,探索推进 BIM 审查和人工智能审查。 2025 年,基本形成 BIM 技术框架和标准体系。 1、推进自主可控 BIM 软件研发。积极引导培育一批BIM 软件开发骨干企业和专业人才,保障信息安全。 2、完善 BIM 标准体系。加快编制数据接口、信息交换等标准,推进 BIM 与生产管理系统、工程管理信息系统、建筑产业互联网平台的一体化应用。 3、引导企业建立 BIM 云服务平台。推动信息传递云端化,实现设计、生产、施工环节数据共享。 4、建立基于 BIM 的区域管理体系。研究利用BIM 技术进行区域管理的标准、导则和平台建设要求,建立应用场景,在新建区域探索建立单个项目建设与区域管理融合的新模式,在既有建筑区域探索基于现状的快速建模技术 5、开展 BIM 报建审批试点。完善 BIM 报建审批标准,建立BIM辅助审查审批的信息系统,推进 BIM 与城市信息模型(CIM)平台融通联动,提高信息化监管能力。 ——《“十四五”建筑业发展规划》 水利应急领域 在水利应急领域,《“十四五”水安全保障规划》重点提出,要加快已建水利工程智能化改造,不断提升水利工程建设运行管理智能化水平,要推进数字流域、数字孪生流域建设,实现防洪调度、水资源管理与调配、水生态过程调节等功能,推动构建水安全模拟分析模型,要在重点防洪区域开展数字孪生流域试点建设。另外,《“十四五”国家应急体系规划》也提出了,要加强城乡防灾基础设施建设,推动基于城市信息模型的防洪排涝智能化管理平台建设。 推进智能水利建设。积极推进BIM 技术在水利工程全生命周期运用,新建骨干项目鼓励按照智能化要求同步进行规划建设管理,同步构建实体工程和数字孪生工程。加快建设覆盖重大水利工程,联通国家、流域、区域的水利工程控制网和业务网,实现水流、信息流和业务流的互联互通。 推进数字流域建设。以流域为单元、数字地形为基石、干支流水系为骨干、水利工程为重要节点,对物理流域的全要素进行数字化映射。加强自然地理、经济社会等信息数据采集与处理,深化遥感技术和地面监测技术的有机结合,推进建立空天地一体化的流域全覆盖监测。构建覆盖全国主要江河流域的数字化映像,开展长江、黄河、淮河、海河、珠江、松辽、太湖等大江大河大湖数字流域建设。 推动数字孪生流域建设。集成耦合水文、水力学、泥沙动力学、水资源、水工程等专业模型和可视化模型,推进集防洪调度、水资源管理与调配、水生态过程调节等功能为一体的数字孪生流域模拟仿真能力建设。推动构建水安全全要素预报、预警、预演、预案的模拟分析模型,强化洪水演进等可视化场景仿真能力。选择淮河、海河流域重点防洪区域,开展数字孪生流域试点建设。 建设流域防洪管理与调度体系。以数字流域为基础,加快流域水工程防灾联合调度系统建设,在国家防汛抗旱指挥系统的基础上,汇集气象、水情、雨情、工情、墒情、灾情等信息,优化水库、河道、蓄滞洪区等工程联合调度运用,加强对洪水资源的调度、管理与利用,制定动态优化的精细数字预案,开展人机互动的同步仿真预演,形成智慧防洪体系,实现及时准确预报、全面精准预警,提高流域防洪管理和调度运用水平。 按照大系统设计、分系统建设、模块化链接的建设思路,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,积极探索构建水利数字孪生应用场景,推动构建水利“2+N”智能业务应用体系,提升仿真、分析、预警、调度、决策和管理支撑能力。 ——《“十四五”水安全保障规划》 推动基于城市信息模型的防洪排涝智能化管理平台建设。 ——《“十四五”国家应急体系规划》 综合交通领域 在综合交通领域,《“十四五”铁路科技创新规划》提出,要推进数字孪生等前沿技术与铁路领域深度融合,加强智能铁路技术研发应用,开展铁路设备智能建造数字孪生平台研发应用。《公路“十四五”发展规划》则提出要建设智慧公路,推动建筑信息模型、路网感知网络与公路基础设施同步规划建设。《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》提出,构建设施运行状态感知系统,加强重要通道和枢纽数字化感知监测覆盖,增强关键路段和重要节点全天候、全周期运行状态监测和主动预警能力。 研究5G成套技术,推进毫米波通信、无线大数据、数字孪生、云网边端协同、感知-通信-计算一体化等技术在铁路通信信号领域的应用。 围绕全生命周期与全业务融合目标,持续加强智能铁路顶层规划研究,构建智能铁路技术体系架构2.0版本。深化智能建造、智能装备、智能运营技术创新,开展智能建造数字孪生平台研发应用。 ——《“十四五”铁路科技创新规划》 建设智慧公路。推动建筑信息模型、路网感知网络与公路基础设施同步规划建设,加快公路基础设施数字化改造,推进公路基础设施全要素、全周期数字化转型发展,加强重点基础设施关键信息的主动安全预警。 ——《公路“十四五”发展规划》 完善设施数字化感知系统。推动既有设施数字化改造升级,加强新建设施与感知网络同步规划建设。构建设施运行状态感知系统,加强重要通道和枢纽数字化感知监测覆盖,增强关键路段和重要节点全天候、全周期运行状态监测和主动预警能力。 ——《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》 标准构建领域 在标准构建领域,《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》提出,要围绕智慧城市建设内容,加强城市数字孪生、城市数据大脑、城市数字资源体系等方面的标准体系建设,规范引导智慧城市发展。 围绕智慧城市分级分类建设、基础设施智能化改造、城市数字资源利用、城市数据大脑、人工智能创新应用、城市数字孪生等方面完善标准体系建设,面向智慧应急、智慧养老、智慧社区和智慧商圈等典型领域加快标准研制。开展标准实验验证与应用实施,以标准化引领和支撑智慧城市建设。 ——《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》 能源安全领域 在能源领域,《“电力安全生产“十四五”行动计划》提出,要基于三维数字信息模型技术进行安全预警;依托互联网推动数字孪生、边缘计算等技术应用。 大力推进新能源智慧电站建设。运用基于三维数字信息模型技术,实现机组设备在线故障诊断和异常情况即时预警功能,提高新能源发电安全管理成效。 打造基于工业互联网的电力安全生产新型能力,组织开展“工业互联网+安全生产”应用试点,推动5G+安全生产、边缘计算、数字孪生、智慧屏、安全芯片等新技术新产品应用和展示。 ——《电力安全生产“十四五”行动计划》 城市发展领域 在城市发展领域,《“十四五”支持老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区高质量发展实施方案》提出,要加速推进老工业城市和资源型城市的智慧城市建设,推进数字技术与经济社会发展和产业发展各领域广泛融合,完成城市绿色化改造。 加快构筑数字社会,支持发展远程办公、远程教育、远程医疗、智慧楼宇、智慧社区和数字家庭。加快智慧城市建设,推进数字技术广泛应用于市域社会治理现代化。推动 5G 网络 规模化部署,争取至 2025 年覆盖所有示范区城市。 ——《“十四五”支持老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区高质量发展实施方案》[详细]2023-03-06 09:55

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