齊旭高 ，楊 燁 ，呂 波

（1.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津 300222；2.天津師范大學(xué) 天津 300386）

人工智能與實體經(jīng)濟深度融合是促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑，是產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革及新舊動能轉(zhuǎn)換的重要引擎［1］。天津市在“十四五”規(guī)劃中明確提出大力發(fā)展智能科技產(chǎn)業(yè)，以人工智能產(chǎn)業(yè)為核心，全力打造人工智能先鋒城市。借力人工智能技術(shù)推動傳統(tǒng)制造企業(yè)智能化改造成為了當(dāng)前天津市提高傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量的重要途徑。近年來，天津制造業(yè)著力調(diào)結(jié)構(gòu)、促轉(zhuǎn)型，不斷推進數(shù)字化、智能化、高端化發(fā)展，并取得了積極成效。然而，人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展會受到多種因素綜合影響［2］，盡管傳統(tǒng)制造企業(yè)智能化潛在需求強烈，但是許多企業(yè)并不了解如何將人工智能等先進技術(shù)與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程融合，導(dǎo)致企業(yè)智能化改造找不到切入點。把握人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展存在的主要問題，推動人工智能與傳統(tǒng)制造企業(yè)深度融合，對加快傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義?；诖耍疚膶μ旖蚴腥斯ぶ悄芘c傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展現(xiàn)狀進行了梳理和總結(jié)，探討了人工智能與傳統(tǒng)制造企業(yè)融合發(fā)展面臨的主要問題并提出了對策建議，以促進人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合，從而更好地支撐天津市制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

1 傳統(tǒng)制造業(yè)與人工智能融合發(fā)展的內(nèi)涵

人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展是伴隨著人工智能技術(shù)快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革提出的。人工智能是科技革命和產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略性技術(shù)，正引領(lǐng)新一輪信息技術(shù)發(fā)展浪潮。憑借強融合性和賦能性，人工智能帶來的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)、新模式為產(chǎn)業(yè)變革注入新動力，成為助推經(jīng)濟實現(xiàn)由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展躍遷的重要引擎［3］。近年來，傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展受到多重掣肘，甚至被價值鏈低附加值環(huán)節(jié)“鎖定”，勞動力和原材料成本優(yōu)勢衰減，傳統(tǒng)制造業(yè)亟需轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略調(diào)整。智能化是制造業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整發(fā)展方向，是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要載體。人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合是促進制造業(yè)智能化的重要環(huán)節(jié)，其將全面提升傳統(tǒng)制造業(yè)整體效率、效益和發(fā)展質(zhì)量，進而加快制造業(yè)生產(chǎn)組織方式和企業(yè)形態(tài)的根本性變革［4］。

2015年5月，《中國制造2025》提出以促進制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心，加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合。2016年，國務(wù)院、工信部、科技部等多部門出臺了多個人工智能相關(guān)規(guī)劃及工作方案，以推動人工智能的發(fā)展。2017年10月，十九大報告提出推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。2019年，科技部在《關(guān)于促進人工智能和實體經(jīng)濟深度融合的指導(dǎo)意見》中指出探索人工智能創(chuàng)新成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化路徑和方法，構(gòu)建智能經(jīng)濟。2020年7月，中央網(wǎng)信辦等五部門在《國家新一代人工智能標準體系建設(shè)指南》中指出建立人工智能標準體系，率先在制造、交通、金融等重點行業(yè)和領(lǐng)域進行推進。國家系列政策的出臺為人工智能與實體經(jīng)濟融合指明了方向。在制造業(yè)領(lǐng)域，人工智能可以多維度提升傳統(tǒng)制造業(yè)效能：在市場營銷環(huán)節(jié)，可更精準地掌握客戶需求和市場變化，提供更符合市場需求的產(chǎn)品，從而獲取更大的市場價值；在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，不但能更好地在生產(chǎn)制造過程中節(jié)能降耗、提升生產(chǎn)效率，也能通過生產(chǎn)流程的改進提升生產(chǎn)線的柔性和適應(yīng)能力；在產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)，可優(yōu)化和加速研發(fā)流程，實施創(chuàng)成式設(shè)計；在物流環(huán)節(jié)，智能化流通路線，加快產(chǎn)品流通速度，縮短產(chǎn)品交付周期；在生產(chǎn)服務(wù)環(huán)節(jié)，能更好地實現(xiàn)生產(chǎn)服務(wù)智能化，促進生產(chǎn)服務(wù)體系升級［5］。伴隨著人工智能技術(shù)迭代，人工智能在傳統(tǒng)制造業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，由生產(chǎn)單元自主、部門間協(xié)同向上下游供應(yīng)鏈、客戶群相互聯(lián)結(jié)協(xié)同發(fā)展，以最終構(gòu)建起智能經(jīng)濟形態(tài)［6］。

如圖1所示，人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展，就是在把握新一代人工智能發(fā)展特點和傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求基礎(chǔ)上，推動人工智能技術(shù)與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程融合，涵蓋設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、運營管理、市場營銷、物流管理、生產(chǎn)服務(wù)等各環(huán)節(jié)，貫穿上下游產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動、人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)共享的智能經(jīng)濟形態(tài)。

圖1 人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展Fig.1 Integrative development of artificial intelligence and traditional manufacturing industry

2 天津市傳統(tǒng)制造業(yè)與人工智能融合發(fā)展現(xiàn)狀

智能化產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)業(yè)智能化的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)制造業(yè)與人工智能的融合發(fā)展離不開智能化產(chǎn)業(yè)的快速成長。人工智能產(chǎn)業(yè)是天津市政府大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。近幾年，天津搶抓人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇，從首屆世界智能大會率先謀劃人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局到第五屆世界智能大會增設(shè)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新展區(qū)，天津一直全力打造人工智能先鋒城市。天津市人工智能產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新生態(tài)體系逐步完善，從人工智能產(chǎn)業(yè)布局來看，已經(jīng)涵蓋了人工智能產(chǎn)業(yè)上中下游各個領(lǐng)域的企業(yè)。濱海新區(qū)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心地區(qū)，2021年2月，濱海新區(qū)獲批復(fù)成為第二批次國家人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)。此外，武清區(qū)、西青區(qū)、津南區(qū)等人工智能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展也較為完善。根據(jù)《天津市新一代人工智能發(fā)展行動計劃（2019—2023年）》，到2024年，形成3～5個千億規(guī)模的人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群，培育10家百億級以上的人工智能領(lǐng)軍企業(yè)、50家以上細分領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的人工智能高新技術(shù)企業(yè)，天津在人工智能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將進一步增長。

天津一方面搶抓機遇促進人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，另一方面積極引導(dǎo)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈下游的應(yīng)用層，通過將人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合開發(fā)出不同的應(yīng)用場景，推動傳統(tǒng)制造業(yè)向先進制造、智能制造方向發(fā)展。在推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化方面，逐步實現(xiàn)人工智能技術(shù)在傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、物流倉儲、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)的深度應(yīng)用。天津建設(shè)了一批典型智能工廠和數(shù)字化車間，如天津力神動力電池智能工廠入選工業(yè)和信息化部2018年智能制造試點示范項目，天津汽車模具股份有限公司、長榮印刷設(shè)備股份有限公司等企業(yè)在汽車沖壓模具、智能化印刷設(shè)備等方面均居行業(yè)首位。從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級投資看，石油化工產(chǎn)業(yè)、輕紡工業(yè)、冶金產(chǎn)業(yè)、機械裝備產(chǎn)業(yè)均出現(xiàn)較快增長，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)（制造業(yè)）增加值占規(guī)模以上工業(yè)比重達到15.5%。

3 天津市人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展面臨的問題

3.1 人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)業(yè)鏈主要節(jié)點影響力弱

當(dāng)前我市人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模還比較小，在全國處于第二梯隊。我國已在深圳、上海、廣州、濟南、北京、天津、杭州、成都8個城市建立了國家人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)，根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院（CCID）于2021年3月發(fā)布的數(shù)據(jù)，80.9%的人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模來自國家人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)，其中占比較大的為北京和深圳，天津占比僅為0.7%。多數(shù)企業(yè)處于人工智能應(yīng)用低層次發(fā)展階段，缺乏具有國際視野和戰(zhàn)略遠見的人工智能企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人，在人工智能產(chǎn)業(yè)鏈主要節(jié)點缺少具有一定影響力的龍頭企業(yè)，在應(yīng)用細分領(lǐng)域缺少領(lǐng)軍企業(yè)。

3.2 智能化能力成熟度水平不高，數(shù)據(jù)價值未充分發(fā)揮

調(diào)研顯示，大量企業(yè)依然僅僅停留在自動化發(fā)展階段，與人工智能還有一定距離。自動化系統(tǒng)下的“機器換人”在企業(yè)中的應(yīng)用已非常普遍，但還有相當(dāng)一部分企業(yè)沒有進入從自動化到智能化、再到網(wǎng)聯(lián)化的人工智能階段，很多企業(yè)對數(shù)據(jù)的收集和整理工作還比較初級，分散在各部門的數(shù)據(jù)價值遠遠沒有充分發(fā)揮出來。根據(jù)2022年3月發(fā)布的智能制造發(fā)展指數(shù)報告，天津在全國省級智能制造能力自評估成熟度達到二級及以上企業(yè)數(shù)量相對于深圳、北京、上海等城市偏少，這一方面可能由于天津制造企業(yè)參與成熟度評估的企業(yè)數(shù)量偏少，也在一定程度上反映了天津制造企業(yè)智能制造的實際水平。

3.3 傳統(tǒng)制造企業(yè)管理基礎(chǔ)工作不到位，企業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱

企業(yè)管理基礎(chǔ)工作是為經(jīng)營目標和管理職能提供資料依據(jù)必不可少的工作，如定額工作、標準化工作、計量工作等［7］。多地智能制造經(jīng)驗表明，只有先把現(xiàn)有工作簡化、標準化，再做智能化，才能充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的效益。天津市制造企業(yè)，尤其是傳統(tǒng)制造企業(yè)，仍然存在基礎(chǔ)管理工作不到位、企業(yè)組織和運營流程不規(guī)范等問題，企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準確性和及時性不夠。人工智能對管理基礎(chǔ)工作的要求與企業(yè)管理實際處于兩個層次，管理累積水平不能適應(yīng)實施智能化的要求，難以給智能化實施提供適合和有效的支持。

3.4 人工智能應(yīng)用場景供需信息不對稱，對接渠道不暢

人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合潛在需求很大，企業(yè)智能化積極性高。但由于傳統(tǒng)制造企業(yè)對人工智能技術(shù)供給不清楚、對人工智能應(yīng)用場景認識不到位，導(dǎo)致企業(yè)智能化找不到抓手和切入點。目前全國多地正加快人工智能場景應(yīng)用，天津也圍繞重點領(lǐng)域打造了多個典型應(yīng)用場景，但針對傳統(tǒng)制造業(yè)智能化服務(wù)的供應(yīng)能力仍不足，面向制造業(yè)全生命周期各環(huán)節(jié)的應(yīng)用場景還不豐富。

3.5 人工智能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵共性技術(shù)供給不足，智能制造系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)有待加強

目前全國三大智能制造系統(tǒng)集群地北京、上海和廣州依然是先行者。天津在自主可控信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈方面已經(jīng)擁有芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、超算應(yīng)用等關(guān)鍵節(jié)點要素，但上下游節(jié)點間的技術(shù)互動、帶動效應(yīng)和鏈式整合能力還沒有充分發(fā)揮出來，具有帶動和引領(lǐng)作用的智能制造系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)相對偏弱。

3.6 傳統(tǒng)制造企業(yè)對專職人工智能技術(shù)人才吸引力不夠，智能制造復(fù)合型人才缺乏

盡管“海河英才”計劃吸引了大量人才到天津落戶發(fā)展，但我市人工智能專業(yè)性人才仍然匱乏。調(diào)研顯示，企業(yè)智能制造高端人力資源儲備不足，缺乏具有前瞻能力的智能制造領(lǐng)軍人才，智能制造專職工程技術(shù)人才招聘難，企業(yè)內(nèi)部工程技術(shù)人員缺乏智能化制造知識，企業(yè)外部還未形成智能制造系統(tǒng)集成商隊伍。

4 促進我市人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合的對策建議

4.1 做好頂層設(shè)計，強化組織領(lǐng)導(dǎo)

建議考慮建立“1＋2”組織機構(gòu)?！?”是一個由市級分管領(lǐng)導(dǎo)為組長、有關(guān)部門和單位參加的天津市制造業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)導(dǎo)小組，負責(zé)指導(dǎo)全市制造業(yè)智能化工作，以及審議重大政策措施及其他重大事項。“2”代表一個工作委員會和一個專家咨詢委員會。工作委員會建議由主管部門負責(zé)同志擔(dān)任主任，制定年度工作計劃、提出重大項目立項建議、開展信息統(tǒng)計與分析、督辦領(lǐng)導(dǎo)小組部署的任務(wù)、指導(dǎo)檢查各區(qū)縣工作；專家咨詢委員會由高校學(xué)者、智庫專家和行業(yè)智能制造專家組成，負責(zé)指導(dǎo)制定傳統(tǒng)制造業(yè)與人工智能融合發(fā)展總體路線和提供戰(zhàn)略咨詢。

4.2 建立長效評價機制，鼓勵傳統(tǒng)制造企業(yè)開展智能制造能力成熟度評價

引入第三方機構(gòu)，積極推動智能制造能力成熟度模型標準的建設(shè)，加強我市智能化評價指標提升，鼓勵傳統(tǒng)制造企業(yè)與人工智能融合發(fā)展過程中廣泛參與標準制定應(yīng)用，開展自診斷和自評估。鼓勵第三方機構(gòu)開展智能制造能力成熟度評估，通過評估全面展現(xiàn)我市制造業(yè)在設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標變化情況，直觀地反映智能化階段性成果和不足，為傳統(tǒng)制造企業(yè)提升智能制造能力、主管部門了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀提供參考。

4.3 實施示范工程，豐富人工智能在傳統(tǒng)制造企業(yè)全流程應(yīng)用場景

作為北方最大的工業(yè)城市，我市在為企業(yè)開辟人工智能應(yīng)用場景方面一直做得很好。未來可以在傳統(tǒng)制造業(yè)升級領(lǐng)域形成一批應(yīng)用解決方案，建立人工智能在重大應(yīng)用場景中的落地模式。實施傳統(tǒng)制造業(yè)與人工智能技術(shù)融合場景示范工程，圍繞傳統(tǒng)制造企業(yè)單個或多個制造環(huán)節(jié)，重點梳理凝練可復(fù)制、可推廣的智能制造場景。聚焦我市重點制造企業(yè)，強化場景創(chuàng)新主體作用，圍繞制造全流程，打造面向不同行業(yè)和場景的智能化應(yīng)用示范，建立智能車間、智能工廠、智能產(chǎn)業(yè)鏈示范樣本。面向傳統(tǒng)制造企業(yè)征集智能化改革關(guān)鍵需求，采用揭榜掛帥方式，鼓勵高等院校、科研院所、龍頭企業(yè)參與場景創(chuàng)新。拓展人工智能場景應(yīng)用合作渠道，分行業(yè)、分區(qū)域組織智能化示范場景深度行、系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商與企業(yè)對話等活動。積極推廣流程智能制造、離散智能制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造等新型制造模式，形成一批可復(fù)制推廣的高水平人工智能應(yīng)用解決方案。

4.4 培育壯大智能制造系統(tǒng)解決方案服務(wù)商隊伍，增強人工智能技術(shù)服務(wù)供給能力

以傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求為牽引、產(chǎn)業(yè)鏈為紐帶，支持一批綜合型和細分行業(yè)人工智能技術(shù)供應(yīng)商發(fā)展，加快培育壯大智能制造系統(tǒng)解決方案服務(wù)商隊伍。通過成立聯(lián)盟、學(xué)會、協(xié)會等形式，積極搭建智能制造系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺，為企業(yè)引入人工智能技術(shù)提供咨詢診斷、資源對接、技術(shù)轉(zhuǎn)移等服務(wù)，有效降低傳統(tǒng)制造企業(yè)導(dǎo)入人工智能技術(shù)的門檻和成本。鼓勵龍頭制造企業(yè)“衍生”生產(chǎn)性服務(wù)，通過業(yè)務(wù)流程再造，面向傳統(tǒng)制造企業(yè)提供社會化、專業(yè)化智能改造服務(wù)，為企業(yè)提供量身定制融合人工智能的技術(shù)方案。

4.5 強化傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)字化管理能力，為引入人工智能技術(shù)創(chuàng)造基礎(chǔ)條件

引導(dǎo)龍頭企業(yè)、科研院所開展企業(yè)數(shù)據(jù)管理能力模型標準的建設(shè)。通過數(shù)字管理能力評估，積極引導(dǎo)傳統(tǒng)制造企業(yè)圍繞管理系統(tǒng)提升水平，促進管理流程化、標準化、精細化，提高企業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的可得性和通用性，暢通企業(yè)間、企業(yè)部門間數(shù)據(jù)互通機制。面向傳統(tǒng)制造企業(yè)高級管理人員設(shè)立專項培訓(xùn)計劃，培養(yǎng)具有智能制造前瞻能力的領(lǐng)軍人才。出臺專項人才引進計劃，儲備一批人工智能相關(guān)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)軟件、制造系統(tǒng)集成等 IT 技術(shù)人才，打造智能制造專職隊伍。動員和組織企業(yè)制造工程技術(shù)人員融合數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、人工智能技術(shù)，使其投入到智能化改造過程中，有效解決人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展中的人才缺口問題。

5 結(jié) 語

作為北方最大的工業(yè)城市，推動傳統(tǒng)制造業(yè)優(yōu)化升級的重要契機是天津深化實施制造業(yè)立市戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。本文在深入探討人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展內(nèi)涵基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)前天津在推進人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展面臨的問題，提出了強化組織領(lǐng)導(dǎo)、積極推動智能制造能力成熟度模型標準建設(shè)與評估、豐富人工智能在傳統(tǒng)制造企業(yè)全流程應(yīng)用場景、培育壯大智能制造系統(tǒng)解決方案服務(wù)商隊伍、強化傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)字化管理能力等建議，以期為天津推動人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展提供參考。