沈 軍（中國中材國際工程股份有限公司（南京），江蘇 南京 211100）

0 引言

眾所周知，數(shù)字經(jīng)濟(jì)是世界的潮流、時代的趨勢，也是驅(qū)動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力。在過去的幾十年中，中國經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了巨大轉(zhuǎn)變，數(shù)字化浪潮迅猛發(fā)展，影響力尤為突出，推動著中國消費者群體和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的重大變革。創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展賦能，在數(shù)字化時代，一系列新技術(shù)的結(jié)合將帶來新的內(nèi)涵，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算的協(xié)同融合，成為信息化新時代高速發(fā)展的引擎。

我國的數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模持續(xù)快速發(fā)展，據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展與就業(yè)白皮書（2019年）》顯示，從2012年至2018年，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模從11.2萬億元增長到31.3萬億元，總量居世界第二，占GDP比重從20.8%擴(kuò)大到34.8%。互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能加快與實體經(jīng)濟(jì)深度融合，為我國搶抓第四次工業(yè)革命機(jī)遇奠定堅實的基礎(chǔ)。

數(shù)字化賦能，也為未來傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迎來“智”變，通過智能化改造，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將形成企業(yè)新優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢和創(chuàng)新新優(yōu)勢，從而推進(jìn)塊狀經(jīng)濟(jì)由大變強(qiáng)，企業(yè)競爭力持續(xù)提升，產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)更加堅實。全球最大的上市咨詢公司埃森哲不久前對12個國家、超過1000家公司的調(diào)研結(jié)果顯示，人工智能可以讓這些國家實現(xiàn)20%以上的增長，成倍提升生產(chǎn)力。根據(jù)埃森哲的預(yù)計，在人工智能的幫助下，到2035年中國的生產(chǎn)效率可提升160%。

1 全球科技創(chuàng)新

1.1 第四次工業(yè)革命浪潮席卷全球

目前，世界正經(jīng)歷第四次工業(yè)革命。歷史上的技術(shù)革命可分類為：（1）從蒸汽機(jī)為主的第一次工業(yè)革命（1760年～1840年），實現(xiàn)機(jī)械化；（2）電氣化帶來的第二次工業(yè)革命（19世紀(jì)末～20世紀(jì)初），實現(xiàn)電氣化；（3）信息、互聯(lián)網(wǎng)、移動帶來的第三次革命（始于20世紀(jì)60年代），實現(xiàn)自動化；（4）AI帶來的第四次工業(yè)革命（始于21世紀(jì)初），將實現(xiàn)智能化。

從蒸汽機(jī)、電力設(shè)備到生物科技、計算機(jī)，每一次工業(yè)革命的出現(xiàn)，都給人類經(jīng)濟(jì)、社會各領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)的影響。相比于過去，第四次工業(yè)革命是由科技進(jìn)步推動的快速、同步和系統(tǒng)性轉(zhuǎn)型，其主要特征是人工智能、大數(shù)據(jù)、新能源、機(jī)器人、量子信息等各項技術(shù)的融合，同樣影響著各行各業(yè)的發(fā)展，人工智能是其中的重要驅(qū)動引擎。

第四次工業(yè)革命浪潮由幾大工業(yè)強(qiáng)國共同發(fā)起，并以驚人的速度席卷全球。2008年國際金融危機(jī)爆發(fā)后，各國開始反思“經(jīng)濟(jì)虛擬化”、“產(chǎn)業(yè)空心化”所帶來的問題，紛紛啟動了“再制造業(yè)化”的進(jìn)程。德國和歐盟提出了“工業(yè)4.0”，率先實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)制造模式的個性化與智能化；美國提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，通過打造高度智能化的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與智能生產(chǎn)的無縫對接；日本提出了“工業(yè)智能化”，大量使用智能機(jī)器人，建成了遍布制造業(yè)各個領(lǐng)域的無人工廠。適應(yīng)時代潮流，我國也提出了旨在推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的《中國制造2025》行動綱領(lǐng)，正式開啟制造業(yè)智能化升級的國家戰(zhàn)略，成為少數(shù)幾個正在推進(jìn)制造業(yè)智能化的國家之一。

歷史上每一次技術(shù)變革都會顛覆以前的模式，技術(shù)變革，顛覆商業(yè)模式，產(chǎn)生新的需求。第四次工業(yè)革命時代的到來，以數(shù)字化、智能化為主要特征的各項技術(shù)創(chuàng)新將顛覆諸多產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有形態(tài)、分工和組織方式，在全球范圍內(nèi)掀起波瀾壯闊、勢不可擋的“大趨勢、大機(jī)遇、大挑戰(zhàn)”。

1.2 數(shù)字化與智能化無處不在

世界著名的科技預(yù)測機(jī)構(gòu)加德納指出全球科技三大趨勢：人工智能無處不在（深度學(xué)習(xí)、自動駕駛）、沉浸式體驗更加直接（AR/VR、4D打印、腦機(jī)接口）、數(shù)字化平臺持續(xù)拓展（5G、IoT、量子計算機(jī)），詳見表1。

1.3 全球科技創(chuàng)新趨勢

根據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)與分析服務(wù)商科睿唯安提供的《2017全球創(chuàng)新報告——進(jìn)無止境》指出：全球科技創(chuàng)新持續(xù)上升，但總體創(chuàng)新增速放緩。高技術(shù)行業(yè)表現(xiàn)突出，生物制藥、ICT、航天航空、汽車、半導(dǎo)體等高科技領(lǐng)域創(chuàng)新表現(xiàn)積極（見表2）。

表1 全球科技三大趨勢

表2 全球科技創(chuàng)新報告

1.4 全球科技創(chuàng)新資源分布

國際經(jīng)合組織（OECD）《2016年科學(xué)、技術(shù)及創(chuàng)新展望》指出：發(fā)達(dá)國家仍然主導(dǎo)全球創(chuàng)新資源，全球科技創(chuàng)新資源分布依舊集中，但領(lǐng)先優(yōu)勢減弱，亞洲科技創(chuàng)新正在崛起。

表3為2017年世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）通過81項指標(biāo)對世界127個國家和經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新表現(xiàn)進(jìn)行排名，可見，全球創(chuàng)新指數(shù)排名中，瑞士、瑞典、美國、英國、德國名列前茅，中國排名持續(xù)上升。

2 中國的科技創(chuàng)新

2.1 我國科技創(chuàng)新的現(xiàn)狀

2016年我國總體研發(fā)投入約2300億美元，占GDP比重2.11%，基礎(chǔ)研究投入占總研發(fā)投入比重5.2%，嚴(yán)重偏低，源頭創(chuàng)新能力不足，缺乏顛覆性的創(chuàng)新。而美國同期的總體研發(fā)投入5100億美元，占GDP比重2.8%，研發(fā)投入總量是我們的2倍以上，基礎(chǔ)研究投入占總研發(fā)投入的比重高19%，顯著高于我國基礎(chǔ)研究投資，科技創(chuàng)新能力差距明顯。

表3 2017年全球創(chuàng)新指數(shù)報告

作為科技創(chuàng)新主體的企業(yè)，其創(chuàng)新能力代表著國家的競爭力。我國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的研究開發(fā)強(qiáng)度0.76%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家2.5%～4%的水平，有研發(fā)機(jī)構(gòu)的企業(yè)只有23%，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的企業(yè)占比僅有萬分之三，企業(yè)創(chuàng)新投資總體水平偏低，研發(fā)投資占全球總量的7.2%，遠(yuǎn)低于美國38.6%、歐洲27%和日本14.4%，這些差距導(dǎo)致我國企業(yè)創(chuàng)新能力更加薄弱，民營企業(yè)平均年齡只有3.9歲。

2.1.1 創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展

艾媒前沿科技產(chǎn)業(yè)研究中心《2019中國與發(fā)達(dá)國家企業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展水平與經(jīng)驗?zāi)Ｊ窖芯繄蟾妗分赋觯?019年全球科技創(chuàng)新企業(yè)投資總額7346.0億歐元。目前，歐美國家的科技創(chuàng)新能力遠(yuǎn)超其他國家，美國和歐盟國的科創(chuàng)分別占據(jù)市場37.2%和27.2%的份額。隨著中國對科技創(chuàng)新的重視程度的持續(xù)提高，中國企業(yè)的科創(chuàng)實力不斷攀升，截至2018年，進(jìn)入全球1 000強(qiáng)的中國企業(yè)增加到145家，整體的科創(chuàng)投入占比提高了1.4%，以華為、小米等為代表的中國百強(qiáng)企業(yè)對科技創(chuàng)新能力越來越重視，申請的專利達(dá)到38.8萬件。

剛剛發(fā)布的《中國城市科技創(chuàng)新發(fā)展報告2019》對全國289個地級及以上城市的科技創(chuàng)新發(fā)展水平進(jìn)行測度與評估，科技創(chuàng)新發(fā)展指數(shù)排名前10位依次是：北京、深圳、上海、廣州、南京、杭州、蘇州、武漢、西安、珠海。報告指出：東南沿海城市加速崛起，廣州、杭州等城近年來大力吸引創(chuàng)新要素集聚，科技創(chuàng)新發(fā)展水平顯著提升；深圳科技創(chuàng)新發(fā)展水平提升最為突出，創(chuàng)新環(huán)境全國居首，上?？萍紕?chuàng)新發(fā)展指數(shù)得分略有下降。城市群發(fā)展懸殊，長三角初步實現(xiàn)高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展。

2.1.2 新一輪科技創(chuàng)新正在進(jìn)行

2013年以后，中國重大科技成果應(yīng)用率從88.5%峰值開始呈現(xiàn)出一定的下降趨勢，到2018年，降到86.6%（見圖1），這一方面源于國家科技成果轉(zhuǎn)化的制度問題，另一方面也源自中國科研實力的不斷提升。因此，應(yīng)用率的逐年降低意味著新一輪內(nèi)生的科技創(chuàng)新正在進(jìn)行，研發(fā)正在加速。

圖1 2012～2018年中國重大科技成果產(chǎn)出及應(yīng)用規(guī)模

與商業(yè)團(tuán)體不同，高校和科研機(jī)構(gòu)的科研成果大多不考率市場化和商業(yè)化的問題，所以一級產(chǎn)出品普遍消耗比較大，這就造成了商業(yè)機(jī)構(gòu)對技術(shù)應(yīng)用的天然門檻，商業(yè)團(tuán)體在拿到技術(shù)后，需要耗費大量時間和精力使一級產(chǎn)出品更加經(jīng)濟(jì)。同樣，雖有國家的大量補(bǔ)貼，但在諸如新能源、生物醫(yī)藥、新材料等領(lǐng)域，技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為民生產(chǎn)品更需時日。

2.1.3 數(shù)字化創(chuàng)新引領(lǐng)新的浪潮

中國正致力于實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，推動新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，按照科技創(chuàng)新的“三步走”戰(zhàn)略，到2020年進(jìn)入創(chuàng)新型國家，到2035年左右進(jìn)入創(chuàng)新型國家前列，到2050年成為世界科技強(qiáng)國?？萍疾繉⒃谕七M(jìn)創(chuàng)新2030、“十四五”發(fā)展規(guī)劃中圍繞基礎(chǔ)服務(wù)、關(guān)鍵技術(shù)、支撐體系、創(chuàng)新應(yīng)用等方面系統(tǒng)布局。隨著國家“數(shù)字中國”戰(zhàn)略的推進(jìn)，促使物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)的深度融合，以5G、IoT、云計算、AI為代表的數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新，將給所有產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性的變革與創(chuàng)新，并驅(qū)動數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實體經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步增長。

截止2019年6月底，中國移動4G客戶7.34億，物聯(lián)終端數(shù)量近7億。中國移動計劃于2020年推出5G引領(lǐng)計劃，發(fā)展7000萬5G客戶，銷售1億部5G手機(jī)，3億筆5G新業(yè)務(wù)和5000萬臺家庭泛智能終端，按此趨勢發(fā)展，2020年中國移動最多的連接將來自于物聯(lián)終端?？梢灶A(yù)見，這些新數(shù)據(jù)的加入，將引領(lǐng)數(shù)據(jù)時代的新一波浪潮。

2.2 科技創(chuàng)新中存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)

我國科技創(chuàng)新除科技研發(fā)投入不足與結(jié)構(gòu)不優(yōu)、企業(yè)作為創(chuàng)新主體的作用沒有充分發(fā)揮外，還存在如下問題：（1）政府科技創(chuàng)新治理機(jī)制不完善，創(chuàng)新組織定位不清晰；（2）科技創(chuàng)新人才管理機(jī)制滯后，人才激活機(jī)制不完善；（3）自主創(chuàng)新戰(zhàn)略實施忽略了區(qū)域差異性特征；（4）科技成果轉(zhuǎn)化存在較大障礙；（5）重產(chǎn)品開發(fā)輕基礎(chǔ)研究；（6）產(chǎn)學(xué)研合作不暢通，知識產(chǎn)權(quán)制度不健全；（7）科技創(chuàng)新生態(tài)有待完善；（8）短期的利益較明顯。

新形勢下，我國科技創(chuàng)新發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)，必須突破創(chuàng)新的體制機(jī)制障礙，強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，從根本上增強(qiáng)我國科技的創(chuàng)新力和競爭力：（1）在科技創(chuàng)新方針戰(zhàn)略上，力求從跟蹤模仿向創(chuàng)新引領(lǐng)的根本性轉(zhuǎn)變；（2）在科技創(chuàng)新水平上，要在新的起點上發(fā)力，加速實現(xiàn)科技創(chuàng)新水平的更大跨越；（3）在自主創(chuàng)新能力上，應(yīng)集中力量辦大事，形成推動科技創(chuàng)新發(fā)展的強(qiáng)大合力；（4）在科技創(chuàng)新體系上，必須打破壁壘，實現(xiàn)科技創(chuàng)新資源的有機(jī)集成和高度融通；（5）在科技創(chuàng)新環(huán)境上，努力打造更加高效、更有活力的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

2.3 科技創(chuàng)新導(dǎo)向

根據(jù)美國MIT、麥肯錫等機(jī)構(gòu)的評選結(jié)果，美國科技創(chuàng)新主要集中在機(jī)器人、精準(zhǔn)醫(yī)療、大腦計劃、自動駕駛、人工智能、增材制造、納米技術(shù)、合成生物技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等。

2015年國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》，2016年又發(fā)布了《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，其中《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》作為頂層戰(zhàn)略，部署了產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新的10大技術(shù)方向（見表4）。

2.4 科技創(chuàng)新趨勢

愛分析發(fā)布的《中國科技創(chuàng)新趨勢報告》指出：2020年AI邁入認(rèn)知智能時代，知識圖譜將成為明星技術(shù)。宏觀經(jīng)濟(jì)不確定的大環(huán)境下，政務(wù)、金融、企業(yè)服務(wù)和醫(yī)療四個行業(yè)將在2020年凸顯其商業(yè)價值。

全球規(guī)模最大的金融機(jī)構(gòu)之一美銀美林也預(yù)測，未來十年智能化的趨勢比人們想象中的要快很多，到2030年代，目前50%以上的工作崗位都將被AI所取代，全球產(chǎn)業(yè)鏈將再次出現(xiàn)重塑機(jī)會。

表4 科技創(chuàng)新導(dǎo)向

3 數(shù)字賦能，產(chǎn)業(yè)升級

3.1 助力行業(yè)節(jié)能減排、轉(zhuǎn)型升級

我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，不僅體現(xiàn)在宏觀經(jīng)濟(jì)規(guī)模上，也體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)升級和數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程之中，截止2018年年底，我國光纜總長度達(dá)4 358萬km，4G用戶總數(shù)達(dá)11.7億戶；5G核心技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定取得較大突破，北斗三號基本系統(tǒng)建成并能為全球提供服務(wù)。融合型數(shù)字經(jīng)濟(jì)推動實體經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級，據(jù)工業(yè)和信息化部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為驅(qū)動我國企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要動力，國內(nèi)具有一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺超過50家，重點平臺平均連接設(shè)備數(shù)量59萬臺。

隨著工業(yè)化和信息化深度融合進(jìn)一步加快，智能制造發(fā)展取得積極成效。制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平不斷提升。截止到2019年6月，企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率達(dá)69.3%，關(guān)鍵工序的數(shù)控化率達(dá)49.5%。工信部調(diào)查顯示，數(shù)字化智能化改造后，企業(yè)生產(chǎn)效率平均提升超30%，運營成本約降20%，研發(fā)成本降低30%以上，生產(chǎn)效率提高10%以上，實現(xiàn)節(jié)能減排10%以上。新公布的國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》征求意見稿，水泥熟料燒成熱耗1級≤2760kJ/kg，水泥粉磨工段電耗1級≤26kWh/t（見表5），達(dá)到國際領(lǐng)先水準(zhǔn)。

表5 水泥及水泥熟料工段能耗等級

節(jié)能減排也是是水泥行業(yè)長期以來的追求與探索，實現(xiàn)超低排放、助力節(jié)能減排已成為水泥行業(yè)綠色、智能發(fā)展的重要內(nèi)容。2019年中國建材和海螺水泥均表示要率先帶頭實現(xiàn)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物這三大污染物的超低排放目標(biāo)（標(biāo)況下）：（1）顆粒物≤10 mg/m3；（2）SO2≤50 mg/m3；（3）NOx≤100 mg/m3。

2019年全國共壓減和退出水泥產(chǎn)能1565.55萬t。水泥行業(yè)交出了一份全年業(yè)績創(chuàng)歷史新高的答卷，據(jù)工信部《2019年前三季度建材工業(yè)經(jīng)濟(jì)運行情況》報告，水泥企業(yè)營業(yè)收入7 198.6億元，同比增長14.3%，利潤1 318.2億元，同比增長25.3%，銷售利潤率18.3%。營業(yè)收入和利潤創(chuàng)造歷史新高。因此，傳統(tǒng)制造業(yè)決非落后產(chǎn)業(yè)，更不是夕陽產(chǎn)業(yè)，只要插上了數(shù)字技術(shù)的翅膀，取數(shù)字經(jīng)濟(jì)之長，補(bǔ)制造業(yè)之短，就有可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)型、升級、新發(fā)展。而數(shù)字經(jīng)濟(jì)對制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用既表現(xiàn)在運用新一代信息技術(shù)，對設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、物流、管理、服務(wù)等環(huán)節(jié)的改造提升，也體現(xiàn)在催生新業(yè)態(tài)、新模式、新體系、新理念，為產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展賦能。依托信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，打通產(chǎn)業(yè)體系中供應(yīng)鏈、價值鏈和創(chuàng)新鏈之間的數(shù)據(jù)孤島，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式向高效共享和協(xié)同合作轉(zhuǎn)變，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的供給水平，實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系效益的最大化，協(xié)同、共享、助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

3.2 數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)的融合

數(shù)字轉(zhuǎn)型的特征是數(shù)字技術(shù)通過與傳統(tǒng)工業(yè)要素的融合，建立新的工業(yè)體系，推動工程領(lǐng)域的創(chuàng)新，驅(qū)動制造業(yè)的數(shù)字蝶變，改變工程系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式，實現(xiàn)產(chǎn)品從需求、功能、邏輯到物理實現(xiàn)的正向設(shè)計和自主創(chuàng)新，為客戶提供有效維護(hù)與持續(xù)優(yōu)化服務(wù)和產(chǎn)品。

作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的技術(shù)基石，隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，推動制造業(yè)新模式、新業(yè)態(tài)的誕生，促進(jìn)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展，對實體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生支撐效應(yīng)和引領(lǐng)作用，也為我國制造業(yè)迎來重大的發(fā)展機(jī)遇。

3.2.1 數(shù)字經(jīng)濟(jì)打造制造業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢

數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用和數(shù)字化開發(fā)平臺的普及，打破了消費與研發(fā)之間的障礙，推動自下而上的萬眾創(chuàng)新模式普及，有效推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的緊密對接，加快制造業(yè)創(chuàng)新迭代速度。

3.2.2 數(shù)字經(jīng)濟(jì)重塑制造業(yè)國際競爭格局

數(shù)字技術(shù)的日新月異，將改變制造業(yè)傳統(tǒng)要素條件和優(yōu)勢，使服務(wù)貿(mào)易和數(shù)字經(jīng)濟(jì)在國際分工中的重要性顯著提高，全球競爭形勢也日趨復(fù)雜。

3.2.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)價值驅(qū)動和工業(yè)數(shù)據(jù)的智能需求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵目標(biāo)，其業(yè)務(wù)價值如下：

業(yè)務(wù)價值=f（數(shù)據(jù)，科技，工業(yè)場景）

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過實現(xiàn)人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接新型工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，利用信息技術(shù)對數(shù)據(jù)的強(qiáng)大計算和分析能力為制造業(yè)發(fā)展開辟了嶄新的發(fā)展空間。而制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，促使制造業(yè)向智能化集成制造系統(tǒng)發(fā)展，從而全面提升產(chǎn)品設(shè)計、制造和管理水平。

安全、環(huán)保和效益成為水泥和其它傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)智能的三大訴求，見圖2。

圖2 水泥工業(yè)數(shù)據(jù)智能的需求

3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動，智能制造

3.3.1 智能工廠

在數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能工廠中，有虛實兩條生產(chǎn)線，即物理生產(chǎn)線和數(shù)字生產(chǎn)線。在物理生產(chǎn)線，通過引入無人駕駛、機(jī)械人裝載、巡檢等先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，可以實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的自動化。而在數(shù)字生產(chǎn)線，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等數(shù)字技術(shù)的賦能，實現(xiàn)生產(chǎn)前的智能排程、生產(chǎn)過程中的智能調(diào)度等數(shù)字生產(chǎn)線自動化。智能工廠主要特征有：全面感知、設(shè)備互聯(lián)、數(shù)字集成、智能預(yù)測。通過數(shù)據(jù)流動的自動化驅(qū)動生產(chǎn)設(shè)備的自動化，賦予智能工廠的生產(chǎn)邏輯，實現(xiàn)精益生產(chǎn)。

智能工廠作為智能制造的載體，發(fā)揮著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要作用。智能工廠以互聯(lián)互通的物理工廠為基礎(chǔ)，融合新一代信息技術(shù)、智能裝備及先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，通過數(shù)字孿生構(gòu)建虛擬工廠，對生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計、優(yōu)化和監(jiān)控，從而提升企業(yè)的運營管理能力。也使新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品從設(shè)計開始，到生產(chǎn)出成品的時間大為縮短，企業(yè)可以迅速響應(yīng)用戶要求，滿足產(chǎn)品個性化發(fā)展的市場需求。

3.3.2 水泥產(chǎn)業(yè)的智能化

水泥產(chǎn)業(yè)智能制造是基于新一代通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自控制、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。智能化水泥工廠建設(shè)主要包括從智能規(guī)劃開始，涵蓋了智能控制、智能生產(chǎn)、智能物流、智能分析和智能服務(wù)等方面內(nèi)容，實現(xiàn)水泥產(chǎn)業(yè)的智能制造。

智能制造是我國水泥工業(yè)未來發(fā)展的方向和趨勢，在人工智能高速發(fā)展背景下，借助當(dāng)前水泥行業(yè)發(fā)展的大好形勢，一方面依托數(shù)字賦能的新技術(shù)、新裝備提升生產(chǎn)線自動化、智能化水平，降低生產(chǎn)能耗和污染物排放；另一方面，借助大數(shù)據(jù)、人工智能加速水泥工業(yè)智能化技術(shù)融合，推動行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。作為未來智慧水泥工廠的智能要素，水泥工廠的智能礦山系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、無人值守系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、窯磨專家系統(tǒng)、設(shè)備生命周期監(jiān)控系統(tǒng)、人員安全定位系統(tǒng)和商業(yè)智能決策系統(tǒng)等，能夠全面提升當(dāng)前水泥企業(yè)的生產(chǎn)運營、管理和銷售水平，實現(xiàn)整個工廠的智能化控制。

中材國際南京設(shè)計的水泥生產(chǎn)線智能化系統(tǒng)如3所示，圖4為上海萬澄科技的智能實時優(yōu)化控制系統(tǒng)。智能控制中心以質(zhì)量控制為核心，以人工智能算法模型為主要手段，集成多種控制策略，對不同工況針對性控制，實現(xiàn)從原料處理、原料粉磨、熟料燒成、水泥粉磨、成品出廠的全流程智能控制，實現(xiàn)工藝評估與仿真，對工藝持續(xù)優(yōu)化及對設(shè)備的預(yù)防性維保，減少崗位和操作人員，達(dá)到節(jié)能、降耗、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的生產(chǎn)目標(biāo)。

圖3 水泥生產(chǎn)線智能化系統(tǒng)

圖4 上海萬澄科技的智能實時優(yōu)化控制系統(tǒng)

在智能巡檢設(shè)備方面，中材國際南京采用的無人機(jī)巡檢系統(tǒng)（圖5），相比于傳統(tǒng)水泥廠的人工巡檢，無人機(jī)巡檢系統(tǒng)能夠高效地解決長期以來存在的巡檢難題，利用無人機(jī)高程，靈活機(jī)動的作業(yè)方式可有效克服水泥廠內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境。而通過對采集的圖像、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以得到水泥廠內(nèi)設(shè)備、建筑、環(huán)境的實時狀況，進(jìn)而形成完整的巡檢報告，并及時推送告警信息。

4 愿景

回望過去的2019年，我們發(fā)現(xiàn)，科技的創(chuàng)新驅(qū)動與產(chǎn)業(yè)的變革發(fā)展正形成歷史性的交匯。伴隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)深入和數(shù)字化領(lǐng)域的創(chuàng)新驅(qū)動，必將引領(lǐng)整個行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，為傳統(tǒng)行業(yè)的智能化和網(wǎng)聯(lián)化升級持續(xù)賦能。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國在數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的巨大潛力將加快釋放，進(jìn)而助推經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)向好。在此形勢下，需要我們把握科技革命的重大機(jī)遇，瞄準(zhǔn)前沿尖端技術(shù)，持續(xù)科技創(chuàng)新，培育科技領(lǐng)軍人物，重點突破關(guān)鍵技術(shù)，壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模與能級，引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展。

圖5 無人機(jī)巡檢系統(tǒng)

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)都在積極的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在推動經(jīng)濟(jì)向高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中，數(shù)字經(jīng)濟(jì)是引領(lǐng)實體經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的引擎，也是助推經(jīng)濟(jì)變革、效率變革和動力變革的加速器。因此，抓住機(jī)遇，加快推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，加快利用數(shù)字新技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全方位、全角度、全鏈條的改造，提高全要素生產(chǎn)率，分享數(shù)字經(jīng)濟(jì)的紅利，前景無限。

進(jìn)入21世紀(jì)，人類正在面臨全球能源與資源、生態(tài)與環(huán)境、全球氣候變化危機(jī)的多重挑戰(zhàn)，以人工智能為核心的第四次工業(yè)革命能夠大幅度地提高資源生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗，推動人類的綠色工業(yè)革命。水泥行業(yè)作為傳統(tǒng)的制造業(yè)，智能化轉(zhuǎn)型升級正處于一個關(guān)鍵時期，人工智能技術(shù)的引入，將為水泥行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展開創(chuàng)一個全新的紀(jì)元。智能制造、智能產(chǎn)業(yè)、智能應(yīng)用…，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮澎湃而來，中國的水泥工業(yè)正向智能化、綠色化、高端化、服務(wù)化高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)由水泥大國到水泥強(qiáng)國的本質(zhì)飛躍。為此，中材國際南京將承擔(dān)起新時代發(fā)展的歷史使命，為行業(yè)技術(shù)、裝備和智能化水平的全面提升，提供全方位的技術(shù)支持，為水泥工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)由傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)向高端制造的偉大跨越，奉獻(xiàn)我們的智慧和能量。

以創(chuàng)新為本，堅持科研和技術(shù)創(chuàng)新，始終是我們中材國際南京發(fā)展和進(jìn)步的動力源泉，也是我們?yōu)閷崿F(xiàn)技術(shù)追趕、超越和能力提升的重要途徑。依托持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，我們在新能源、新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了積極的開拓和進(jìn)??；在“一帶一路”建設(shè)中，我們走過了從“走出去”、“走進(jìn)去”，到“可持續(xù)”、“圖發(fā)展”的光輝歷程，成為中央企業(yè)“走出去”的典范。歷經(jīng)十多年海外深耕，我們愿與行業(yè)分享我們的技術(shù)和經(jīng)驗，共同開拓國際市場，共享轉(zhuǎn)型升級的美好未來。

為行業(yè)做好服務(wù)始終是我們的主業(yè)，我們將持續(xù)提高學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程管理能力，努力培育產(chǎn)業(yè)智慧發(fā)展的新模式、新業(yè)態(tài)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)智能化升級，推進(jìn)中國水泥工業(yè)綠色、智慧和可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展。面對未來數(shù)字轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，我們要準(zhǔn)確把握新一輪工業(yè)革命的新要求和國內(nèi)外科技創(chuàng)新的新趨勢，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，全面提升全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字建造水平，攜手行業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展。