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揭秘深圳智能制造转型升级背后的故事,谁将成为下一个深圳?

2019-12-01 16:09来源:李聪聪
导读:本文首先对智能制造进行概述、特征分析、产业链分析,依据市场经济理论和空间经济理论,选取2008-2017年深圳市相关经济数据,分析研究深圳市智能制造转型原因,为其他城市制造业行业转型需要具备的条件提供借鉴意义。

简介:我们是中移(雄安)产业研究院智慧城市业务研发一部的方案组,来自孕育梦想与希冀的雄安,根植于中国移动5G建设大发展的前夕,致力于成为新型智慧城市解决方案与顶层设计咨询的主力军。团队成员学历高、素质高,集术业专攻与朝气蓬勃于一体,有持续创新和勇于挑战之芯,更具领域经验与社会责任之核,成立至今智慧建设之花已遍布全国各地,在科技更迭的浪潮中,我们将秉承匠人之心,筑智慧城市之魂!

作者介绍:李聪聪,中移(雄安)产业研究院业务研发一部智慧城市咨询顾问,河北大学区域经济学硕士,研究领域产业发展与规划。

揭秘深圳智能制造转型升级背后的故事,谁将成为下一个深圳?

前言

1.研究背景

我国经济发展已进入高质量、结构优化和动力转换的新常态,推进供给侧结构性改革,促进经济提质增效、转型升级,迫切需要依靠智能制造产业的发展,智能制造产业又离不开科技创新和新一代信息技术发展,比如人工智能、3D打印机、物联网、大数据和云计算等新动能培养。深圳市设立了以电子信息产业为主体,先进技术工业为核心的大工业区,完成了电子信息园区、汽车及其零部件制造园区、机电一体化装配园区、精细化工园区、生物医药园区、新材料园区、家电园区、环境园区和生活区,那推动深圳市智能制造转型背后隐藏的是什么?

本文首先对智能制造进行概述、特征分析、产业链分析,依据市场经济理论和空间经济理论,选取2008-2017年深圳市相关经济数据,分析研究深圳市智能制造转型原因,为其他城市制造业行业转型需要具备的条件提供借鉴意义。

2.研究方法

为达到研究目的,采用资料分析法,搜集智能制造产业特征和产业链,深圳市智能制造政策支持,以及搜集深圳市智能制造相关指标数据,工作效率高,能够更好地为研究成果做好铺垫工作。

3.研究结论

智能制造拥有完整的产业链,包括上游产业的云计算、大数据、5G、物联网等智能核心产业,下游产业包括智能工厂、智能机器人等智能制造生产设备和智能汽车、智能家电等智能制造应用产业。深圳市智能制造研发投入力度较大,新型技术创新能力不断提升。转型背景是深圳市地区生产总值持续增加,当第二产业增加值增长率一直低于地区生产总值增长率,工业高速增长向高质量方向发展,深圳市制造业开始转型升级。转型原因是劳动力成本不断上升、劳动力人口比重下降、空间产业转移、营商环境不断优化,这五大原因助推智能制造转型升级,很好的解释了深圳市制造业不得不转型升级原因和顺势而为原因,以及能够傲立全球的条件与优势。

对智能制造的解释

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。在生产过程中,将智能装备通过通信技术有机连接起来,实现生产过程自动化;并通过各类感知技术收集生产过程中的各种数据,通过工业以太网等通信手段,上传至工业服务器,在工业软件系统的管理下进行数据处理分析,并与企业资源管理软件相结合,提供最优化的生产方案或者定制化生产,最终实现智能化生产。

智能制造技术包括电气自动化、数字化、网络化和智能化四个层次,智能产业链,由“基础、核心、应用和服务”四个方面构成,每个环节都能形成较大的产业集群。如图1-2所示,智能制造拥有完整的产业链,包括上游产业的云计算、大数据、5G、物联网等智能核心产业,下游产业包括智能工厂、智能机器人等智能制造生产设备和智能汽车、智能家电等智能制造应用产业。

揭秘深圳智能制造转型升级背后的故事,谁将成为下一个深圳?

图1-2智能制造产业链分布图

相关市场与空间经济理论解释

工资刚性理论是指工资持续上涨,呈现只能涨不能跌的态势,其原因实际上就是价格刚性。市场上劳动力供求状况和商品供求情况相较一段时间不发生变化,即使发生了变化,劳动力者从认识商品价格上涨,到采取行动要求工资上涨会产生时间停滞现象,这就形成工资相对稳定情况,在经济危机发生价格下跌的情况下,由于雇员的消费习惯要改变过来是比较困难的,会遭到他们的抵制,所以工资下跌也是比较缓慢的,这时企业只好通过延长工作时间或是解雇员工来实现最终目的。本文研究劳动力成本不断上升,没有下降趋势,造成企业生产成本增加,倒逼制造业企业转型升级。

空间产业转移理论是发生在不同经济发展水平的区域之间的一种重要的经济现象,是指在市场经济条件下,发达区域的部分企业顺应区域比较优势的变化,通过跨区域直接投资,把部分产业的生产转移到发展中区域进行,从而在产业的空间分布上表现出该产业由发达区域向发展中区域转移的现象。产业转移对于区域经济结构调整及区域间经济关系的优化具有重要意义,并进而影响部分企业的战略决策。主要有:

1、雁行模式产业发展按照“进口—国内生产—出口”三阶段的方式更替发展,从产品角度看,就是从一般消费品到资本品、从低附加值产品到高附加值产品的演进,以及工业化的后来者效仿工业化的先行者。因此需要技术不断创新,才能生产出高附加价值的产品。

2、产品生命周期理论。产品可划分为新产品、成熟、标准化三个阶段,当产品属于新产品时,人们对其产品的需求会增加,厂商会大量进行投资与生产,当产品进入成熟期时,人们对其产品的需求减少,产品供给大于需求,开始出现产业转移,在标准化阶段将大规模进行生产。外国直接投资者将高档产品的生产主要放在本国进行,辅之以中间产品出口和国外组装;就中档产品而言,产品在国外组装的同时,产业逐步向国外转移; 低档产品的生产则完全转移到国外进行。本文出现在深圳市从一个小渔村走到世界前沿,中间经历了多次产业转移,不断的更迭还贷,从承接香港与国外发达国家的电子信息零部件产业,到自己形成完整的电子信息产业链,从而使深圳拥有雄厚的电子信息制造业产业。

3、劳动密集型产业转移理论。20世纪60年代刘易斯提出该理论,他认为一个发达区域由于人口自然增长率的下降,导致劳动力成本上升,劳动密集型产业的比较优势逐渐丧失,因此,一些发达区域将部分劳动密集型产业转移到劳动力成本低、资源较丰富等经济不发达的区域。由于劳动力成本的增加,一些劳动密集型产业的转移,便伴随着需要高技术人才企业的入驻,向更高端产品迈进,抢占竞争优势地位。

4、边际产业转移扩张理论。小岛清认为“从区域内已经处于或陷于比较劣势的产业(边际产业)向区域外具有潜在比较优势的产业进行直接投资,实现产业的空间转移”,将劣势产业转移出去,将优势产业转移进来,实现比较优势转换。

深圳智能制造迅速发展的现状

深圳目前是拥有国际竞争力的装备制造产业基地,为全球最大的金属集装箱、数字万用表生产基地,更是国内最大的程控交换机、压铸机生产基地和微电机出口与生产基地,同时在线路板制造设备、交换设备、电子计算机整机装联等诸多细分行业产量居全球前列。深圳市高端智能制造示范生产线、手机智慧工厂以及机器人、可穿戴等精密智能装备先进制造业占工业比重攀升。大族激光等多家单位入围工信部智能制造试点示范,创维等多个项目获国家智能制造专项支持,一批企业入围广东省智能制造试点示范。其中,华龙迅达VRII智能工厂整体解决方案获工信部两化融合优秀解决方案,应用于汽车、核电、轨道交通等多个领域,并成功开拓韩国市场。深圳电子及通信装备制造业工业增加值占装备制造产业工业增加值的8成多,先进高新技术装备产业的电子及通讯制造业产值占全部高新技术产品产值的9成多,交换机及制造设备等技术装备和产品处国际领先水平。深圳市智能装备制造,推动智能制造、先进制造快跑,带动工业转型升级,为深圳经济增添亮色。

深圳智能制造转型升级发展原因

1.深圳第二产业增长速度一直低于地区生产总值增长速度

深圳市制造业转型背景可以依据地区生产总值增长率和第二产业增长率变化情况分析,如图3-1所示,从整体来看,深圳市地区生产总值持续增加,且其生产总值在中国排名靠前,占有重要地位。而GDP增长率呈现先下降后上升又下降最后缓慢增长趋势。地区生产总值与第二产业增加值对比来看,2009年深圳市第二产业增加值增长率高于地区生产总值增长率,说明2009年深圳市第二产业占比很重,且第二产业发展迅速。从2010年以后,深圳市第二产业增加值增长率一直低于地区生产总值增长率,而当年政府提出经济转型的决定,从高速增长进入高质量平稳发展阶段,工业正在迈进工业4.0时代,制造业开始转型升级。2015年地区生产总值增长率和第二产业增长率呈现上升趋势,同时,第二产业增加值不断上升,并且当年深圳市提出智能制造发展战略,供给侧改革效果显著,未来智能制造成为助推地区生产总值的新动力。

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图3-1 2008-2017年深圳市地区生产总值与第二产业增加值变化趋势

数据来源:深圳市统计年鉴

2.劳动力成本不断上升,需要人工智能替代

深圳市经济飞速增长,居民需求不断提高,工资水平持续上涨。如图3-2所示,深圳市十年内城镇单位职工年平均工资增长2.3倍,该工资变化趋势符合凯恩斯理论中工资刚性,具有向下刚性,即工资没有下降趋势,不断上涨,对于企业来说,工资上涨代表劳动成本上升,给企业带来劳动成本压力,未来劳动成本也将继续持稳定上行。智能制造贯穿工业生产各个环节,具有以智能工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征,智能制造可以帮助缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量。因此以智能制造来代替人工成本,促进传统制造业向智能制造转型升级。

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图3-2 2008-2017年城镇单位在岗职工年平均工资趋势

数据来源:深圳市统计年鉴

3.劳动力人口比重下降,助推制造业转型升级

从图3-3中看出,2013年以前深圳市劳动力人口比重波动较大,2013-2017年劳动力人口比重直线下降,几乎接近2010年劳动力人口比重,在这阶段,劳动力人口不断下滑,劳动力供不应求,降低制造业产出效率,为寻找替代劳动力生产方式,推动制造业转型升级,为此智能制造起了关键作用,智能制造以智能工厂为依托,机器自动化与数字化,减少了劳动力需求,同时智能制造能够创造出机器人,以机器人代替人工劳动,减少相应人工成本。

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图3-3 2008-2017年深圳市劳动力人口比重变化

数据来源:深圳市统计年鉴

4.空间产业转移,更迭制造业经济周期

深圳市产业发生周期性变化,几乎十年一个周期,大量企业外迁,然后新的企业入驻,形成产业集聚、扩散、再集聚的过程[5]。如表3-1所示,1980-2016年深圳市全部劳动力和企业在岗员工持续增加,国有企业员工先增加后减少。2016年企业员工和非企业员工(也就是个体工商户),占劳动力的50%,国企员工占整个企业员工的9%,占全社会劳动力的4.5%。说明深圳市大部分企业是私企,国企占比较少,国企转换成一种公益性模式,支撑重大产业。1980-2016年深圳企业数从830家企业增加到150万家,而劳动力企业数持续减少,到2016年减少到6家。

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表3-1深圳市1980-2016年企业员工和企业变化情况

数据来源:大湾区与深圳的未来高峰论坛

空间为什么发生产业转移?为什么劳动力企业数减少、高新技术企业增加?

这说明劳动型密集企业发生外迁变化,新一批创新企业入驻深圳,外迁企业主要是劳动密集型企业和资源密集型企业,一方面是因为劳动密集型和资源密集型的企业对资源依赖性较强、占地面积较大、劳动力价格高、企业内部交易成本高等企业生产成本较高,第二个原因是因为国家政府政策的提出,工业和信息化部形成《产业转移指导目录(2018年本)》,提出东部地区要率先实现产业转型升级,积极承接国际高端产业,推动传统产业向中西部地区转移。第三方面是因为企业在原有地区发展多年,到了产业升级的时刻,在面临激烈竞争的时候,不升级的企业面临淘汰结果。

比如,深圳大疆创新、光启、中集集团等由于没有合适的空间来进一步发展,在东莞松山湖建立了研发中心和生产基地;欧菲光、兆驰股份、合力泰这些企业将生产基地搬到江西南昌。再比如,福田天安数码城园区入驻企业是像宇龙通信、朵唯、诺亚舟等手机企业,现如今,该园区已被许多互联网、创业公司替代。那宇龙酷派后来转移哪去了?由于这些手机企业需要更大空间发展,而在该园区土地成本与人力成本较高,因此,搬到了南山科技园,再后来更需要进一步发展,这些手机企业从南山科技园扩张到光明、东莞松山湖。

再说华为,1987年华为在深圳南山蛇口创立,经过30多年的发展,成为龙头企业之一,深圳总部员工扩展人数达到4~5万人,综合考虑到了地价、交通、产业环境等诸多因素,把研发、后勤和行政人员等约有5400名员工从深圳搬到东莞松山湖。这些都是深圳产业转移的一个缩影。

由于产业发生周期变化,深圳市依托雄厚的产业基础和相对完善的市场机制,以及拥有多元化人力资本,建设有全球影响力的先进制造业基地和科技创新和技术研发基地,政府实行丰厚福利的招商引资策略,促使高端技术企业入驻,迈入科技创新阶段,促使深圳产业转型升级,从制造业转向智造业。深圳目前类似于香港,深圳迈向高端制造业,中低端制造业向周边和内地转移,这是经济学中普遍存在的产业转移规律。

5.营商环境不断优化,营造制造业转型创新环境

本文中所指的营商环境重点包括技术创新能力、电子信息产业与政策环境。

1、技术创新能力,不断提升推动制造业转型升级

深圳市科技创新发达,较多应用在制造业方面,带来巨大价值。如图3-4所示,2009-2017年深圳市R&D经费支出逐年增加,R&D经费支出占GDP比重持续上升,2017年其比重达到4.5%,远高于我国平均研发水平,新产品产值也在不断上升,2014年以后新产品产值增加速度较快。说明工业企业竞争力明显增强。2017年深圳市全社会研发投入超过900亿元,占GDP比重4.13%,科技创新对经济增长贡献率逐渐提升,全年全市科技进步贡献率61.2%,比上年提高0.5个百分点。

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图3-4 2009-2017年深圳市科技投入产出情况

数据来源:深圳市统计年鉴

2、电子信息产业雄厚助推智能制造发展

深圳市拥有雄厚的电子信息产业,其对地区生产总值贡献较大。如图3-6所示,深圳信息传输、软件和信息技术服务业增加值、新一代信息技术产业、互联网产业增加值十年内呈持续上升趋势,新一代信息技术产业增加值增速最快,有较好的的发展趋势,在全国城市中处于领先地位,拥有丰富资源的信息技术和产品,节省了智能制造过程中核心信息技术进口成本,助推深圳市智能制造转型升级。2017年新一代信息技术产业增加值为4592.85亿元,比上年增长12.5%。深圳市拥有前十强中国电子信息产业企业,并成为IT产业制造基地、研发基地、出口基地和物流中心。建立了深圳软件工业基地、深圳湾技术生态园、坂雪岗科技城等产业园区,华为、中兴、海能达等500强企业均在此落地,中兴通信加快5G布局、海能达聚焦专网通信领域、美盈森包装服务一体化,加强深圳市智能制造转型升级。

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图3-5 2008-2017年深圳市电子信息产业增加值情况

数据来源:深圳市统计年鉴

深圳市重点行业包括电子信息制造业、机械装备制造业、石油开采业、电力行业和传统行业。如图3-7所示,2017年电子信息制造业占规模以上工业增加值比重超过了50%,对全市工业经济增长的贡献率达八成以上,成为支撑深圳工业经济增长的第一大产业。其次是机械装备制造业,其增加值占比达到20%。深圳电子信息制造业完成规模以上工业总产值约占全国行业规模的1/6。其中,通信产业包括手机、移动通信基站设备、光纤等,是深圳最核心和最具竞争力的行业,产业规模和研发水平在全国乃至全球具有举足轻重的地位。

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图3-6 2017年深圳市重点行业增加值占比情况

数据来源:深圳市统计年鉴

深圳市过去十年来的信息传输与服务、新一代信息技术、互联网等产业爆发性的增长带来了大数据、人工智能、5G、数字孪生等高科技的发展,传统制造业的数字化发展又带来了海量的数据,信息技术、云计算、工业互联网、硬件设备日益融合,高度协同且高度智能,发挥出巨大价值,将深圳市打造出世界一流的智能制造产业基地。

深圳曾经是一个小渔村,为什么现在深圳市电子信息产业雄厚?

深圳借助改革开放机遇,依据本地区位优势,建设产业规划区,利用外资,承接香港金融领域、电子信息领域等众多产业领域,打造成莞-深-港区域性产业集聚区,大力发展高新技术与先进制造业。通过扩大招商引资政策,发展“三来一补”企业,即来料加工、来样加工、来件装配及补偿贸易的企业。由依赖经济特区的优惠政策转向依赖自有优势,加快发展高新技术产业。提出以电子通讯设备制造为主导的高新技术产业的产业政策。深圳市由于形成经济粗放型增长模式,2004年开始,深圳开始受到土地、资源、人口、环境四方面约束,迫使走上工业结构调整道路,建设创新型城市,政府提出一系列相关规划,电子信息产业协同互联网建立超级计算中心实验室,电子信息产业优化升级,其产值迅速增加。电子信息产业的快速发展,带动了下游产品市场的发展,智能汽车、智能工厂等智能准备应运而生。

3、政策环境提升创业创新能力,保障制造业转型升级

深圳市智能制造自上而下支撑中国制造业,智能制造顶层设计与规划、解决方案和政策制定能够加快制造业转型升级,从顶层规划到具体解决方案应用,大力实施创新驱动发展战略,推动智能制造核心技术攻关和关键零部件研发,全面提升智能制造创新能力,推进制造过程智能化升级改造,进一步提升深圳市经济发展质量,实现“制造大市”向“制造强市”转变。深圳市智能制造政策细节指引,如图3-8所示,

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图3-7 深圳市智能制造政策指引

深圳市成立了智能制造各行业协会。如图3-9所示,各行业协会旨在推进信息化与工业化深度融合及有效利用,推动智能制造实践,提升深圳制造业的智能化水平,整合协调各类资源,建立与政府沟通的渠道及科技创新、产业合作、人才培养的平台,针对具体领域展开专业技术交流,促进各行业制造业协同发展。深圳市是以市场为主导,企业为主体,法治为基础,政府为保障的模式来推动经济发展,政府保障制造业转型升级。

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图3-8 智能制造各行业协会

 深入思考与总结

上文梳理总结了深圳市制造业转型升级原因,对此认为:

当一个城市出现第二产业增长速度没有地区生产总值高;劳动力供给带来生产压力,比如劳动力成本较高、人口老龄化结构加剧等代表一个城市缺少劳动力的情况下;当城市营商环境有先进的信息技术创新能力,比如专利申请数、研发成果、研发人员数量较多的情况;当城市中的产业发生空间转移,一些老的企业由于改革创新受阻、人力成本高的情况下,在该城市发展困难,不得不搬离此城市,来寻求更好的发展,而当地需要招商引资一批新的升级版企业,来适应城市的发展;当城市的扶持政策很好的保障了制造业企业的发展,比如提供一些投资、人才等的扶持时。当满足这些条件中的一些或全部时,我认为是可以将制造业进行转型升级,并转向智能制造方向发展。

未来智能制造业发展方向:由上文可知,深圳信息技术先进与电子信息产业雄厚,5G工业互联网试点较多应用。因此,加快5G部署,促进5G+智能制造。5G技术具有低时延、高可靠网络通信特征,智能制造云平台和生产设备需要实时通信、海量传感器、人工智能信息交互等,因此,需要低时延、高可靠5G无线网络通信技术来支撑。深圳市5G产业链较完善,需完善5G基础设施布局,率先对制造业企业完整布局5G基础设施。建设5G+智能制造示范应用项目,形成世界级5G产业集聚区和5G融合应用区,满足工厂无线自动化控制和工厂AR对高质量网络通信需求,推动万家企业运用工业互联网新技术。加快发展工业互联网扶持政策,释放政策红利,加大对企业教育宣传力度,加快5G商用化,推动工业互联网发展。重视5G技术,打通工厂数据,促进深圳市制造业从供应链端到生产链端再到消费链端整个循环生态系的改变。建立健全5G创新实验室,实现工业生产加工、质量检测、机器人巡检等制造业各环节应用的万物互联,进一步打通设计、采购、仓储、物流等环节,构造一个智能制造网络。5G与智能制造的深度融合,将极大助力深圳市制造业的转型升级,助推经济高质量发展。

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智能制造
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