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    产业基础再造工程目前现状及推进建议

    时间:2022-06-08

    一、目前现状

    制造业生产稳定、效益改善带动投资持续恢复。2021年制造业增加值占国内生产总值的比重达到27.4%,比上年提高1.1个百分点;带动制造业固定资产投资增速达到13.5%。各地政府也聚焦关键领域加大技术攻关力度。高度重视创新在产业基础再造工程中发挥的作用,加快推动关键核心技术领域攻关,推动关键核心环节企业、上下游协作配套,积极培育产业生态龙头企业与核心零部件企业,夯实构建新发展格局、推动高质量发展的产业链基础。

    二、面临的主要问题与制约

    近年来,随着全社会对产业基础的重视程度增加和国家工业强基工程的持续实施,我国在部分基础材料、部件、装备和技术领域开始取得技术突破、产品质量持续提升、市场化推广应用不断加快,部分“卡脖子”问题有所缓解。总体而言,我国在基础领域的突破仍集中在点上,关键零部件、元器件和关键材料自给率仅有30-40%,基础不牢、底子不稳、“卡脖子”的问题仍然非常突出,总体上与发达国家 相比还有很大差距。

    一、核心领域“卡脖子”问题依旧存在。一是部分重大基础装备质量性能差距明显。装备产业是国际竞争最激烈的领域,也是发达国家最具竞争优势、对我国技术封锁最严和市场打压 最狠的领域。例如德国装备制造商在32个细分装备领域的16个领域居于世界第一,掌握着这些领域的主导权。我国在部分重大基础装备领域仍然存在突出短板,产品性能、环境适应性、使用寿命、质量可靠性等与世界先进水平还有较大差距,部分领域甚至存在技术和供给空白。根据中国工程院的研究,我国在高档数控机床、机器人、集成电路及专用设备、飞机和航空发动机、高性能医疗器械等15类产业上与世界先进水平差距大或巨大。如高端数控机床,85%的国内市场被日本的发那科、牧野和马扎克、德国的DMG和哈默、美国的哈斯等跨国企业控制,95%的数控系统依赖西门子等跨国企业。关键集成电路装备具有精度灵敏度高、技术难度大、成本投入高、市场格局固化等特点,国内企业在国际上几乎没有竞争优势,前道光刻机等严重依赖进口。国产机器人在快速响应性、功率密度、稳定性、工作精度、发热噪音等指标上差距较大,在过载等较为复杂工况环境下性能下降明显。纳博特斯克RV减速器产品的平均寿命一般可达10000小时以上,在设定的工作寿命时间内可严格保持精度和刚度不下降,而国产产品寿命均低于6000小时。二是关键核心基础零部件对外依赖严重。在产品内分工日益深化的情况下,“卡脖子”技术往往来自于关键核心零部件和元器件。基础零部件和元器件是发达国家维护其全球竞争力和分工地位的关键所在,始终掌握着大量关键核心技术,牢牢把持产业发展的主导权和控制权。基础零部件“卡脖子”是我国产业发展的“隐痛”。如高端基础芯片领域,国内商用化研发刚刚起步,高端存储器主控芯片订单集中在美国的Marvell和Microchip,消费类低端主控芯片主要由台湾慧荣SMI和群联Phison瓜分。模拟芯片领域,国内模拟厂商的自给率不到20%,在高端领域低于5%。工程机械领域,大型盾构机刀盘主轴承合金元素、杂质含量控制、锻件滚子热处理技术,超大直径密封结构设计、制造及表面处理技术等尚未突破。机器人领域,我国减速器70%以上的市场份额由外资品牌占据,哈默纳科和纳博特斯克占有绝对领先地位,智能机器人发展所需 的视觉、力觉、激光、声呐等传感器也主要依赖进口。这些“卡脖子”短板很多是长期以来困扰我国经济社会发展的“老大难”问题,既关系到战略性领域的国际话语权,也制约着产业链现代化水平提升和现代产业体系建设。三是工业软件和控制系统等“软约束”突出。我国在基础领域不仅硬件短板突出,软件差距更加明显,可谓“体不强、心不健”,以工业软件、控制系统等最为突出。工业软件行业壁垒高、项目经验壁垒高、品牌壁垒高“三高”并存。目前,国内工业软件市场被国外企业垄断,国产工业软件发展严重滞后,绝大多数无法与国外工业软件抗衡,只是在生产管理类软件的低端市场和生产控制类软件的细分行业偶尔占优势,难以突破欧美软件企业构建起来的生态圈,进入大中型企业核心应用领域的难度很大。目前,关键核心工业辅助设计、工艺流程控制、模拟测试等软件几乎都是清一色的国外企业软件,工业操作系统、工业软件开发平台等重要国产工业基础软件更是全产业链缺失,运行于国产工业操作系统的国产工业控制应用软件几乎是空白。控制系统也是如此,我国大部分控制系统在高可靠性、高稳定性、高环境适应性,以及数字化、智能化、集成化等方面竞争力不足,相比国外先进产品存在较大差距。目前,我国重大工程的关键装备、核心装备、主体装备绝大部分被国外控制系统所垄断,尤其是用于广大离散型工厂自动化的PLC系统,西门子、三菱、欧姆龙等跨国企业占据领先地位。四是关键基础材料受制于人、风险较大。材料从研发到成熟应用往往要经历一个漫长的过程,周期少则几年,多则十几年、几十年。尽管我国原材料工业对下游需求满足程度不断提高,但在一些关键领域依然存在“无材可用、有材不好用、好材不敢用”的现象,重大装备制造、重大工程建设、战略性新兴产业及国防军工等领域所需的部分材料产品仍严重依赖进口。相城经开区经发(招商)局招商二科科长李立反映:根据工信部的调研结果显示,目前我国的关键基础材料32%仍为空白,52%依赖进口。在石化行业中,合成树脂、合成橡胶、合成纤维等领域的高端专用材料、部分关键单体以及高规格电子化学品进口依存度偏高。在钢铁行业中,我国仍有钢铁短板材料70项,主要集中在航空航天、先进轨道交通、海洋工程及高技术船舶、电力装备、汽车、能源石化、高档机床、信息技术等8个用钢领域,高端轴承钢、高性能模具钢、超高强度不锈钢、航空发动机及燃气轮机用高温合金等“卡脖子”问题突出。在有色金属领域,航空用铝合金板带和型材、航空用钛合金型材、航空紧固件用钛合金丝材、高纯难熔金属单晶材料、数控硬质合金和金属陶瓷刀具等存在明显短板,精深加工能力尤其不足。在复杂的国际贸易摩擦形势下,如果高端原材料产品和技术装备进口受阻,将给上下游产业和重大工程战略以及国防经济安全造成连锁反应。

    二、产业技术支撑领域仍存有短板。一是重大科技设施和创新平台不完善。我国重大科技基础设施发展水平与先进科技强国相比存在较大差距,与创新驱动发展战略需求也还有较大距离,一些领域或重要方向的设施布局仍为空白,设施体系的完整性、总体规模、技术水平等都还有较大提升空间。我国基础共性技术创新体系不健全,原来一些面向行业服务的研究院所改制后,共性技术研发和服务平台缺失,部分行业甚至空白。虽然国家制造业创新中心等平台建设进入提速期,但是平台建设的参与者、主导权、运营模式、激励机制等一系列问题仍有待探索突破。在研发组织上,跨学科、大协作、高强度、开放式的协同创新基础平台尤其缺乏。尽管国内成立了众多技术创新战略联盟,致力于实现重大技术突破并向全行业扩散,但是受制于研发投入、知识产权、利益分配等问题,始终没有取得实质性进展。二是产业基础要素存在严重供给瓶颈。相城经开区科技人才局办公室主任李娟娟表示:产业基础能力提升首先面临人才制约,即创新型、技能型、复合型人才紧缺。首先是基础领域的领军型人才匮乏,全球顶尖的基础研究团队、战略性领域的“帅才”、“将才”数量偏少。目前,国内缺乏能够心无旁鹜、长期稳定深耕基础理论的研究人才队伍,难以产生重大原创性的理论和思想成果。其次是高层次、高素质的工业技术人才结构性供给不足问题突出。基础领域的知识复杂性、嵌入性高,涉及大量缄默知识、专利和技术诀窍。我国基础人才培养与实际需求脱节,普通高校培养本科生的专业目录按宽口径通才教育模式设置,特色工科专业不足,在一定程度上导致了“四基”专业技术人才的供给缺口。以轴承专业为例,一个综合性、宽口径的机械工程专业的本科生轴承课时只有数十个小时,人才培养“不精不深”、教育实践环节薄弱。再者是产业基础数据积累不足。工业软件和控制系统长期依赖于国外产品,导致国内海量的关键工艺流程和工业技术数据信息未能得到有效整理、储存,面临着毁损、流失乃至被窃取的风险。此外,产业基础领域受限于资本回收周期长、风险大等特点,资本关注度低,金融机构往往绕道而走、避而不投。三是质量基础设施服务支撑能力不足。由于质量技术基础的基础性、技术性、专业性较强,社会对其战略性作用认知度不高。据研究,中国、德国、法国、英国和奥地利标准化对本国经济增长的贡献分别达7.88%、27%、23%、12%和25%。相城经开区科技人才局科技科科长钱靖岚表示:我国国家质量技术基础的概念提出相对较晚,建设仍显薄弱,对经济增长贡献偏低,还不能完全满足经济社会高质量发展的现实需要。计量方面,一些领域缺乏计量基准、计量标准以及相关的测量方法和技术。标准方面,标准体系不够合理,标准交叉重复的现象仍然存在,实质性参与国际标准化活动的能力和水平不高,新兴产业领域的技术规则制定权几乎由西方国家掌控。认证认可方面,目前还没有一项国际通行的认证认可标准或认证认可制度是由我国率先提出的,在国际新认证制度建设和引领方面能力不足。检验检测方面,我国现有高性能检测系统和仪器绝大多数都是进口品牌,检验检测机构较为分散,基础研究滞后,技术储备能力较弱。

    三、体制机制制约较为突出。一是基础领域长效支持政策不足。与长期过度重视和依赖进口形成对比,我国对基础领域重视不够、投入不足,基础能力建设在一定程度上成为被忽视、让之于人的领域。在产业政策上,“重生产轻研发”“重主机轻部件”“重引进轻自主”导向明显,对市场显示度高的整机及成套设备高度重视、大力支持,对显示度低的核心技术和零部件重视不够甚至忽略,如技术引进政策以引进成套设备生产设备为主,大量进口基础材料和核心基础零部件,对基础领域的技术引进非常不足。在科技战略上,倾向于投资试验发展和应用研究,基础研究与应用研究割裂的问题比较突出。目前,我国钢铁行业对基础研究、应用研究和试验发展的投入比例大致为2:10:88,相比欧美日等国家存在明显差距。在企业组织上,国际上从事产业基础能力建设的主要是中小企业,而我国中小企业和专精特新企业获得的政策支持力度较小,在创新投入、融资贷款、项目招标等方面障碍重重、困难多多,其发展生态难言乐观。二是关键共性技术供给机制有待完善。产业关键共性技术具有基础性、关联性、系统性、开放性等特点,属于竞争前技术,能够在一个或多个行业中广泛应用并产生深度影响。目前,基础共性技术研究被削弱甚至缺位对于整体创新造成严重影响,基础研究→关键共性技术研究→产品开发→产业化构成的技术创新体系存在重大断链环节。国际上,美国在20世纪六七十年代就聚焦基础共性技术开发,建立了数以百计的工业合作研究中心、工程研究中心和科学技术中心,最有名的半导体制造技术联盟对促进美国集成电路产业发展功不可没。我国原来一些面向行业服务的研究院所改制后,其“营利性”与产业共性技术研究的“公益性”存在矛盾冲突,逐渐放弃了对共性技术和前沿技术的跟踪研究,高水平的、适于产业共性技术的研究越来越难以组织。一些共性关键技术研发项目力量分散,融通合力难以形成,许多研发活动往往因项目完成而终止,研究团队因项目完成而解散,没有形成持续稳定的技术创新攻关机制,对产业共性技术研发能力积累和创新能力提升造成一定影响。三是部门领域融合发展机制缺失。基础装备及部件、基础工艺、基础原材料乃至基础质量设施是互为基础的。基础领域突破是一项系统工程,需要多领域链条化的创新主体协同才能得以实现。在技术积累薄弱、历史欠账较多的背景下,通常难以单点攻破。我国基础领域发展不协调,整机、系统、成套设备与工业基础发展相互脱节、严重割裂,不同行业、各个主体间缺乏供需互动、创新协同和资源整合,导致产业链上下游被严重分割。比如,轴承、紧固件、弹簧、模具等基础零部件的质量和可靠性很大程度上与所使用的材料和制造工艺密切相关,因此,很难抛开材料和工艺问题成功实现零部件质量的实质性突破。再如,行业交叉领域的技术研发短板明显,甚至存在空白。由于机械和电子信息产业融合发展不够,机电一体化貌合神离、存在诸多制约,且上述问题不同程度存在于数控系统、汽车电子等诸多领域。另外,一些企业沿袭“大而全、小而全”的发展路径,缺乏有效分工基础上的高效合作,也对融合发展造成制约。四是产学研协同发展机制不畅。基础领域的企业和科研机构缺乏产学研深度联动,创新成果转化率低,科技产业“两张皮”现象突出。一方面,企业研发机构覆盖率低,对高等院校和科研机构的方向选择、投入支持不够,没有能力实现核心零部件和关键基础材料突破。另一方面,科研机构考核机制严重偏离市场需求,既存在关键核心技术攻坚组织方式不合理的问题,也存在国家重大战略需求与单位短期利益平衡的问题,无法满足企业的实际需求,产学研脱节问题比较严重。此外,国内科学研究和技术创新存在过度对标甚至照搬西方发达国家的情况,如近年来广为诟病的“SCI指挥棒”问题,以国内经济转型升级和国家重大战略需求为导 向的创新攻关却严重不足,导致许多科技创新成果“水土不服”。现实中还存在产学研“虚假合作”“表象合作”的情况,一些高校和科研院所对本职、主业不够专注,很多科研项目都提出了技术研发突破、成果转移转化、产业化能力建设等多元目标和要求,过度分散的目标设置导致在科学研究和技术创新上的投入不足,很多专家学者在产业化领域的探索也很低效甚至无效。五是基础产品推广应用体制尚不完善。基础领域的技术和产品精度、稳定性、可靠性等要求高,需要在应用中不断调整、扩充、完善,不可能一步到位。国际上具有竞争力的基础产品,无不是通过不断试错来打磨升级技术,经过数十年“用”中沉淀后,获得行业认可。国外基础产品供应商在国内市场占有率高、竞争力强大,导致国内基础领域的技术和产品突破没有足够的市场空间来推广应用,国内企业产品性能提升和迭代升级的机会严重缺失。由于核心技术和产品商用生态迟迟未能建立,国内一些基础产品即使在技术上实现了突破,质量性能和产品寿命等方面符合使用要求或达到国际先进水平,一些部门采购或企业招标过程中仍然存在“国民歧视”现象,下游用户会以各种借口拒绝使用或人为设置障碍抬高市场门槛,常常以没有业绩为由或通过直接提高技术指标要求等方式剥夺国产基础产品的投标资格。此外,国外一些客户由于惯性路径依赖等原因,也会对生产制造商提出采购国外基础产品的要求,不愿意承担使用国产基础产品带来的风险。

    三、意见建议

    产业基础再造工程是对产业基础及其所涉及的体制机制环境、重大共性服务平台、要素保障支持条件等进行系统谋划和布局,重点解决多部门协调失灵和系统失败等问题的系统性政策安排。需要聚焦我国提升产业基础能力面临的要素、平台、制度等方面的瓶颈制约,坚持以企业为主体,强化“要素—平台—制度”三维支撑,夯实产业基础再造的微观基础和制度基础。  

    一是坚持企业主体,加快培育产业链链主企业和专精特新隐形冠军企业。企业是提升产业基础能力的重要载体。对于提升基础能力而言,最为关键的是产业链链主企业和大量专精特新隐形冠军企业这两类主体。德国在发展数控机床等基础装备产业时就注重推动龙头企业和“隐形冠军”企业协同发展,通过推动大中小企业联合创新,促进数控机床的功能和型号不断更新迭代,从而保持了持续的竞争能力。相城经开区经发(招商)局招商二科科长李立建议:我国要围绕基础装备、基础零部件、基础工业软件、关键基础材料等 “产业四基”,大力培育聚焦基础产品和技术研发生产的企业群体。在技术领域,要突破“卡脖子”技术瓶颈,锻造产业发展领先优势。重点聚焦国内空白技术领域,聚焦重点领域、薄弱领域、产业链缺失环节,实施关键核心技术和产品攻关工程,集中力量补基础,降低“卡脖子”风险。通过打造一批新型共性技术平台,加强基础领域产业共性技术、高端技术、前瞻性技术研究攻关,解决关键共性技术问题。同时,应健全支撑产业基础再造的基础产品市场推广应用体制。筛选关键产业领域的重点企业库,提高整机企业与关键零部件、基础材料等领域的企业专家在技术成果与新产品评估中的话语权,调动上下游企业参与前置研究的积极性,提高供需匹配度。

    二是强化要素培育,催生一批支撑产业基础能力提升的高端要素。从要素层面看,高素质科技创新人才是攻克关键核心技术、提升产业基础能力的关键要素。产业基础能力提升对人才的供给结构和质量素质提出新的更高要求。相城经开区科技人才局科技科科长钱靖岚建议:要创新人才培养模式,弘扬精益求精的工匠文化,大力培养具有科学探索精神的基础领域创新型人才、掌握先进制造技术的工程师人才、技能型工匠人才和现代企业经营管理人才。一是培养潜心科研、热爱探索的科学家和创新人员。通过体制机制创新,赋予其技术路线决策权、项目经费调剂权、创新团队组建权,把人的创造性活动从不合 理的经费管理、人才评价等体制中解放出来。二是加大顶尖人才引进力度,大力吸引杰出的留学人员回国就业创业。三是打造新时期大国工匠。四是改革高技能人才培养模式。实施高等教育“强基计划”,建设一批未来技术学院和现代产业学院,加快培养高端芯片及软件、新材料、先进制造等紧缺人才。此外,也要畅通数据、技术、资金等要素向产业基础领域有序流动机制,夯实产业基础能力提升的要素支撑。

    三是加快平台建设,构建完善的产业基础能力提升服务体系。从平台层面看,重点是加快构建支撑产业基础发展的基础性平台和基础设施,加大力度支持产业发展所需要的智能标准生产设施、技术研发转化设施、检验检测认证设施、职业技能培训等公共服务平台建设,完善科研成果中试、产品创制试制和模拟应用场景等成果工程化应用平台,夯实重大科技基础设施、新一代信息网络等新型基础设施支撑能力,构筑良好的产业发展基础设施和配套服务体系。

    四是完善体制机制,再造有利于基础能力提升的制度基础。推动产业基础再造,亟需优化制度供给,加快建立完善新型技术攻关突破机制、产业政策长效支持机制、产业链上下游和跨领域协作机制、质量提升保障机制、军民融合协作机制、国企产业基础再造支持机制和国内国际协同创新机制,为产业基础能力提升营造良好环境。相城经开区科技人才局办公室主任李娟娟建议:有关部门需要从战略高度贯彻落实好国家有关专精特新“小巨人”等企业扶持政策,加强后期定点追踪,定期或不定期组织政策实施效果评估,及时发现对企业特别是中小企业扶持政策中存在的问题,探寻针对性解决方案。同时,进一步健全体制内外研发人员流动机制,加快构建企业信用评估体系,提高优质信用重点企业与高校科研院所的联合科研攻关力度,推动公共研发平台人才双向流动机制建设。


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