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“双碳”背景下信息化与工业化融合路径研究

【摘要】新时代新征程,我国信息化、工业化融合的内容有了新的拓展和延伸,智能化、融合化、高端化、绿色化成为其基本要求。两化融合通过赋能低碳技术创新、推进产业结构升级、降低碳排放强度、促进能源结构优化和效率提升等方式,促进绿色低碳发展,并通过激活数据要素价值潜能,为提高碳治理能力提供新路径。我国推进“两化”融合、促进绿色低碳发展已取得明显成效,但也存在诸多方面的问题与制约。为此,应进一步强化数据、算力、算法、场景创新发展;强化数字化、智能化、绿色化技术创新和标准引领;适度超前部署数字化基础设施;加快推进企业“智改数转网联”;强化人工智能等新一代信息技术赋能产业链;强化政府政策作用促进“两化”融合和绿色低碳发展。

【关键词】信息化 工业化 融合 “双碳”目标

【中图分类号】F424 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2025.02.007

【作者简介】杜传忠,南开大学经济与社会发展研究院教授、博导,南开大学产业经济研究所所长。研究方向为产业经济理论与政策、政府管制与反垄断。主要著作有《转型、升级与创新——中国特色新型工业化的系统性研究》、《国家创新能力持续提升的路径研究》(论文)、《智能经济开拓中国特色新型工业化发展新境界》(论文)等。

党的二十届三中全会提出,“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。[1]工业是我国国民经济的主导产业,也是我国能源资源消耗和环境污染排放的重点领域,同时是实现“双碳”目标的主战场。目前,我国整体处于工业化中后期阶段,实现“双碳”目标任务艰巨。面对以人工智能、能源互联网、清洁能源技术为代表的新一轮工业革命,必须加快推进和深化信息化与工业化融合(简称“‘两化’融合”,下同),驱动传统增长模式转变,促进绿色低碳发展,顺利实现“双碳”目标,这是我国实现高质量发展的一项重大而艰巨的任务。

“两化”融合的基本内容和现实要求

信息化与工业化融合是中国特色新型工业化的重要内容。走新型工业化道路是2002年党的十六大报告提出的重要命题。针对当时经济发展过程中资源能源消耗过大、环境污染较为严重、传统经济发展方式难以持续的难题,我们党提出走新型工业化道路的重要战略部署,即“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。2007年党的十七大报告进一步提出要“大力推进信息化与工业化融合”,2012年党的十八大报告提出“推动信息化与工业化深度融合”。2008年全球金融危机发生之后,一场以大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术迅速发展和广泛应用为主要内容的新工业革命,也即第四次工业革命在全球孕育发生,使我国信息化与工业化融合的内容、特征和要求也发生了相应拓展和深化。新时代新征程,我国“两化”融合主要是指通过信息技术特别是大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的全面应用,推动传统工业向更高层次、更高效能、更加智能的方向发展。信息化的核心在于借助现代信息技术手段,推动传统工业生产方式、经营方式、管理模式和服务模式的根本性变革。而工业化则是通过装备技术、自动化、智能化技术手段,在大规模生产、精细化管理、产品个性化需求满足等方面不断提高生产效率和产品质量。

“两化”融合体现在工业发展的微观、中观和宏观等不同层面。在微观企业层面,“两化”融合是通过信息技术的引入和应用,推动企业生产、管理、经营等各环节的数字化和智能化转型。企业可以利用信息化工具,如企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)、新一代工业软件等,不断优化生产流程、提升资源配置效率;可以借助大数据分析和人工智能等新一代信息化技术,作出更加精准的决策,显著提升竞争力。在中观层面,“两化”融合通过推动信息技术与传统工业融合,加速产业结构和产业链优化升级。传统产业通过引入智能化、绿色化技术,不仅提高了生产效率,还提升了产品附加值,降低了资源消耗与环境污染,实现了绿色低碳发展。同时,信息化技术的应用促进了产业链上下游的协同合作,推动了高质量制造业集群的形成,并有助于新兴产业的培育与壮大。在宏观层面,“两化”融合推动了经济绿色低碳和高质量发展,改善了社会治理体系,并提高了公共服务水平。

进入新的发展阶段,推进“两化”融合应把握以下基本要求:一是智能化。智能化是信息技术进一步升级发展的必然要求,不仅代表着信息技术的进步,更是生产方式的深刻变革。企业借助于大数据、人工智能、物联网等数字化、智能化技术,实现生产过程的自动化、智能化、精细化和绿色化。这一转变使得传统工业生产模式从依赖人工操作和机械化手段转向依靠高度自动化、数字化和智能化手段,使得生产过程实现自我监控、自我优化、自我提升,不仅提高了生产效率和产品质量,还有效减少了人力成本、生产成本,提升了资源环境效率。智能化不仅体现在生产领域,还扩展到管理、营销和服务等各个环节,是一种全产业链、全生命周期、生产运营过程各环节的智能化。

二是融合化。融合化体现了信息化技术在不同领域、不同层次的深度渗透与协同作用,这种融合化不仅是技术层面的融合,更是跨行业、跨领域的综合集成。在传统制造业中,通过信息化技术与生产设备的融合,生产流程得到高度优化,企业能够实现定制化、个性化生产,同时降本增效。信息技术还与供应链管理、物流管理、仓储管理等领域深度融合,使得企业能够实时掌握从原材料采购到产品交付的每个环节,优化生产过程和资源配置,从而大幅提升生产效率和运营效率。借助信息化技术的应用,不同产业之间的界限变得日益模糊,产业链、价值链之间的关联更加紧密,生产与服务之间的融合不断加深,催生网络化协同、个性化定制、服务型制造、远程运维等新模式、新业态,工业制造业的网络化、生态化特征更加明显。

三是高端化。实现“两化”融合从根本上说要借助于先进的制造技术和信息技术,特别是高端化、关键性制造技术和新一代信息技术。高端化不仅体现在产品的技术含量和附加值的提升,还体现在产业链的整体提升和企业核心竞争力的增强。通过新一代信息技术的应用赋能,企业能够加速创新,提升技术研发和产品设计水平,生产出更加复杂和高性能的产品。特别是在高技术制造业、高端装备制造业等领域,信息技术的应用使得产品的设计、生产、测试、维修等各个环节的精度和效率得到显著提升,在提高企业的市场竞争力的同时,也驱动和支撑了制造企业实现数字化、智能化、高端化和绿色化转型升级。

四是绿色化。绿色发展是新发展理念的重要内容,也是新时代新征程“两化”融合的基本要求。“两化”融合为实现绿色发展提供了关键技术手段。通过信息技术特别是新一代信息技术的深度应用,企业能够更加高效地利用资源、能源,减少资源能源消耗和污染排放,推动绿色低碳发展。借助于大数据、物联网、云计算等数智技术的应用,企业可以实时监控生产过程中每一个环节的能源消耗与物料流动,从而优化资源配置,提高能源使用效率,降低环境负担。例如,智能电网技术通过信息化手段实现了电力资源的智能化调度和管理,提高了能源利用率,降低了电力系统的损耗。智能制造系统通过数据采集与分析,使得企业能够在生产环节实时调整,减少废品率和能源浪费,最大限度地提高资源利用率。绿色化的要求不仅局限于生产过程中的节能减排,还体现在产品设计和全生命周期管理上。在产品设计过程中,通过信息技术进行仿真和优化,能够实现资源高效利用和环境影响最小化。信息化和工业化的深度融合,是实现“碳达峰”和“碳中和”目标的重要途径,也是推动企业绿色转型的关键所在。

“两化”融合促进绿色低碳发展的机制分析

我国“两化”融合的提出背景之一就是资源环境压力加大,高污染、高耗能的粗放型经济增长方式难以持续,以信息化技术与工业生产融合,推动工业生产方式和能源消费方式转变。

“两化”融合赋能低碳技术创新,为提高能源利用效率提供新动能。技术创新是实现“双碳”目标的关键驱动力,特别是可再生能源、碳捕集、利用与封存、清洁煤利用等绿色低碳技术的创新,是推动减污、降碳、扩绿从而实现增长的重要驱动力量。首先,数智技术能够深刻重塑创新主体的创新环境与模式,推动其从传统的封闭式、闭源式创新模式转向更加开放与协同的开源式创新。[2]数智技术通过构建高效的信息流通渠道,打破了传统的技术壁垒与信息孤岛,使创新主体能够更加便捷地获取外部资源、知识与技术支持,促进跨领域协作与创新,拓展创新网络的广度与深度,提高低碳技术创新的效率。其次,“两化”融合有利于降低低碳技术创新的融资成本与风险。通过数字化管理、自动化生产和智能化监控,企业运营透明度提升,信息不对称得到缓解,有助于引导资本流向清洁能源、生态恢复等低碳项目,使绿色技术创新项目获得更多融资机会。再次,“两化”融合能够赋能低碳技术的产业应用。大数据和信息技术能够精准获取、处理和传递信息,有效缓解市场参与主体之间的信息不对称,促进低碳技术创新与需求方的高效对接,从而加速低碳技术的推广与产业应用。同时,工业互联网、物联网等平台通过封装行业经验和技术、促进企业间的知识复用,显著降低了绿色低碳技术应用中的重复性和转移成本,推动了低碳技术的普及和规模化应用。最后,云计算、物联网、大数据、人工智能和区块链等新一代信息技术,凭借精准数据支持、智能管理和资源优化配置等优势,与工业化各环节深度融合,有力推动了低碳技术的研发创新与应用。同时,新一代信息技术与工业化的融合,重新组合、集成了工业生产系统中的技术应用体系,强化了技术系统对工业生产过程的作用和影响,进一步降低了工业系统的碳排放和能源消耗。在“两化”融合过程中,新一代信息技术还与绿色低碳技术实现耦合协同,极大增强了绿色低碳技术的综合应用能力,为降低碳排放强度发挥了重要作用。在新一代信息技术加持作用下,绿色低碳技术不断升级优化,通过提高能源转化效率、推动清洁能源替代、实现智能化管理与优化等手段,更加有效地提升能源利用效率,推动了资源的可持续利用。

“两化”融合通过推进产业结构升级降低碳排放强度。产业结构调整优化是实现绿色低碳发展的重要条件。通过持续推进产业结构优化升级,提升经济增长的“含绿量”和增强增长的“含金量”,是稳步实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要路径。5G、大数据、人工智能、云计算、区块链等新一代信息技术与工业深度融合,提高了产业的智能化水平,推动了从低附加值的劳动密集型产业向技术密集型、资本密集型产业的转型,为降低碳排放强度提供了新机遇。一方面,“两化”融合赋能传统产业向高端制造和高附加值产业转型。大数据、物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术深度赋能传统产业,推动传统产业转型升级,实现深度技术改造和低碳工艺创新,并不断催生一系列新产业、新模式和新业态,不仅提升了生产效率,也大大提高了节能降碳水平。例如,数字化设计和3D打印等技术使得制造过程更加精准,避免了过度生产和原材料浪费,从源头上减少了碳排放。另外,信息化技术,如大数据分析和云计算平台,为传统产业提供了全方位、全链条的改造支持。通过精细化管理资源调度、库存管理和供应链等环节,传统产业实现了产能和资源的最优配置,减少了能源消耗和环境负担。另一方面,“两化”融合促进战略性新兴产业、未来产业等新兴产业发展,为产业结构的绿色低碳转型注入新的活力。大数据、物联网等新型信息化技术的应用不仅为传统产业注入了创新动力,还催生了清洁技术、新能源等多个新兴低碳节能产业,这些产业具备显著的绿色低碳特征,为实现降碳目标提供了有力的产业支撑。同时,大数据、区块链、云计算等信息技术还为绿色金融发展提供了强有力的技术支撑。这些技术不仅提升了绿色金融市场的透明度和信息流动性,减少了信息不对称,还为绿色债券和碳交易市场提供了更加高效、安全的交易平台,推动绿色金融体系创新,从而为产业低碳转型提供了坚实的资金保障。

“两化”融合有利于促进能源结构优化和效率提升。随着“两化”融合的推进,新一代信息技术在能源生产和管理系统中的广泛应用,推动了数字化和智能化能源生产管理体系的发展,尤其在能源工业钢铁、石油化工和水泥等重污染、重化工业部门。智能化能源管理和服务体系的建立,结合能源供需的实际应用场景,在工业园区产业链以及产业集聚区等形成系统性能源结构优化和能源弹性供给,为企业、产业和园区等的能源供应使用和管理,提供了有力的技术支持和效率提升保障。具体表现为将能源使用的重点节点有效连续、系统化管理,从整体上优化了能源的使用和消费结构,加速了清洁能源和可再生能源的替代过程。基于数字化和智能化技术,许多工业园区和大型企业已经建立了能源中心和智慧能源管理系统,有效整合了能源技术,保持了能源供需的动态平衡,减少了能源浪费和闲置,并能够及时提供风险预警。智能化平台可以实时监控能源供给,这进一步提升了能源产业效率,优化了能源结构。另外,数智化技术有利于实现能源资源的合理流通和共享应用,提高能源利用效率。伴随着“两化”融合的推进和深入,清洁能源和低碳型高效能源体系逐步建立,与数智化工业体系相互适应、相互促进,有效降低了能源消耗。

“两化”融合激活数据要素价值潜能,为提高碳治理能力提供新路径。数字经济条件下推进“两化”融合有利于激活数据要素价值潜能,提高资源配置效率,减少配置过程中的经济效率和环境效率损失,更好推动经济从“资源驱动型”向“创新驱动型”转型。现实中,物联网、传感器、云计算、人工智能等新一代信息技术在工业领域的广泛应用,充分释放了数据要素的价值创造与经济赋能潜力,催生形成以高质高效、绿色低碳为主要特征的新质生产力。新质生产力就是绿色生产力,新一代信息技术的应用激发数据潜在价值释放,是形成绿色生产力的重要动力。2024年1月国家数据局印发《“数据要素×”三年行动计划(2024—2026年)》,明确将“数据要素×绿色低碳”列为重点行动之一,指出要发挥数据要素的放大、叠加、倍增作用,将数据要素深度融入绿色低碳发展的各个环节。场景开放创新是有效发挥数据要素价值的重要条件。数据作为基本生产要素,只有与场景有效结合才能释放出潜在价值,更好发挥乘数效应,而“两化”融合则成为这种场景创新的重要依托和载体。大数据、人工智能、区块链等新型信息技术与工业化深度融合,有力提升了数据采集的广度、分析的深度和应用的精准高效。借助数字化平台和智能系统,数据参与企业决策、运营管理和生产制造,通过深度分析和技术应用,转化为具有高附加值的要素资源,并在碳排放治理中发挥重要作用。具体表现为从精准监测、资源优化到绿色技术创新、碳市场管理,再到政策支持与社会监督等,可以说数据已成为推动节能降碳的“发动机”。此外,数据具有高度的多场景可复用性,具备“高流动性”“低成本复制”“报酬递增”等特点,能够有效促进跨领域的信息流动与协同,从而为实现“碳达峰”“碳中和”目标提供有力支持。

“两化”融合赋能绿色低碳发展取得的成效

我国高度重视“两化”融合在促进“双碳”目标实现中的关键作用。《2030年前碳达峰行动方案》与《“十四五”工业绿色发展规划》等政策文件,都对以“两化”融合深入发展赋能“双碳”目标实现作出战略部署。在相关战略和政策的推动下,近年来我国“两化”融合呈现从“局部应用深化”向“全面集成突破”的发展趋势。根据《中国两化融合发展数据地图(2024)》数据显示,2024年我国“两化”融合发展水平已达到63.6%,过去五年增长了13.6%。目前,我国超过七成的制造企业已不同程度地开展数字化转型,近30%的制造企业实现了数字技术与关键业务环节的全面融合。伴随着“两化”融合在更广范围、更深程度、更高水平上快速发展,其赋能“双碳”目标的实现也取得明显成效。

“两化”融合促进绿色低碳技术研发应用。信息化与工业化的深度融合,特别是大数据、云计算、人工智能和工业互联网等技术的应用,为绿色低碳技术研发提供了高效的数据处理与分析平台,显著提升了研发的精度和效率。从专利数量来看,根据国家知识产权局发布的《绿色低碳专利统计分析报告(2024)》,2023年,中国绿色低碳专利申请公开量9.7万件,同比增长14.5%;专利授权量4.5万件,同比增长8.0%。截至2023年底,中国绿色低碳专利有效量达到24.3万件,同比增长19.1%。中国在绿色低碳专利申请方面的增长速度全球领先,对全球总量增长的贡献率高达75.7%。从技术领域来看,在化石能源降碳、节能与能量回收利用、清洁能源、储能和温室气体捕集利用封存等五个绿色低碳技术领域当中,我国在节能与能量回收利用领域的专利有效量占比最高(34.1%),其后依次是储能(27.8%)、清洁能源(20.0%)、化石能源降碳(11.6%)和温室气体捕集利用封存(6.4%)。其中,温室气体捕集利用封存领域的专利有效量增速最为迅猛。

“两化”融合促进传统产业绿色低碳转型。一方面,人工智能、大数据、云计算等信息技术的快速发展,推动了传统产业的低碳转型和升级。以钢铁行业为例,钢铁行业是中国传统产业中最为典型的高能耗、高排放行业之一。信息化和智能化技术的应用显著提升了钢铁行业生产能效,正在推动钢铁行业实现绿色低碳转型。中国钢铁工业协会发布的《钢铁行业数字化转型评估报告(2023年)》数据显示,93.9%的企业将数字化转型融入企业总体发展战略规划中,并持续投入大量资金实施数智化改造升级项目。应用工业机器人成为钢铁行业普遍共识,机器人(含无人化装备)应用密度达54台(套)/万人,较上一年36台(套)/万人提升50%。信息技术在能源管理、环保监测、安全管控、物流仓储、设备监控、生产过程优化等方面的创新场景大幅增加,生产流程整体信息化水平有所提升。另一方面,传统产业的落后产能被加速淘汰。截至目前,我国已累计淘汰钢铁落后产能超过1.5亿吨,完成钢铁全流程超低排放改造1.34亿吨,压减粗钢产量超过4000万吨,同时电解铝、水泥等行业的落后产能已基本出清。

“两化”融合加速绿色低碳产业发展。随着信息化与工业化的深度融合,数字技术和工业生产的结合正在推动绿色低碳产业不断发展。在新能源产业,智能制造赋能新能源汽车市场规模快速增长。根据国家统计局数据,我国新能源汽车产业领跑全球。2022年,新能源汽车产量达到705.8万辆。2023年,新能源汽车产量达到945.8万辆,比2018年增长6.9倍,产量连续9年居全球首位,占全球的比重超过60%。在新材料产业,“两化”融合通过数字技术提升产业效率、推动产业创新,促使新材料产业进入发展加速期。公开数据显示,2019~2022年,我国新材料产业总产值从4.5万亿元增长至6.7万亿元,年均复合增长率为14.2%。2023年新材料产业总产值达到7.9万亿元,预计2025年有望突破10万亿元大关。在绿色环保产业,“两化”融合助力形成全链条的环保产业体系,涵盖污染治理和生态修复技术研发、装备制造、设计施工、运行维护等环节。据中国环保产业协会测算,2023年我国生态环保产业营业收入约为2.24万亿元,成为绿色经济的主要引擎之一。“两化”融合推动我国环保技术工艺和装备水平不断提升,污水深度处理、VOCs治理、固废处理和资源化以及土壤修复领域等技术装备水平均得到了快速提升。

“两化”融合促进能源结构转型升级。能源结构转型是影响碳排放的关键结构性因素,也是助力实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要路径。信息化技术不仅推动传统能源生产领域实现绿色转型,还促进了可再生能源(如太阳能、风能、水能等)的开发与应用。传统能源绿色转型方面,自“十四五”以来,我国已完成超过7亿千瓦的煤电节能降碳改造、灵活性改造及供热改造。2020~2023年,我国非化石能源消费占比从15.9%提升至17.9%。可再生能源生产方面,截至2024年7月,风电和太阳能发电的总装机容量已达12.06亿千瓦,是2020年底的2.25倍,水电和核电装机容量分别增长了5819万千瓦和819万千瓦。此外,信息化技术还大幅提升了能源生产与消费之间供需匹配的精准度,尤其是在跨区域能源调度方面。截至2023年底,我国西电东送输电能力已达3亿千瓦,较2020年底提高了4000万千瓦,电力系统的灵活调节能力持续增强。

“两化”融合赋能绿色低碳发展过程中的制约因素

数据开发利用、治理能力有待提升,数字化产业基础相对薄弱。数据要素的开发利用方面,从总体上看,目前我国多数制造业企业对数据要素的应用仍处于初级阶段,尚未构建起覆盖企业全生产流程、全产业链、全生命周期的工业数据链。以人工智能的应用为例,优化生产模型需要大量高精度的生产数据,但目前受限于技术和成本,多数企业在获取样本数据方面存在困难。同时,由于数据格式、标准和安全性等方面存在差异,数据流动受阻,导致资源分散在不同部门,无法顺畅汇集和共享。此外,大数据技术和平台发展滞后,限制了企业外部数据的流动和融合,造成了产业间、企业间和企业内部的“数据孤岛”,制约了企业数据要素的开发利用和数智化转型。

数据治理能力亟须提升。随着数据来源更加多元化以及产业数字化、数字产业化速度的加快,数据数量、规模快速扩张,但数据的收集、流动、分享、处理与加工能力没能得到相应提升,包括碳排放监测数据在内的数据标准化体系不健全,数据获取和开放共享存在诸多障碍,数据隐私保护和安全存在较多漏洞,制约了数据的跨区域、跨产业和跨企业流动、共享,难以充分发挥数据在企业数字化、智能化、绿色化转型中的作用。具体到制造企业的绿色低碳转型,多个制造业行业面临碳排放监测标准体系不完善、标准推广应用不健全、数据管理能力不强等问题,制约了数字化节能降碳和绿色水平提升的目标实现。数据开发、治理能力不足还阻滞了制造业企业绿色产品优化设计、绿色工厂生产供需匹配、绿色供应链溯源管理以及产品使用回收再利用等的推进。

数字化产业基础相对薄弱。数字化产业是当今促进“两化”融合的重要产业基础,而目前我国数字化产业基础相对薄弱。尽管我国以5G网络、数字核心产业等为代表的数字产业规模已经很大,但在人工智能、物联网、云计算、数据中心、算力体系、工业软件、智能终端等先进数字化基础设施、数字化生产设备等的建设能力和技术水平方面,与发达国家相比还存在一定差距,从而制约了产业数字化转型和“两化”融合的推进。我国在人工智能、操作系统等重要数字技术产业发展方面受到某些发达国家的人为遏制、打压,面临较严重的“卡脖子”问题。某些工业设计软件、操作系统、数据库等创新性、基础性数字产品和服务发展相对滞后,许多方面严重依赖进口。在逆全球化和贸易保护主义兴起的背景下,部分关键数字基础产业的境外上游供应链断供风险进一步加剧,对企业数字化、智能化、绿色化转型形成严重制约。在绿色服务方面,建立在数字化、智能化技术及平台应用基础上的制造业绿色转型和服务系统解决方案的提供能力明显不足。

工业互联网平台等新型基础设施支撑能力有待加强。目前,我国大型企业以多种方式共同搭建工业互联网平台,但由于大型企业及其主导的产业链供应链间可能存在竞争关系,使得中小企业在面临平台选择时犹豫不决,导致工业互联网平台在产业链供应链中的覆盖度、功能完整性等方面仍需进一步加强。与此同时,部分企业在工业互联网的初期发展中大多采用低成本的私有标识,使得产业链供应链中不同工厂单元兼容性不够,信息传递存在壁垒,标识作用受到较大限制,无法满足跨系统、跨企业、跨行业的兼容联结需求。

在工业互联网协同方面,当前我国工业互联网发展还难以有效服务于产业体系的供需衔接需求。不仅工业互联网企业难以提供泛在连接、弹性供给、高效配置的平台载体,对产业体系的引领能力和全流程服务供给能力明显不足,其他企业也难以清楚表达对工业互联网的数字化、网络化、智能化需求,这不利于深入挖掘工业互联网在产业体系中的应用需求。加之当前工业互联网在发展过程中存在场景碎片化、需求差异化等特点,导致工业互联网难以有效支撑产业、企业的数智化转型。区域协同方面,目前东部地区拥有较多的全国主要工业互联网平台企业,相比之下西北、东北地区工业互联网发展水平明显落后于东部地区,既不具备工业互联网创新发展的区位优势,也缺乏相应的产业、技术支撑,制约着“两化”融合的区域协调发展和系统提升。

此外,工业互联网平台在应用过程中,原本分散存储的个人信息数据、金融数据、生产经营数据等逐渐向平台汇聚,容易遭受网络攻击,可能引发敏感数据泄露、知识产权窃取、生产中断等安全问题。此外,我国工业App、工业控制系统及设备等存在漏洞较多,工业互联网平台高危漏洞及网络风险问题制约着“两化”融合的推进。

企业数字化、智能化和绿色化转型水平有待提升。目前,我国企业特别是中小企业在数字化、智能化转型过程中面临较突出的“三不”(即“不会转”“不敢转”“不想转”)难题。传统产业不同细分领域的企业生产模式各不相同,数智化转型需求呈现明显的个性化特征,而我国赋能企业数字化、智能化转型的产品服务供给水平不高,特别是数智化转型的系统方案提供能力不强,导致企业特别是中小企业“不会转”的问题。企业数智化转型是一项周期较长、投资较大的复杂系统工程,从软硬件购买到系统运行维护、从设备更新换代到人力资源培训,再加上相关组织、流程调整等,都需要大量资金持续投入,由此对企业成本收益核算造成很大压力。从企业数字化、智能化对绿色低碳转型的影响看,目前我国碳交易市场还不够活跃,覆盖的行业也不多,由此数字化、智能化转型能够带来的节能降碳增效收益与投入成本相比还偏低,这也降低了企业通过推进智能化实现绿色低碳发展的热情和积极性。

企业的数智化转型不仅需要云计算、大数据、人工智能、5G等数字化技术与企业各业务环节融合,还需要相应的组织结构调整、管理模式创新等。对于中小企业来说,自身数字化装备应用比例较低、生产过程信息系统的覆盖率和设备的联网率不足,且信息系统功能重复建设、互不兼容较严重,导致数据无法共享,加大了企业数智化转型的难度,导致企业“不敢转”的问题。据2022年中国电子技术标准化研究院调查,2021年41%的中小企业实现数据采集,但仅有17%的中小企业实现采购、仓储、生产等信息系统的集成,且仅有21%的中小企业实现了生产全流程关键数据采集。

相关要素、标准的支撑保障能力有待加强。一是关键核心技术受制于人。特别是在人工智能应用领域,现阶段,我国在智能驾驶、智能金融等智能技术应用领域位于全球前列,但在人工智能基础研究和关键核心技术创新方面存在明显短板。多数企业看重短期收益,多从事投资周期短、回报率高的一般性技术创新和商业模式创新,而对于事关产业长远发展的不确定性较高、回报周期较长的基础性研发和关键技术创新的投入明显不足。在高端芯片、关键部件、高精度传感器等方面存在明显短板。[3]二是高水平复合型人才明显不足。与“两化”融合对人才的需求相比,现有人才培养体系、机制改革创新相对滞后,高端化、复合型人才培养严重不足。尽管近年来一些高等院校设置了一批数字化、智能化专业,但受培养周期长、课程体系相对落后、技术加速迭代等因素的限制,人才供给无法满足实现企业数字化、智能化转型的需求,尤其是既了解行业现状,又掌握相关数智技术,能够进行应用开发的高端化、复合型人才明显不足。另外,目前我国“两化”融合方面的产业、技术标准、规则建设明显滞后。数字化、智能化技术与产业融合过程中引发的就业保障、隐私保护、产业安全、伦理道德等相关规范性制度建设也有待加强。

推进“两化”融合、实现绿色低碳发展的思路及对策

强化数据、算力、算法、场景创新发展,提升制造业数字化、智能化发展水平。一是加快数据要素市场化改革,进一步完善数据要素市场规则制度,加紧制定数据规范、定义数据标准,打通制造业企业数据采集、集成、管理、分析的产业链条,打破“数据孤岛”,推动国家工业大数据平台建设,实现数据的开放共享和高效流动。二是围绕算力发展应用,持续推进芯片等关键产品和技术研发力度,加强算力设施高质量建设。鼓励企业提前布局大规模智算算力,提高智算规模。加强算力调度技术应用试验,形成一批具有自主知识产权的系统解决方案。三是将算法设计环节和模块进行分解和标准化,包括数据生产标准化、算法模型标准化、推理框架标准化,强化硬件、基础软件和应用软件等的适配协同,进一步提高算法模型落地应用水平。四是围绕绿色低碳发展加强数据、算力、算法和场景创新,开放创设更多“两化”融合的应用场景,重点梳理并遴选高价值、高需求场景或可复制推广场景,以场景创新和示范引领“两化”融合迈向更高水平。五是分行业建立产品全生命周期绿色低碳基础数据平台,统筹绿色低碳基础数据和工业大数据资源,建立数据共享机制,推动数据汇聚、共享和应用。加快制定涵盖能源、资源、碳排放、污染物排放等数据信息的绿色低碳基础数据标准。

强化数字化、智能化、绿色化技术创新、标准引领,打造“两化”融合促进绿色低碳发展的动力引擎。一是强化技术创新。进一步加大数字化、智能化、绿色化技术研发投入,强化自主创新能力。通过设立专项资金、提供税收优惠等措施,鼓励企业、研发机构等围绕数字化、智能化、绿色化技术进行创新,重视围绕新型机器学习、类脑智能等人工智能前沿技术进行创新,加强对智能芯片、脑模型等产业核心技术的研发创新,促进脑科学、认知科学、计算机等多学科的交叉融合创新,力争抢占“两化”融合的制高点。调整优化数字化、智能化、绿色化技术创新组织和模式,强化政产学研用深度合作,打造多元化技术创新生态。进一步加强产业基础共性技术研发和服务平台建设,加强跨学科、大协作、高强度、开放式协同创新平台支撑,有效连接和贯通基础研究、共性技术和成果产业化转化通道。实现数字化、智能化技术与绿色技术创新有效结合,从技术创新底层逻辑、转化渠道、产业化重点等层面实现“两化”融合对绿色低碳发展的促进支持。积极推动绿色低碳技术创新,制定技术发展路线图,加快绿色科技创新和先进绿色技术推广应用,大力发展以绿色低碳为鲜明特征的新质生产力。二是加强绿色低碳标准体系建设。着眼于“双碳”目标的实现和绿色低碳技术创新、应用的需求,完善绿色产品、绿色供应链、绿色工厂、绿色工业园区评价标准体系,制订修订一批低碳、节能、节水、资源综合利用等重点领域标准及关键工艺技术装备标准。鼓励制定高于现行标准的地方标准、团体标准和企业标准。加强对先进适用标准的实施落实。完善绿色低碳标准采信机制,加强对重点标准技术水平评价和实施效果评估。推进绿色设计、产品碳足迹、绿色制造、新能源、新能源汽车等重点领域标准国际化工作。三是健全企业绿色设计推行机制。围绕企业数字化、智能化、绿色化转型全方位全过程推行工业产品绿色设计。在生态环境影响大、产品涉及面广、产业关联度高的行业创建绿色设计示范企业,探索行业绿色设计路径,带动产业链、供应链数字化、智能化、绿色化协同提升。构建基于大数据、云计算、人工智能、区块链等技术的绿色设计平台,强化绿色设计与绿色制造协同推进。聚焦绿色属性突出且消费量较大的工业产品,制定相应绿色设计评价标准,健全标准采信机制。

适度超前部署数字化基础设施,强化“两化”融合基础支撑。一是围绕建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字基础设施,深入推进“5G+工业互联网”创新发展,加快6G网络技术研发,推动5G/6G基站、大数据中心等新型数字基础设施布局。同时加快传统基础设施的数字化、智能化改造转型,全面提速“双智协同”基础设施建设。二是强化工业互联网平台建设,重点打造行业级工业互联网平台,形成细分领域的工业操作系统,快速形成面向不同工业场景的创新应用和解决方案,更好满足大量中小企业具有个性化特征的数字化、智能化转型需求。依托工业互联网平台,构建以平台企业为引领、链主企业和中小企业为雁阵的平台生态系统,借助工业互联网平台的数据聚集和分析能力,实现要素泛在连接、弹性供给、高效配置,催生智能制造、资源协同、创新共享的新业态、新模式。三是强化“工业互联网+绿色制造”。鼓励企业、园区开展能源资源信息化管控、污染物排放在线监测、地下管网漏水监测等系统建设,实现动态监测、精准控制和优化管理。加强对再生资源全生命周期数据的智能化采集、管理与应用。推动主要用能设备、工序等数字化改造和上云用云。支持采用物联网、大数据等信息化手段开展信息采集、数据分析、流向监测、财务管理,推广“工业互联网+再生资源回收利用”新模式。

加快推进企业“智改数转网联”,强化标杆企业示范引领作用。一是聚焦产业链集群发展,加快中小企业数字化转型升级。充分发挥关键产业链龙头企业的带动作用,完善上下游企业信息共享机制,构建协同有效的现代化产业链供应链网络。鼓励链主企业加强上下游企业间的数据、信息整合与交互,支持中小企业融入产业链供应链协作平台。促进产业链集群中中小企业共享共用数字化工具,进一步提高工业园区内企业“上云用数赋智”水平,多层次推进企业智改数转网联水平。二是打造“智改数转网联”示范标杆,放大示范企业的示范引领效应。围绕产业集群、重点产业链,打造一批数字化、智能化转型典型,持续创建“灯塔工厂”、国家级智能制造标杆企业,加快建设智能车间、智能工厂、工业互联网标杆工厂。持续推广一批典型应用场景、优质案例和系统性解决方案。通过标杆企业引领、示范企业带动,推动更多制造企业实现数字化、智能化转型升级。三是强化绿色制造标杆企业的引领。围绕重点行业和重要领域,持续推进绿色产品、绿色工厂、绿色工业园区和绿色供应链管理企业建设,发展绿色制造。推动地方、行业培育发展本区域、本行业的绿色制造标杆企业,发挥绿色制造标杆企业的示范带动作用。完善绿色制造评价体系建设,增加对环境信息的披露考察,鼓励促进企业发展绿色制造,重视绿色低碳发展。

强化人工智能等新一代信息技术赋能产业链,提升产业链供应链现代化水平。链式融合是新形势下实现“两化”融合的重要途径。首先,要着力推进提升重点产业链供应链数字化、智能化水平,借助人工智能等新型信息技术的溢出效应和产业链上下游关联效应,带动全产业链加快数字化、智能化转型升级,并促进产业链条向研发设计、高端制造、品牌营销等高附加值环节攀升。其次,推动物联网、云计算、人工智能、区块链等技术融合创新,建立健全重要产业链供应链风险识别、预警和处置机制,提高产业链供应链韧性和抗风险能力。形成多层次监测监控体系,统筹推进重点领域产业链供应链自主可控。最后,贯通绿色供应链管理。鼓励工业企业推行绿色制造承诺机制,倡导供应商生产绿色产品,创建绿色工厂,打造绿色制造工艺、推行绿色包装、开展绿色运输、做好废弃产品回收处理,形成绿色供应链。推动绿色产业链与绿色供应链协同发展,鼓励汽车、家电、机械等生产企业构建数据支撑、网络共享、智能协作的绿色供应链管理体系,提升资源利用效率及供应链绿色化水平。

强化政府政策作用,促进“两化”融合和绿色低碳发展。一是加大财政支持力度,激发企业数字化、智能化转型的内生动力。对运用大数据、人工智能、物联网、工业互联网等技术实施改造提升且纳入典型示范的企业给予相应补贴。通过设立专项基金和税收优惠等政策,鼓励企业加大对数字化、智能化转型的投入。科学合理构建政府、政府性融资担保机构、合作银行、企业等多主体参与的融资模式,降低企业数字化、智能化转型的融资成本。对处于数字化、智能化转型中的中小企业给予低息或贴息贷款、税收减免等支持。采取更加精准服务方式,了解掌握企业实际需求,组织鼓励企业申报“两化”融合试点项目,并提供政策支持和协调机制,及时帮助企业解决数字化、智能化转型过程中遇到的痛点、难点问题。‌二是加大对企业数字化、智能化与绿色化协同发展的支持力度。通过制定实施相关财税金融扶持政策,引导中小企业数字化、智能化与绿色化协同转型。推动更多财政资源倾斜,充分利用清洁技术改造、节能减排、科技计划等资金渠道及政府和社会资本合作模式,探索建立多元化社会投入机制,加大相关专项支持力度,鼓励和支持企业协同推进数字化、智能化转型和绿色低碳发展。同时,持续完善支持“碳达峰”“碳中和”的财税、金融、投资、价格政策和市场化机制,推动法律、政策、规划等多种手段和工具协同发力。[4]加快推进全国碳排放权交易市场建设,完善碳价机制,提升市场化减碳效率。

注释

[1]《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》,北京:人民出版社,2024年,第40页。

[2]戚聿东、肖旭:《数字经济时代的企业管理变革》,《管理世界》,2020年第6期。

[3]杜传忠、张榕、刘书彤:《人工智能全面赋能我国现代化产业体系的机制与路径探析》,《经济纵横》,2024年第11期。

[4]杜传忠、张榕:《健全促进数实深度融合的体制机制研究》,《财经问题研究》,2024年第12期。

A Research on the Development Path of the Integration of Informatization and Industrialization Under the Background of "Dual Carbon" Goals

Du Chuanzhong

Abstract: In the new journey of the new era, China's integration of informatizaion and industrialization has a new expansion and extension in its content, and intelligence, integration, high-end and green development have become its basic requirements. Integration of informatization and industrialization will promote green and low-carbon development by empowering low-carbon technology innovation, promoting industrial structure upgrading, reducing carbon emission intensity, and promoting energy structure optimization and efficiency improvement. In the meantime, it will provide a new path for improving carbon governance capacity through activating the value potential of data elements. China has achieved remarkable results in promoting the deep integration of informatization and industrialization and promoting green and low-carbon development, but there also exist many problems and constraints. To this end, it is important to further strengthen the innovation and development of data, computing power, algorithms and scenarios; strengthen digital, intelligent, green technology innovation and standard guidance; deploy digital infrastructure ahead of schedule; accelerate the promotion of "intelligence renovation + digitalization + industrial internet" in enterprises; emphasize the new generation of information technologies such as artificial intelligence to empower the industrial chain; and strengthen the role of government policies in promoting the deep integration of informatization and industrialization as well as green and low-carbon development.

Keywords: informatization, industrialization, integration, "dual carbon" goals

责 编/韩 拓 美 编/梁丽琛

[责任编辑:韩拓]