陈学东院士:推动产业基础创新发展 保障产业链供应链畅通

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陈学东     中国工程院院士、国家产业基础专家委员会 主任

本文发表于《中国工业和信息化》杂志2022年8月刊总第48期

针对我国基础科学研究短板依然突出等问题, 2019年第五次财经工作会议提出明确目标,要充分发挥集中力量办大事的制度优势和超大规模的市场优势,打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战、实施产业基础再造工程,要调动部门、企业、行业协会等各方力量,使产业基础薄弱问题力争3年至5年得到初步缓解,10年以内得到明显解决。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出,要坚定不移建设制造强国,推进产业基础高级化,实施产业基础再造工程,加快补齐基础零部件及元器件、基础软件、基础材料、基础工艺和产业技术基础等瓶颈短板。

产业基础发展持续向好

产业基础是制造业发展的重要基石,是实现我国重要产业链供应链自主可控、安全高效的重要保障。产业基础能力直接决定产品性能、质量和可靠性,是国家制造业综合实力和产业竞争力的重要体现。夯实产业基础,对加快制造强国建设、保障产业链供应链畅通具有重大意义。

重要产业技术基础主要是指基础零部件与元器件、基础材料、基础制造工艺及装备、工业基础软件等。这是我国产业链和供应链安全可控的重要保障,也是我们国家制造业综合实力和产业竞争力的重要体现。

持续推进产业基础高级化,不断取得新成就

自“十一五”以及2014年启动工业强基专项以来,我国产业基础领域取得了显著进展,产业基础已经成为国家重大战略之一。

“十一五”期间,我们已经认识到机械基础件、基础制造工艺和基础材料等“三基”问题已经成为制造业高质量发展的薄弱环节,将会影响我国制造业的国际竞争力。2011年11月,工业和信息化部印发《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》,并提出重点解决我国重大装备和高端装备发展的瓶颈问题。

2014年2月14日,工业和信息化部印发《关于加快推进工业强基的指导意见》,并启动了工业强基专项行动,提升“四基”发展水平,促进工业转型升级。

2016年12月6日,工业和信息化部联合国家发展改革委、科技部和财政部发布了《工业强基工程实施指南(2016-2020年)》。

2019年8月26日,习近平总书记在2019年中财办第五次会上强调,发挥优势提升产业基础能力和产业链水平。此次会议强调,要实施产业基础再造工程。

2021年4月2日,由国家制造强国建设战略咨询委员会提出,工信部、中国工程院支持并同意设立国家产业基础专家委员会,作为推动产业基础高级化、实施产业基础再造工程的专业化、战略性决策参谋机构。

工信部围绕工业“四基”,开展了“一揽子”突破和“一条龙”应用,持续提升工业基础能力。开展了产业技术能力提升专项工程,一批“专精特新”企业被遴选出来,一批创新平台建立起来。

国家产业基础专家委员会开始发布产业技术能力发展报告,其中包括《产业基础创新发展目录》,明确把工业强基作为五大工程之一。

近几年,在中国工程院和工信部的共同努力下,这项工作取得了很大进展。从“十一五”的“三基”(基础材料、基础核心零部件和基础工艺),到后来的“四基”,增加了产业技术基础。2019年以后,在梳理了26个“卡脖子”问题之后,又把工业软件扩充到“四基”当中,形成现在的“五基”。

产业基础对重点领域和重大工程的保障能力显著增强

应该说,产业基础重点领域和重大工程保障已经显著增强,有106项重点专项有技术突破,具备本土化替代的能力,部分产品可实现规模化生产,逐步解决了高端装备和重大工程发展瓶颈。

高档型数控系统技术水平和市场销量提升:主要功能部件和关键零部件方面的技术水平有较大提升;已累计销售2000台(套),标准型数控系统已累计销售超过10万台(套)。

新能源汽车技术进步显著:国产电池成组效率及能量密度普遍高于同期国际其他产品;驱动电机在国内市场占有率达到80%以上;电机控制器在国内新能源汽车市场占有率达到80%以上。

农业装备产业体系进一步完善:国产转向驱动桥、电液悬挂系统等支撑高效智能拖拉机自主化发展,市场占有率达到80%以上;农业机械专用传感器取得突破,达到国际先进水平;基于北斗系统的农机导航终端实现产业化,年销量超过2万台。

“链式推进”有效解决了中高端基础产品和技术的推广应用

工信部自2017年以来组织的重点产品工艺“一条龙”应用计划,形成了上中下游互融、分工合作、利益共享的“链式推进”措施。

一是碳纤维在交通领域的轻量化应用,如碳纤维汽车零部件制造时间压缩至5分钟以内,满足汽车工业大批量、短周期、低成本的生产需求;新一代碳纤维地铁车辆的司机室、车体、设备舱初步形成轨道交通领域“一站式”轻量化解决方案,转向架减重40%。

二是智能电网用 IGBT 器件、轨道交通用高压大容量 IGBT、新能源汽车用 IGBT的共性和特性需求。制备出的AMB基板样品主要性能指标达到或超过国外进口产品;4英寸SiC外延片完成全套技术突破实现量产;1200V IGBT芯片版图设计及仿真、模块封装设计和工艺设计实现突破;4500V/3600A压接型IGBT器件取得批量订单。

先进制造业产业集群和“专精特新”企业成为产业基础高级化的有力支撑

2021年选出的25家先进制造业优胜者中,有7个产业集群属于产业基础领域,如广东省深圳市先进电池材料集群、上海市集成电路集群、江苏省南京市软件和信息服务集群、江苏省苏州市纳米新材料集群、浙江省宁波市磁性材料集群、江苏省常州市新型碳材料集群、四川省成都市软件和信息服务集群等。

我国培育的专精特新“小巨人”企业4762家,约90%主要集中在基础零部件和元器件、基础材料、基础工艺及制造装备、基础工业软件、产业技术基础等产业基础领域。

若干领域基本具备了全产业链基础产品和技术的自主化配套能力

如轨道交通领域,时速350公里中国标准动车实现自主化制造与应用,具有完全自主知识产权,国产化率90%以上,包括车轮、轮轴、制动设备及系统、转向架等关键零部件;列车牵引系统、列车网络控制系统等软件系统;焊接、组装等基础工艺;头型材料、车身材料、玻璃等关键材料。动车组基础通用标准等涉及的254项重要标准中,中国标准占84%。

再如光伏领域。光伏产业在全球处于绝对领先位置,产业链各环节已经完全本土化。专利申请量累计占全球29%,主导国际标准6项。

成立国家产业基础专家委员会,为打赢产业基础攻坚战提供战略指引

2021年4月,由国家制造战略强国制造委员会提出,工信部和中国工程院支持和同意设立国家产业基础专家委员会,作为我国提升产业基础能力、推动产业基础高级化、实施产业基础再造工程的专业化、战略性决策参谋机构。其下设立基础零部件和元器件专项工作组、基础材料专项工作组、工业基础软件专项工作组、基础制造工艺及装备专项工作组、产业技术基础专项工作组、政策专项工作组等六个专项工作组。

主要做了以下几项工作:

一是发挥工程科技优势,为产业基础高级化贡献力量。2012至2021年,中国工程院牵头组织70余位院士、700余家行业协会/学会、高校、科研院所、重点企业约1000余位专家,持续开展系列的产业基础战略研究,为决策部门建言献策。

二是编制《产业基础创新发展目录(2021年版)》,完善产业基础顶层设计,为产业基础再造的实施再添抓手。为凝聚合力,明确产业基础发展“靶向”,在国家制造强国建设战略咨询委员会的指导下,国家产业基础专家委员会组织院士专家开展《产业基础创新发展目录(2021年版)》编制工作, 系统梳理出1047项产业基础发展的“五基”重点产品和技术清单,编制成《产业基础创新发展目录(2021年版)》(以下简称《目录》) 。考虑到产业发展和产品技术迭代,《目录》中的重点产品和技术每3年滚动修订一次,为社会各界提供参考和指引。

《目录》以我国制造业产业基础发展需求为出发点,遵循服务国家重大战略、立足我国现实国情、科学选择产品和技术的编制原则,发挥决策支持、引导和指南三个方面的作用,达到营造全社会重视产业基础氛围、引导企业从事产业基础领域产品和技术的研究开发和产业化、鼓励社会资本参与产业基础领域发展的目标。

三是编制《产业基础年度发展报告(2021年)》,总结我国产业基础高级化的进展,为打好产业基础高级化和产业链现代化攻坚战提出路径与建议。国家产业基础专家委员会系统总结了我国产业基础高级化的进展,编制了《产业基础年度发展报告(2021年)》(以下简称《报告》),旨在供政府部门、制造业企业和研究机构为工业领域的政策制定、管理决策和咨询提供参考。

四是开展地方产业基础高级化动态评估,总结推进经验。比如,对于宁波去年下半年到今年3月份进行产业基础高级化研究情况的评估。

宁波作为我国重要的先进制造业基地,形成了以民营企业为主体、产业门类齐全、综合竞争力强的现代制造业体系,工业经济规模、效益、综合竞争力保持国内城市前列。2021年全部工业增加值6298亿元,位居全国城市第7位。

《报告》对宁波产业基础高级化方面的工作进展,基础领域企业和产业集群发展情况、重点基础产品的研发和制造水平、产业链上中下游协同创新机制等方面,进行了评估分析;确立了下一阶段宁波产业基础高级化的方向和路径,为我国打好产业基础高级化攻坚战,总结出可借鉴、可推广的经验。

产业基础关键环节仍面临挑战

我国产业基础关键环节存在的问题

一是部分核心零部件、关键基础材料和工艺软件不能自主可控。部分核心零部件进口比例高达80%以上,如工业机器人的RV齿轮减速器;石化产业阀门以及密封件。另外,工业软件对外依存度比较高,高端工业软件更是完全依赖进口。这就是通常所说的“卡脖子”问题。

二是关键基础工艺研究不足,性能质量与国外差距较大,产品一致性、稳定性、寿命可靠性需全面提高。这就是我国工业基础存在的短板。如发动机齿轮系列产品和模具,我国的使用寿命是国外的1/3,甚至是1/10。食品器械与纺织器械关键零部件的使用寿命同样存在很大的问题。就世界范围而言,所有和规模相关的制造业我国都排在前面,但与质量效益相关的都排在后面。既有质量又有规模的,在美国、日本和德国之后排在第四位。仅看质量,我国和巴西、印度不相上下。

三是质量效益指数低,缺乏知名品牌,中国制造长期徘徊在全球价值链中低端。从2021年中国工程院发布《中国制造强国发展指数》来看,发达国家以中高端为主,我国以中低端为主,产品的质量和寿命都有差距,同时缺少知名品牌,长期徘徊在全球的中低端。原因是我国很少提出原创性的重大成果,技术上的原创性成果不多,重整机,轻辅机。

原因分析

一是科技创新长期以来处于跟踪与模仿,自强自立不够。在自然科学领域,我国很少提出原创性的重大科学问题。在技术创新领域,原创性重大技术成果和变革性成果不多,领跑不超过10%,并跑约30%,其余落后国际平均水平。某些领域“缺芯少魂”,如高端芯片、传感器都有“卡脖子”现象。企业自主创新能力弱,产学研融合机制还没真正形成,科技与经济“两张皮”现象较为突出。虽解决了“有无问题”,但寿命可靠性不高,“短板”现象严重。

二是缺少顶层设计,工业基础研究重视不足,产业链发展不协调,整机、系统、成套设备与工业基础发展相脱节。工业化前期阶段,选择依靠整机组装、生产为主的发展路径,导致政府和市场“重显轻潜”“重主机、轻配套”。进入WTO之后,关税降低、政府对进口关键零部件补贴,国外企业迅速占领市场,本土企业产品缺乏市场应用机会。

三是工业基础研究前期积累不够、后期投入不足,不能满足制造业发展的要求。我国工业化进程较晚,前期技术积累较少。后期快速推进重大装备发展进程中,应用基础研究投入十分有限,产业基础得不到有效提升与发展。

四是院所转制造成产业基础共性技术研究不够、科技与经济融合不足。技术创新活动一般遵循三个阶段。一旦中间阶段被弱化,就会出现“死亡之谷”,基础研究成果会胎死腹中,出现科技经济“两张皮”。新中国成立后,避免“死亡之谷”的解决办法,就是采用前苏联计划经济模式下的分工协作,以政府为主导。改革开放后,苏联模式被破除,借鉴了美日大企业自行研发模式,以市场为主导。改革开放初期,企业引进消化吸收国外技术,暂时弥补“死亡之谷”;但伴随经济发展,国际市场竞争加剧,暴露出很多基础“短板”“弱项”。

五是我国企业自主创新能力不强,尚未成为技术创新主体。我国工业基础领域具有竞争力的大型骨干企业少,生产研发弱势企业多,如轴承行业哈瓦洛3家产值总和不到国外一家著名公司的50%。创新能力不强主要体现在:

第一、企业技术创新能力先天不足。开展共性技术研究的基础条件差;创新投入不足,制约企业基础条件改善和创新能力提升。

第二、企业技术创新动力后天失调。在国家科技资源配置中话语权缺失,实际技术瓶颈难于破解;不愿也不敢在高风险的长线研发项目中投入过高;创新活动的”倒逼机制”尚未形成;企业家精神弱化。

第三、企业考核评价体系存在弊端、制约技术创新。分类考核的机制尚不健全;科技创新没有稳定的资金来源;工资总额管理弹性不足。

第四、企业核心技术与知识产权保护欠缺。人员流动导致企业核心技术和知识产权流失,重申报、轻保护现象大量存在。

第五、企业技术人员待遇偏低,难以聚集高层次人才。普遍重生产、轻科研,技术人员得不到应有尊重,职称待遇薪酬普遍偏低;博士毕业仅19.4%去企业,缺乏优秀企业家、卓越工程师和高技能人才;两院院士来自企业的仅10%。

第六、高校对于科技经济融合、企业技术创新能力提升支撑不足。没有区别理论研究和应用研究,评价标准一刀切,基础研究重复急躁、应用研究虚化弱化;重数量轻质量,对转化关注不够,成果转化率偏低,过分强调论文、专利、获奖数量,无用成果泛滥;重短期轻长远,考核评估频繁,难以产出高水平成果,片面追求速度,导致高校教授无法潜心研究;重个人、轻团队,难以实现团队协作、协同创新,过分注重个体排名,缺乏团队认可机制。

加快推进产业基础创新发展

“十四五”至“十六五”是我国制造业由大变强的关键时期。推动产业基础创新发展,保障产业链供应链畅通,是制造强国建设的必然要求,需从宏观政策环境(体制机制创新)、研发平台建设、优秀人才培养三方面协同发力。

创新体制机制,营造良好的宏观政策环境

扎实抓宣贯,多措并举促落实

深入贯彻落实习总书记重要指示精神和党中央决策部署。各组织团体结合职责定位,高起点部署、高标准推进、高质量落实各项任务。

主动学习宣贯与产业基础相关文件。围绕国家战略部署的各项规划,以实际行动扛牢责任、落实有关要求。

引导企业聚焦关键领域与产业短板。面向地方和行业更广泛的产业领域,引导企业集中优势力量在关键领域、短板的地方,下大功夫,集中精锐实施产业基础再造工程。

聚焦服务决策和引领发展,发挥顶天立地的重要作用

国家产业基础专家委员会要立足新发展阶段,贯彻新发展理念,适应构建新发展格局要求,集思广益、凝聚共识、久久为功,为加快夯实我国的产业基础能力,不断增强制造业核心竞争力,积极出谋划策。

要持续开展产业基础相关研究,汇聚科技、金融和产业力量形成强大合力,对标产业基础的短板环节,大力推进院士专家的技术成果,促进各类创新要素向企业集聚,结合《目录》开展推广工作。组织动员各方力量打好产业基础高级化攻坚战。

结合《目录》开展一些具体工作,如“目录进企业,进园区,进地方”活动;“链式推进”解决“五基”问题;探索建立《目录》应用后评估机制;引导社会资本向工业基础领域逐步聚集。

大力发展关键环节产业和技术研发,实现关键产品的自主可控

按照“四个面向”的战略部署,从国家重大产业布局中,找准重要行业和领域,地区和企业根据自身情况,聚焦“五基”薄弱环节,优先选择《目录》中的产品和技术进行突破和优化。

完善企业为主体的技术创新机制,激发企业自主创新活力

企业是创新主体,如果企业的能力不提升,工业强基础的能力很难实现。主要是六个方面的举措:一是鼓励企业加强研发投入,二是健全转制院所管理机制,三是进一步提高企业技术创新话语权,四是鼓励有条件企业成为产业链“链主”,五是加大对中小企业发展支持力度,六是完善知识产权保护制度。

围绕产业链部署创新链

一是推动有条件的转制院所一定程度回归公益,成为原创技术“策源地”,为行业提供关键共性技术,促进科技与经济深度融合。聚焦本行业本领域,组建国家重大装备产业基础创新中心。

功能定位上,聚焦重大装备产业基础薄弱环节和关键核心问题,组织应用基础技术研发,为装备制造企业提供基础技术支撑,引领行业发展。运行机制上,探索多元化资金筹措机制,1/3获得政府稳定支持,1/3通过竞争性课题获得,1/3通过成果转化获得。

二是鼓励龙头企业成为产业链链长,组建重大装备基础零部件创新联合体,形成上中下游、大中小企业融通创新的良好生态,解决重大装备短板、“卡脖子”问题。打通政策链、技术链、产业链、创新链协同通道,实现跨部门跨地区大协作;落实新型市场主体,承担重大任务,优势互补、协同发展、形成合力;分领域组建创新联合体,组织实施重大技术装备项目攻关;2025年全面建成,到2035年成为世界一流的创新平台。

三是发挥高校在科技创新体系中的作用,开展以需求为导向的基础研究和应用基础研究。识别需求:高校参与企业项目凝练,结合国际发展趋势,满足国家、行业、地方经济发展需求。聚焦问题:针对不同需求,分析背后存在的技术问题,定位问题类别,提出解决问题的技术路线。汇聚资源:高校科研经费可从向政府争取为主,转向从企业争取为主。国家通过减免税收支持企业提前投入。攻关突破:结合自己的资源优势,在相关理论研究和应用基础研究中发挥作用。培养人才:积极做好人才培养工作,有利于联盟的发展。

四是围绕产业基础重点领域,培育一批国家中小企业公共服务示范平台和国家小型微型企业创业创新示范基地,提升公共服务水平。发挥国家制造业创新中心等产业、技术、标准创新平台作用,加强对中小企业原始创新、研发成果中试熟化等方面的支持。发挥大企业作用,带动产业链上下游中小企业加强协作配套;龙头企业、高校、院所发挥带动作用,向中小企业开放创新资源,构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的协同创新体系。健全由创新型中小企业、“专精特新”中小企业、专精特新“小巨人”企业、制造业单项冠军企业构成的优质企业梯度培育体系。调整完善国家科技计划,加大对中小企业研发支持力度。

提高中小企业在政府采购中份额,加强大中小企业采购对接服务。

五是围绕产业链布局创新链,优化制造领域国家创新平台体系布局。遵循“四个面向”,围绕产业链部署创新链,优化布局制造领域国家创新平台体系,如设立制造业基础、共性技术、工业母机、重大装备4个领域创新平台,增强制造业原始创新、前沿技术突破和产业基础能力。目前正在进行国家制造业重点实验室布局。工业“五基”全方位布局,不留死角。

培养优秀企业家与战略科技人才、卓越工程师和高技能人才

优秀企业家与战略科技人才要有爱国情怀,全球战略眼光,市场开拓精神,管理创新能力。高技术企业要有科学家精神与企业家精神融合的战略人才。要具备社会责任感、历史使命感(以前讲实业救国,现在讲实业兴国)、 创新精神、冒险精神、科学头脑、国际化视野。在新时代,要具有卓越领导能力、创新能力(技术+商业)和管理能力。

卓越工程师要爱党报国,敬业奉献,具备突出的技术创新能力,善于解决复杂工程问题。协调复杂关系能力,发现、分析、解决问题能力,沟通能力,领导能力,诚信品质,工匠精神是工程师的基本素质。对某项事物的强烈好奇心和丰富想象力、独立思考,超越常规、批判、质疑精神是科学家的素养。具有科学家素养的工程师和工程师修养的研究员,等于工程系统的思维与刨根问底的执着。

高技能人才培养。一要健全激励保障制度,加大表彰力度,提高技能型人才社会地位;二要推进校企联合现代学徒制教育,允许学生到企业做2~3年学徒,国家给予补贴;三要鼓励企业兴办职业技术教育,政府要给予生均经费支持,体现公平;四要建立终生教育培训机制,提供进修深造机会,不断提高员工职业技能。

推进产业基础高级化是一场持久战,是一项长期性、战略性、系统性战略工程,久久为功,全社会要把产业基础放在更加突出的位置,要作为制造强国建设的核心任务、关键任务来抓。

(本文根据作者在“2022国家制造强国建设专家论坛”上的发言整理,未经本人审阅。)

(来源:中国工业和信息化)

 

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