《工业APP：开启数字工业时代 》 —1.3 数字中国新征程——从“消费驱动型”到“工业驱动型”

数字中国新征程——从“消费驱动型”到“工业驱动型”

全球知名调研机构IDC此前曾对2000位跨国企业CEO做过一项调查，结果是到2018年，全球1000强企业中的67%、中国1000强企业中的50%都把数字化转型作为企业的战略核心。

通过数字化治理，加快企业内部流程、业务模式、规范、知识、数据等方面的整合与优化，企业逐渐转变为创新驱动或数据驱动的组织，使得企业的决策和发展更具洞察力和行动力。

2018年5月，国家互联网信息办公室发布《数字中国建设发展报告（2017年）》，总结了十八大以来数字中国建设取得的重大成就和基本经验。其中包括：信息领域部分核心技术创新突破，集成电路、操作系统等基础通用技术加速追赶，人工智能、大数据、云计算、物联网等前沿技术研究加快，量子通信、高性能计算等取得重大突破；新一代信息基础设施实现跨越式发展，移动通信在2G跟随、3G突破、4G赶超的基础上，有望实现5G引领，建成全球最大的固定光纤网络、4G网络，IPv6规模部署提速，天地一体化信息网络加快构建；数字经济拓展经济发展新空间，“互联网+”

行动深入推进，新技术、新业态、新模式不断涌现，分享经济蓬勃发展，网络零售、移动支付交易规模位居全球第一，数字经济规模位居全球第二；一批重大任务落地实施，一批事关全局和长远的重大工程加快研究部署。

2017年我国数字经济规模达27.2万亿元，占GDP的比重达到32.9%，成为驱动经济转型升级的重要动力引擎。

1.在消费领域，中国数字经济的规模领跑

面向消费者的行业和与政府相关的行业的数字化程度高。在公用事业方面，2013年中国已经成为世界上最大的智能电网市场。2015年，智能电表使用量约3.1亿户，普及率达到80%以上。2017年我国网络零售额达71751亿元，农村电商实现网络零售额1.24万亿元。这些都是数字经济的巨大成就。

全球权威调研机构麦肯锡发布的一份名为《数字时代的中国：打造具有全球竞争力的新经济》报告揭示了中国数字化增长的速度。中国的数字化已经走在前沿，在电子商务方面，中国在十多年前只占全球交易额的不到1%，如今已超过了40%。据估算，目前中国的零售电商交易额已超过法、德、日、英、美5国的总和。

报告指出，在消费和零售、汽车与出行领域，数字化可以转移（创造）相当于10%至34%的价值；在医疗保健领域，数字解决方案可以用来建立以患者为中心的系统；在货运和物流领域，可以通过数字技术更快、更便宜地服务客户。上面的一组组数据充分阐述了数字中国的发展与建设成就。

2.在制造领域，数字化水平存在较大差距且基础脆弱

***以来，我国实施了一系列制造业信息化专项工程，推动制造业设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化以及管理数字化，数字技术在制造业已经得到比较广泛的应用。根据2018年《政府工作报告》，在制造业领域，软件定义、数据驱动、平台支撑、服务增值、智能主导的特征日趋明显。制造业数字化水平由2015年的14.2%增长到2017年的17.2%。我国规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率达到67.4%，关键工序数控化率达到48.4%。

虽然这些年数字化建设成效显著，但是不得不看到，我国在制造业领域数字化水平还相当低。根据IDC的数据显示，超过50%的中国制造企业的数字化尚处于单点试验和局部推广阶段。大多数企业的数字化基础薄弱，产品创新能力低下；工业软件尤其是处于核心地位的研发软件基本被国外厂商控制；高端数控机床被国外品牌垄断，数控系统、伺服系统、机床控制器、主轴系统等核心部件与国外存在极大的差距；高端装备的关键材料和核心部件还必须依赖进口。中国在制造业的数字化水平，尤其是高端装备制造业的数字化水平几乎是建立在使用国外工业软件和品牌产品基础之上的，缺乏对核心技术的掌握，基础极其脆弱。

（1）在工业软件领域

这些年CAD/CAE/CAM/CAPP软件在制造企业已经得到比较广泛的应用，通过“甩图板”完成了从传统的设计图板到2D电子图板的过渡，并从2D向3D转换，近些年，基于模型的设计（Model-Based Design，MBD）与基于模型的系统工程（Model-Based Systems Engineering，MBSE）已经在一些基础较好的行业领域开始尝试应用，这些应用改变了传统的设计模式；MES/ERP在上规模的企业中已经得到广泛应用，随着国家和地方政府鼓励企业上云等各种政策措施的出台，对中小企业利用工业互联网平台促进企业设计、生产、经营与管理数字化起到了很大的推动作用。

但是，就如同我国没有掌握芯片核心技术一样，在工业软件领域我国同样没有掌握核心技术。国内在管理软件和嵌入式系统方面的成果相对比较显著，但是对于制造业工业软件来说，管理软件的门槛相对比较低，真正的核心还是研发设计和制造领域的CAD/CAE/CAM等软件。无论多么高端的装备、多么精密的仪器、多么复杂的电路，包括飞机、高铁、智能手机、汽车，以及“玉兔”“嫦娥”“蛟龙”和“鲲鹏”们，它们的设计建模、仿真和制造都离不开这些工业软件的支撑。然而，在这些大国重器背后又有多少国产自主工业软件的影子呢？

这类工业软件的核心需要建模与仿真、大量的基础数学物理算法研究来支撑。仅仅是一个几何建模引擎就已经成为一道难以逾越的坎，国内仅有一家企业具有知识产权，其他都采用“授权”方式使用国外建模内核。

国外软件经过几十年的实践积累、迭代优化，已经形成技术代差。国内即便研发出功能和性能都不错的工业软件，但由于少了几十年在应用上的锤炼，在可操作性、稳定性等方面与国外软件存在差距而少被用户接受。图1.2列举了2017年中国市场研发设计及工业软件的市场份额与产品比例，可看出研发设计和工业软件市场已经基本被国外产品垄断。由于国内对知识产权保护力度不够，盗版软件的存在让国产工业软件更是雪上加霜。

再加上国内在基础研究以及工业软件开发研究上缺乏关注，研发投入普遍非常少，容易导致大家对发展中国自主工业软件失去信心，这才是对中国工业软件的最大打击。

有幸，这些年还有一批国内工业软件企业一直在努力、咬牙坚持，如Modelook、Sysgraph Modeler、Mworks、CAXA、Sinovation、中望、FEPG、

SiPESC（JIFEX）、HAJIF、紫瑞CAE以及一些研发平台软件等，并逐渐取得了一些成效。

图1.2　2017年中国市场研发设计及工业软件市场份额与产品比例

（2）在工业设备领域

在工业设备领域，这些年取得了比较不错的成绩，中国机床产值居世界第一，国产数控系统已占领我国经济型数控系统95%以上的市场份额。在中型数控系统领域，国产数控系统的功能已达到或接近国外同类产品水平，市场价格和售后服务较国外产品仍有较大的优势，市场占有率也在不断攀升。但是，中国机床工业大而不强，与世界先进水平还存在很大差距。在高档数控系统方面，国产数控系统的市场占有份额较少，绝大部分市场被发那科、西门子、三菱和德马吉等国外品牌占领。

根据赛迪顾问发布的数据，2013年，在数控系统领域，其中全球一半的数控机床使用日本发那科数控系统，高端数控机床领域超过七成采用西门子数控系统，两者共占据82%的市场，三菱数控系统还占有超过10%的份额，前3强企业的产值占行业总产值的90%以上。在伺服系统领域，中高端产品主要集中在西门子、德玛吉、日本安川、三菱、山崎马扎克；机床主轴系统主要集中在德国西门子、海德汉、西班牙法格、日本发那科、三菱；机床控制器主要为美国通用电气、德州仪器、法国施耐德、德国西门子、日本三菱电机、欧姆龙等。中国本土企业在全球市场份额的占比不到8%，且绝大多数为中国国内自产自用，以低端数控系统、非精密伺服系统、一般控制电器为主。

虽然这些年有一些发展，但还是没有根本性改变。根据伙伴产业研究院（PAISI ）发布的《 2017-2018 年中国智能制造产业发展研究报告》，我国自主生产的数控机床主要以中低端产品为主，高端数控机床主要依靠进口。国内数控系统在高速、高精度、五轴加工和智能化等方面仍有明显差距。2017年在高端数控机床方面，国内产品仅占17.6%，而在普及型数控机床中，虽然国产化率达到87.5%左右，但国产数控机床当中超出83.2%使用国外数控系统、88.5%使用进口伺服系统/电动机。

国产数控设备在高速高精度运动控制技术、动态综合补偿技术、多轴联动和复合加工技术、智能化技术、高精度直驱技术、可靠性技术等方面都存在着明显的差距。

在高端装备的核心制造领域，中国数字经济存在明显的不足，单纯的消费驱动将带来明显的“虹吸”效应，如果数字技术不能应用在制造业并带来明显的效率提升和价值增值，将会有越来越多的制造业实业遭受生存挤压，中国经济将受到严重影响。因此，中国数字经济亟须向制造业大力拓展。

3.中国数字经济亟须从“消费驱动型”向“工业驱动型”转变

对于“数字中国”，一是“数字描绘中国”，即借助数字技术对已经存在但通过传统行政及技术手段难以发现的现象和规律的总结呈现。二是“数字改变中国”，即通过数字技术的广泛运用，对社会运行方式和人民生活方式带来的一系列变化。三是“数字驱动中国”，即在生产制造领域应用数字技术所带来的生产方式、生产效率和产品质量的本质提升。

中国已经是消费驱动型数字经济的全球领导者。但是，中国工业在数字化方面落后于发达经济体。制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，作为制造业门类最完整的国家，中国早已经是制造业大国，但还远不是制造业强国。如何弥补数字化在中国制造业领域的短板，是《中国制造2025》对“数字中国”提出的课题。

用数字技术驱动中国工业高端制造领域的研发、设计、制造与运行维护的模式转变与变革，推动数字中国从消费驱动型向工业驱动型转变，中国数字经济必须快速步入数字工业时代。