我國已經形成較為完整的工業體系,具備了工業品和消費品的先進制造能力,制造業規模穩居世界前列。也要注意到,我國工業“大而不強”的情況依然存在,制造業在全球價值鏈中仍位于中低端,究其原因在于產業基礎相對薄弱。產業基礎薄弱已成為制約我國制造強國建設的突出問題,甚至影響我國經濟高質量發展、社會和諧穩定、國防安全建設。推進產業基礎高級化是國家現代產業體系建設方面的重大安排,旨在貫徹新發展理念、形成新發展格局、實現高質量發展。
近期,中國工程院院刊《中國工程科學》刊發《推進產業基礎高級化的戰略與對策研究》,基于系統工程的理念與方法,分析了產業基礎、產業基礎高級化的內涵,提出了我國推進產業基礎高級化的總體思路和基本原則:市場有效、政府有為,突出“五基”、分類實施,創新引領、強化共性。文章指出,實現產業基礎高級化宜分層分類,采取逐步推進的策略:第一層次,圍繞“卡脖子”問題,實施新型舉國體制;第二層次,圍繞“短板”問題,實施“鏈式”解決方案;第三層次,實施龍頭企業和“專精特新”中小企業協同培育計劃,構建企業支撐格局。文章提出了加強產業基礎高級化的頂層設計、完善產業基礎創新體系、加強基礎教育和人才供給等發展建議,以期為領域發展提供理論參考。
一、前言
我國已經形成較為完整的工業體系,具備了工業品和消費品的先進制造能力,制造業規模穩居世界前列。也要注意到,我國工業“大而不強”的情況依然存在,制造業在全球價值鏈中仍位于中低端,究其原因在于產業基礎相對薄弱,中高端基礎零部件、元器件較多依賴進口,核心技術和產品標準的控制力不佳。
國際經貿形勢風云變幻,制造業競爭尤為激烈,以零部件、元器件、材料、標準等為代表的產業基礎成為大國角逐、市場競爭的制高點,也構成未來產業鏈、價值鏈分工的決定性因素。隨著制造業的快速發展,我國產業基礎的規模擴大,全門類、大規模的基礎零部件和元器件、基礎材料的生產制造能力基本具備。值得指出的是,隨著新一代信息技術的發展,產業基礎領域的產品種類進一步拓展、重要性日益突出;以芯片、傳感器為代表的基礎零部件和元器件,其技術突破與規模化應用正在改變中國制造的形態業態;以鋁合金、高強度鋼、碳纖維復合材料為代表的基礎材料,促成重點工程裝備的綠色化、低碳化發展;先進工業軟件、全流程數字化智能化建模與仿真工藝等有力推動了智能制造的深化發展,專利、標準、檢驗檢測設備也保障了制造業產品質量的持續提升。
產業基礎作為制造業發展的核心要務,既是制造強國建設的必然需求,也是現代產業體系建設的關鍵環節。為推動我國產業基礎能力升級、促進現代產業體系建設,中國工程院自 2014 年起開展了“工業強基戰略研究”“產業基礎能力提升戰略研究”,旨在提出我國產業基礎能力提升的頂層設計方案。
本文作為“產業基礎能力提升戰略研究”的學術成果,重在運用系統工程方法,明晰有關概念內涵,凝練宏觀戰略需求,提出產業基礎高級化的發展思路與目標、推進路徑,以期為有關學術研究和政府決策提供理論參考。
二、產業基礎的內涵
(一)廣義內涵
產業隨著社會分工的出現而產生,是社會分工的產物,體現了社會生產力的不斷發展。按照《辭海》定義,產業是由利益相互聯系、具有不同分工、涵蓋相關行業的業態總稱;依據三次產業概念劃分為第一產業、第二產業、第三產業,主要涉及農業、能源、交通、教育、金融等產業部門。基礎則從結構概念延伸為事物發展的根本或起點,如概念基礎、理論基礎、經濟基礎等。
根據產業、基礎的概念,產業基礎指為第一產業、第二產業、第三產業的形成與發展提供支撐作用,反映各類產業發展需求的基本要素;具有動態變化特征,是一個國家產業發展的根基。參照我國經濟社會發展的階段形態和目標任務,產業基礎指我國在推動新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化等同步發展的過程中,與之相適應的產業支撐要素總和以及要素之間的關聯關系;主要涉及基礎產品和技術、基礎平臺、基礎創新體系、新型基礎工業設施、基礎文化、基礎教育和人才、基礎政策措施等要素(見圖1)。這其中,基礎產品和技術是產業基礎的核心,基礎平臺、基礎創新體系、新型基礎工業設施、基礎文化、基礎教育和人才、基礎政策措施是產業基礎的支撐;兩類要素共同構成生態循環體系,支持產業基礎發展。
(二)狹義內涵
第二產業對居民消費水平產生顯著影響,為第一產業提供改善生產效率的生產工具,為第三產業提供重要的物質基礎。從產業結構對經濟增長貢獻的角度來看,增加第二產業在國內生產總值(GDP)中的比重,不僅會擴大經濟的規模,而且能提升資本生產的效率、降低勞動生產的投入。當前,國際經貿環境的不穩定性、不確定性增加,未來全球競爭格局的演化和形成,關鍵在于哪些國家能夠在第二產業占據優勢地位。因此,根據提出產業基礎概念的時間、空間環境,結合我國經濟社會發展的實際狀況,筆者認為,我國當前階段的產業基礎主要指第二產業的產業基礎,即聚焦于基礎產品和技術;產業基礎能力提升,重在以基礎產品和技術的突破來帶動基礎平臺、基礎創新體系、新型基礎工業設施、基礎文化、基礎教育和人才、基礎政策措施等其他要素的系統發展,進而形成完整的產業基礎體系。
傳統的工業底層結構要素有:基礎零部件、基礎材料、基礎工藝、基礎技術、基礎動力。因此在狹義上,產業基礎指基礎零部件和元器件、基礎材料、基礎工藝和制造裝備、工業基礎軟件、標準和基礎檢測檢驗平臺(簡稱“五基”,見圖2)。這些都是我國經濟高質量發展亟需解決的薄弱環節。
基礎零部件和元器件,指組成工業制成品、具有一定功能、不可分拆的基礎性單元。根據產業屬性也可細分為機械基礎零部件、電子元器件、儀器儀表元器件、領域及行業基礎零部件,還包括數量眾多、面向具體行業和領域的通用基礎件。
基礎材料,指先進工業制成品自身及其生產過程中所使用的支撐和關鍵材料,包括電子信息材料、新能源材料、化工材料、建筑材料、金屬材料、無機非金屬材料、纖維材料等。
基礎工藝和制造裝備,指工業產品過程中量大面廣、通用性強的關鍵共性制造技術以及技術附著的制造裝備,包括加工制造工藝、成形制造工藝、增材制造、制造過程檢測控制工藝以及數控機床、機器人等制造裝備。
工業基礎軟件,指工業領域的應用軟件,用于研發設計、數據處理與分析等過程;按照業務維度可分為:研發設計類軟件、生產控制類軟件、管理運營類軟件、服務保障類軟件、新型工業軟件等。工業軟件作為工業技術軟件化的成果,是解決工業技術高級化問題的重要方面。
標準和基礎檢測檢驗平臺,指工業與技術協同發展所需的質量基礎設施,包括標準規范、認證認可、計量儀器、檢測檢驗儀器等。
三、推進產業基礎高級化的價值
作為后發國家,我國在實施產業趕超的同時,仍在一定程度上保留了“重顯輕潛”“重主機輕部件”“重規模輕質量”“重組裝輕自主”的傳統發展思維,使得主機、整機的快速發展未能帶動零部件、材料、工藝的匹配發展,也未能全面形成自主安全可控的產業鏈體系。產業基礎薄弱的后果表現為產業鏈脆弱、核心技術受制于人。例如,大型商用航空發動機及零部件材料大量引進,重型燃氣輪機制造技術依賴引進;平板顯示產業超過70%的相關材料依靠進口,薄膜晶體管液晶顯示器(TFTLCD)的高端液晶材料離不開德國、日本企業的壟斷性供應;催化劑、質子膜、碳紙、空氣壓縮機等的零部件和材料對進口依賴度較高,氫品質、氫泄露等國產高精度檢測設備欠缺。
新一輪科技和產業革命正在推動制造業發生深刻變革,制造業處于重大發展機遇期。信息(數據)作為核心投入要素,提高了社會生產和運行效率,如第五代移動通信(5G)、人工智能(AI)等技術所驅動的5G商業應用,成為制造業甚至國民經濟極為重要的基礎設施與底層技術,也被視為國家產業競爭的新戰場。然而,只有附加于基礎產品和技術之上的數據才能體現其價值,無論是5G、AI等技術自身的發展,還是數據經濟的布局應用,都必須以高端芯片、先進傳感器等產業基礎產品和技術為載體。另外,基礎領域往往決定著未來國際產業競爭的格局,如在基礎材料方向,發達國家積極在重點新材料領域實行精準扶持和前瞻布局,據此保持新材料產業的長期領先地位。針對產業基礎在新一輪科技和產業競爭中的決定性作用,我國制造業必須要加快推進產業基礎高級化,從已經完成的“量”的積累盡快實施“質”的轉變,技術“引進消化”逐步向“原創”轉變,產品從“模仿創新”努力向“原創設計”轉變。
我國推進產業基礎高級化,旨在保障經濟發展和國防安全,并將產業基礎再造作為構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局的主要任務,為現代產業體系建設提供堅實支撐。在推進過程中,以基礎產品和技術為重點實施突破,分層分類施策。通過基礎產品和技術的率先突破,解決產業鏈中的“卡脖子”“短板”環節,保持產業鏈國內循環順暢,提高產業鏈的質量和效率;實施新一代信息技術與制造業的深度融合發展,采用AI、工業互聯網等前沿技術來解決基礎產品和技術的經驗積累不足等問題,通過大數據分析來提高基礎產品和技術的穩定性、可靠性、一致性。
四、我國產業基礎高級化的發展思路與階段劃分
(一)發展思路
1. 市場有效,政府有為
發揮市場在資源配置方面的決定性作用,進一步完善市場機制,發揮我國規模市場優勢,促進基礎產品和技術的產業化規模化應用;保持產業基礎再造的產業鏈、創新鏈、資金鏈、人才鏈的暢通,構建激勵產業基礎能力再造的產業生態體系。
政府機構應積極發揮作用,加強調控指引,直面“卡脖子”“短板”問題,著力解決產業基礎領域的市場失靈問題;加強指導性、戰略性、前瞻性規劃,儲備并靈活運用政策要素,引導土地、勞動力、資本、技術、數據等要素向產業基礎合理傾斜;保障具有公共產品屬性的基礎技術和產品的投入力度與供給能力,保持產業鏈供應鏈穩定。
2. 突出“五基”,分類實施
重點解決“五基”等薄弱問題,補齊產業鏈供應鏈短板,合理加大重要產品、關鍵核心技術的工程化和產業化突破力度。深刻分析產業基礎的薄弱問題,研判對制造業乃至各類產業層面的影響程度并據此進行分類指導,豐富政策和措施的多樣性以加強有效性。依托新型舉國體制方式來破除“卡脖子”問題,采用政府與市場相結合的方式來解決產品和技術的可靠性差、穩定性差、性能差、產業鏈協同性差等“短板”問題,采取市場主導方式來形成基礎領域企業支撐格局。
3. 創新引領,強化共性
發揮創新在產業基礎再造中的重要作用,引導創新資源向產業基礎領域聚集,圍繞基礎產業鏈、供應鏈部署創新鏈,合理加大自主可控、安全可控產業鏈相關薄弱環節的投入力度。實施社會主義市場經濟條件下的新型舉國體制,發展“卡脖子”產品和技術,提高創新鏈與基礎產業鏈、供應鏈的協同效能。
前瞻布局與工程化技術相關的基礎研究,注重產業基礎研究,完善共性基礎技術研究模式;賦予基礎領域制造業企業的創新主體地位,引導高等院校、科研院所精準轉化科技成果,推動創新鏈上、中、下游,企業與研究機構的融通發展。
(二)階段劃分
回顧前期歷程,著眼未來發展,我國推進產業基礎高級化可主要分為3個階段。
第一階段(2014—2020年),我國工業基礎領域創新能力得到加強,關鍵基礎材料、核心基礎零部件(元器件)的保障能力明顯改善,先進基礎工藝獲得廣泛應用,產業技術基礎支撐服務體系較為完善,基本實現了關鍵材料、核心部件、整機、系統的協調發展;工業基礎能力升級發展,為改造提升傳統產業、加快培育發展新興產業提供了有力支撐,提升我國工業核心競爭力、在全球價值鏈中的地位。
第二階段(到2025年),70%的核心基礎零部件(元器件)、關鍵基礎材料實現自主保障,部分產品達到國際領先水平;核心基礎零部件(元器件)、先進基礎工藝、關鍵基礎材料和產業技術基礎的發展基本滿足整機、系統層面的需求,逐步建設整機牽引和基礎支撐協調互動的產業創新發展格局,打牢制造強國建設基礎。
第三階段(到2035年),與我國經濟社會發展進入新階段的總體判斷相對應,構建堅實的政策法規體系,基礎產品和技術自主可控、安全高效,高韌性、高附加值的完整產業鏈基本形成;產業共性技術、工業互聯網等基礎平臺適應跨行業跨領域發展需求,產業鏈上、中、下游具備協同創新能力,新型信息技術在基礎產品和技術中獲得全面融合應用;擁有從事產業基礎的技術型、技能型人才隊伍并穩定規模數量,在社會上形成良好的基礎產業發展氛圍。
五、我國產業基礎高級化的實現路徑
(一)以新型舉國體制解決“卡脖子”問題
“卡脖子”問題指基礎產品和技術一旦面臨禁運,會導致戰略性產業發展“窒息”乃至國家經濟和國防安全受到威脅的問題。舉國體制是解決這類問題的有效手段,發達國家和地區在推進重大戰略任務時也較多運用了舉國體制模式。面對新的發展戰略機遇期,宜采取的新型舉國體制模式與傳統舉國體制有所區別:從行政資源配置為主向市場資源配置為主轉變,從產品導向向商品導向轉變,激發科技主體的創新活力;尊重客觀科技規律、經濟規律,發揚實事求是的科學精神,更加注重與全球化的緊密聯系、與新時期先進技術的緊密聯系。
新型舉國體制以增強國家核心競爭力、維護國家安全為核心目標,將充分發揮市場在資源配置中的決定性作用作為前提條件;主要任務為突破重大瓶頸短板、推進重大工程項目,采取的基本路徑是促進科技創新–經濟價值鏈良性循環;依托集中力量辦大事的制度優勢,構建國家主導、中央政府綜合運用有效資源,地方政府積極落實并發揮突出作用的體制機制,確保目標明確、任務具體、路徑清晰、市場有序、成效凸顯。
發揮中央政府在重大產業布局方面的主導作用,強化協同效應,保障新型舉國體制的實施。圍繞集成電路及制造裝備、專用工業軟件、航空發動機和航電系統、生物醫藥和醫療器械、新材料等重點方向,由具有產業優勢的省份布局實施;發揮國有企業的成熟模式和牽頭作用,與各類共性技術的優勢機構進行深化合作,帶動形成包含研發、生產、應用在內的完整產業鏈。
(二)以鏈式方案解決“短板”問題
“短板”問題指基礎產品和技術的可靠性差、穩定性差、性能差、一致性差,產業鏈供應鏈上、中、下游協同能力薄弱的問題。對這類問題可采取逐步展開、遞次推進的解決方式。
一是推動產業鏈供應鏈的各類企業鏈條式改造。以龍頭企業帶動中小企業朝著規模化、集群化、專業化、智能化、高端化方向發展,將產業集群內的中小企業納入綜合化技術改造項目建設;優化上、中、下游的產業鏈供應能力,促進產業鏈的信息共享、資源共享、設計共享、生產共享。鼓勵龍頭企業圍繞產業鏈搭建企業交流平臺,促進龍頭企業、中小企業之間的技術交流與研發協同;中小企業積極提高對外部知識(源于龍頭企業知識溢出)的吸納能力。
二是圍繞產業鏈上、中、下游的核心關鍵技術和產品開展鏈式突破。合理集中創新要素,保持資源投入力度,以基礎產品和技術為抓手,著力形成包括產品設計、材料研發、工藝開發、裝備制造、示范推廣應用在內、諸多企業協同的突破鏈;支持上、中、下游產品的交叉應用,閉環并拓寬產業鏈、供應鏈,保持從基礎產品創新到基礎產品應用的良性循環。發揮政府采購在基礎產品和技術應用示范中的積極引導作用,鼓勵國有企業運用自主創新的基礎產品和技術。
三是圍繞創新鏈上、中、下游構建全生命周期鏈式創新。以生產制造為主線,聯合高等院校、科研院所、應用方、檢測檢驗機構開展基礎產品和技術的協同創新。圍繞產業需求和技術變革,促成AI技術在基礎零部件、基礎材料研發方面的深化應用,適時融入先進傳感技術,實現數據創造模型、模型自我學習。保持基礎產品和技術的持續升級和良性迭代,提高對顛覆性技術的應對能力。
(三)以龍頭企業與“專精特新”中小企業的協同來解決“小散多軟”問題
“小散多軟”問題指基礎領域企業話語權不強、缺少與供應鏈下游企業議價權,導致企業技術提升并不能帶來利潤增長的問題。這類問題可以通過龍頭企業帶動與“專精特新”冠軍企業培育聯動推進加以解決。
一是發展壯大具有產業鏈掌控優勢、擁有產業鏈標準制定權的龍頭企業。合理加大創新投入,激發國產化應用市場活力,發揮龍頭企業在協作引領、產品輻射、技術示范、知識輸出、市場應用等方面的核心作用。對于創新能力強、加工水平高、處于行業領先位置的大型龍頭企業,鼓勵開展技術升級改造(尤其是智能化改造)支持形成以大型龍頭企業為核心的產業集群。基于龍頭企業的帶動作用,引導產業鏈上游產業基礎領域的中小企業實施智能化改造和能力提升工程,為雙供應商制度構建打牢基礎。
二是推動中小企業發展成為“專精特新”冠軍企業。產業基礎領域企業宜專注于細分市場、專注于核心業務,提高專業化生產、服務、協作配套的能力;努力成為產業鏈中單一環節的強者(“小巨人”企業),成為向大企業和龍頭企業提供關鍵零部件、元器件的“配套專家”;提高主營業務收入占比,打造行業知名的主導產品,實現研發經費支出占比行業領先,保持細分市場占有率。在這類“小巨人”企業中,挖掘和培育約 1500 家“專精特新”冠軍企業,即重點產品在細分市場居于領導甚至統治地位、市場占有率居世界前 3 名或國內第 1 名、全球市場占有率不低于 15%;產品技術水平達到國際先進,擁有成套的自主知識產權,成為細分行業的發展標桿;具有較強的自主創新能力和可持續發展潛力,專利(尤其是國際發明專利)數量和研發經費投入率均達到行業內國際領先公司的水平。
六、對策建議
(一)加強產業基礎高級化的頂層設計
建議加快產業基礎高級化和產業鏈現代化的統籌安排,在《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃》的基礎上,論證和編制《推進產業基礎高級化“十四五”規劃》《推進產業鏈現代化“十四五”規劃》等專項規劃。加強政府機構的資源統籌力度,引導政策要素、人才要素、創新要素等向產業基礎高級化和產業鏈現代化傾斜。一方面,通過產業基礎再造工程,補強產業鏈的短板環節,以國內大循環帶動產業鏈上、中、下游互通應用,加速實現產業鏈現代化;另一方面,通過產業鏈現代化,打造國內完整產業鏈,提供產業基礎應用驗證環境,推動產業基礎領域產品質量提升、生產效率提高,促進產業基礎高級化。
(二)完善產業基礎創新體系
整合完善現有國家重點實驗室、國家工程中心、制造業創新中心等創新機構的能力,圍繞產業鏈部署創新鏈,按照產業需求開展原創技術、共性技術、應用技術聯合攻關。
加強原創性技術的研發能力建設,發揮以企業為主體、以市場為導向、“產學研”深度融合的基礎創新能力體系的價值作用;圍繞產業核心競爭力、基礎領域產品自主創新能力、重大共性關鍵技術和產品,加強基礎研究與應用研究的銜接;按照“基礎研究–關鍵技術–產品示范”部署重點技術研發項目,保持跨部門、跨行業、跨區域的研發布局和協同創新格局。
優化整合科技資源,加大共性技術能力供給,支持共性技術平臺建設和能力提升,為解決跨行業、跨領域的關鍵共性技術問題提供新型解決方案。注重共性技術攻關成果在企業的推廣應用,構建技術服務新模式,孵化產業基礎新理論。
鼓勵企業建立以專利為導向的新型知識產權體系,支持企業組建技術聯盟、產業聯盟,在若干優勢區域的重點行業和重點領域中構建專利池;保持優勢產業地位、扶持弱勢產業發展,提高企業在國際市場上的知識產權競爭與合作能力;推動我國的國際專利在關鍵產業、優勢產業盡快形成規模優勢。
(三)加強基礎教育和人才供給
深化高等教育和人才培養機制改革,逐步擴大教育部開展的基礎學科招生改革試點的規模,加強基礎領域本科專業的教育培養;圍繞制造業實際需求,支持企業和高等院校合作實施定制化本科、研究生培養方案。優化高等院校、科研院所的科技成果轉化模式,注重構建新機制,提高知識產權轉化在相關考核中的比重。重視工匠精神,培育一批國家級、省部級大國工匠,支持掌握核心技術的專業人才在制造業企業中兼職。















