北京市智能裝備產業短板問題及 下一步發展的主攻方向與著力點

文|《北京市智能裝備產業短板問題研究》課題組 北京市經濟和信息化局 機械工業信息研究院

一、引言

智能裝備主要是指集感知、分析、推理、決策與控制等功能為一體的制造裝備，是先進制造技術與信息技術、智能技術的深度融合。以高檔數控機床、機器人和3D 打印為代表的智能裝備是高端裝備制造業的重要組成部分，是智能制造發展的重要載體，是制造業高質量發展的主戰場，是各國搶占制造業競爭制高點的關鍵。我國政府高度重視并全力推動以智能裝備為載體的智能制造發展，各地政府紛紛將智能裝備作為當地發展的主導產業，為智能裝備營造良好的發展氛圍。

北京市政府于2017 年底出臺了《北京市加快科技創新發展智能裝備產業的指導意見》，明確了北京市智能裝備產業的發展方向與重點領域。本文通過分析北京市智能裝備產業發展現狀，圍繞智能制造裝備、高端能源裝備和特色智能專用裝備，梳理了具體領域存在的短板問題，并提出下一步發展的主攻方向和著力點，為下一步精準發力提供重要參考，有利于深化北京市裝備產業供給側結構性改革，帶動北京市裝備產業高質量發展，加快實現北京高精尖經濟結構的構建。

二、北京市智能裝備產業發展現狀

目前，北京市裝備制造業規模約為2 500 億元，約占全市工業總產值的八分之一，其中智能裝備產業規模約為1 500 億元。充分利用與發揮密集的科教資源優勢，經過多年發展，北京市裝備制造業取得了一定成就，涌現出一批行業領軍企業，形成一批創新成果，為智能裝備產業發展奠定了堅實基礎。

雖然，智能裝備產業規模與其他省、市相比還偏小，但結構較為合理，中高端裝備產品占比較高，約為60%。通過實施“智造100”和“北京市智能制造系統解決方案供應商”等應用示范項目和打造標桿企業的多項工程，智能裝備產業發展方向更加明確，產業高質量發展步伐不斷加快。突破了一批關鍵智能部件、工業軟件、裝備和系統的研發與產業化，培育了一批立足北京、服務全國的高水平、具備提供系統解決方案能力的行業骨干企業及細分領域的隱形冠軍企業。

在國家大力支持智能裝備產業發展，大力構建北京市“高精尖”經濟結構，北京市政府針對智能裝備產業出臺了相關政策，為北京市智能裝備產業迎來重大發展機遇。同時，全國各地均在積極布局智能裝備產業，以及北京生產環節外遷、“京津冀”產業體系發展機制尚不健全等因素都在一定程度上對產業發展提出挑戰。

三、北京市智能裝備產業存在的短板問題

1、總體問題

整體來看，北京市智能裝備產業發展存在的問題主要體現在三個方面。一是科技引領作用有待增強。按照全國科技創新中心建設的要求，目前北京市在科創方面已取得一定成績，但在高端、智能裝備短板的前沿性研究領域還存在一定差距，需進一步增強全國科技創新中心的引領作用。二是關鍵核心部件缺失。在高端裝備制造方面，北京仍然存在著自主創新能力不足、核心技術和關鍵零部件受制于人等問題。三是產業協同發展受限。在首都功能疏解發展戰略下，北京部分制造企業外遷，與國內其他裝備制造大省相比，北京市裝備制造產業協同配套能力優勢不強。

2、具體領域短板問題梳理

基于北京市智能裝備產業發展現狀，結合國家“重大短板裝備專項工程”要求，圍繞北京市智能裝備產業發展方向與重點領域，本文系統梳理了17 個智能裝備領域目前發展所存在的短板問題，其中部分領域產業基礎較好，在全國具有較強的競爭優勢，而部分領域受首都功能疏解的影響，競爭優勢有所下降，具體分析如表1 所列。

表1 北京市智能裝備產業短板問題梳理

四、北京市發展智能裝備的主攻方向與著力點

根據以上對北京市智能裝備產業短板問題的梳理，按照北京市作為全國科創中心建設的要求和部署，下一步，北京市智能裝備產業發展要按照“超前謀劃、創新引領、有序推進、逐步突破”的原則，找準主攻方向與著力點，進行精準發力，推動產業實現高質量發展?；诋a業基礎、競爭優勢與戰略定位的考慮，北京市智能裝備產業發展分四類進行推進實施。

1、聚焦主攻板塊，提升優勢產業的競爭實力

（1）高檔數控機床領域。一是深耕高端主機產品。依托骨干企業，發揮高校在共性技術領域的研究優勢，深耕特種加工、精密高效加工等高端機床；針對汽車用戶需求，聯合相關技術領先企業，合力攻關發動機、減速器等汽車制造裝備。二是大力發展核心部件。重點開展高精度減速機、伺服電機和數控系統等關鍵部件的研發與中試，增強核心部件自主化水平。三是完善公共服務平臺建設。加快構建和完善數控機床可靠性技術、制造工藝、關鍵基礎件、工業傳感器和工業試驗平臺等基礎共性技術研發平臺，提升數控機床檢驗檢測能力，加快數控機床關鍵檢測技術、方法和裝備研制，完善數控機床相關標準、計量、檢驗檢測方法和認證制度等。

（2）智能機器人領域。一是聚焦服務機器人和特種機器人。依托骨干企業與創新資源，發展集成度高的服務機器人、特種機器人，如應用于汽車制造的潔凈機器人、醫療機器人等。二是布局關鍵環節與核心部件。實現機器人任務重構和偏差自適應調整等技術在人機共存環境中的應用；重點發展軟件和操作系統、減速器和伺服系統等產品，實現技術突破、產業化和規模化應用；前瞻布局機器人前沿技術，鼓勵柔性機器人、網絡機器人、共融機器人、數據采集及利用、知識引擎等產品和技術實現重點突破。

（3）智能傳感和控制裝備領域。一是重點發展核心、智能傳感器。面向未來市場前景巨大的應用領域，開展消費電子領域指紋識別用傳感器、智能汽車領域用傳感器、智能機器人用傳感器和智能醫療用傳感器等產品的研制。二是實施共性技術難題攻關工程。圍繞傳感器及智能化儀器儀表的高性能、高可靠和長壽命技術，低成本、低功耗和微型化技術，信息處理、融合和傳輸技術，能效管理技術等核心技術，加大研發投入，開展具有自主知識產權的標準和專利池的建設工作。三是滿足市場需求強勁的細分市場。面向石油、化工、制藥、冶金、電力和礦山等安全要求高的行業所需的安全檢測儀表以及控制系統、智慧安全系統解決方案，面向物聯網技術帶動的智能水表、智慧水務系統，面向產品質量、可靠性的環境試驗箱和震動試驗臺等檢測產品，面向環保檢測、治理和效果評估的檢測儀器，開展相關技術與產品的研制工作。

產業類別 具體領域 產業基礎 基礎等級 短板問題 短板等級2.高端能源裝備2.1 輸配電裝備 產業基礎較好 ★★☆ 原材料、關鍵核心技術與裝備、工業軟件等方面存在短板 ★☆2.2 風電裝備 僅設計與集成具有一定優勢 ★☆風機集成、葉片、齒輪箱等體積較大的部件的產業化應用方面存在短板★★☆2.3 核電裝備 僅設計與集成具有一定優勢 ★☆ 缺乏應用場景推動，產業化發展受到制約 ★★☆2.4 太陽能發電裝備 有一定技術積累 ★☆ 受生產要素制約，僅部分關鍵零部件適宜在京發展 ★★☆2.5 生物智能裝備 有一定技術積累 ★☆ 不具有規模發展優勢，僅部分關鍵零部件適宜在京發展 ★★☆2.6 能源互聯網裝備 具有很大發展潛力★★ 整個行業處于探索發展期 ★★2.7 傳統化石能源儲運裝備 優勢一般 ★ 不具有規模發展優勢，僅部分關鍵零部件適宜在京發展 ★★★2.8 非常規油氣勘查開采裝備 優勢一般 ★ 不具有規模發展優勢，僅部分關鍵零部件適宜在京發展 ★★★3.特色智能專用裝備3.1 冰雪裝備 具有一定優勢 ★★ 進一步加強標準化建設，加大行業規范 ★★3.2 公共安全裝備 具有一定優勢 ★★ 進一步加大智能產品研制力度與推廣應用 ★★3.3 自然災害應急裝備 具有一定優勢 ★★ 加大復雜環境下高端、智能產品的研制與開發 ★★

2、圍繞潛力需求，尋找細分市場的隱形冠軍

（1）輸配電設備領域。一是聚焦配電環節，重點發展智能電網用戶端技術與產品。開展用戶端電器元件和電器成套裝置的研制，如智能型斷路器、智能控制與保護電器、面向物聯網的網絡通信與監控裝置等；開展電力數字化解決方案關鍵技術的研究與應用，如低成本、長壽命智能傳感器及其融合應用技術、綜合診斷專家系統和基于人工智能的設備遠程運維、故障預警和系統安全技術等。三是圍繞變電環節，切入智能高端產品與環節。開展高端智能產品的研發與中試，如節能環保型輸變電設備和超導輸變電設備；切入遠程運維環節，如智能變電站監控系統和智能變電站遠程專家診斷系統等。

（2）增材制造裝備領域。一是完善增材制造檢測認證支撐體系。開展技術和產品特性的檢測基礎理論和方法研究，建立增材制造相關檢測體系，加強與國內其他增材制造支撐服務機構的檢測認證的合作。二是加強增材制造行業標準的制定工作。依托高校，聯合行業骨干企業，圍繞產業鏈，對標國際水平，開展各項標準的的制定工作，引領行業高質量發展。

（3）智能檢測與裝配裝備領域。一是突破在線無損檢測技術。著力開展空氣耦合超聲、太赫茲技術、激光超聲、剪切散斑和高頻渦流等方面的無損檢測等前沿技術研究與攻關。二是開展數字化機器視覺技術攻關。重點開展機器視覺數字化、智能化和實時化技術的攻關，促進機器視覺系統與其他傳感技術融合發展。

（4）智能物流與倉儲裝備領域。一是圍繞無人倉開展關鍵技術的突破。重點發展高速智能輸送與分揀成套裝備、智能多層穿梭車和高速堆垛機等物流裝備；開展無人倉智能控制系統、數據感知等關鍵技術的攻關。二是圍繞人工智能開展前沿技術研究。重點開展IoT 和端計算、機器視覺識別、機器人運動規劃、大規模資源分配、多智能體調度與路徑規劃等技術的研究。三是開展可靠性技術研究。開展智能物流可靠性仿真、關鍵部件可靠性強化試驗和壽命試驗等技術研究。

（5）能源互聯網領域。一是開展面向電力裝備的工業互聯網創新應用研究。泛在電力物聯網相關技術、電力設備運行狀態采集與控制系統和云服務平臺等。二是大力開展能源互聯網關鍵技術裝備的前瞻性研究工作。重點開展能源互聯網標準化工作，提前在分布式設備的規劃研究，氣電協調規劃等前瞻性研究工作。三是聚焦用戶端智能產品。重點開展智能微電網接入技術、即插即用接口等攻關。

（6）冰雪裝備領域。著力加強標準化建設。組織協調冰雪裝備和器材技術標準制定、修訂工作，進一步完善行業標準化體系，加快壓雪機、造雪機和造冰機等冰雪運動裝備和器材國際標準化，實現與國際標準接軌；推動和發展能夠快速響應創新和市場需求的團體標準，實施準入管理，加強行業規范。

3、維護公共安全，發揮首都功能的戰略定位

（1）公共安全裝備。一是發展智能化安檢裝備。積極引入和開發人工智能與大數據技術，發展快速智能化的安檢裝備，滿足北京市對安檢設備性能更高、更快和更穩定的要求。二是突破智能化火災監控報警裝備與系統。加強對高危場所的火災監測預警與防控技術、滅火救援現場信息集成與指揮決策技術、新一代滅火救援技術與裝備、基于物聯網與云計算的社會消防安全管理技術等研究工作。重點突破實時監測、主動式早期報警和大數據分析等智能化火災監控報警裝備與系統。

（2）自然災害應急裝備。一是突破應急裝備產品高端化、智能化技術。圍繞火災、水災和地震災害，加強智能技術在自然災害應急裝備產業的應用，針對極端條件下搶險救援和生命救護，重點發展高精度檢測預警產品、高可靠風險防控與安全防護產品、應急指揮通信和信息感知產品、專用緊急醫學救援產品、智能無人應急救援裝備和自然災害防治技術服務等應急產品和服務。二是加快行業標準制修訂工作。開展應急救援裝備標準體系的研究與建立工作；加快自然災害應急裝備產業產品和技術標準的制修訂工作；研制標準化、系列化和成套化的應急裝備。

4、瞄準關鍵點位，突破產業發展的內在瓶頸

（1）風電領域。開展風電機組運行評估與安全鑒定工作，開展風電用高性能傳感器、控制器的研發，開展風能資源評估和風電并網仿真等前瞻性研究工作。

（2）核電領域。聚焦發展核電控制、計量和檢驗檢測等關鍵環節的相關技術。

（3）太陽能發電領域。重點對逆變器等關鍵核心零部件開展技術攻關，實現進口替代。

（4）生物質。針對熱電聯供的關鍵核心零部件開展技術攻關。

（5）頁巖油氣開采裝備。跟蹤國外前沿技術，深入并持續開展頁巖油氣地質理論及勘探技術、油氣藏工程、水平井鉆完井和壓裂改造技術研究。

（6）傳統化石能源儲運裝備。要朝向設備智能化方向發展，重點開展油氣管道設備智能化技術方面的攻關，如設備數字孿生技術、設備智能感知與故障診斷、設備智能化維護、天然氣在線交接計量和管網設備運行優化等。

五、北京市智能裝備產業發展的對策建議

1、強化政府統籌協調

（1）建立“北京市智能裝備產業發展領導小組”。加強戰略謀劃，統籌推進全市智能裝備產業發展，協調跨部門、跨領域的重要事項，加強對重要事項的落實情況與監督檢查。

（2）編制北京市智能裝備細分產業發展專項規劃。制定《北京市智能裝備產業發展規劃》，為產業發展提供科學、合理和有效地指導。

（3）成立“北京市智能裝備產業發展戰略咨詢委員會”。提出產業發展咨詢意見和建議，對世界智能裝備產業開展前沿技術跟蹤和前瞻性研究，廣泛開展全球性的技術合作與交流。

2、加大財稅支持力度

（1）整合現有資金渠道進行精準支持。統籌相關政策資金，對于前沿技術攻關、自主創新突破、技術先進、產品附加值高、促進產業鏈升級和行業影響力顯著的相關項目給予支持。

（2）將現有稅收優惠政策落實到位。對智能裝備企業涉及的增值留抵退稅、研發費用加計扣除優惠、高新技術企業稅率優惠和小微企業減半征收企業所得稅優惠等政策進一步落實到位。

3、發揮金融支撐作用

（1）設立“北京市智能裝備產業引導基金”。以政府投資為引導，市場化方式運作，吸引廣大社會資本參與，重點支持裝備企業向數字化和智能化方向升級。

（2）繼續拓寬融資渠道。研究依托應收賬款、供應鏈金融、特許經營權等進行融資。完善知識產權質押融資風險分擔補償機制，發揮知識產權增信增貸作用。

4、開展育才引才工程

（1）支持首都高校成立智能裝備工程研究院。鼓勵高等院校與智能裝備骨干企業與隱形冠軍企業開展長期合作，圍繞細分領域成立科學與工程研究院，培養符合智能裝備產業發展需求、進行前瞻性研究的高素質復合型的領軍人才和高水平科技人才。

（2）培養智能裝備產業高技能人才。積極推動高校、高職和技校進行相關智能裝備的專業建設，引導高校、科研院所與骨干企業、隱形冠軍企業開展校企聯合、定向委培和學徒培養，定期選拔技能人才到全球智能裝備發展領先的國家或地區開展培訓學習。

（3）引進智能裝備產業高水平創新創業團隊。瞄準海內外“高、精、尖”智能裝備產業技術領軍人才和科研團隊，吸納更多高層次人才攜技術項目在北京落地。

5、打造特色產業名片

（1）打造具有北京特色的“產業名片”。發揮科技創新資源，跟蹤全球前沿技術，布局前瞻性技術群，搶占智能裝備發展先機，引領北京智能裝備產業邁入全球價值鏈中高端，打造具有北京特色的“產業名片”。

（2）承辦具有國際影響力的重大活動。協助高校、科研院所及學科帶頭人與國外知名高校實驗室與研究機構進行對接，與全球行業頂級科學家進行技術交流，并積極承辦國際性或全國性的智能裝備論壇與大會等，提升北京市智能裝備產業區域性品牌的影響力和知名度。

六、結論

按照國家對北京首都功能的戰略定位，以構建“高、精、尖”產業為指引，立足北京市智能裝備產業發展現狀與基礎，統籌謀劃、合理布局，以“做優做強、做專做精、以軟帶硬、以點突破”的原則，進一步優化產業布局，加快提升產業層次與水平，深化北京市智能裝備產業供給側結構性改革，科學、有序推進產業高質量發展，努力將北京市打造成全國乃至全球具有影響力的智能裝備產業高地。