未来5到10年是我国装备制造业发展的黄金时期 ,同时也是甘肃振兴区域装备制造工业并带动相关产业发展、实现产业结构升级和经济集约化增长的重要战略机遇期。甘肃振兴装备制造业的战略关键在于选择好装备工业技术进步的途径,立足现有的基础条件,用15年左右的时间基本实现装备制造业由传统技术占主导地位向高技术化和高度信息化升级、发展的目标,在重点优势产品的成套设备研制、系列性高科技装备产品的自主研制、参与国内外大型装备工程承包和成倍扩大装备工业经济规模上取得突破性进展,使装备制造业整体水平达到国内先进并接近世界先进水平,装备制造业成为全省工业的主导行业之一。
一、甘肃装备制造业技术进步现状
甘肃作为我国重要的老工业基地和国防科研生产基地,经过几十年的建设和发展,形成了较强的机械、电子产品制造能力和零部件加工配套能力。目前,装备制造业已形成了以骨干企业为龙头,大、中、小型企业相结合,能够为石油钻采、化工、轻工、机械加工、建材、交通运输、军工等领域提供装备,具有一定特色的产业体系。
1.主要的技术优势
装备制造业是全省技术密集程度较高的产业,具有比较齐全的产业技术体系,技术结构呈现“高新技术-较先进技术-落后技术”这样的层次特点;在技术、人才、大中型企业的技术研发机构等方面具有一定的基础,一些大学、专业研究机构的技术研发能力已经达到较高的水平,形成了赶超国内外先进技术水平和进行自主创新的一定实力。装备制造业的技术优势具体体现为以下几方面:
(1)在长期发展中形成了一批技术力量雄厚的骨干企业。以兰石集团公司、兰州石油机械研究所、兰州电机有限责任公司、天水星火机床有限公司、天水华天电子集团公司、兰州真空设备公司、甘肃长风信息科技有限公司、兰州飞行控制有限责任公司、天华化工机械及自动化研究设计院等为代表的骨干企业,以及金川有色金属集团公司、酒泉钢铁集团公司公司、中石油兰州石化公司等大型冶金、石化企业下属的机械制造企业,在装备制造的人才、技术、信息等方面有一定的储备,这些企业在核心技术、名优产品、科研设施和综合技术经济实力方面已形成较稳定的优势,在全国装备制造业中占有一席之地,是全省振兴装备制造业的现实基础和重要的技术载体。
(2)依托企业技术实力形成了一批系列性的优势产品。装备制造业产品品种约有3000多个,涵盖了主机、辅机、成套设备、关键部件、维修配件和技术服务等诸多领域。主要的优势产品有:石油钻机、成套石油化工和炼油设备、抽油机;兆瓦级风力发电机及风电成套设备,交直流电机、节能电机、中小水电设备,智能型中高压开关设备、智能化低压电器,高压、超高压输变电关键设备,电缆、特种电缆;大型、精密、高速数控机床,系列锻压机床;黑色冶金成套设备及备件,有色金属矿山设备和冶炼、加工设备,系列气动凿岩机及气动工具;集成电路、DC/DC电源模块、新型电子器件;大型真空成套设备与低温储运设备;新型小排量轿车、大中型客车;中药自动制丸 (粒)成套设备等。
(3)拥有“产学研”联合的较好条件和巨大潜力。甘肃装备制造业的大中型企业和专业科研设计机构、大专院校等,都已形成具有相当规模和一定分工特点的群体,建立了广泛协作和优势互补的合作关系,具有进一步建立和发展“产学研”联合组织的良好基础。以兰州石油机械研究所、中科院兰州化学物理研究所、中国航天科技集团公司五院510研究所、兰州电源车辆设计研究所等为代表的研究机构和以兰州理工大学、兰州交通大学、兰州大学等为代表的高等院校,特别是依托这些科研单位和高校建成的一批重点实验室、技术研发中心和检测中心等,构成了推进装备制造业自主创新的重要载体和技术梯队,对振兴全省装备制造业形成不断增强的技术支持能力。
(4)以企业为主体的产学研结合的技术创新组织有了初步的发展。一些装备制造企业与科研机构建立的各类产学研技术创新组织,围绕企业的发展目标,在研发投入、管理决策、风险承担,利益分配、知识产权归属等方面正在探索和建立、完善新的机制,在寻求企业核心技术、关键技术的突破和发展,联合培养人才,提高自主创新和引进、消化吸收能力方面发挥着越来越大的作用,成为装备制造业技术进步的主要形式和区域科技创新体系的重要组成部分。
2.技术进步面临的主要问题
(1) 甘肃装备制造业虽然有一定的技术优势,但是与国内外同行业先进水平相比,总体上技术基础薄弱,传统技术占主导地位,高新技术比例较低,技术水平在国内处于较落后的状态。大量的装备产品属于传统的资金密集型和劳动密集型产品,设计和工艺技术水平不高,产品性能低下、改进和完善时间过长、经济性和可靠性不适应用户和行业发展需要的状况相当普遍。
(2)研究与开发投入偏低,自主创新能力普遍较弱。大多数装备制造企业还处于传统技术占主导地位的阶段,科研力量不足,核心技术主要靠引进。受企业技术水平和技术队伍知识结构的限制,企业没有能力进行重大项目特别是竞争性项目的储备研发,缺少拥有自主知识产权的产品和技术,尤其是系统性、原创性技术创新成果很少,新产品开发缓慢,产品附加值不高,产品制造的成套能力差。多数企业技术创新体系处在从仿制到研制的过渡阶段,新产品开发处在仿制性的阶段,广泛运用数控技术等先进制造技术的产品比重低,整体上产品优势不明显。科研机构、高校、企业虽具备相当的技术人才和知识储备,但由于体制、观念的影响,各种要素缺乏联系和整合机制,技术力量不能有效集成,组合优势得不到有效发挥。
(3)人力资源结构不合理,造成人力资源的巨大浪费和技术支撑能力薄弱。人才总量不足,工程技术、科研骨干、高新技术人才、熟练工人等各种人才十分短缺,使劳动生产率提高受到关键性制约。机械、电气等行业大专以上专业人才和中高级技工人才都难以满足生产发展的需要。专业人才培养不能适应市场需求,如机械动力人才需求量很大,而设置相关专业的普通高校和中等职业技术学校却很少。专业技术人才多集中于高校和科研单位,而装备制造企业却得不到所需要的高级专业技术人才和大量的中高级技工人才。
(4)企业设备老化严重。重大关键设备更新缓慢,多数企业的装备技术水平仍处于发达国家20世纪60-70年代的水平。
二、实行自主创新与技术引进相结合的技术进步模式
我国装备制造业普遍落后于世界先进水平,缺乏参与世界市场竞争的能力,其中主要的原因是企业缺乏先进的、独占性和系统性的技术产品,企业的竞争优势在很大程度上依赖于劳动力的低廉,即使通过引进或自主研发使某一项单元技术有重要的突破,也不能解决企业竞争力和企业发展的整体问题。制造技术的落后直接造成利润率低下,使总体经济效益受到根本性影响。甘肃在这方面与全国的平均水平又有很大差距,多数装备制造企业还不具备自主研发先进的核心技术、关键技术、储备技术的能力。这些企业必须针对产品设计、制造技术与工艺和信息化管理中的突出问题,通过较长一段时期的技术引进、消化吸收和再创新,较快跨越技术循序提高的某些阶段,缩短与国内外先进技术水平的差距,并使技术进步与经营管理模式更新达到良好结合。
根据甘肃装备制造业的实际情况和现代装备制造业的技术特点及技术进步的重要规律,甘肃装备制造业技术进步的基本模式应当是:立足自主创新,同时加强对先进制造技术的引进、消化吸收和再创新,实现引进与自主创新的良好结合,加大装备制造业研究与开发领域的投入,建立机制和功能健全的产学研技术创新组织,积极、合理、高起点地引进先进制造技术,缩短掌握先进技术、关键技术、核心技术的时间,建立与全省装备制造业发展需要相适应的产业技术体系,以适度跨越的方式提高装备制造业的技术密集程度和信息化、高科技化水平,逐步实现由技术引进型向自主开发型的历史性转变,实现传统装备制造业向现代先进装备制造业过渡。
实行引进与自主创新相结合的技术进步模式,核心的任务是加快装备制造企业的技术创新体系建设。具体措施有:
(1)鼓励、支持企业与高校、科研院所合作,建立机制和功能健全的产学研联盟,形成以企业为主体的技术创新体系。产学研联盟的主要功能是增强具有自主知识产权的技术研发能力,依靠技术实力增强品牌优势。在“十一五”、“十二五”期间实现装备制造业企业技术创新体系从生产仿制型向引进消化后的研制(再创新)型转变。产学研联盟的运转和管理要以项目为依托,以人才培养、人才交流为纽带,实行“生产一代、研制一代、储备一代”的技术开发模式,加强重大项目特别是竞争性项目的储备研发。以应用基础研究形成有原创性的技术成果为核心,以高科技产品研发技术、系统成套技术、自动化控制技术以及关键共性制造技术、关键原材料及零部件制造技术、基础性技术和原创性技术的研究开发为重点,逐步提高装备的自主制造比例。瞄准国际国内先进水平,掌握关键技术、核心技术,注重将有重要应用前景的科技成果进行系统化、配套化、工程化开发,为产业化生产提供成熟配套的工艺、技术及装备。
(2)建立一批产学研相结合的行业共性技术中心和工程技术中心。“十一五”期间,在现有的国家级企业技术中心的基础上,积极争取申报一批新的国家级工程技术研究中心,培育和新建一批国家级企业技术中心和工程技术研究中心,从产品研发、信息咨询、技术培训、检测设备、模具等方面为企业技术创新提供服务,在共性技术、关键技术上实现重大突破。支持企业建立跨地区、跨行业的技术创新联盟,支持重大装备和关键技术项目的联合攻关。鼓励企业通过自主开发、引进技术消化吸收以及国际合作、并购、参股国外先进的研发、制造企业,通过引进省内外先进的研发、制造项目等各种方式掌握核心技术。企业要不断探索、采取与大专院校联合开发、协议开发、购买成果、聘请国内外专家对企业产品开发进行指导等多种技术合作方式,提高自主研发能力,培养技术骨干和产品开发队伍。持续增强技术创新的投入能力,完善技术开发设施、设备的配置,在研究开发、检测分析、中间实验室等方面配备技术先进、品种齐全的各类设备。全省装备制造企业研发经费占销售收入的比重,由目前的0.7%逐步提高到1%-3%。
(3)企业技术创新体系要按照建设先进制造系统的思路和规划,主动适应并加快追赶现代装备制造业高技术化和全面信息化的技术升级步伐,加快装备制造业的技术升级。重点支持发展装备制造业中具有自主知识产权的系统成套技术、自动化控制技术、关键性和共性制造技术、基础性技术、原创性技术和与工程化有关的设计技术的研究开发,鼓励开发和推广应用数控技术、工业机器人技术、柔性制造系统、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制技术等,加强电子信息技术与装备制造技术的相互融合,鼓励装备制造企业用先进信息技术提升设计、研发、生产、采购、营销、服务和管理水平,建设先进的计算机辅助设计系统和齐备的测试、中试手段,引进计算机辅助设计的硬件和软件,加强对技术人员进行CAD等基础培训工作,实现研发、设计、生产、经营管理的数字化、智能化、自动化、网络化。
(4)加强对先进制造技术的引进、消化吸收和再创新。要把技术引进作为促进装备制造业技术升级的重要战略举措,提高引进水平,扩大引进规模,同时加强对引进技术的消化、吸收和再创新,把技术引进和自主开发有机结合起来。行业骨干企业力求用 10-15年的时间,通过技术引进和消化、吸收、再创新和自主制造,在技术水平和经济实力方面赶上或超过国外同行业先进企业,实现重大装备的国产化和大量出口。发展与国外具有先进技术水平的企业间的合作,开展联合设计、联合制造,努力掌握核心技术和关键技术。借鉴、吸收国内外研制开发重大成套技术装备的经验和有效措施,采用工程承包与交钥匙工程、成套设备和关键设备进口、国际合作生产等方式引进国外先进技术,提高重大技术装备的系统设计、制造和成套能力。
(5)发挥大学、科研单位在产业技术进步中的关键作用。支持、帮助兰州理工大学、兰州交通大学、兰州大学等院校和研究开发机构加强与装备制造技术密切相关的重点学科建设,增加装备制造业发展所急需的新专业,改善科研开发的基础条件,加强诸如“甘肃省风力机工程技术研究中心”等重要科研机构建设,研究开发有色金属冶炼的自动化生产线、特种机床、仪器、特种泵、石油化工机械、发电设备、农用机械、材料加工设备等十多个行业上百种产品的先进技术。发展与国内外大学、科研机构的交流、协作关系,解决装备制造业发展的前沿技术难题,填补产业链中的技术空白。
三、促进劳动密集行业和资金密集行业的技术升级
甘肃装备制造业中还有相当数量的企业包括一些经营管理较先进的企业,以及大量企业中的重要工序等,还处于劳动密集的状态,其中一部分劳动密集性企业和工序是由于一定时期的分工关系所决定的,而更多的则是由于技术进步和企业发展过于缓慢导致企业和工序处于落后性的劳动密集状态。这两类企业都普遍存在着设备陈旧、落后,技术人才缺乏,技术创新能力薄弱,产品质量与档次不高、附加值太低,以及环境污染、劳动条件太差和劳动保护措施严重不足等问题。这些企业中经营好的企业,主要依靠价格低的优势占领一定的市场分额,利润微薄,后续发展能力有日渐匮乏之忧。
用先进、适用的技术改造劳动密集性行业和企业的措施主要有:
(1)加强企业技术改造。设备的更新改造是提高企业生产能力和市场竞争力的基本条件。对于劳动密集型企业来说,必须根据市场竞争的要求,加大投入,改造陈旧、落后的生产、测试、管理、基础设施等设备,使生产条件和劳动手段适应快速技术进步的需要。设备更新改造欠帐过多的企业,必须实施若干大的技术改造项目,同时持续不断地进行小规模的技术改造,使企业的硬件技术能够保证生产能力、产品质量、产销规模、盈利水平得到实质性的提高。政府应当对技术改造欠帐多、投入能力严重不足但产品市场前景看好的企业给予政策上的扶持和帮助,使之度过难关,实现投入产出的良性运行。
(2)劳动密集企业和工序技术改造和技术革新的基本方向是用高新技术改造、提升传统制造工艺,实现制造工艺的高效化、敏捷化、清洁化。机械加工、铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护等传统工艺在相当长一段时间内仍将是量大面广、经济实用的技术,但这些技术的优化和革新步伐很快。对这些技术进行改造、革新途径,就是在保持原有工艺原理基本不变的情况下,通过引入高新技术来改善工艺条件,优化工艺参数,改良工艺装备,完善工艺过程,使之向高效化、强韧化、精密化、定量化、敏捷化、清洁化方向发展。如以高速切削、超高速切削、高速磨削、强力磨削、砂带磨削、涂层刀具、超硬材料刀具与模具等先进加工技术取代冷加工领域的传统技术,对旧式设备进行数控化改造,以毛坯精密成形、少无氧化热处理、扩散焊接、等离子焊接、树脂砂造型、冷冲造型、热模锻造、冷温挤压、粉浆浇注、快速原型制造、模具CAD/CAM和设备微机控制技术取代热加工领域的传统技术等。
(3)加强先进技术的引进、消化吸收和推广。处于劳动密集阶段、在产品和技术开发能力方面远远落后于国外竞争对手和国内同行的装备制造企业,首要的措施是通过引进和消化吸收,掌握国内外先进的设计和制造技术,对引进技术开展改进和创新,进行关键技术的研究攻关,实现优化设计,使产品的主要性能超过原引进方的指标,同时培养、锻炼出一支研究开发和设计、生产的技术队伍。在此基础上,开发、生产拥有自主知识产权的新产品。
(4)提倡、支持技术先进的企业兼并、重组技术落后的企业,有效整合资源,较快实现落后企业的技术进步。鼓励、引导骨干企业在加强关键技术开发和技术集成的同时,通过市场化的外包分工和社会化协作,向中小企业扩散配套及零部件生产技术,形成各有特色、技术关联性强的产业链和产业集群。
(5)发挥大企业和企业集团集中科研力量攻关的优势,加强新产品、高档产品、换代产品和先进技术的研究开发,实现资金密集型的产品结构向技术密集型的产品结构转化,逐步形成高新技术占主导地位的技术结构和利润源泉,促进资金密集行业和企业向技术密集阶段过渡。
四、加快装备制造业的高新技术化步伐
振兴甘肃装备制造业的实质性目标是实现装备制造业的高技术化和高度信息化,依靠高技术优势和高端产品的生产能力,更快地增强装备制造业的经济实力,进而扩散、带动其他行业具备高端产品的生产能力,加快产业结构升级步伐,跨越式地提高甘肃在国内外地区分工和行业分工中的地位,为区域经济的科学化和高质量发展奠定基础。主要措施包括:
(1)制定和实行装备制造业高技术化和高度信息化发展规划。规划的基本目标是:“十一五”期间在石油化工设备、数控机床、发电及电器、电子及通信设备等行业形成高新技术制造和高档装备产品的初步优势;2015年前后基本实现传统制造企业向现代先进制造系统转变,建立起石油化工设备、数控机床、发电设备及电器、电子及通信设备、矿山及冶金设备、军工设备、汽车等有区域分工优势和市场竞争力的高技术装备制造产业群;2020年前后主要的装备制造行业及其骨干企业具备国内领先并接近世界先进水平的制造能力,装备制造业成为全省的高技术型支柱产业,基本实现全省装备制造业的高技术化和高度信息化。
(2)强力扶持发展高新技术装备制造项目,加快电子装备、数控机床、发电设备、军工等重点行业的高科技化步伐。支持兰石集团公司、兰州电机厂、天水星火机床有限公司、天水华天电子集团公司、天水长城开关厂、长风信息科技(集团)公司等一批引进、研发和推广先进装备制造技术的龙头企业进一步加强自主创新体系建设,同时引进先进的硬件设备和软件技术,重点对大型数控机床、电机、电工电器、石油化工机械、各类光学镜头、圆锥滚子轴承、矿山机械、真空获得与真空应用设备等产品的生产技术进行高技术改造,推广采用先进、适用的数控技术、工业机器人技术、柔性制造系统、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制技术、超精密超高速加工技术、企业信息化技术等高技术,优化、革新传统机械制造技术。加强与国外知名公司合作、联合,获得与世界同行业先进技术同步发展的能力,逐步实现先进制造技术由自主开发与技术引进相结合向自主开发主导型转变。
(3)积极研究、开发和试行“网络化制造系统”,为先进制造技术的大规模、大范围推广采用开拓道路。“网络化制造”是我国的制造工程专家在吸收国际先进制造系统模式的科学思想的同时,根据我国正处于向市场经济的过渡期间,需要政府行为对市场行为进行规范和引导的具体国情特点,创造性地提出的先进集成制造系统的一种战略模式,并在“十五”期间选择西南、西北、华东、东北等地区进行了较大范围的试点和示范。甘肃要适应装备制造业发展的新趋势,密切关注和吸收、借鉴国家进行网络化制造示范工程中的经验,积极创造条件,以全省、某一城市为单位或以石油化工设备、机床工具、风力发电等行业为单位,采用政府调控、产学研相结合的组织模式,在计算机网络(包括因特网和区域网)和数据库的支撑下,实施网络化制造的开发和示范工程,动态集成省内的企业、高校、研究院所及其制造资源和科技资源,形成一个包括网络化的制造信息系统、网络化的制造资源系统、虚拟仓库、网络化的销售系统、网络化的产品协同开发系统、虚拟供应链及其网络化的供应系统等在内的现代集成制造系统,在采用先进制造业技术和实行信息化管理等方面加快与国际市场接轨,取得成熟经验后在全省装备制造业和整个工业领域推广实施。通过开发和试行网络化制造系统,有效地支持企业的技术开发和经营活动,带动全省装备制造企业根据各自的实际建设各具特色的企业先进制造系统,综合应用计算机网络、数据库技术和先进制造技术,普遍应用工程设计信息化技术(包括计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE、优化设计、模拟仿真、虚拟设计、并行设计等),生产制造信息化技术(如计算机辅助工艺规划CAPP、计算机辅助装配、精密和超精密加工、计算机数字控制CNC、柔性制造系统FMS、检测监控系统等),经营管理信息化技术(包括决策支持系统DSS、数据挖掘技术DM、在线数据分析技术OLAP、专家系统ES、企业资源计划ERP、供应链管理SCM、企业流程重组BPR等),以及商务活动信息化、支撑环境信息化技术等,从整体上提高全省装备制造业和其他制造业的技术水平。