未来制造系列③ | 共享制造:如何优化制造资源配置和使用效率?
写在前面的话
首席研究员,新兴产业研究中心主任
研究领域:新兴产业研究、产业园区规划、量化分析
作者:唐丽珠
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共享制造是一种新型的制造资源配置方式,是共享经济在生产制造领域的应用创新。共享制造不仅包括制造资源的共享,还包括创新能力和服务能力的共享,具有实现供需高效配置、降低企业制造门槛、贯通供应链、融通大中小企业等效应特点。上海作为我国先进制造业高地,已形成一批有影响力的共享制造示范平台和项目,共享资源类别和行业覆盖面逐步拓展。但从实际应用推广来看,共享制造还存在一些痛点,亟需政府、企业、平台三方合力推进。
共享制造具备三大突出特征
2019年,国家工信部专门出台《关于加快培育共享制造新模式新业态促进制造业高质量发展的指导意见》,明确提出,共享制造是共享经济在生产制造领域的应用创新,是围绕生产制造各环节,运用共享理念将分散、闲置的生产资源集聚起来,弹性匹配、动态共享给需求方的新模式新业态。发展共享制造,是顺应新一代信息技术与制造业融合发展趋势、培育壮大新动能的必然要求,是优化资源配置、提升产出效率、促进制造业高质量发展的重要举措。
按照共享资源分类,共享制造包括制造资源共享、创新资源共享、服务资源共享三类。当前主要以制造资源共享为主,近几年也涌现出不少创新资源共享和服务资源共享的代表案例。
表1 共享制造的类别和代表案例
与传统制造模式相比,共享制造具备三个明显特征:
一是基于互联网,实现供需高效配置。共享制造具备互联网经济、平台经济、智能经济等基本属性,主要通过B2B互联网平台,应用大数据、云计算、人工智能等创新技术,深度整合分散化、多样化的制造资源,使制造业企业供需之间能够实现快速的智能化高效匹配,有效提升相关行业、区域制造资源的集聚和共享水平。
二是使用权分享,降低企业制造门槛。共享制造“拥有权”和“使用权”分离特征明显,大量中小企业可通过共享制造模式,以相对较低成本获得生产设备、研发设备等制造资源的使用价值,通过众包、外包的方式整合外部专业化服务资源,减少自身不必要的投入。基于使用权共享,共享制造极大降低了制造企业的研发、制造门槛和成本。
三是多主体协同,改变传统制造网络。共享制造将单一企业自主生产的制造模式转变为协同制造,改变了传统的生产制造网络。共享制造的主体既包括产业链上下游的大中小型制造企业,第三方平台型企业,还包括提供研发设计、物流仓储、金融等服务的生产性服务企业,以及创新能力强的高校、科研院所等,各方主体协同打造信息共享、资源协同、统筹调度的共享制造平台。
图1 宝象智慧供应链云平台子系统示意图(图源:中国物流软件网)
共享制造形成三种典型模式
按照共享制造平台或共享工厂发起主体,共享制造大致包括三种模式,其效应也存在一些差异:
模式一:第三方中介交易平台
这类共享平台一般由第三方互联网企业搭建,平台自身不拥有设备、厂房等制造资源,而是为供需双方提供对接渠道、安全保障与其他交易及衍生服务,包括需求在线发布、平台自动接单、订单工序分解、订单精准匹配、在线交易结算、安全保障机制、纠纷处理赔偿等一站式服务,如“云汉芯城Ickey”电子产业数字化云制造综合服务平台。除常规的交易撮合服务外,部分平台还发挥数智化作用,对企业生产线进行“柔性”改造,如江苏智云天工科技有限公司的“超级虚拟工厂”共享制造平台。
图2 云汉芯城—元器件一站式采购商城(图源:云汉芯城官网)
这种模式效应明显,一是高效盘活制造资源,有效减少资源闲置;二是实现供需直接对接、智能匹配,不仅减少了交易环节,也大幅降低交易成本;三是通过数智化技术提高制造业的柔性和适应性,加快产品的研发和生产速度。
模式二:大企业开放共享平台
指由产业集群的链主企业、大型制造企业搭建的共享平台,通过整合自身研发、制造、销售、金融等能力,为产业集群中小企业提供共享生态系统。具体包括两类:一类是由行业龙头企业建设的工业互联网平台,如航天科工打造的航天云网工业互联网平台、广州致景科技运营的基于纺织产业云上集群模式的共享制造平台等,另一类是近几年在推行的大企业开放创新中心。
这种模式具有两大效应:一是中小企业可以低成本共享对接大企业各类资源,降低研发制造门槛,更便捷地进入大企业的供应链,推动大中小企业深度融通;二是大企业通过共享制造平台,拓展延伸“核心设备+增值服务”价值链,实现企业向“制造+服务”升级,更好地赋能广大中小企业。
模式三:中小企业共享工厂
一般由产业链上游的单个企业发起或众多中小企业联合发起,围绕产业集群的共性制造环节建设共享工厂,集中配置通用性强、购置成本高的生产设备,提供样品试制等服务,为上下游产业实现集约化配置。上海五同同步带共享工厂,江苏面向纤维材料创新服务及共享制造项目均属于该模式。
这种模式从总体上减少重复投入、解决局部资源短缺问题,引领带动产业链内部、产业链与产业链之间协同发展、链式集聚,更好地满足产业集群的共性制造需求。
图3 上海五同同步带共享工厂研发中心(图源:上海市经信委公众号)
共享制造未来潜力空间巨大
(一)制造业将成为共享经济“主战场”
国家信息中心报告数据显示,2017-2022年,中国共享制造(生产能力)的交易额从4170亿元提升至12548亿元,在共享经济7个领域中稳居第二位,仅次于生活服务共享,占共享经济交易总额的比重从20.1%提升到32.7%;共享制造交易额年均增速高达24.6%,增幅比共享经济的平均增速(13.0%)高出11.6%,在7个领域中仅次于知识技能共享(28.3%),远高于生活服务共享(7.5%)。随着制造业数智化基础进一步夯实,叠加制造龙头企业的开放共享意识增强、共享制造生态不断完善、商业模式更加成熟等因素影响,预计未来共享制造交易规模将持续扩大,持续激发未来制造活力、创新制造网络体系。
图4 2017-2022年中国共享制造交易规模及占共享经济总额比重变化(亿元,%)
(二)共享制造类别+行业+区域覆盖面持续扩大
随着共享制造的深入实践发展,共享资源类别、行业领域、区域范围持续拓展,将进一步扩大共享制造的覆盖面,助力制造业高质量发展。一是共享资源从制造向研发和服务拓展。当前共享制造以生产设备、产线等制造能力共享为重点,但在开放式的创新经济时代,研发服务、科研仪器等创新能力共享以及工业设计、检验检测、物流仓储等服务能力共享将加快发展,拓展共享制造的环节和类别。二是共享制造行业领域覆盖面持续拓宽。当前,机械加工、电子制造、纺织服装、电气设备、生物医药、新材料、机器人等行业涌现出一批典型共享制造平台,提高生产效率和潜力。随着共享生态的持续完善,制造业各行各业或将形成“业业有平台”的局面。三是“三跨”共享平台从更大范围赋能制造发展。随着跨界龙头大企业和互联网科技企业的加入,跨行业跨领域跨区域的综合型共享制造平台快速崛起,这类平台打破了垂直行业和区域范围限定,将助力更多企业转向“智能制造、协同制造、云制造”。
(三)数字技术拓展延伸共享平台服务价值
一方面,在物联网、区块链、AI、大数据等新技术的应用赋能下,共享平台将推动各类制造资源、创新资源以及服务资源的高度开放和高度集聚,实现生产制造全流程的能力共享和协同,持续推动平台功能完善、优化模块运行效率,加速产业链供应链创新链的高效协同发展。另一方面,共享平台通过人工智能算法评估供应商的资质、信用、价格和能力,通过云计算智能推荐排程方案,使生产排程透明化,通过区块链推进全流程管控与溯源,大幅度提高集群产能与需求匹配的能力。平台还衍生出金融服务、保险服务、安全预警、设备后市场服务等增值服务,强化对中小企业的吸引力和集聚力。
上海在共享制造的示范实践
共享制造是服务型制造的重要模式。上海是我国先进制造业高地,发展共享制造既有产业互联网大平台、产业集群大中型企业的支撑,也因完备的产业链存在巨大的市场需求,具备得天独厚的优势条件。上海共享制造发展具有如下特点:
(一)形成一批有影响力的示范平台和项目
截至2023年,工信部共公布了32个示范平台(共享制造类)和47个共享制造示范项目,其中上海入选3个共享制造平台,包括被誉为“电子元器件的京东”的云汉芯城、中国数智化产业供应链服务引领者泓明供应链服务平台等;入选4个共享制造示范项目,包括国内同步带领域龙头领军企业五同同步带打造的共享工厂,国内最早成立的独立汽车设计公司之一龙创打造的自动驾驶共享项目等。入选总数在全国各省市中仅次于广东省和辽宁省(均为9个),排在第三;在各城市中排在全国第一。除了国家级共享制造示范平台项目外,上海每年评选的服务型制造示范项目中有不少都具有共享制造的属性,同时大量的产业互联网平台、大企业开放创新中心等也属于广义范围的共享制造平台。
图5 共享制造示范平台及示范项目排名前十省市情况(亿元,%)
数据资源:根据国家工信部近几年公布的共享制造示范平台及示范项目数进行梳理
(二)共享资源类别和行业覆盖面逐步拓展
基于上海扎实的制造能力、领先的创新实力和专业服务能力,上海共享制造资源不仅限于生产制造,还涵盖了研发创新、专业服务等多环节全链条,如依科汽车环保共享技术服务平台主要提供汽车环保领域技术共享服务,泓明供应链提供集成电路、大医疗等领域订关仓运配修全链路一体化产业供应链服务。部分共享平台项目还可提供全流程服务,如云汉芯城不仅提供电子器件采购服务,还提供从产品原型到批量生产的全流程制造服务;五同同步带提供同步带生产能力共享、技术研发共享以及检测服务;国兴农面向农业设施装备研发与智能控制的共享制造项目涵盖智能制造、技术设计、精密装配到检验检测多环节服务。
(三)
共享制造发起主体呈现多元化上海共享制造发起主体主要包括三类:一是产业互联网平台。上海产业电商交易额占全国18.9%,云汉芯城、震坤行工业超市等一批标志性产业互联网平台发展壮大,这类平台主要提供制造资源的供需对接服务,有助于提高资源的利用效率。二是行业领军大企业。上海拥有一批本土制造业领军企业,集聚一大批外资制造业企业和外资研发中心,这些大企业牵头搭建的共享平台可以充分调动上下游企业的参与性,大企业开放创新中心就是典型代表。截至2023年底,浦东大企业开放创新中心企业已达90家,生态赋能超1100次,赋能超3000家伙伴企业。三是位于产业链上游的专精特新企业。上海集聚一大批专精特新和隐形冠军中小企业,这些企业往往处于产业链的关键环节,如研发设计、核心零部件等,也是共享项目的重要发起方,如五同同步带共享工厂、龙创汽车自动驾驶共享制造项目。
三方合力,让“共享”更好赋能上海未来制造
共享制造作为制造业的新模式新业态,是未来制造的重要发展领域,但从共享制造的应用推广和实际效应来看,共享制造还存在一些痛点,如部分制造资源仍闲置、利用效率低,共享平台价值有待进一步挖掘,共享产业网络生态以及支持政策有待完善等。下一阶段,上海要进一步形成政府、企业、平台三方合力,从拓展应用范围、创新技术赋能、完善产业生态、加大政策支持等方面着手,推动共享制造发展。
(一)扩大共享制造应用范围
1、积极搭建垂直行业共享制造平台。围绕上海正在建设的“(2+2)+(3+6)+(4+5)”现代化产业体系,鼓励龙头领军企业、专精特新企业针对通用性强、购置成本高的生产设备,探索更多服务模式,分行业打造一批共享工厂、共享平台,实现“业业有平台”的共享目标。
2、鼓励企业建设“三跨”共享平台。引导多元化经营的大型制造业企业、产业互联网平台建设跨行业跨领域跨区域“三跨”共享平台,推动产业互联网平台扩品增量、全链赋能,进一步扩大共享制造覆盖范围。
(二)鼓励共享平台应用创新技术
1、完善共享制造数字新基建。加快共享制造平台、共享工厂人工智能、物联网、云计算等数字新基建建设,推进共享平台及参与企业接口标准的统一和生产制造设备的智能化改造,让更多设备、数据上云上平台,放大共享效应。利用优化算法配置生产和运作管理,合理调度利用资源。
2、探索新技术的创新应用。支持共享平台研发应用产业元宇宙、大模型、增强现实等未来技术,探索更多的创新应用场景。如支持平台引入垂类大模型等技术赋能供需精准匹配,运用区块链技术强化共享制造的信任基础,推进全流程管控与溯源。
(三)优化完善共享制造生态
1、完善资源共享机制。创新激励机制、利益分配机制与资源调配机制,鼓励企业、高校院所、科研机构等推动制造资源和创新资源的共享,鼓励企业在保证安全的前提下适度开放工业数据,推进工业大数据的汇集和共享。完善资源共享过程中的知识产权保护机制,引导企业构建重点制造领域、关键核心技术的“商标池”“专利池”。
2、优化平台信用体系。加快构建平台供需双方分级分类信用评价体系,完善企业征信查询、企业质量保证能力认证、企业履约能力评价等服务。加强各共享制造平台与市级信用信息平台的协同,监督平台企业签订信誉保证协议,保障平台交易的安全与高效运行。
3、率先构建相关标准体系。围绕非标产品标准化、生产流程标准化等领域,鼓励产业联盟和平台企业率先在全国构建共享制造标准体系,明确产品属性和生产工艺要求,支持开展标准的试验、验证、开发和推广工作。积极参与共享制造国际标准研制,提升上海在共享制造领域的国际影响力。
(四)加大政策支持力度
1、强化有关政策支持。强化税收优惠、金融信贷、科创奖励等方面的政策支持,鼓励企业搭建各类共享制造平台。对共享制造领域发展势头迅猛、影响力较大的平台型企业采取“一事一议”方式给予支持。将符合条件的共享制造相关产品和服务纳入政府采购目录,鼓励社会资本进入共享制造领域。
2、完善共享制造监管体系。持续创新监管理念和方式,建立健全适合共享制造新业态的监管体系,破除制造业企业进入服务业领域的隐性壁垒。