数智化技术助力制造业绿色发展

刘朝

【关键词】制造业 绿色化 数智化 转型发展 【中图分类号】F426 【文献标识码】A

习近平总书记向世界做出了中国力争要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的庄严承诺，党的二十大报告也明确指出要“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”，彰显出我国走绿色发展之路的信心和决心。制造业是国民经济的基础和支柱产业，摆脱传统高污染高能耗发展模式，实现绿色发展，不仅是实现高质量发展目标，促进中国制造业迈向国际产业链中高端，实现由制造大国向制造强国转变的必然选择，更是基于可持续发展理念，符合生态文明建设要求，实现碳达峰碳中和“双碳”目标的最佳方案。

制造业绿色发展的现状与挑战

1990年中国制造业增加值仅占全球的3%，2021年已上升至近30%。目前在世界500多种主要工业产品中，我国有220多种工业产品产量位列全球第一。自2010年以来，中国制造业总产值已连续12年位居世界第一。然而，我国制造业在取得显著成就的同时，仍没有摆脱高能耗、高排放、低效率的粗放式发展模式。中国制造业的碳排放与能源消费自2000年以来快速上升，目前正处于高位平台期。中国早期制造业大多承接欧美淘汰的落后产能，且往往片面追求发展速度，忽视了生态环境影响，导致矿产资源枯竭、环境污染加剧和空气质量恶化等问题，给中国的资源环境带来巨大压力，同时也造成了巨额的经济成本。根据耶鲁大学发布的全球环境绩效指数（EPI），中国的综合得分为74.12，在180个国家中排名第177位，而世界银行和国务院发展研究中心合作完成的《中国污染成本报告》?示，中国每年因资源浪费和环境污染造成的经济损失在1000亿到3000亿美元。中国正处于经济转型和产业升级的关键时期，推动绿色发展已经迫在眉睫。

绿色是制造业高质量发展的底色，推动绿色发展是提升我国制造业竞争力的必然途径。2011年国务院颁布的《中国制造2025》中就已经提出要全面推行绿色制造。2016年，绿色发展理念作为五大新发展理念之一被写入“十三五”规划。2021年11月，工信部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》中指出：“统筹发展与绿色低碳转型，深入实施绿色制造。”在党的二十大报告中，习近平总书记更是明确提出要推进制造业“高端化、智能化和绿色化”发展，为制造业绿色发展提出了新要求，为制造业绿色发展指明了方向。回顾过去十年，中国制造业绿色发展正稳步推进，在能源消费绿色转型、资源高效循环利用、绿色制造体系完善等方面取得了突出成就。

然而，目前绿色发展成效并不稳固，正处在爬坡过坎的关键时期。在更加严峻的资源环境约束下，我国制造业要顺利实现绿色发展仍存在一些制约和挑战，主要体现在宏观和微观两方面：从宏观层面上看，第一，能源和产业结构不合理。我国制造业能源结构仍然偏煤炭、石油等高排放高污染的化石能源，能源效率仍低于世界平均水平，高污染重工业比例过高而新型环保产业比例低。第二，技术和人才储备不足。我国制造业设备和技术过于陈旧，而绿色技术创新需要面临高额的成本和巨大的不确定性，大部分制造业企业迫于成本压力，缺乏绿色发展的动力，导致制造业绿色技术储备不足，难以满足日益迫切的绿色发展需求。第三，区域间协同发展困难。各企业地方政府通常只考虑本地区制造业的绿色发展，区域间缺乏必要的信息沟通，区域间实现一体化协同绿色发展难度较大。从微观层面上看，一是在产品设计上，样本试验成本较高，重复试验造成大量资源浪费。二是在产品制造生产上，传统制造业工艺通常是大规模批量化生产，且偏重于人力，难以做到生产的精细化、柔性化，残次品和废品率较高，容易导致原料浪费和过度排放。三是在产品使用和回收环节，由于缺乏对设备的实时监测造成粗放式能耗管理，难以充分挖掘设备减污降碳潜力；缺乏必要的废品回收指引和认证信息，导致资源回收利用渠道不畅，回收利用率低下。

数智化技术促进制造业绿色发展的机理

面对制造业迫切的绿色发展需求，数智化技术为制造业绿色发展提供了新思路。相较于传统技术，数智化技术本身科技含量高，且生态环境影响小，在提升企业生产效率，提升产品品质的同时能减少企业污染排放，促进企业绿色化转型。数智化技术促进制造业绿色化转型主要通过以下四条途径：

直接影响：数智化对制造业绿色发展的直接影响主要包括两个方面。一方面，数智化技术提升了企业的能源利用技术和生产工艺。数智化技术具有强大的渗透力，会对企业设计、制造、运输、回收等多个环节产生影响。数智化技术能够与原有绿色技术不断融合，推动绿色技术的智能化改造，催生绿色产品设计系统、绿色制造决策系统、绿色产品回收系统等数智化绿色生产平台，进而提高企业生产效率和能源效率，降低了企业生产过程中的能耗和排放。另一方面，数智化技术有助于企业能源管理体系优化。基于大数据、物联网等数智化技术，企业可建立数智化能源管理平台，促进多个能源系统的有序配置、互联和协调调度，从而实现能源管理的自控制、自适应和自优化，进而提高能源系统的整体效率，降低能源消耗和污染排放。

技术效应：数字化的技术进步效应主要包括以下三个方面：第一，数智化技术本身是重大技术进步，有助于改善企业工艺流程。一方面，数智化技术可以有效提高企业生产设备的智能化水平，使企业更多设备具有精确控制、自适应自管理的能力，同时实现不同生产设备之间的实时通信和协作，缩短制造时间，提升生产效率，从而减少资源消耗和污染物排放，促进绿色集约高效生产。另一方面，数智化技术有助于企业实现污染物处理设备的转型升级，促使安装更为安全高效的污染物处理设备，从而减少有毒有害和高污染废弃物排放。第二，数智化技术能加速企业绿色技术创新。数智化技术作为一种创新要素，能与其他生产要素进行渗透组合，激发企业进行绿色技术创新动力，丰富企业绿色技术储备，从而增加产品绿色技术密集度，取代传统的资源密集型产品，减少资源和能源消耗，促进企业绿色发展。第三，数智化技术能产生技术溢出效应。数智化技术由于使用了数据等生产要素和网络等通讯手段，能突破时间和空间的限制，促进信息传播和交流，提升了企业信息处理的能力，因此相较于传统技术，其扩散能力更强，规模化普及更快，可以快速传播到其他地区，从而产生技术溢出效应，使得邻近区域的制造业企业也装备上更绿色环保的智能化技术，促进区域制造业整体协同绿色发展。

人力资本效应：数智化技术是促进人力资本积累的重要手段，能通过人力资本影响企业绿色发展。第一，数智化技术降低了知识获取的难度，从而降低了新知识新技术的学习成本，能加速企业内部绿色知识的积累和吸收，使员工能快速掌握新兴的绿色技术并将其运用到企业生产中，从而使企业有更多掌握绿色技术、具备绿色发展理念的高素质人才，提升了企业人力资本的数量和质量，能更好满足绿色发展对高素质人才的需求。第二，数智化技术能促进企业形成鼓励创新的文化氛围，有利于企业打破过去的粗放式发展思想，树立绿色发展的新理念，制定更加绿色的生产制度和工艺规范文件。第三，数智化技术能帮助企业更有效地获取政府发布的有关绿色发展的政策信息，加强政企协作，共同促进企业实现绿色发展。

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