楊軼雯 田貴生
【基金項目】2024年度河南省軟科學研究計劃項目“河南省數(shù)字經(jīng)濟與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟深度融合的邏輯機理及實現(xiàn)路徑研究”(項目編號:242400410200);河南省精品在線開放課程及線上一流本科課程《國際貿(mào)易理論與實務(wù)》、鄭州西亞斯學院重點學科“國際貿(mào)易學”、重點課程及課程思政示范課《國際貿(mào)易實務(wù)》建設(shè)項目階段性成果;河南省新一輪重點學科應用經(jīng)濟學建設(shè)點項目階段性成果。
【作者簡介】楊軼雯(1982-),女,河南南陽人,副教授,研究方向:數(shù)字經(jīng)濟與數(shù)字貿(mào)易。
【摘? 要】全球氣候變化、資源枯竭、生態(tài)系統(tǒng)退化等環(huán)境問題日益嚴峻,制造業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型對全球可持續(xù)發(fā)展具有重要影響,實現(xiàn)制造業(yè)綠色發(fā)展是我國建設(shè)成為制造強國的重要戰(zhàn)略舉措。數(shù)字經(jīng)濟作為新時代經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動力量,通過大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù),賦能制造業(yè)綠色發(fā)展,可推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。論文從中國制造業(yè)的現(xiàn)狀出發(fā),概述數(shù)字經(jīng)濟對推動制造業(yè)綠色發(fā)展的作用機制,探討面臨的挑戰(zhàn),并提出相應路徑,旨在促進中國制造業(yè)在全球范圍內(nèi)保持創(chuàng)新優(yōu)勢,同時實現(xiàn)綠色、高效、可持續(xù)的發(fā)展目標。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字經(jīng)濟;制造業(yè);綠色發(fā)展
【中圖分類號】F49;F424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069(2024)03-0158-03
1 引言
實現(xiàn)制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展,是助力工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳達峰碳中和目標的必由之路,也是建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。數(shù)字經(jīng)濟作為一種新興經(jīng)濟形態(tài),以其獨特優(yōu)勢為制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了前所未有的可能性和動力。數(shù)字技術(shù)如大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等,正在深刻改變制造業(yè)的生產(chǎn)方式、管理模式和業(yè)務(wù)流程。這些技術(shù)的應用有助于提高資源利用效率,減少能源消耗和排放,從而推動制造業(yè)向綠色、低碳方向發(fā)展。本文通過分析數(shù)字經(jīng)濟推動制造業(yè)綠色發(fā)展的作用機制及在實際操作中面臨的挑戰(zhàn),旨在探索數(shù)字經(jīng)濟賦能制造業(yè)綠色發(fā)展的路徑。本文在理論上有助于豐富和發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟與綠色制造領(lǐng)域的學術(shù)研究;實踐上可為政府部門制定相關(guān)政策、企業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型提供參考。
2 中國制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
2.1 總體規(guī)模保持全球領(lǐng)先地位
2023年制造業(yè)規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增長5.0%,總體規(guī)模連續(xù)14年保持全球第一。具體到各個細分行業(yè),如汽車制造業(yè)同比增長達到20%,電氣機械和器材制造業(yè)增長了10.1%,表明這些領(lǐng)域的快速發(fā)展。此外,汽車出口量達到491萬輛,同比增長57.9%,首次躍居全球第一,顯示了中國制造業(yè)的強勁增長勢頭和在全球市場上的重要地位。
2.2 高技術(shù)制造業(yè)繼續(xù)穩(wěn)定增長
2023年高技術(shù)制造業(yè)投資增長了10.3%,明顯快于全部投資的增長速度。在高技術(shù)制造業(yè)中,特別是航空、航天器及設(shè)備制造業(yè),計算機及辦公設(shè)備制造業(yè),電子及通信設(shè)備制造業(yè)的投資分別實現(xiàn)了顯著增長。這些數(shù)據(jù)表明,中國高技術(shù)制造業(yè)在國內(nèi)經(jīng)濟中的比重正逐步提升,反映出制造業(yè)正在向更先進技術(shù)水平和更高價值鏈方向發(fā)展。
2.3 綠色新能源產(chǎn)品成為新增長點
在“雙碳”目標下,新能源產(chǎn)品市場呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。2023年新能源汽車、太陽能電池、汽車用鋰離子動力電池“新三樣”相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量較快增長,比2022年分別增長30.3%、54.0%、22.8%,水輪發(fā)電機組、風力發(fā)電機組、充電樁等綠色能源相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)保持高速,產(chǎn)量分別增長35.3%、28.7%、36.9%。全國水電、風電和太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模再創(chuàng)新高,超過14億千瓦,占比過半。水電、核電、風電和太陽能發(fā)電等清潔能源發(fā)電量為2.7萬億千瓦時,比2022年增長3.1%。
3 數(shù)字經(jīng)濟推動制造業(yè)綠色發(fā)展的作用機制
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度看,數(shù)字經(jīng)濟本身就是一種低碳循環(huán)經(jīng)濟,與“雙碳”戰(zhàn)略的目標相契合。數(shù)字經(jīng)濟以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。在全球范圍內(nèi)推進綠色發(fā)展的大背景下,數(shù)字經(jīng)濟作為新時代的產(chǎn)物,為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了轉(zhuǎn)型升級的新機遇。中國作為一個制造大國,正經(jīng)歷由數(shù)字化驅(qū)動的工業(yè)革新,其中數(shù)字經(jīng)濟在產(chǎn)品設(shè)計、工廠生產(chǎn)、上下游供應鏈以及產(chǎn)品使用與回收4個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的融入,正推動制造業(yè)朝著更加綠色、高效、智能方向發(fā)展。
3.1 推動產(chǎn)品設(shè)計的綠色化
數(shù)字仿真和建模技術(shù)的應用允許設(shè)計師和工程師在不需實際制造物理原型的情況下,對產(chǎn)品設(shè)計進行全面評估。不僅可針對設(shè)計的每個方面進行細節(jié)調(diào)整,包括材料選擇、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及產(chǎn)品的整體環(huán)境影響,確保最終產(chǎn)品在生態(tài)效率和性能方面的優(yōu)化,而且可顯著減少因試錯導致的物質(zhì)浪費和能源消耗。例如,特斯拉在開發(fā)新車型時,廣泛使用數(shù)字仿真技術(shù)來測試車輛性能,包括其耗能和安全性,以減少物理測試的需求,節(jié)省大量資源。生態(tài)設(shè)計原則的核心在于整個產(chǎn)品生命周期的可持續(xù)性,從原材料的采集、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品使用,直至最終的廢棄和回收。該原則要求設(shè)計師在設(shè)計階段就考慮到產(chǎn)品的可回收性、維修性和升級可能性,以及如何減少在生產(chǎn)和使用過程中的能源消耗。利用大數(shù)據(jù)和AI可以幫助企業(yè)在設(shè)計階段就預測產(chǎn)品的環(huán)境足跡,從而作出更加負責任的設(shè)計決策。例如,IKEA公司通過應用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)挑選環(huán)保材料,并優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,使得產(chǎn)品易于拆解、回收和再利用,有效減少了包裝和廢棄物的產(chǎn)生,展示了如何在設(shè)計階段就融入綠色理念。
3.2 推動生產(chǎn)的綠色化
智能制造系統(tǒng)的核心在于使用先進的信息技術(shù)和自動化技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程的高效和靈活性。這包括使用傳感器、機器學習算法和實時數(shù)據(jù)分析來監(jiān)控生產(chǎn)線的運行狀態(tài),及時調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)以優(yōu)化能源和材料使用效率。這種方法不僅能夠降低生產(chǎn)成本,還有助于減少環(huán)境污染和資源浪費。例如,西門子的數(shù)字化工廠解決方案通過智能系統(tǒng)監(jiān)控生產(chǎn)線,優(yōu)化能源使用,減少浪費。清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用旨在減少生產(chǎn)過程中的廢物產(chǎn)生和排放。這包括采用更加環(huán)保的生產(chǎn)方法和材料,以及實施廢物回收和再利用策略。數(shù)字技術(shù)在此過程中起到關(guān)鍵作用,通過精確監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程中的能源使用和廢物排放,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更加清潔、高效的生產(chǎn)模式。例如,寶鋼集團通過部署高效的煙氣處理系統(tǒng)和在線監(jiān)測設(shè)備,大幅降低了其生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響。
3.3 推動供應鏈的綠色化
使用區(qū)塊鏈技術(shù)可以確保供應鏈中信息的透明度和不可篡改性,從而增強了對供應鏈各環(huán)節(jié)的監(jiān)管能力,包括原材料的采購、生產(chǎn)過程的環(huán)境標準,以及產(chǎn)品的運輸和分銷。這有助于企業(yè)和消費者確保產(chǎn)品的可持續(xù)性,同時提高了對供應商的責任要求。例如,寶馬集團使用區(qū)塊鏈技術(shù)追蹤供應鏈中的可持續(xù)材料來源,確保其符合公司的環(huán)保和社會責任標準。通過大數(shù)據(jù)分析和AI技術(shù),企業(yè)可以更有效地管理其供應鏈,從而減少庫存成本和運輸過程中的碳排放。通過分析市場需求、物流網(wǎng)絡(luò)以及供應商性能等大量數(shù)據(jù),企業(yè)可以優(yōu)化生產(chǎn)計劃和物流路線,減少不必要的運輸和倉儲,進一步降低環(huán)境影響。例如,亞馬遜利用其高度優(yōu)化的物流網(wǎng)絡(luò),通過預測性物流和配送路線優(yōu)化,減少了運輸過程中的碳足跡。
3.4 推動產(chǎn)品使用與回收的綠色化
通過將智能技術(shù)集成到產(chǎn)品中,可以顯著提高產(chǎn)品的使用效率和壽命。這種智能化既適用于家電產(chǎn)品,也可擴展到各種消費品和工業(yè)產(chǎn)品中,如通過遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析優(yōu)化產(chǎn)品性能,減少能源消耗,并及時提醒用戶進行維護或升級,延長產(chǎn)品使用壽命。例如,智能家電如節(jié)能冰箱通過監(jiān)控和調(diào)整其運行模式,減少能源消耗。數(shù)字化平臺和應用程序可大大簡化產(chǎn)品回收和再利用的流程,通過在線平臺,消費者可以輕松地將舊產(chǎn)品送回制造商或?qū)iT的回收中心,而企業(yè)則可以通過高效的物流和處理系統(tǒng),將回收的材料重新投入生產(chǎn)過程。這種閉環(huán)回收機制不僅減少了資源的浪費,還促進了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。例如,蘋果公司利用專門的機器人拆解舊iPhone,回收和再利用寶貴材料,減少了廢物的產(chǎn)生。
4 數(shù)字經(jīng)濟賦能制造業(yè)綠色發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
4.1 政策法規(guī)滯后與監(jiān)管難度增加
在數(shù)字經(jīng)濟驅(qū)動下,制造業(yè)綠色發(fā)展面臨的政策法規(guī)滯后主要表現(xiàn)在對新興技術(shù)融合應用的監(jiān)管框架缺乏前瞻性和適應性。特別是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等技術(shù)在綠色制造過程中的應用,現(xiàn)有的法律體系未能及時更新以包容這些技術(shù)帶來的環(huán)境效益與潛在風險。此外,對于跨界技術(shù)的應用和多領(lǐng)域融合,缺少具體的操作指南和標準,使得企業(yè)在采用新技術(shù)推動綠色轉(zhuǎn)型時面臨法律風險和政策不確定性。例如,在智能制造與可再生能源結(jié)合的項目中,如何確保數(shù)據(jù)共享的同時保護知識產(chǎn)權(quán)和個人隱私,成為亟需解決的問題。從監(jiān)管難度增加的角度來看,數(shù)字經(jīng)濟下的制造業(yè)轉(zhuǎn)型引入了全球化的供應鏈管理和網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)模式,這不僅放大了監(jiān)管的范圍和深度,也提升了監(jiān)管的復雜性和技術(shù)要求。例如,全球化供應鏈中的環(huán)境標準一致性、跨境數(shù)據(jù)流的安全性和合規(guī)性監(jiān)管,以及在分布式生產(chǎn)系統(tǒng)中確保產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保標準的一致性等,都對傳統(tǒng)的監(jiān)管模式提出了挑戰(zhàn)。
4.2 數(shù)字鴻溝的存在與制造業(yè)綠色發(fā)展不平衡
數(shù)字經(jīng)濟助推制造業(yè)綠色發(fā)展的過程中,數(shù)字鴻溝的存在加劇了制造業(yè)發(fā)展的不平衡。這種數(shù)字鴻溝主要體現(xiàn)在不同地區(qū)或企業(yè)之間數(shù)字化技術(shù)水平、信息獲取能力和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的差異。發(fā)達地區(qū)或企業(yè)通常擁有先進的數(shù)字化技術(shù)和資源,能夠更好地應用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法實現(xiàn)綠色生產(chǎn),而欠發(fā)達地區(qū)或企業(yè)由于缺乏數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)能力,往往難以順利實施綠色轉(zhuǎn)型,加劇了制造業(yè)綠色發(fā)展的不平衡局面。這種不平衡不僅影響了各地區(qū)制造業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力,還可能加大地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的差距,因此需要通過加強數(shù)字技術(shù)普及、改善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加大政策支持和資金投入等措施,縮小數(shù)字鴻溝,推動制造業(yè)綠色發(fā)展實現(xiàn)更加均衡的局面。
4.3 數(shù)字化與綠色化技術(shù)難以整合
雖然數(shù)字化技術(shù)如大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能在理論上能顯著提升制造業(yè)能效和減少環(huán)境影響,但這些技術(shù)的有效整合與現(xiàn)有制造系統(tǒng)的兼容性卻是一個極大的挑戰(zhàn)。對于大多數(shù)中國制造企業(yè)而言,既需升級現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備,又要引入新的數(shù)字化技術(shù),這不僅涉及巨大的資金投入,還包括技術(shù)對接、系統(tǒng)兼容以及員工培訓等一系列問題,特別是對于缺乏足夠技術(shù)基礎(chǔ)和資金支持的中小型企業(yè)。
4.4 數(shù)據(jù)管理和分析難度大
隨著制造業(yè)數(shù)字化程度的提升,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長,包括生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)以及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等,大規(guī)模和多樣性使得數(shù)據(jù)管理變得異常復雜。同時,制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型迫切需要依賴數(shù)據(jù)分析來監(jiān)測和改進生產(chǎn)過程,優(yōu)化資源利用,減少能耗和廢物排放。然而,由于數(shù)據(jù)可能來自不同系統(tǒng)、部門,存在著格式不一致、缺失等情況,從而降低了數(shù)據(jù)分析的準確性和可信度,使得企業(yè)難以有效地利用這些數(shù)據(jù)來推動綠色化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
5 數(shù)字經(jīng)濟賦能制造業(yè)綠色發(fā)展的路徑
5.1 構(gòu)建動態(tài)政策更新機制,創(chuàng)新監(jiān)管方式
為應對數(shù)字經(jīng)濟賦能制造業(yè)綠色發(fā)展中遇到的政策法規(guī)滯后問題,政府和立法機構(gòu)需要加快法律法規(guī)的更新速度,特別是針對數(shù)字經(jīng)濟和綠色制造的交叉領(lǐng)域,制定和修訂相關(guān)政策,明確技術(shù)應用的法律邊界和環(huán)保要求。建立動態(tài)的政策更新機制,通過設(shè)立專門的技術(shù)評估和政策研究團隊,持續(xù)跟蹤技術(shù)發(fā)展趨勢,確保政策法規(guī)與技術(shù)進步同步。此外,鼓勵政府、企業(yè)和研究機構(gòu)之間的合作,共同參與綠色標準和技術(shù)規(guī)范的制定,以促進技術(shù)創(chuàng)新和綠色發(fā)展的有序融合。面對監(jiān)管難度的增加,監(jiān)管機構(gòu)需利用新興技術(shù)如大數(shù)據(jù)分析、區(qū)塊鏈和人工智能等工具,提升監(jiān)管的效率和透明度。這包括構(gòu)建數(shù)字化監(jiān)管平臺,實現(xiàn)對制造業(yè)環(huán)境影響的實時監(jiān)控和管理,以及提高對跨境數(shù)據(jù)流和供應鏈的監(jiān)管能力。國際合作在此過程中扮演關(guān)鍵角色,通過建立國際監(jiān)管框架和標準,促進信息共享,共同提升全球制造業(yè)的綠色發(fā)展水平。此外,增強監(jiān)管人員的專業(yè)培訓,使其能夠有效地應對新技術(shù)帶來的挑戰(zhàn),是確保監(jiān)管措施有效性的基礎(chǔ)。
5.2 縮小數(shù)字鴻溝,平衡區(qū)域制造業(yè)綠色發(fā)展
解決數(shù)字鴻溝導致的制造業(yè)綠色發(fā)展不平衡問題,需采取多方位策略。首先,政府應加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),特別是在偏遠和欠發(fā)達地區(qū),提升互聯(lián)網(wǎng)接入和數(shù)字技術(shù)的普及率;其次,政府制定鼓勵政策,如稅收優(yōu)惠和資金支持,以促進企業(yè)采用綠色和數(shù)字技術(shù);最后,加強跨行業(yè)和國際合作,分享最佳實踐和技術(shù)解決方案,可加速綠色制造技術(shù)的推廣和應用。通過這些綜合措施,可以逐步縮小數(shù)字鴻溝,推動制造業(yè)的均衡和可持續(xù)發(fā)展。
5.3 建立數(shù)字化綠色制造平臺,發(fā)展可持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)
通過行業(yè)協(xié)會建立數(shù)字化綠色制造平臺,制造企業(yè)可根據(jù)自身需求選擇適合的模塊,實現(xiàn)技術(shù)有機整合,從而降低技術(shù)融合的復雜性。借助該平臺可以提供數(shù)據(jù)標準化和接口兼容性,以確保不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換順暢。為應對創(chuàng)新與競爭挑戰(zhàn),中國制造業(yè)可積極發(fā)展可持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。這包括與高校、研究機構(gòu)和初創(chuàng)企業(yè)建立合作關(guān)系,共同推動綠色技術(shù)的研發(fā)和應用。此外,制造企業(yè)可建立開放創(chuàng)新文化,鼓勵員工提出創(chuàng)新想法,并將其轉(zhuǎn)化為實際創(chuàng)新項目。
5.4 構(gòu)建數(shù)據(jù)管理共享平臺,采用邊緣計算優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程
企業(yè)利用區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改性和透明性,構(gòu)建一個安全、可靠的數(shù)據(jù)管理和共享平臺。這樣不僅可以保障數(shù)據(jù)安全性和可信度,還能促進跨企業(yè)、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享,為綠色制造提供更加豐富、多元的數(shù)據(jù)支持。通過邊緣計算技術(shù)將數(shù)據(jù)處理任務(wù)分布在網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點,減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t,提高數(shù)據(jù)處理的效率。這對于實時監(jiān)控生產(chǎn)過程、及時發(fā)現(xiàn)和解決問題尤為重要,有助于提升制造業(yè)能效和資源利用率。研發(fā)專門針對綠色制造需求的智能算法,如能耗優(yōu)化算法、廢物最小化算法等。這些算法可以幫助企業(yè)在生產(chǎn)過程中自動調(diào)整參數(shù),實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置,降低能耗和排放。
5.5 明確綠色發(fā)展目標,改變管理方式
企業(yè)應以頂層設(shè)計和戰(zhàn)略規(guī)劃為起點,明確設(shè)定制造業(yè)綠色發(fā)展及數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標,將目標整合到企業(yè)使命和長期戰(zhàn)略中。領(lǐng)導需以行動示范承諾,并通過培訓與教育加強員工對綠色發(fā)展和數(shù)字化的理解與技能。
在管理上采取扁平和靈活的結(jié)構(gòu),建立跨部門合作機制,促進不同部門間的信息交流和資源共享。同時,采用高效的管理策略和數(shù)字化工具提升效率,構(gòu)建以成果為基礎(chǔ)的評估體系及激勵機制,鼓勵員工發(fā)揮創(chuàng)新思維,并積極參與綠色及數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
【參考文獻】
【1】陳素梅,李曉華.數(shù)字經(jīng)濟驅(qū)動制造業(yè)綠色發(fā)展的作用機理[J].企業(yè)經(jīng)濟,2022,41(12):140-150.
【2】吳劍輝,許志玉.數(shù)字經(jīng)濟驅(qū)動制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型:門檻效應與空間溢出效應[J].現(xiàn)代管理科學,2023(02):124-133.
【3】徐蒙.數(shù)字經(jīng)濟賦能綠色制造的作用機制與實現(xiàn)路徑[J].企業(yè)經(jīng)濟,2023,42(10):154-160.
【4】羅軍.數(shù)字化如何賦能制造業(yè)綠色發(fā)展[J].當代財經(jīng),2023(07):108-120.
【5】周茜.數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)綠色發(fā)展的影響與機制研究[J].南京社會科學,2023(11):67-78.