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| 光伏产业大脑建设模式初探 |
| 第730期 作者：□文/高云婕 刘 丹 时间：2024/6/1 11:17:40 浏览：57次 |
［提要］ 产业大脑促进生产要素提高、优化组织架构、智慧生产管理。本文阐述产业大脑发挥的功能，并分别介绍以地方政府主导、链主企业主导、一定区域内产业主导等三大模式。针对光伏产业大脑建设过程中出现的问题，提出“行业大脑+企业大脑”两级大脑，解决产业大脑建设方积极性不高的问题，借助数据脱敏解决企业担心的数据安全性，实现产业大脑企业端、产业端和政府端上下联动，并重点打造产业大脑五大应用场景，最后探索产业大脑专业服务提供商的实现路径，以推动光伏产业发展能力提升。
关键词：产业大脑；光伏；数实融合；产业链
基金项目：2023年扬州市科技计划项目软科学课题：“产业大脑建设模式初探：以扬州经济开发区光伏产业为例”；扬州市2023年度市级社科重点课题：“扬州光伏产业数实融合发展研究”（项目编号：2023YZD-053）
中图分类号：F272 文献标识码：A
收录日期：2023年9月18日
2020年以来，在“双碳”背景下，国家提出实施可再生能源替代行动，巩固可再生能源产业的核心竞争力。2022年，二十大报告提出，加快建设数字中国，加快发展数字经济，2023年，国务院印发的《数字化中国建设整体布局规划》再次明确要全面提升数字中国建设的整体性、系统性、协同性，促进数字经济和实体经济深度融合。
产业大脑即基于制造企业数字化、网络化、智能化需求，构建工业云平台，平台为用户提供数据采集、汇聚和分析等服务，是以工业互联网为支撑，以数据资源为核心，运用信息技术，综合产业链、供应链、创新链，融合企业侧、产业侧和政府侧，贯通生产端和消费端，针对不同场景，助力企业创新变革，产业生态优化、政府精准服务的信息化平台。光伏产业大脑就是将光伏产业链上下游的大数据汇总，全面打通信息和数据资源，全面建设数字光伏应用场景，数字经济将被应用到“产业大脑”、智能车间、智能工厂、智慧园区建设中。以“双碳”目标为背景，对产业大脑赋能产业高质量发展进行探讨，对加快产业高质量发展，利用数字技术为产业创新发展增智赋能具有重要意义。
一、产业大脑发挥的功能
数字信息时代，数据成为重要生产要素，构建“用数据说话、用数据决策、用数据管理”的管理模式，然而当前产业链上下游数据壁垒较为严重，以光伏产业为例，硅料、硅片、电池片等原材料供应企业、提供主要设备企业、物流企业存在多方数据流不足的问题。
依托产业大脑，建立产业链数据信息，通过实时监测上游原材料供应情况和下游产品需求状况，精准控制企业库存，减少囤货成本和空间，将数字技术贯通于生产、分配、流通、消费和服务中；依托产业大脑，建立企业质量监察数据信息，记录每一条生产线的产品信息，下游客户定制不同产品，需调节不同的技术参数，将产生的质量数据信息予以记录、反馈；依托产业大脑，建立政府侧产业发展动态数据信息，建立“产业链-供应链-创新链-价值链-要素链”为一体的产业系统，掌握地方企业发展最新动态、预测企业发展趋势、进行政策导向，减少产能过剩，从宏观上调控和优化地方产业发展。
二、国内产业大脑发展模式
目前，全国各地产业大脑主要有三种模式：一是地方政府主导模式；二是链主企业主导模式；三是一定区域内产业主导模式。对以上先进产业大脑模式的研究，有助于探索光伏产业的产业大脑发展新模式。
（一）地方政府主导模式，以财政经费为主，在一定区域内行业产业大脑平台唯一，行业影响较强，市场化程度较低。该模式以政府为主导、企业为主体、市场为导向、产业链共建，贯通政府侧和企业侧，汇聚和分析产业相关数据，由政府部门根据数据监测产业运行、预判风险、制定政策。
（二）以浙江丽水合成革产业为例的链主企业主导模式，资金以企业自筹为主，一个行业可能会存在多个产业大脑平台，行业影响较强，市场化程度较高。该种模式充分发挥行业龙头企业的品牌影响力，强化龙头企业引领和示范作用，推动龙头企业与中小企业更加紧密地对接。由龙头企业提供公共技术、研发服务以降低中小企业研发成本，借助龙头企业品牌和信用以降低中小企业的融资难、融资贵问题，依托龙头企业的供应链采集平台，采用类似团购的模式以降低中小企业原材料采购成本高、供应不及时的问题，有效提升该产业链的核心竞争力。
（三）以浙江宁波北仑凌峰社区压铸磨具产业为例的一定区域内产业主导模式，为中小企业特色产业集群，产业集群有明显特色优势，有较强核心竞争力。在构建数字化改造后，进一步构建产业大脑，可以实现行业信息共建共享、拓展产业信息资源、加快全产业链不断完善、降低上下游企业采购成本、提高订单交付率、提升产品合格率、减少管理人员。目前，该模式资金以运营单位自筹为主，存在跨行业产业大脑平台，行业影响较低，市场化程度中等。
三、光伏产业建设产业大脑面临的问题
（一）光伏产业建设方积极性不够高。目前配套支撑政策体系比较薄弱，产业大脑的发展规划尚未完善，各类光伏产业建设方积极性不够高。
（二）光伏企业对数据共享问题比较敏感。光伏企业技术上更新速度较快，在数据共享过程中的安全问题较为敏感，甚至比较抵触，尤其是实时性较强的数据。
（三）产业大脑缺乏应用场景。当前产业大脑的使用多限于数据流，缺乏应用场景，光伏企业参与主体对产业大脑认知不足，降低了产业大脑的影响力。
四、光伏产业应用产业大脑的建议
（一）引导企业建立产业大脑的积极性。政府建立健全体系机制、完善建设规划和配套服务体系，有针对性地进行宏观调控，通过政策补贴产业大脑建设，探索光伏产业大脑建设新模式，在地方政府主导下，优化链主企业或一定区域内产业为主导的模式，增强企业的积极性。目前，产业大脑的研究与建设整体处于初级阶段，实践路径尚需积极探索，一步到位的确定产业大脑的建设几乎不太可能，因此本研究创造性地提出产业大脑包含“企业大脑+行业大脑”两级大脑，建设过程中，分层次分阶段逐步推进，以光伏产业大脑为例，在地方政府的主导下，建立基于光伏产业链的产业大脑，首先确立统一的数据标准，以便建成后的产业大脑数据互联互通。鼓励本行业龙头企业为先导，建立企业大脑，由于企业大脑本质上是龙头企业融合产业链上下游资源的信息平台，包括了上下游供应链、专业咨询、金融、物流信息、人力资源等服务，是龙头企业实现数字化升级的必要工作，因此在政策适当引导下，龙头企业有较为积极的参与度。
行业大脑则由地方政府为主导，将各企业大脑互联互通，是企业大脑的“大脑”。龙头企业建立企业大脑有一定的积极性，而行业大脑在建设过程中有一定的难度，企业不愿将自身的数据接入至行业大脑。因此，首先要提高龙头企业在该行业大脑的建设过程中的价值感，提升行业大脑对该企业的实际获利；其次要明确行业大脑的建设边界，让企业有选择地提供数据，并承诺数据只在行业大脑内部流通，减少企业的后顾之忧；最后要加大行业大脑内部企业之间的合作交流，一致对外，形成行业大脑内部的企业强强合作，提升整体对外竞争力。
综上所述，在同一数据标准的前提下，龙头企业响应度较快，企业大脑建设周期较短，而行业大脑建设有一定难度，建设周期较长。因此，倡导龙头企业率先建设企业大脑，逐步与行业大脑互通，最终形成光伏产业链的产业大脑系统。
（二）解决企业担心的数据安全性问题。明确数据大脑中光伏行业的数据边界，引导和支持企业建立健全数据脱敏工作，过滤企业生产经营过程中的敏感数据，解决光伏企业担心的数据安全性问题。产业大脑建设过程中，企业积极性不高的一个重要原因就是数据安全性问题，让企业把所有数据信息全部汇集到行业大脑上，企业从自身安全性和利益考虑不愿意将数据公开。同时，若企业提供的数据信息过多，全部保存在服务器上，数据并不能得到有效地利用，因此进入行业大脑的数据应当及时分类，及时整理，并及时清理无效数据，确保“大脑”数据的有效性。
产业大脑中数据丰富，涉及到行业内部不少商业秘密，因此产业大脑在建立之日起，就应树立正确的数据安全意识，引导企业厘清数据责任主体，完善数据的管理工作，实施常态化监督等，加强网络安全威胁测试、提高防御能力，提升网络安全应急处理能力，保证产业大脑网络安全。
企业输送的数据，应第一时间进行数据脱敏，确保企业经营的安全性。建立健全数据敏感清单、脱敏操作规范以及数据脱敏的监督机制，加强数据脱敏的技术保障，是建立产业大脑的基本保障，解决企业的后顾之忧。
（三）实现企业端、产业端、政府端各端口上下联动。企业端通过产业大脑平台，将数据上传至后台；产业端通过产业大脑整合企业数据，打通产业上下游；政府端通过产业大脑获取产业数据，智能分析行业需求和短板，有针对性地制定宏观政策进行调控，实现产业大脑各端口上下联动。企业端涉及到智能工厂、产业升级、原材料低成本采购、人才技术市场需求信息、绿色融资渠道等；而产业端主要从行业角度关注新技术、新工艺、国内外政策、上下游供应链和统一行业标准化等，政府端是根据光伏产业的整体走向制定政策进行宏观调控，提供信息咨询和引导，同时避免产业端被少数头部企业操控。实现企业、产业、政府三方联动，促进数实融合的可持续发展。
以市场需求为导向，解决企业和产业的实际问题为目的，根据海量数据分析，研判企业需求，尤其是各类企业在数字化转型过程中转型需求，驱动企业流程自动化和业务优化升级，从而制定各类企业的个性化数字转型解决方案，使更多的企业在数字化转型中广泛受益。同时，根据数据判断市场趋势，政府侧及时精准治理、颁布惠企政策。产业大脑发挥行业精准发展需求，帮助政府准确掌握行业难点痛点和发展瓶颈，从而优化产业结构，提升产业治理能力。
（四）实现光伏产业大脑应用场景。针对当前产业大脑多为数据流，实现光伏产业大脑五大应用场景，包括数字化平台建设提高光伏企业生产效率、“产业大脑+未来工厂”的融合发展、绿色金融拓宽融资渠道、建立大宗原材料的供应链采集平台、构建光伏全产业链的生态服务平台。
1、数字化平台建设提高光伏企业生产效率。通过数字化的智能手段降低光伏企业生产过程中的能耗问题，节能减排。光伏企业传统产线需要人工添加浆料和化学物品等辅材，智能产线辅材自动添加，更加精准地控制各项工艺参数，使得辅材的使用量处于理想水平，降低了辅材成本；传统产线上，太阳能电池制造过程中会产生破片、方阻异常片、色差片、低效片等不良产品，智能产线上所用工艺使用自动控制，提高了参数精度，大大降低了不良产品率；光伏产业工序较多，传统产线上，每一道工序完成后，为确保产品质量，都需要进行人工抽检，产生较长的等待时间，产品平均停料时间为4.5时/天。智能产线可以实现所有产品在线全检，平均停料时长约为0.5时/天，大幅度缩短了停料时间，产能增大，生产效率提高；光伏制造业技术更新换代速度快，工艺技术研制频率高，技术研制包括调研论证、工艺设计与试验、样品实验、批量测试和移交生产等，与传统产线相比，智能产线可以实时监控、随时调整工艺参数，为研发过程中的实验数据分析提供了便利，使整个研发周期缩短。
2、打造光伏产业的“产业大脑+未来工厂”融合发展模式。“未来工厂”是指以数字化车间和智能工厂为主体，实现数字化转型、智能化改造，高效、协同、创新、绿色的新型现代化工厂。光伏“未来工厂”主要包括装备智能化升级、车间物流自动化、工业互联网网络技术三大部分。装备的智能升级主要包括各类传感器跟踪技术、无人值守的上下料系统和MES数字管理系统；物流自动化主要包括工艺机器人和AGV小车等；工业互联网网络技术是利用 5G 网络，将光伏企业制造车间里的生产设备、传感器、AGV无缝对接，进一步融合至生产制造的各个环节，实现5G网络与智能制造的深度融合。
“未来工厂”的本质是利用大数据提升管理效率，并通过总结底层规律进行归纳和迭代，为光伏产业明确未来智能制造升级方向。以一个日产能为50MW的光伏电池车间为例，每天约3万电池片的产能，每片电池的各项参数都需要采集、存储、上传、分析，为后续优化工艺参数提供数据支撑。这3万份信息通过大数据分析、自适应学习等技术，将结果反馈至生产现场。同时，还要对长期生产过程中产生的资源进行整合、分析并进行深度挖掘，及时发现可能存在的隐患和问题，从而利用大数据实现光伏企业智能升级。
“产业大脑”是支撑，“未来工厂”是引领，无论是引领型的“头雁工厂”、单相冠军的“链主企业”、平台型的“协同工厂”，还是技术性的“硬核工厂 ”，都需要不断深化数字驱动与产业发展的全面融合。
3、绿色金融拓宽融资渠道。依托绿色金融，拓宽光伏产业融资渠道，提升绿色金融创新能力，解决产业改造过程中金融层面的困境，助力企业可持续发展。随着光伏产业的不断壮大，企业对融资的需求不断提升，鼓励金融机构的参与，鼓励各种风险投资支持光伏产业。首先，政府应为绿色金融做好良好的运营环境，激发企业绿色转型和发展的积极性意愿，金融系统往往倾向于资信良好的大企业，很难为中小企业“雪中送炭”。为解决中小企业融资征信不足的问题，可由政府牵头设立光伏产业发展风险准备金，为企业融资追加担保，降低金融机构投资中小企业的信贷风险。其次，推出多元化融资渠道，提高绿色资金的融资便捷性，为光伏企业数字化改造提供充足资金，当前绿色金融工具比较单一，可借助于金融市场介入，鼓励金融机构参与，鼓励各种风险投资来支持新能源产业。具体的，包括金融资本化和跨区域资源重组，将企业股份化和社会融资市场化，将资源和资本高度融合优化配置，从而提高企业的融资效率，优化企业的资产结构，引入市场竞争机制，不断优化新能源企业的市场竞争力。最后，建立绿色金融监管制度，评估企业的“绿色”属性以及预期的社会和环境效益。确保绿色资金的使用途径，引导企业绿色金融资金专项专用，促进企业与上游企业合作，加快企业数字化转型升级。
4、建立大宗原材料供应链采集平台。建立大宗原材料的供应链采集平台，鼓励产业大脑的优质企业提供优质信息资源至产业大脑中，及时提供低成本、高质量的原材料采购渠道，采用类似团购的模式，将大宗原材料的采购需求数据集中起来，帮助光伏企业降低采购成本。
为解决光伏企业在供应链协同管理、控制成本和提高效率等方面的难点，采用数字化供应链采集平台为光伏企业服务，可提供全方位数据监控、智能分析产业链上下游数据，还可以提供光伏企业库存、物流、采购、销售等核心数据，根据数据分析出供应链管理方案。平台与多个原材料公司合作，实现光伏全产业链各个节点的有机融通，使用大数据授信垫资额度，实现大批量采购、集中及时配送等服务，让企业的流动资金成本降低、支付账期缩短、采购成本降低，提升供应商管理和客户订单管理，降低企业库存风险，优化企业内部的管理流程，使整个产业链中的企业建立共同利益和长期合作关系，为整个光伏行业的可持续发展添砖加瓦。
5、构建光伏全产业链生态服务平台。产业链中的相关方入驻该服务平台，企业可以通过该平台得到相应有数据、产品和服务。相较于原材料采购平台，生态服务平台更加侧重于光伏产业链中的企业在生产过程中全方位、全生命周期的服务，促进企业高效发展。主要提供生产流程优化、工艺提升、市场营销、供应链管理、物流配送等服务，实现资源整合、信息共享。首先，全产业链生态服务平台需要搭建一个平台构架，在平台内整合光伏全产业链中的资源和服务，包括光伏产业的供应商、生产商、经销商等；其次，建立一个数据中心，为光伏企业提供市场分析、产品优化、市场动态等数据信息，还可以提供先进技术、金融、法律、人力资源等服务，促进光伏企业优化资源配置、提升运作效率、拓展市场、加强光伏上下游企业合作与创新。
（五）探索产业大脑专业开发服务提供商的路径。提供商统筹提供行业数据资源，实时嵌入至产业大脑平台中。目前，国内已有多家较为成熟的服务商，能够为企业、园区提供创新性咨询服务，助力搭建综合服务平台。服务商采用全新AI+专家服务模式，深入剖析光伏行业发展内涵，紧追国内产业态势，深入剖析产业发展前景，挖掘行业潜力资源，输出产业趋势研判，以产业链条为数据骨架，打通企业、项目、技术、人才、投资等数据信息之间内在的产业关系，进行资源合理配置，同时为行业或者园区提供自评诊断报告，为政府端提供产业观察、资源对接及辅助决策等创新服务。针对企业对数据共享不积极的痛点，由服务商提供行业数据及数据采集工作，并对数据进行处理和分析，将有效数据服务于行业和产业中，以多维可视化端口向产业大脑用户开放。
（作者单位：扬州市职业大学）
主要参考文献：
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