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工程机械行业数字化转型场景图谱构建与实践路径研究

随着全球化和技术革新的加速，机械工程技术在适应和推动经济全球化方面扮演着重要角色。通过不断的技术创新，机械工程不仅在提升传统产业竞争力方面发挥着作用，还在新兴产业的发展中展现出巨大潜力，为全球经济的多元化和可持续发展贡献力量。我国工程机械行业经过多年的发展，已经成为产品类别齐全、竞争力强的重要制造业，为国家经济建设提供了坚实保障。但是国内工程机械低端重复生产、低水平竞争、高端工程机械产出能力不足等问题依然存在。并且，近年来受全球经济增长放缓、地区分化严重、房地产市场风险积压等影响，工程机械行业迎来前所未有的发展压力。新一轮科技革命和产业变革深刻改变全球产业发展和分工格局。随着人工智能、物联网、大数据等新一代信息技术的突破式创新和快速迭代发展，工程机械行业迎来新一轮的产业变革机遇。通过引入数字化、智能化、绿色化的新兴技术，赋能工程机械产业链研发、生产、运维、服务等产品全生命周期，使其更加高效、环保、智能，满足多变的市场化需求。从全球范围来看，随着全球经济的复苏和城市化进程的加快，基础设施建设仍将持续推进。特别是在发展中国家和地区，基础设施建设存量需求依然巨大，工程机械行业市场前景广阔。所以，加速推进工程机械行业数字化、智能化、绿色化转型是进一步提升我国工程机械竞争力、扩展市场空间的重要途径。

一、工程机械行业推进数字化转型的发展现状与共性问题

（一）工程机械行业推进数字化转型的发展现状

1.我国工程机械国际竞争力持续攀升，发展态势良好

近年来，我国工程机械行业实现快速增长，行业企业国际化步伐持续加快，海外业务占总体业务比重稳步上升，国际投资扎实推进，国际化供应链体系不断加强，国际市场竞争优势持续提升。中国工程机械工业协会数据显示，2023年我国工程机械进出口贸易额为510.63亿美元，同比增长8.57%。出口业务成为工程机械增长的最主要支撑。与此同时，多项重大技术装备关键技术取得突破，超大型工程起重机、超大直径盾构机、超大型塔式起重机、特大吨位挖掘机和矿用自卸车等研制成功，较好地满足了国家重大工程建设的需要；高端装备销售量逆势增长，为经济建设提供了坚实保障。

2.国际化发展趋势下工程机械行业转型面临新挑战国内工程机械行业企业品牌建设取得积极进展，企业经济效益得到有效提升，产业结构、产品结构和产业布局更加合理，应对外部风险和市场波动的能力显著增强。但是，随着国际化的深入，工程机械产品技术水平相对欧美等发达国家品牌产品的差距不断显现，“高端产品缺失、中低端产品同质化”等问题依然存在。高端液压件、高端底盘、大马力发动机等零部件进口量大，面临价格高、周期长、供货不稳定等掣肘。在生产能力方面，工程机械生产制造过程中涉及的软件、硬件解决方案多依赖国外厂商。当前，以互联网、大数据、物联网、人工智能等为代表的新兴技术加速向传统制造业渗透融合，我国积极跟进数字化发展浪潮，数字技术产业发展迅猛，为工程机械加快数字化、智能化、绿色化发展，实现竞争力提升带来了新的机遇。

3.数字化转型已成为工程机械行业高质量发展的必然选择当前，世界主要国家和地区积极推动制造业数字化、网络化、智能化改造，谋求通过加强对信息技术的融合应用，抢抓产业变革先机。美国连续十年推进先进制造业战略，“卡位”数字化转型重点领域；欧盟实施“工业5.0”战略，推动数字化绿色化双转型，加快国际标准研制输出。日本推出“数字新政”，举国推动半导体材料、关键元器件等数字化产业发展。印度等发展中国家也希望通过数字化转型强化制造业竞争力，成为数字化转型战略布局的重要主体。工程机械企业主体多、总量大，在国家经济体系中占据着重要位置，推动制造业数字化转型、实现经济高质量发展。如何解决制约工程机械行业发展的共性问题和产业薄弱环节，改善低端重复生产和低水平竞争局面，是当前整个行业的迫切需求。

（二）工程机械行业推进数字化转型的共性问题

1.工程机械生产制造关键软硬件供给受制于人，数字化转型基础支撑薄弱

在硬件方面，工程机械产品涉及的大量液压和电控系统等核心技术掌握在发达国家手中，被称为工程机械“大脑”的控制器以及设备上遍布的传感器，也需要大量进口。在软件方面产品方面，自研水平落后，还难以形成有效替代，包括如研发领域的设计仿真、建模分析、试验检测等工业软件依然由国外厂商占据主要市场，国内厂商开发的底层技术架构依赖国外成熟解决方案。在产品功能方面，国内数字化工具单一领域功能接近国际水平，但难以覆盖机械建模、电气设计、系统级模拟和流程分析等多领域功能组件，难以完整支撑链上企业开展协同设计、制造、测试。以总装环节为例，目前三一重工主要基于ANSYS公司有限元分析软件开展协同设计，打通不同层级链上企业的数据和模型连接，国产设计仿真软件由于功能覆盖不足而存在“入局”困难