推进我国流程制造工业高质量发展——访全国政协委员、中国工程院院士、华东理工大学副校长钱锋

近日，全国政协委员、中国工程院院士、华东理工大学副校长钱锋表示，我国是世界第一制造业大国，石油化工等流程制造业是国民经济建设的主战场，正面临工艺、技术、环保等多重挑战，应把握绿色低碳发展契机，加快工业软件自主研发，改革工程科技人才培养模式，以推进我国流程制造工业高质量发展。

加快工业软件自主研发

流程制造业是我国实体经济的基石，目前其运行体系主要构筑在国外工业软件厂商提供的工具、平台和系统之上。相关统计显示，流程制造企业在工程设计、数字孪生、生产控制、管理运营、服务保障等环节中使用的高端工业软件90%以上依赖进口，“卡脖子”和安全风险巨大。这一方面是由于我国工业软件发展起步晚，失去了布局和发展高端工业软件的先机，另一方面是因为工业软件基础与核心技术薄弱，在CAD的几何内核算法、CAE的有限元算法、核心工艺机理等核心技术方面存在较大差距。

作为工业知识的载体，工业软件是智能制造的“核芯”，是不能受制于人的关键核心技术。在提升我国流程制造工业软件自主可控能力方面，钱锋建议，鉴于流程制造工业软件的战略地位，国家应设立流程制造工业软件重大科技专项，促进流程制造工业软件的自主可控。

具体来说，一是设立重大科技专项攻克“卡脖子”流程制造工业软件。对石油化工等行业存在“卡脖子”风险的核心工业软件，建议设立重大科技专项，持续进行技术攻关、产品研发、应用验证和迭代升级，研发工艺设计、流程模拟、虚拟制造、计划调度、实时优化、仿真培训、风险评估等通用工业软件和典型流程制造业专用工业软件。二是强化知识产权保护与成果转移转化，以知识产权利益分享机制为纽带，完善工业软件价值评估体系，促进工业软件创新成果的知识产权化，激发自主创新动力。三是构建工业软件生态，促进软件技术与工业领域深度融合，联合拥有先进工业技术的工业企业、掌握核心算法和理论基础的科研机构、具有完善软件开发与销售服务体系的厂商等成立工业软件联盟，构建产学研用的良性生态系统。四是完善复合型工业软件人才培养机制，鼓励生产企业专家、算法研究人员、软件研发人员等围绕工业软件主题在多个单位中自由流动，铺就复合型人才培育新通道。

把握绿色低碳发展契机

我国流程制造业的碳排放量居制造业之首。为实现2030年前我国碳排放达到峰值、2060年前碳中和的目标，流程制造业必须把握绿色低碳的发展契机。

钱锋指出，当前我国流程制造业单位产值能耗较高，原始创新能力不足，数字化转型任重道远。众多企业大多集中于产业链中下游，以生产高能耗、低价值产品为主，产能过剩严重，企业盈利能力较差，行业议价能力较弱。企业生产重“量”不重“质”，以高污染、高能耗为代价换取短暂经济利益，环保意识相对淡薄，低碳转型驱动力不足。

针对上述问题，钱锋建议，国家应建立碳排放监管体系、绿色低碳智造创新专项等支持政策，持续推进产业链、供应链、价值链、创新链的协同创新，引导流程制造业高质量发展。

一方面，针对原材料品级参差不齐、后续加工碳排放高的问题，建议“十四五”期间分行业梳理供应链，制定实施战略性资源产业、原材料工业发展等战略规划，加大收购并购优质战略资源力度，持续深化供给侧结构性改革，保障供应链安全、低碳、稳定。另一方面，注重科技引领，升级产业结构。针对流程制造业单位产值能耗大的问题，建议逐步淘汰高能耗、低产值的落后产能，以数字化转型为抓手，降低单位产值能耗，大力发展“煤转气”和“煤转电”技术，加快形成清洁能源新体系，进一步壮大智能制造、生物医药等战略新兴产业发展，构建流程“智”造产业新体系。

同时，还要梳理关键共性需求，布局绿色低碳流程智造科技创新集群，实现产学研用协同创新，突破产品、装备、工艺、回收、碳捕集与封存等多维度核心技术难题；针对产品全生命周期碳排放足迹难以追踪的问题，结合大数据、工业互联网等新一代信息技术，设计高效的智能碳排放监测管控系统，构建科学完善的绿色低碳决策考核平台，实现一网统管，精准管控。

他还建议，要针对企业低碳转型驱动力不足的问题，逐步形成以碳排放为依据的产量约束机制，加快建立碳排放权智能交易市场，倒逼企业能源结构调整和低碳转型，从而实现全产业链的绿色、低碳、可持续发展。

改革工程人才培养模式

流程工业的智能化转型对人才培养提出了新挑战，急需从人才培养目标、方案、模式和师资队伍等方面进行系统性改革，以加速培养适应和引领未来流程工业智能制造的工程科技人才。

钱锋介绍，目前流程工业相关专业的毕业生到本领域就业的比例不高，转行流失严重，各层次的高质量人才也不足，缺少能够面向未来、引领行业发展，具有系统思维能力、全局优化能力的工业化、数字化、智能化融合型工程科学家和尖端研究型人才。

同时，根据流程工业新要求对培养方案进行系统性重构的专业少，对未来人才需求给予的精准回应不足。当前学科和专业之间壁垒森严，跨学科的课程和教学难以有效实施，对培养具备深度跨学科能力的未来流程工业人才带来一定阻碍。现有的工科教师自身缺少跨学科知识，对智能制造工程问题的关注和研究不足，较难培养“流程工业+智能技术”跨学科人才；另外工科教师非工化比较突出，多数教师工程思维淡薄，工程实践经验和能力偏弱，在培养学生工程思维和实践等能力方面作用有限。

为解决上述问题，钱锋建议，首先要优化流程工业人才培养政策环境。在国家层面，进一步提升流程工业人才培养战略定位，做好顶层设计；在政策层面，抓紧补齐短板，通过定向培养和明确服务期等举措吸引优秀学生到企业就业；在执行层面，政府、企业、高校要形成合力，建立校企协同办学、协同育人体制。

其次，要加快更新流程工业学科和专业知识体系，打造新技术与传统流程工业相结合的课程、案例和教材，系统性构建流程工业与新技术深度融合的新工科专业，提高学生利用智能化等技术解决流程工业问题的能力。

再次，要创新流程工业人才跨学科培养模式，组建跨学科的课程和教学团队，建立跨学科导师制度，吸引智能技术领域和流程工业领域的本科生攻读跨领域的硕博学位，从源头上解决学生跨学科知识储备不足的问题。

最后，要大力提升流程工业师资队伍综合能力，创造有利于教师开展跨学科研究和掌握人工智能等新技术的条件，对教师进入企业实践和开展联合攻关解决实际工程问题提出更高要求，培养“双师双能型”师资，创新人才引进机制，提高教师整体素质与能力。