制造業(yè)數字化轉型的思路與案例探討

王瑩??（《電子產(chǎn)品世界》，北京?100036）

摘要：“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨北京兩化融合服務(wù)聯(lián)盟物聯(lián)網(wǎng)平臺專(zhuān)業(yè)委員會(huì )成立大會(huì )”不久前在京舉行，工業(yè)和信息化部的有關(guān)領(lǐng)導介紹了制造業(yè)數字化轉型的思路，以及部分企業(yè)的案例。

關(guān)鍵詞：數字化轉型；兩化融合；制造業(yè)；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

現在的新概念很多，例如兩化融合、兩化深度融合、制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合、云計算、大數據、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。那么，應該怎樣去認識各種說(shuō)法？到底兩化融合和兩化深度融合是什么關(guān)系，與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系？實(shí)際上，兩化融合的主攻方向是智能制造，現階段是制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合，突破口是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。無(wú)論是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合、制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合還是兩化深度融合，都離不開(kāi)制造業(yè)的數字化轉型。所以本文主要圍繞制造業(yè)數字化轉型的機理和部分企業(yè)案例展開(kāi)。

1 為什么要數字化轉型?

回答起來(lái)似乎很容易：兩化融合的需要，兩化深度融合也需要，物聯(lián)網(wǎng)更需要等。實(shí)際上，數字化轉型需要三個(gè)核心要素：提高效率，提高質(zhì)量，降低成本。圍繞著(zhù)這三大核心要素，流程、業(yè)務(wù)、組織、產(chǎn)品、人員都需要塑造，以形成人-人互聯(lián)、人-物互聯(lián)、物-物互聯(lián)，其基礎就是數字化。所以要打通供應鏈、信息鏈、資金鏈、創(chuàng )新鏈等（如圖1）。

三個(gè)特征是數字化、網(wǎng)絡(luò )化和智能化。數字化主要指知識、經(jīng)驗、設備、流程、應用等的數字化。網(wǎng)絡(luò )化指的是產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)上云、設備互聯(lián)、上云、業(yè)務(wù)聯(lián)網(wǎng)上云等。目前我國政府提出百萬(wàn)企業(yè)上云，現在的重點(diǎn)是設備上云。智能化包括產(chǎn)品智能、裝備智能、生產(chǎn)智能、管理智能、服務(wù)智能。值得一提的是，數字化轉型很重要的就是實(shí)現智能化。

2 制造業(yè)數字化轉型的動(dòng)因：應對不確定性

2.1 應對生產(chǎn)過(guò)程的復雜化

這里有兩個(gè)觀(guān)點(diǎn)：第一是工業(yè)化持續推進(jìn)使生產(chǎn)制造越來(lái)越復雜，由于生產(chǎn)過(guò)程中的各方面都有要求，例如大型飛機、高鐵，做的不是幾萬(wàn)個(gè)零件，而是上百萬(wàn)個(gè)零件，涉及上萬(wàn)家企業(yè)的協(xié)同，因此數字化是應對生產(chǎn)過(guò)程復雜化的一種辦法。

第二是數字化轉型有利于構建智能環(huán)保的生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)制造各維度的要求（從研發(fā)設計到流程制造，再到后續的維護保養，甚至全程性周期管理等），應對成本的上升，加快向創(chuàng )新驅動(dòng)型發(fā)展方式轉變。

2.2 應對產(chǎn)業(yè)協(xié)作的多維化

首先，產(chǎn)業(yè)分工的細化加劇導致產(chǎn)業(yè)鏈拉長(cháng)，市場(chǎng)邊界被打破，競爭與合作關(guān)系日趨復雜，加大了要素流通和產(chǎn)業(yè)協(xié)作的難度。例如智能駕駛的車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺，如何沒(méi)有5G等新一代無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的支撐，車(chē)聯(lián)網(wǎng)很難啟動(dòng)。

其次，數字化轉型有利于構建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體實(shí)力。通常認為：未來(lái)的競爭不是企業(yè)之間的競爭，而是生態(tài)鏈之間的競爭。尤其制造企業(yè)更是一個(gè)生態(tài)鏈。因為假如在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，不管是ERP（企業(yè)資源計劃），還是MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執行系統）、SCADA（數據采集與監視控制系統）等，都是在平臺上提供的。如果按照物聯(lián)網(wǎng)的分類(lèi)，還有邊緣層、SaaS（軟件即服務(wù)）層、PaaS（平臺即服務(wù)）層、工業(yè)APP等，再加上材料和上下游產(chǎn)業(yè)鏈，因此，不再是一家企業(yè)單打獨斗的時(shí)代，而是整個(gè)生態(tài)鏈的聯(lián)動(dòng)。

2.3 應對市場(chǎng)需求的多樣化

消費者需求的增強以及市場(chǎng)需求的不確定性，要求生產(chǎn)模式向以消費者為中心和大規模個(gè)性化定制轉變（如表1）。

另外，數字化轉型有助于企業(yè)構建與快速精準相應的生產(chǎn)組織方式，充分滿(mǎn)足市場(chǎng)細分需求，從“長(cháng)尾效應”中獲取商機。

例如云南曲靖卷煙廠(chǎng)經(jīng)過(guò)數字化改造后，不再需要長(cháng)時(shí)間、大量地去培養工人上崗，培養一名工人只需要七天時(shí)間。而且如果卷煙的生產(chǎn)環(huán)節出現問(wèn)題，可迅速知道哪個(gè)地方出現問(wèn)題了，還可知道庫房里有沒(méi)有相關(guān)零配件，以便及時(shí)去維護。

2.4 應對產(chǎn)品服務(wù)的增值化

服務(wù)型制造在我國的工程機械領(lǐng)域做得較好，例如徐工、三一重工、中南重工等。早在2010年，徐工就實(shí)現了遠程運營(yíng)，現在的遠程運營(yíng)已達到可視化，點(diǎn)擊某地區，就知道十年來(lái)所生產(chǎn)的挖掘機等在當地的運轉情況（停機狀態(tài)還是工作狀態(tài)），如果是工作狀態(tài)，可以查看發(fā)動(dòng)機運轉的狀態(tài)，甚至水溫、油壓等已經(jīng)達到了可視化?？梢?jiàn)，隨著(zhù)產(chǎn)品科技含量的提高，使得產(chǎn)品越來(lái)越復雜，對各環(huán)節服務(wù)的需求也越來(lái)越迫切，同時(shí)產(chǎn)品智能化也為創(chuàng )新增值服務(wù)提供了可能。

另外，通過(guò)處理過(guò)程中的數據，有利于構建面向產(chǎn)品全生命周期的研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)體系，提升產(chǎn)品的附加值。所以徐工集團從2010年開(kāi)始利潤不斷攀升，原因是靠服務(wù)帶來(lái)的增值費的提高。

3 制造業(yè)數字化轉型的典型特征

3.1 資源配置更加網(wǎng)絡(luò )化、全球化、快捷化

這三化帶來(lái)的效益提升表現在兩方面。首先，實(shí)現了數據自由流動(dòng)，以信息流帶動(dòng)各要素，不斷突破地域、組織、技術(shù)的邊界。其次，推動(dòng)了形成資源要素的共享性，促進(jìn)了資源配置向多點(diǎn)、全局、動(dòng)態(tài)的優(yōu)化演進(jìn)，全面提高了資源要素的流通效率。

3.2 產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新更加協(xié)同化、開(kāi)放化、互動(dòng)化

互聯(lián)網(wǎng)促使創(chuàng )新活動(dòng)在時(shí)間和空間上交叉、重組和優(yōu)化，同時(shí)更加網(wǎng)絡(luò )化、全球化和快捷化。

大量知識經(jīng)驗以數字形式沉淀并開(kāi)放共享，削減了重復性勞動(dòng)，有助于重構產(chǎn)業(yè)知識體系。

產(chǎn)學(xué)研基于互聯(lián)網(wǎng)平臺協(xié)同開(kāi)展研發(fā)創(chuàng )新，大幅縮短新技術(shù)產(chǎn)品周期，構建新的創(chuàng )新生態(tài)。

3.3 生產(chǎn)制造更加智能化、定制化和服務(wù)化

這涉及到互聯(lián)網(wǎng)、傳感器等應用，以及怎樣使企業(yè)內外業(yè)務(wù)系統形成網(wǎng)絡(luò )化、協(xié)同性及個(gè)性化定制的服務(wù)型制造。

記得2017年，工信部的有關(guān)領(lǐng)導曾帶團去美國進(jìn)行工業(yè)4.0的培訓和交流，回國后的總結是：我們更加自信。因為首先在和美國的教授和企業(yè)家座談時(shí)，他們往往會(huì )加上一句“你們中國在這方面做得很不錯”。第二，不管是高通、IBM、蘋(píng)果等，他們都提到了未來(lái)的制造模式是服務(wù)型制造、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò )化協(xié)同，這恰恰和我國政府2016年出臺的指導意見(jiàn)不謀而合。

所以智能化、服務(wù)化、數字化是全球都在追求的，那么其基礎就是數字化。

3.4 企業(yè)的組織管理更加扁平化、柔性化、無(wú)邊界化

新一代信息技術(shù)的應用形成了泛在、及時(shí)、準確的信息交互方式，大幅降低了交易成本，帶來(lái)了企業(yè)各方面變化。其中之一是促使扁平化組織的形成，減少管理層級，提高管理效率；另外，還促使柔性化組織的形成，快速響應市場(chǎng)需求和變化；再有，促使無(wú)邊界化組織的形成，構建新產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

4 轉型面臨的六大挑戰

首先是轉型動(dòng)力不足（如圖2）。工信部的某位領(lǐng)導在溫州調研時(shí)，當地官員反映兩化融合太難了，因為現在的企業(yè)家是脫了草鞋穿皮鞋，有些農民企業(yè)家有小富即安的觀(guān)念——不關(guān)注ERP等，沒(méi)有遠大的理想。

第二類(lèi)是轉型基礎薄弱。企業(yè)家想干，但不知道怎么干。

第三類(lèi)是數據自動(dòng)流動(dòng)難。雖然有些企業(yè)上了ERP，但不知怎么干。實(shí)際上，信息化在制造業(yè)里起到了十分重要的作用，這方面的成功案例數不勝數。工信部的某位領(lǐng)導接觸過(guò)一些站得很高的民營(yíng)企業(yè)，例如2010年時(shí)考察重慶某大型摩托車(chē)廠(chǎng)，該公司高端越野摩托車(chē)占全球生產(chǎn)總量的七八成，但該公司的老總常年不在重慶，他通過(guò)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)線(xiàn)管理，可知道整個(gè)摩托車(chē)廠(chǎng)的產(chǎn)銷(xiāo)情況，諸如集裝箱運輸是在裝船還是卸船，也可實(shí)時(shí)了解車(chē)間工人的生產(chǎn)情況。

第四類(lèi)是數字治理跟不上。有些企業(yè)家搞不懂智能化和自動(dòng)化的區別。例如，工信部的某位領(lǐng)導曾在江蘇考察一家企業(yè)，該企業(yè)稱(chēng)自己有智能化的生產(chǎn)平臺，實(shí)際上，充其量只是從國外進(jìn)口了一條高度自動(dòng)化的流水線(xiàn)，但設備之間沒(méi)有交互。工信部的某位領(lǐng)導2015年到德國考察工業(yè)4.0時(shí)，對博世的芯片工廠(chǎng)印象很深，其設備之間完全打通，設備之間有數字交互、分析與優(yōu)化，可以檢測到上一道工序有毛病，并糾正過(guò)來(lái)，或者這道工序發(fā)出指令，讓下一道工序糾正。這才應該是智能化制造最主要的標準。

第五是數字化轉型的人才難覓。例如無(wú)錫一家企業(yè)20世紀90年代瀕臨倒閉，選了一位企業(yè)家當廠(chǎng)長(cháng)，他銳意進(jìn)取，現在搞得非常好。

第六是標準體制不完善。值得一提的是，聯(lián)盟、行業(yè)協(xié)會(huì )的作用很重要的，但我們的與國外的聯(lián)盟和行業(yè)協(xié)會(huì )還有些差距。

有一件趣事令這位工信部的領(lǐng)導印象深刻。2018年搞雙化平臺，華為竟然落選了。究其原因，第一，華為多年來(lái)沒(méi)有申請過(guò)國家項目，不知道項目申報書(shū)怎么寫(xiě)。這是出人意料的。華為只得到過(guò)深圳的一些獎勵，沒(méi)有申請過(guò)國家獎勵，所以不知道怎么申請國家項目和專(zhuān)業(yè)課題。第二是華為有很多商業(yè)機密不愿寫(xiě)出來(lái)。

所以盡管華為落選了，但華為確實(shí)也是一家了不起的企業(yè)。

5 如何推進(jìn)制造業(yè)數字化

5.1 搭建平臺

工信部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司2018年選擇了八大雙化平臺：航天云網(wǎng)、徐工漢云、三一客戶(hù)云、阿里云等，還選擇了40多家特定行業(yè)和特定場(chǎng)景。

為什么搭建平臺重要？我們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取新聞，例如新浪、搜狐、網(wǎng)易等；電子商務(wù)過(guò)去很多，現在剩下幾家：京東、淘寶等。實(shí)際上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最終也會(huì )有這種現象，如果國外大型、巨型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺一旦成為中國的主流平臺，我們就會(huì )有被動(dòng)的局面。因為平臺就像大型商場(chǎng)一樣，什么都有，無(wú)論軟件、操作系統，還有各種APP、二維三維設計、圖庫等。所以我們要打造自己的雙化平臺，重點(diǎn)在特定的行業(yè)和區域。

5.2 加快企業(yè)上云

最早浙江提出20萬(wàn)企業(yè)上云。但是上什么云 ？什么云可上？上云之后是什么標準？這些概念還需要進(jìn)一步厘清。有些企業(yè)認為在云上搞一個(gè)備份就是上云，也來(lái)申請補助，這是不行的。首先，需要核心的系統業(yè)務(wù)上云，即研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理等云端先行，硬件軟件布局。其次，加快高風(fēng)險、高耗能、高產(chǎn)值的設備上云。最后，簡(jiǎn)單設備上云，諸如檢測、運維、診斷等，OA、ERP也是可以的。

6 制造業(yè)數字化轉型模式

主要分為大型企業(yè)和中小型制造企業(yè)兩類(lèi)。其中，大型制造企業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱，是參與國際競爭的主要力量，具有更強的技術(shù)、資金、人才實(shí)力，在推進(jìn)數字化轉型方面具有更好的基礎和條件，模式和路徑更為清晰。中小型制造企業(yè)數字化轉型的模式雖各有不同，但數字化轉型戰略都以客戶(hù)為中心，其共性是通過(guò)應用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等數字技術(shù)來(lái)構建企業(yè)新的數字化平臺，建立新型數字運營(yíng)模式，從而驅動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)轉型和創(chuàng )新，進(jìn)而提高市場(chǎng)競爭力。

*本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第8期第1頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處