制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)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)平臺專業(yè)委員會成立大會”不久前在京舉行，工業(yè)和信息化部的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)介紹了制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的思路，以及部分企業(yè)的案例。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化轉(zhuǎn)型；兩化融合；制造業(yè)；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

現(xiàn)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(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。那么，應(yīng)該怎樣去認識各種說法？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？實際上，兩化融合的主攻方向是智能制造，現(xiàn)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，都離不開制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。所以本文主要圍繞制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的機理和部分企業(yè)案例展開。

1 為什么要數(shù)字化轉(zhuǎn)型?

回答起來似乎很容易：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。實際上，數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要三個核心要素：提高效率，提高質(zhì)量，降低成本。圍繞著這三大核心要素，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(chǔ)就是數(shù)字化。所以要打通供應(yīng)鏈、信息鏈、資金鏈、創(chuàng)新鏈等（如圖1）。

三個特征是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。數(shù)字化主要指知識、經(jīng)驗、設(shè)備、流程、應(yīng)用等的數(shù)字化。網(wǎng)絡(luò)化指的是產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)上云、設(shè)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企業(yè)上云，現(xiàn)在的重點是設(shè)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(shù)字化轉(zhuǎn)型很重要的就是實現(xiàn)智能化。

2 制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動因：應(yīng)對不確定性

2.1 應(yīng)對生產(chǎn)過程的復(fù)雜化

這里有兩個觀點：第一是工業(yè)化持續(xù)推進使生產(chǎn)制造越來越復(fù)雜，由于生產(chǎn)過程中的各方面都有要求，例如大型飛機、高鐵，做的不是幾萬個零件，而是上百萬個零件，涉及上萬家企業(yè)的協(xié)同，因此數(shù)字化是應(yīng)對生產(chǎn)過程復(fù)雜化的一種辦法。

第二是數(shù)字化轉(zhuǎn)型有利于構(gòu)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(shè)計到流程制造，再到后續(xù)的維護保養(yǎng)，甚至全程性周期管理等），應(yīng)對成本的上升，加快向創(chuàng)新驅(qū)動型發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。

2.2 應(yīng)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(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈拉長，市場邊界被打破，競爭與合作關(guān)系日趨復(fù)雜，加大了要素流通和產(chǎn)業(yè)協(xié)作的難度。例如智能駕駛的車聯(lián)網(wǎng)平臺，如何沒有5G等新一代無線通訊技術(shù)的支撐，車聯(lián)網(wǎng)很難啟動。

其次，數(shù)字化轉(zhuǎn)型有利于構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體實力。通常認為：未來的競爭不是企業(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)過程執(zhí)行系統(tǒng)）、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）等，都是在平臺上提供的。如果按照物聯(lián)網(wǎng)的分類，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)單打獨斗的時代，而是整個生態(tài)鏈的聯(lián)動。

2.3 應(yīng)對市場需求的多樣化

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

另外，數(shù)字化轉(zhuǎn)型有助于企業(yè)構(gòu)建與快速精準相應(yīng)的生產(chǎn)組織方式，充分滿足市場細分需求，從“長尾效應(yīng)”中獲取商機。

例如云南曲靖卷煙廠經(jīng)過數(shù)字化改造后，不再需要長時間、大量地去培養(yǎng)工人上崗，培養(yǎng)一名工人只需要七天時間。而且如果卷煙的生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可迅速知道哪個地方出現(xiàn)問題了，還可知道庫房里有沒有相關(guān)零配件，以便及時去維護。

2.4 應(yīng)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，徐工就實現(xiàn)了遠程運營，現(xiàn)在的遠程運營已達到可視化，點擊某地區(qū)，就知道十年來所生產(chǎn)的挖掘機等在當?shù)氐倪\轉(zhuǎn)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)動機運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，甚至水溫、油壓等已經(jīng)達到了可視化。可見，隨著產(chǎn)品科技含量的提高，使得產(chǎn)品越來越復(fù)雜，對各環(huán)節(jié)服務(wù)的需求也越來越迫切，同時產(chǎn)品智能化也為創(chuàng)新增值服務(wù)提供了可能。

另外，通過處理過程中的數(shù)據(jù)，有利于構(gòu)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年開始利潤不斷攀升，原因是靠服務(wù)帶來的增值費的提高。

3 制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)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

這三化帶來的效益提升表現(xiàn)在兩方面。首先，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)自由流動，以信息流帶動各要素，不斷突破地域、組織、技術(shù)的邊界。其次，推動了形成資源要素的共享性，促進了資源配置向多點、全局、動態(tài)的優(yōu)化演進，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、開放化、互動化

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

大量知識經(jīng)驗以數(shù)字形式沉淀并開放共享，削減了重復(fù)性勞動，有助于重構(gòu)產(chǎn)業(yè)知識體系。

產(chǎn)學(xué)研基于互聯(lián)網(wǎng)平臺協(xié)同開展研發(fā)創(chuàng)新，大幅縮短新技術(shù)產(chǎn)品周期，構(gòu)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(yīng)用，以及怎樣使企業(yè)內(nèi)外業(yè)務(wù)系統(tǒng)形成網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同性及個性化定制的服務(wù)型制造。

記得2017年，工信部的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)曾帶團去美國進行工業(yè)4.0的培訓(xùn)和交流，回國后的總結(jié)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，他們往往會加上一句“你們中國在這方面做得很不錯”。第二，不管是高通、IBM、蘋果等，他們都提到了未來的制造模式是服務(wù)型制造、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同，這恰恰和我國政府2016年出臺的指導(dǎo)意見不謀而合。

所以智能化、服務(wù)化、數(shù)字化是全球都在追求的，那么其基礎(chǔ)就是數(shù)字化。

3.4 企業(yè)的組織管理更加扁平化、柔性化、無邊界化

新一代信息技術(shù)的應(yīng)用形成了泛在、及時、準確的信息交互方式，大幅降低了交易成本，帶來了企業(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(yīng)市場需求和變化；再有，促使無邊界化組織的形成，構(gòu)建新產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

4 轉(zhuǎn)型面臨的六大挑戰(zhàn)

首先是轉(zhuǎn)型動力不足（如圖2）。工信部的某位領(lǐng)導(dǎo)在溫州調(diào)研時，當?shù)毓賳T反映兩化融合太難了，因為現(xiàn)在的企業(yè)家是脫了草鞋穿皮鞋，有些農(nóng)民企業(yè)家有小富即安的觀念——不關(guān)注ERP等，沒有遠大的理想。

第二類是轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)薄弱。企業(yè)家想干，但不知道怎么干。

第三類是數(shù)據(jù)自動流動難。雖然有些企業(yè)上了ERP，但不知怎么干。實際上，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(shù)不勝數(shù)。工信部的某位領(lǐng)導(dǎo)接觸過一些站得很高的民營企業(yè)，例如2010年時考察重慶某大型摩托車廠，該公司高端越野摩托車占全球生產(chǎn)總量的七八成，但該公司的老總常年不在重慶，他通過網(wǎng)絡(luò)專線管理，可知道整個摩托車廠的產(chǎn)銷情況，諸如集裝箱運輸是在裝船還是卸船，也可實時了解車間工人的生產(chǎn)情況。

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

第五是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的人才難覓。例如無錫一家企業(yè)20世紀90年代瀕臨倒閉，選了一位企業(yè)家當廠長，他銳意進取，現(xiàn)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)會還有些差距。

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

所以盡管華為落選了，但華為確實也是一家了不起的企業(yè)。

5 如何推進制造業(yè)數(shù)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、三一客戶云、阿里云等，還選擇了40多家特定行業(yè)和特定場景。

為什么搭建平臺重要？我們通過互聯(lián)網(wǎng)獲取新聞，例如新浪、搜狐、網(wǎng)易等；電子商務(wù)過去很多，現(xiàn)在剩下幾家：京東、淘寶等。實際上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最終也會有這種現(xiàn)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，我們就會有被動的局面。因為平臺就像大型商場一樣，什么都有，無論軟件、操作系統(tǒng)，還有各種APP、二維三維設(shè)計、圖庫等。所以我們要打造自己的雙化平臺，重點在特定的行業(yè)和區(qū)域。

5.2 加快企業(yè)上云

最早浙江提出20萬企業(yè)上云。但是上什么云 ？什么云可上？上云之后是什么標準？這些概念還需要進一步厘清。有些企業(yè)認為在云上搞一個備份就是上云，也來申請補助，這是不行的。首先，需要核心的系統(tǒng)業(yè)務(wù)上云，即研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理等云端先行，硬件軟件布局。其次，加快高風險、高耗能、高產(chǎn)值的設(shè)備上云。最后，簡單設(shè)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(shù)字化轉(zhuǎn)型模式

主要分為大型企業(yè)和中小型制造企業(yè)兩類。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、人才實力，在推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面具有更好的基礎(chǔ)和條件，模式和路徑更為清晰。中小型制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的模式雖各有不同，但數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略都以客戶為中心，其共性是通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)來構(gòu)建企業(yè)新的數(shù)字化平臺，建立新型數(shù)字運營模式，從而驅(qū)動企業(yè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新，進而提高市場競爭力。

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