探索製造業數字化轉型的新路徑
發布日期:
2019-10-27

當前,數字技術創新日新月異,數字化、網絡化、智能化深入發展,正在對經濟社會(hui) 產(chan) 生重大而深遠的影響。互聯網、大數據、人工智能與(yu) 實體(ti) 經濟深度融合,製造業(ye) 數字化轉型蓬勃開展。本文從(cong) 我國製造業(ye) 數字化轉型的實踐入手,結合製造業(ye) 數字化轉型的現實問題和突出挑戰,著力探討將製造業(ye) 數字化轉型推向深入的新路徑、新方法和新舉(ju) 措。


一、引言


世界經濟數字化轉型是大勢所趨,新的工業(ye) 革命正深刻重塑人類社會(hui) 。當前,數字技術向傳(chuan) 統經濟融合滲透的趨勢日益明顯,特別是製造業(ye) 企業(ye) 積極搶抓數字化轉型難得機遇,加快建設數字化新型能力,努力爭(zheng) 取新一輪技術變革和產(chan) 業(ye) 革命的競爭(zheng) 主動權。

二、數字化轉型浪潮方興(xing) 未艾


2.1  各國前瞻布局數字化轉型戰略

從(cong) 全球看,世界主要國家紛紛開啟數字化轉型之路。《2015年經合組織數字經濟展望》報告顯示,截至2015年,80%的OECD成員國都製定了數字化或數字經濟國家戰略或者部門政策,構建數字經濟國家戰略框架。德國“工業(ye) 4.0”意味著製造業(ye) 智能化時代的來臨(lin) ,為(wei) 製造業(ye) 數字化轉型樹立樣板。日本的數字化轉型源於(yu) 《2015I-Japan戰略》,該戰略著力數字技術在各領域的重點應用。英國提出的《英國數字化戰略》強調包括連接性、技能與(yu) 包容性、數字化部門、宏觀經濟等7方麵的戰略任務。


2.2  企業(ye) 數字化轉型實踐日益深入

全球領軍(jun) 企業(ye) 加快數字化轉型,數字技術已無處不在,為(wei) 微觀企業(ye) 組織帶來空前的變革。埃森哲的研究表明“靈便組織、數據驅動、主動顛覆和數字化風險成為(wei) 托起企業(ye) 數字化的四大基石,帶動企業(ye) 快速成長”,蘋果、微軟、穀歌等數字化企業(ye) 已經成長為(wei) 新的全球巨頭。知名研究機構IDC的報告指出,到2018年,中國1000強企業(ye) 中,將有50%會(hui) 把數字化轉型作為(wei) 麵向未來的關(guan) 鍵戰略。


2.3  數字化轉型成為(wei) 我國重要議題

我國高度重視數字化轉型,《關(guan) 於(yu) 積極推進“互聯網+”行動的指導意見》《促進大數據發展行動綱要》《關(guan) 於(yu) 深化製造業(ye) 與(yu) 互聯網融合發展的指導意見》《關(guan) 於(yu) 深化“互聯網+先進製造業(ye) ”發展工業(ye) 互聯網的指導意見》等一批數字化轉型頂層設計先後出台。加強產(chan) 業(ye) 數字化轉型,既是順應技術產(chan) 業(ye) 變革曆史規律的客觀需要,也是應對產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 的戰略選擇,更是推動我國經濟高質量發展的重要舉(ju) 措。


三、我國製造業(ye) 數字化轉型實踐


隨著信息通信技術與(yu) 製造業(ye) 的不斷融合,工業(ye) 互聯網的快速發展,我國製造業(ye) 企業(ye) 主動出擊,加快數字化轉型步伐;生產(chan) 性服務企業(ye) 積極行動,為(wei) 製造企業(ye) 數字化轉型提供日漸完善的服務支撐。一個(ge) 多主體(ti) 分工合作、高效協同的數字化轉型推進生態正在形成。


3.1  製造企業(ye) 積極利用數字技術加快升級

製造企業(ye) 順應數字化變革趨勢,積極利用互聯網、大數據、人工智能等新一代信息通信技術,從(cong) 解決(jue) 企業(ye) 實際問題出發,由內(nei) 部改造到外部協同、從(cong) 單點應用到全局優(you) 化,持續推動企業(ye) 優(you) 化升級。製造企業(ye) 掌握行業(ye) 動態、了解實際問題、具備工業(ye) 知識,是數字化轉型的發起者和主導者。


(1)離散型製造企業(ye) 的數字化轉型路徑多樣。在汽車、航空、電子等產(chan) 品設計和生產(chan) 高度複雜的離散型行業(ye) 中,領軍(jun) 企業(ye) 內(nei) 外兼顧,全麵推進數字化轉型。對外通過網絡化平台,有效整合全球的設計、製造、服務和智力資源,大幅縮短產(chan) 品研製周期;對內(nei) 通過建立生產(chan) 現場設備、生產(chan) 管理和企業(ye) 決(jue) 策係統縱向集成的數字車間/智能工廠,提高生產(chan) 柔性化水平和生產(chan) 效率。如上海商飛建立的全球網絡化協同研發平台,使C919飛機研製周期縮短了20%。濰柴動力通過打造研發、采購、生產(chan) 、銷售、服務等業(ye) 務高度協同的智能化生產(chan) 體(ti) 係,使產(chan) 品在線時間由24h縮短至14h,綜合運營成本降低20%左右。在家電、服裝、家具等需求個(ge) 性化突出的離散型行業(ye) 中,領軍(jun) 企業(ye) 正在探索利用互聯網平台打通生產(chan) 現場與(yu) 客戶端,獲取海量客戶數據,實現自主設計、自動排產(chan) ,大幅降低設計成本和庫存,提高供需匹配效率,提高盈利能力。如維尚家居通過構建“新居網”互動開放式設計平台,建立“大規模家具設計定製生產(chan) 係統”,實現消費驅動生產(chan) ,企業(ye) 也得以快速擴張。在工程機械、機床裝備、風機製造等對已售設備運維要求高的離散型行業(ye) 中,領軍(jun) 企業(ye) 通過在裝備和產(chan) 品中集成傳(chuan) 感、控製、通信等功能,對設備進行全麵聯網,打造大數據監測分析的服務平台,實現設備在線狀態監控、遠程運維和全生命周期管理,加快向服務化轉型。如金風科技建立風機遠程運維服務平台,實現風機和風電場的智能監控、故障診斷、預測性維護,比傳(chuan) 統方法維護成本減少20%~25%,故障預警準確率達91%以上,發電效益提高10%~15%。


(2)流程型製造企業(ye) 的數字化轉型探索全麵係統。在製藥、化妝品等對生產(chan) 過程控製極為(wei) 嚴(yan) 格的流程行業(ye) 中,領軍(jun) 企業(ye) 通過全流程可視化監測、全過程集中化精密控製,形成一體(ti) 化的智能生產(chan) 和運維係統,提高產(chan) 品質量和生產(chan) 效率。如康恩貝藥業(ye) 建立覆蓋采購、倉(cang) 庫、生產(chan) 、質檢、銷售等全流程的數字化管控係統,實現了對藥物生產(chan) 過程的全程有效監控和自動控製,改善了生產(chan) 工藝,降低了藥物生產(chan) 質量風險,提升了藥品的安全性、有效性、穩定性。在冶煉、石化等對能源控製要求高的重化型流程行業(ye) 中,領軍(jun) 企業(ye) 通過構建覆蓋能源供、產(chan) 、轉、輸、耗全流程能源綜合監測係統,建立生產(chan) 與(yu) 能耗預測模型、產(chan) 能優(you) 化模型,實現能源生產(chan) 和消耗一體(ti) 化優(you) 化和協同,提高能源生產(chan) 效率。如九江石化通過建立一體(ti) 化的能源管控中心平台,以及針對高附加值用能的氫氣和瓦斯產(chan) 耗平衡模型和優(you) 化係統,對能源計劃、能源生產(chan) 、能源優(you) 化、能源評價(jia) 的閉環管控,從(cong) 而實現節能降耗,近3年,能源利用效率提高了4%。


3.2  生產(chan) 性服務企業(ye) 助推製造業(ye) 數字化轉型

除製造企業(ye) 外,互聯網企業(ye) 、電信企業(ye) 、自動化企業(ye) 和軟件企業(ye) 等生產(chan) 性服務企業(ye) 也大膽探索,積極推進數字化轉型。生產(chan) 性服務企業(ye) 掌握數字化知識和資源,是製造業(ye) 數字化轉型的支撐者、使能者。


(1)互聯網企業(ye) 跨界融合,賦能製造業(ye) 數字化轉型。伴隨消費互聯網的繁榮,我國快速成長起來一批具有全球領先水平的互聯網企業(ye) ,近年來這些企業(ye) 發揮優(you) 勢,加速與(yu) 工業(ye) 、製造業(ye) 跨界融合,為(wei) 製造企業(ye) 提供連接、雲(yun) 計算、數據算法等服務,助推數字化轉型。阿裏巴巴打造“阿裏雲(yun) ET工業(ye) 大腦”,建立起包括產(chan) 品數據、工藝數據、生產(chan) 數據、監測數據在內(nei) 的工業(ye) 大數據分析係統,幫助企業(ye) 優(you) 化生產(chan) 過程、實現故障預測和預防性維護、提高良品率、降低能耗物耗。


(2)電信企業(ye) 優(you) 化拓展服務,提供數字化底層支撐。電信企業(ye) 長於(yu) 連接、計算和存儲(chu) 資源豐(feng) 富、數據分析建模能力強,但離工業(ye) 現場較遠,主要為(wei) 企業(ye) 提供數據儲(chu) 存、數據分析等基礎服務,專(zhuan) 注於(yu) 做數字化轉型的底層服務商。如中國電信天翼雲(yun) 通過雲(yun) 網融合,向上承接企業(ye) 業(ye) 務雲(yun) 化,向下實現網絡軟化智能化,讓企業(ye) 可以利用網絡便捷地獲取計算、存儲(chu) 、數據、應用等服務,大幅降低了企業(ye) 上雲(yun) 成本,加快了工業(ye) 雲(yun) 應用生態的創新發展。


(3)軟件企業(ye) 和自動化企業(ye) 加快IT和OT融合,完善數字化綜合解決(jue) 方案。軟件企業(ye) 和自動化企業(ye) 是數字化解決(jue) 方案的兩(liang) 大主要來源。他們(men) 均與(yu) 製造企業(ye) 長期交互,積累了豐(feng) 富的行業(ye) 知識和生產(chan) 數據。其中,軟件企業(ye) 信息技術(IT)知識豐(feng) 富,近年來積極向下延伸至現場操作層(OT),而自動化企業(ye) 現場操作知識(OT)豐(feng) 富,積極向上拓展至信息技術層(IT)。兩(liang) 者殊途同歸,均試圖努力實現IT與(yu) OT集成融合,為(wei) 製造企業(ye) 提供完整的數字化轉型方案。如浙江中控依托浙江大學的雄厚實力,以流程式製造業(ye) 為(wei) 主要對象,以智能控製儀(yi) 表、儀(yi) 器和工件為(wei) 基礎,打造工業(ye) 操作係統,幫助企業(ye) 在實現數據集成的基礎上,解決(jue) 生產(chan) 智能控製、設備預測性維護、企業(ye) 精細化管理等問題。


四、探索製造業(ye) 數字化轉型新路徑


4.1  突破轉型陷阱

中國的製造業(ye) 企業(ye) 既要積極投身數字化轉型的洪流,也應冷靜思考,努力避免落入轉型陷阱事倍功半。


(1)突破技術陷阱。數字化轉型熱潮推動製造企業(ye) 爭(zheng) 先恐後大規模部署數字技術,涵蓋傳(chuan) 感器、大數據、雲(yun) 計算、人工智能、邊緣計算,但事實證明單純的數字技術導入難以確保企業(ye) 數字化轉型的成功。一方麵,數字化轉型是一個(ge) 係統工程,企業(ye) 單純堆砌大量數字化工具難以完成;另一方麵,具體(ti) 落實到製造業(ye) 這一特殊領域,數字化轉型的現實問題在於(yu) 製造業(ye) 具有很深的行業(ye) 壁壘,數據和業(ye) 務結合需要大量的跨領域知識,單純依賴數字技術,而忽視工業(ye) 屬性,融合應用的難度必然大增。隻有把數字技術和人員、生產(chan) 設備和製造場景等緊密聯結起來,以現實需求為(wei) 統領,支撐更加高效的業(ye) 務活動,數字化轉型才具有生命力。


(2)突破集成陷阱。數字化轉型不能一蹴而就,而是一個(ge) 階段性的累積過程,這一過程的關(guan) 鍵在於(yu) 實現全麵的數字技術集成應用,但是現實中很多製造企業(ye) 卻難以跳脫集成陷阱,導致數字化轉型停滯不前。客觀上,技術標準和協議不統一製約係統間的集成。由於(yu) 大量製造企業(ye) 信息化基礎比較薄弱,兩(liang) 化融合的基礎性工作還有很大的欠賬,數字化係統和設備采用不同標準,形成設備和係統間數據打通的壁壘,最終出現很多業(ye) 務和數據孤島,導致垂直分割,阻礙集成應用的實現。主觀上,企業(ye) 信息化部門和業(ye) 務部門集成難。我國製造業(ye) 企業(ye) 的信息化部門和具體(ti) 生產(chan) 部門相互獨立,對彼此業(ye) 務的核心知識缺乏了解,以知識、工藝和數據為(wei) 核心的內(nei) 部服務共享體(ti) 製和機製難以建立。因此,必須支持企業(ye) 構建能夠貫通信息部門、業(ye) 務部門的通用型平台,加強技術標準協議的轉換和銜接,實現數據要素的流通和共享,徹底打通信息流,帶動技術流、資金流、人才流、物資流,才能真正實現資源配置的優(you) 化,達到數字化轉型的根本目的。


4.2  構建轉型生態

從(cong) 數字化轉型的總體(ti) 框架看,數字化轉型必然要求實現三大集成。一是實現內(nei) 部集成,即實現技術、管理與(yu) 生產(chan) 的集成,優(you) 化工廠內(nei) 生產(chan) 製造資源的配置,解決(jue) 工廠現場的流程效率和生產(chan) 過程的不確定性問題。二是實現產(chan) 業(ye) 鏈整合,要實現研發設計、生產(chan) 、銷售、運維的全麵融合,消弭傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 鏈各環節間長期存在的時滯性、單向性和非對稱性等固有缺陷,以暢通的產(chan) 業(ye) 鏈激發製造業(ye) 價(jia) 值活力。三是實現產(chan) 業(ye) 生態集成,基於(yu) 深挖數據要素潛力,構築全流程、全產(chan) 業(ye) 鏈、全生命周期的數據鏈,實現不同產(chan) 業(ye) 鏈之間的協同整合,以豐(feng) 富貫通的產(chan) 業(ye) 鏈生態激發製造業(ye) 創新活力。從(cong) 內(nei) 部集成到產(chan) 業(ye) 價(jia) 值鏈整合再到產(chan) 業(ye) 生態創新,數字技術優(you) 化資源配置的範圍、領域和深度不斷拓展。因此,要積極引導製造企業(ye) 開放製造資源和能力,加快研發設計、生產(chan) 製造、經營管理等資源在線匯聚共享,加強多元主體(ti) 跨界合作,打造貫穿全生命周期、全產(chan) 業(ye) 鏈的製造業(ye) 新生態,推動製造業(ye) 數字化轉型不斷深化。


4.3  加快提升數字化轉型能力

數字化轉型需要數字化能力作為(wei) 支撐,當前必須著力實現從(cong) 封閉、規模驅動、產(chan) 品導向、成本為(wei) 先的傳(chuan) 統能力轉變為(wei) 開放賦能、智能決(jue) 策、數據驅動、服務增值、用戶參與(yu) 的新型能力。一是要增強製造企業(ye) 的內(nei) 生能力。樹立數字化轉型意識,夯實數字化轉型基礎和條件,製定數字化轉型戰略,培育推廣智能化生產(chan) 、網絡化協同、個(ge) 性化定製、服務化延伸等新模式新業(ye) 態,加快創新生產(chan) 方式、組織形式和商業(ye) 範式,實現數字化轉型能力的跨層提升。二是要提升數字化人才能力。長期以來,我國製造業(ye) 企業(ye) 以注重培養(yang) 專(zhuan) 業(ye) 化人才為(wei) 主,導致數字化轉型中的融合型人才十分短缺,現階段必須著重培養(yang) 既了解製造業(ye) 技術、業(ye) 務和流程,又能夠掌握和應用數字技術的複合型人才,提升數字化轉型有力的人力資本支撐。三是要完善外部支撐能力。製造業(ye) 進入全麵數字化轉型階段,融合發展成為(wei) 常態,出現產(chan) 業(ye) 融合化、組織平台化、標準通用化等一係列數字化轉型新特征,因此必須加強解決(jue) 方案、平台組織和標準協議等方麵的支撐能力,特別是要推動工業(ye) 企業(ye) 間形成互聯互通的協議、接口和標準,提升製造企業(ye) 多層次、多樣化工業(ye) 現場的互聯互通互操作,為(wei) 提升轉型集成能力夯實基礎。


五、結束語


我國在工業(ye) 化中後期迎來了數字化浪潮,在未來一段相當長時期內(nei) ,工業(ye) 化和數字化將相互融合、相互促進,共同發展。應對數字化轉型的新需求,探索數字化轉型的新路徑,構築數字化轉型的新能力,開啟製造業(ye) 數字化轉型的新征程,將為(wei) 數字經濟拓展出更廣闊的發展新空間,迸發出更強勁的增長新動能。


轉自:中國信息通信研究院CAICT公眾(zhong) 號,僅(jin) 用於(yu) 知識傳(chuan) 播


聲明:部分內(nei) 容來源於(yu) 網絡,如侵權請後台留言聯係刪除。