《中國電子技術標準化研究院:2024制造業數字化轉型路線圖(39頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《中國電子技術標準化研究院:2024制造業數字化轉型路線圖(39頁).pdf(39頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、中國電子技術標準化研究院2024年 6制造業數字化轉型路線圖月內容摘要為貫徹落實 關于深化新一代信息技術與制造業融合發展的指導意見,凝聚制造業數字化轉型共識,推動制造業生產方式和企業形態根本性變革,提升制造業數字化、網絡化、智能化發展水平,中國電子技術標準化研究院聯合相關單位共同編寫了 制造業數字化轉型路線圖。研究內容旨在為政、產、學、研、用各方組織開展制造業數字化轉型工作提供參考,服務于我國制造業數字化建設和推廣,為構建可持續發展的制造業數字化轉型生態做出貢獻。本報告以“制造業企業如何開展數字化轉型”問題為出發點,從數字化轉型的概念、維度、原則、實踐和標準 5 個方面展開,圍繞制造業數字化轉
2、型“是什么”、“轉什么”、“怎么轉”、“轉到哪”等方面展開研究。第一章 概念綜述。簡要介紹了數字化轉型的發展背景、對轉型的認識,回答制造業數字化轉型“是什么”的問題。第二章 轉型維度。聚焦企業層面數字化轉型,從業務模式、技術范式、組織方式、文化意識四個維度重點分析了轉型的具體內容,給出了“業務為基、技術為翼、組織為骨、文化為魂”的制造業數字化轉型體系,回答企業轉型“轉什么”的問題。第三章 轉型原則。給出了企業開展數字化轉型自始至終需要堅持的五項基本原則,回答企業轉型“怎么轉”的問題。第四章 進階實踐。給出了企業踐行數字化轉型的四個類別,并結合轉型維度構建了制造業數字化轉型的五維能力“海星”象限
3、模型,給出了進階實踐的目標、特征和能力要素。選取典型行業的轉型案例,從痛點分析、方法工具和轉型成效方面論述了制造業數字化轉型四個類別的建設實踐?;卮鹌髽I轉型“轉到哪”的問題。第五章 標準框架。以“數據驅動、工具轉化、流程再造、決策變革、生態重構、持續改進”的制造業數字化轉型標準化路線為指引,在已開展標準化工作、標準化需求的基礎上,形成了標準框架,提出了引導和規范企業數字化轉型的重點標準方向。第六章 側記。給出了數字化轉型發展十大難點。數字化轉型沒有標準答案,對數字化轉型的理解也因人而異,我們歡迎各單位和個人對本報告研究內容提出寶貴意見,希望通過本報告的發布能夠使更多的企業、專家了解我們的成果,
4、共同為我國制造業數字化轉型發展貢獻力量。目 錄一、概念綜述.11.1 背景趨勢.11.1.1 困境驅動.11.1.2 政策引領.21.1.3 行業發展.51.2 轉型認識.71.2.1 內涵.71.2.2 過程.81.2.3 挑戰.10二、轉型維度.122.1 業務模式:從“產品中心”向“客戶中心”轉變.122.2 技術范式:從“人智驅動”向“數智驅動”轉變.142.3 組織方式:從“傳統組織”向“柔性組織”轉變.162.4 文化意識:從“執行文化”向“人本文化”轉變.18三、轉型原則.203.1 戰略引領:數字化轉型不是可選題而是必選題.203.2 頂層掛帥:數字化轉型需要堅持“一把手”工程
5、.203.3 標準先行:數字化轉型第一要務是實現標準化.213.4 數字思維:比“機器換人”更重要的是“數字換腦”.213.5 持續改進:數字化轉型只有進行時沒有完成時.21四、進階實踐.214.1 單點應用“數字化投入如何快速給我帶來收益?”.244.1.1 實踐描述.244.1.2 能力要素.254.1.3 案例說明.264.2 局部優化“我的企業還需要哪些環節數字化改造?”.274.2.1 實踐描述.274.2.2 能力要素.284.2.3 案例說明.284.3 體系融合“所有業務都值得數字化手段升級一遍!”.314.3.1 實踐描述.314.3.2 能力要素.324.3.3 案例說明.
6、334.4 生態重構“我未來將是一家什么樣的企業?”.354.4.1 實踐描述.354.4.2 能力要素.364.4.3 案例說明.37五、標準框架.395.1 已開展的標準化工作.395.2 標準化需求.395.3 標準框架.405.4 重點研制標準.42六、側記.44參考文獻.46制造業數字化轉型路線圖1一、概念綜述1.1 背景趨勢1.1.1 困境驅動伴隨著以機械化為特征的第一次工業革命,電氣化為特征的第二次工業革命和自動化為特征的第三次工業革命演進,全球制造業先后進行了四次大規模遷移,形成了以西歐、東歐、北美、日本及亞洲東部沿海為核心的五大工業區。當前,新一代信息技術加速創新、快速迭代、
7、群體突破,第四次工業革命席卷而來,主要工業區日益受到能源、勞動力、產業結構等因素限制,紛紛遇到發展困境,總結起來可以概括為“四個不可逆”。一是不可逆的人口老齡化一是不可逆的人口老齡化。人口老齡化是經濟社會發展進步的必然產物,是不可逆轉的客觀發展趨勢,目前,世界主要工業區都出現了人口增長率下降,老齡化嚴重。日本 65 歲以上非勞動力人口比例高達 28.4%,已經進入超高齡社會;德國達到是 20.4%,位居歐洲第一。中國預計“十四五”期間將達到 14%,進入深度人口老齡化社會。老齡化將加劇適齡勞動者短缺,帶來許多新的生存發展問題。二是不可逆的經濟全球化二是不可逆的經濟全球化。一段時間以來,西方一些
8、國家出現了逆全球化思潮,形形色色的保護主義聲音不絕于耳,各種排外的主張甚囂塵上。在全球疫情蔓延的背景下,一些國家為了轉移國內矛盾,逆全球化的言行愈演愈烈??v觀國際經貿發展史,深刻驗證了“相通則共進,相閉則各退”的歷史規律,經濟全球化是不可逆轉的歷史大勢,為世界經濟發展提供了強勁動力。三是不可逆的三是不可逆的 GDP 增速低迷增速低迷。近年來發達國家 GDP 增長平均下降到了 1%,發展中國家降放慢到 2.1%,一些國家甚至是負增長。經濟下行是主要工業國家都面臨的問題,這種經濟下行壓力是“新常制造業數字化轉型路線圖2態”,是在較長時間內很常見的形勢,短期很難看到大幅度改善的跡象。四是不可逆的制造
9、業產能過剩。四是不可逆的制造業產能過剩。自 2009 年金融危機以后,產能與實際生產的差距一直很大,除了個別產品造得很慢造不出來,90%以上的產品是過剩的。這就意味著很多企業產品賣不出去,生產設備不能滿負荷生產,市場競爭越來越激烈,制造業的利潤越來越低,全球制造企業的生存與發展都面臨著極大的壓力。全球各主要經濟體都在尋找如何擺脫這些發展困境的方法,美國、英國、德國、日本和中國等主要工業國家,都陸續推出一系列國家戰略,雖然時間不同、側重不同,但都不約而同地把目光聚焦到數字化轉型領域,有意支持和引導各類市場主體探索數字化轉型的新模式、新業態,鼓勵開展技術創新和產業應用,為經濟發展注入“強針劑”,加
10、快形成經濟發展新的增長點。1.1.2 政策引領國際看國際看,各主要經濟體紛紛出臺數字化戰略各主要經濟體紛紛出臺數字化戰略,期望利用數字化轉期望利用數字化轉型增強傳統產業競爭力。型增強傳統產業競爭力。德國積極踐行“工業 4.0”出臺未來一攬子計劃,投資科學、研究和未來技術,同時借助德國人工智能戰略提升德國和歐洲人工智能技術的競爭力;美國發布關鍵與新興技術國家戰略,在通信及網絡技術、數據科學及存儲、區塊鏈技術、人機交互等領域構建技術同盟,保持世界領導者地位;歐盟委員會提出了“2030 數字羅盤”(Digital Compass)計劃,為未來十年歐洲成功實現數字化轉型指明了方向;英國發布國家數字戰略
11、旨在進一步推動數據在政府、企業、社會中的使用,并通過數據的使用推動創新,提高生產力,創造新的創業和就業機會;法國發布使法國成為突破性技術主導的經濟體報告,遴選出法國有領先潛力且需要國家集中戰制造業數字化轉型路線圖4新加坡數字服務計劃及標準(DSS)(2020 年)全球范圍內率先實現全城市的數字孿生建設。韓國基于數字的產業創新發展戰略(2020 年 8月)通過制定“數字+制造業”創新發展戰略,將重點放在韓國的優勢產業制造業上,提高制造業中產業數據(產品開發、生產、流通、消費等產業活動全過程中產生的數據)的利用率,以增強韓國主力產業的競爭力。南美洲阿根廷國家科技創新 2030 戰略規劃(2020
12、年 11 月)科學技術交叉融合方面,加大對跨領域交叉學科的支持,增加和創造跨領域技術的發展和效益。國內看國內看,我國政府高度重視數字經濟與實體經濟融合我國政府高度重視數字經濟與實體經濟融合,產學研用產學研用基本形成數字化轉型共識基本形成數字化轉型共識。習近平總書記極具前瞻性、創造性地作出了建設“數字福建”的戰略決策,提出了“數字化、網絡化、可視化、智慧化”的數字福建建設目標,開創了中國數字化轉型的應用實踐。2015 年,習近平總書記在第二次互聯網大會開幕式上首次提出要推進“數字中國”建設,2017 年黨的十九大把“數字中國”建設提到了國家戰略高度,并明確提出要加快建設“數字中國”。2021 年
13、中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要中,數字化獨占一篇,位列第五篇“加快數字化發展 建設數字中國”,成為未來五年乃至十五年數字化轉型發展的行動綱領。國家發改委等 17 部門聯合發起“數字化轉型伙伴行動”,推行普惠性“上云用數賦智”服務,培育數字經濟新業態。工信部將出臺“兩化融合十四五規劃”“制造業數字化轉型行動計劃”,制定行業數字化轉型路線圖,面向原材料、消費品、安全生產等重點行業領域,培育一批平臺和解決方案。國務院國資委組織實施國有企業數字化轉型專項行動計劃,突破關鍵核心技術,培育數字應用場景,打造行業轉型樣板。浙江省全面實施數字經濟“一號工程”,提出
14、要全面推進數字化改革,成為浙江新發展階段全面深化改革的總抓手。印發浙江省數字化轉型標準化建設方案,以標準化支撐數字化轉型,推動浙江省加快轉入高質量發展軌道;江蘇省推出“關于推動傳統制造業數字化轉型的建議”,提高制造業設計、制造、管理和服務水平,推動生產方式向數制造業數字化轉型路線圖5字化、柔性化、智能化轉變;廣東省推進制造業數字化轉型實施方案(2021-2025 年),“一企一策、一行一策、一園一策、一鏈一策”支持全省數字化轉型;山東省實施數字山東 2021 行動方案,打造一批制造業標桿企業、園區、平臺及解決方案;福建省著力打造“數字應用第一省”,加快建設國家數字經濟創新發展試驗區(福建)。印
15、發“數字絲路”建設實施方案,為“一帶一路”沿線國家和地區的數字化轉型升級、數字產業發展提供新動能。第十五章第十五章 第三節第三節 推進產業數字化轉型推進產業數字化轉型實施“上云用數賦智”行動,推動數據賦能全產業鏈協同轉型。在重點行業和區域建設若干國際水準的工業互聯網平臺和數字化轉型促進中心,深化研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等環節的深化研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等環節的數字化應用,培育發展個性定制、柔性制造等新模式,加快產業園區數字化應用,培育發展個性定制、柔性制造等新模式,加快產業園區數字化改造數字化改造。深入推進服務業數字化轉型,培育眾包設計、智慧物流、新零售等新增長點
16、。加快發展智慧農業,推進農業生產經營和管理服務數字化改造。引自中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要1.1.3 行業發展隨著新一代信息技術的快速發展,數字化、網絡化、智能化已在包括制造業、能源、交通、醫療、教育等幾乎所有傳統行業中逐漸滲透,并在每個行業中形成了自身的發展趨勢,智能制造、智慧能源、無人駕駛、智慧課堂等一系列新模式新業態,正在成為各行各業的新發展主題。行業競爭表現出新的發展形態,一家企業的競爭對手不再只有傳統工業企業的老牌競爭者。在數字時代,具備冒險精神的技術型新貴公司(比如消費電子領域的小米、汽車行業的特斯拉等)和數字巨頭企業(比如騰訊、阿里
17、巴巴等),正不斷改進商業模式,利用各種數字技術優勢,將數據視為差異化資源,把數據分析作為企業核心競爭力,突破傳統工業的狹隘邊界,成為制造業企業更強大的競爭對手。同時,在行業發展中,并非所有關系都是競爭和對抗,在全新制造業數字化轉型路線圖6的商業場景中,越來越多的關系將轉變為和諧共生、合作共贏。而對制造業企業來說,加快數字化轉型進程無疑是增強自身優勢、掌握發展主動權的重要手段。一些企業和研究機構針對數字化轉型發展形勢紛紛開展研究,華為發布行業數字化轉型方法論白皮書,強調數字化轉型是企業戰略,強調新一代數字技術深入應用和物理世界與數字世界融合;阿里云發布的新一代數字化轉型中,重視數字驅動,并將數字
18、化轉型按照平臺、產業鏈、生態協同相關指標進行分級;麥肯錫數字化轉型報告,數字化已經極大改變了組織的運作方式。要想建立數字文化,做到真正的轉型,只有通過改變領導團隊和一線員工的思維方式和技能來實現。德勤 2020 年發布國企數字化轉型全面提質增效,認為“數字化轉型”是運用新興技術重新想象商業、組織面向未來的一個發展過程。埃森哲提出數字化轉型是手段不是目的,轉型的初心是幫企業解決問題創造價值。以終為始,企業首先要清楚自己業務或管理的瓶頸所在,有針對性地引入數字技術予以改造。IDC 認為數字化轉型分為領導力轉型、運營模式轉型、工作資源轉型、全方位體驗轉型、信息與數據轉型五個方面。表 2:國內外研究機
19、構對制造業數字化轉型認識梳理發布單位時間報告名稱核心內容華為2019行業數字化轉型方法論通過新一代數字技術的深入運用,構建一個全感知、全聯接、全場景、全智能的數字世界,進而優化再造物理世界的業務,對傳統管理模式、業務模式、商業模式進行創新和重塑,實現業務成功。德勤2020國企數字化轉型全面提質增效“數字化轉型”是運用新興技術重新想象商業、組織面向未來的一個發展過程。華為/IDC2019擁抱變化,智勝未來數字平臺破局企業數字化轉型針對企業數字化遇到的四重困境,IDC 提出數字化轉型三個能力的提升,并通過構建數字化平臺助力數字化能力建設。美國工業互聯網聯盟2020工業數字化轉型白皮書驅動因素:市場
20、、監管、網絡效應關鍵技術:邊緣計算、超鏈接、數據安全、人工智能等。阿里云2019新一代數字化轉型白皮書在數字化的商業形態和生產運營方式下,數據成為企業最核心的資產,以新技術發現和驅動新的商業場景和業務增量,用數字化技術相匹制造業數字化轉型路線圖7配的戰略模式和機制,確保數字化轉型的成功。埃森哲2020中國企業數字轉型指數以智能化運營和數字化創新兩大核心數字化能力為維度,對企業的數字化能力成熟度進行評估。新華三集團2020數字化轉型實現之道數字化轉型與實踐“數字大腦計劃”,通過人工智能、區塊鏈、數字孿生等技術,助力業務管理的智能決策和業務創新,從而發掘和創造新的商業機會。普華永道2020新形勢下
21、,企業如何進行數字化轉型企業數字化轉型的“一個不變和四個變”,通過對外部形勢的再研判以及對數字化企業的特征分析,幫助傳統企業厘清數字化道路上的發展誤區。1.2 轉型認識1.2.1 內涵制造業數字化轉型是產業數字化的重要組成部分?!笆奈濉币巹澲袑Ξa業數字化做出了清晰的描述,指出要“深化研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等環節的數字化應用,培育發展個性定制、柔性制造等新模式,加快產業園區數字化改造?!?。制造業數字化轉型是利用數字化技術及工具,加速數據的自動流動,實現制造業全要素(人、機、料、法、環)、全產業鏈(供應鏈、空間鏈等)、全價值鏈(研發、生產、經營、服務)的全面連接,構建制造業數字化
22、生態的過程。既包括企業內部研發設計、生產制造、經營管理、運維服務等各環節的數字化技術和工具的應用,也包括企業間供應鏈產業鏈數字化協同以及文化、教育、服務等制造業數字化生態構建。數字化轉型與傳統信息化的主要區別在于,一方面傳統信息化主要涵義是“流程”的信息化,而數字化的主要涵義是“業務”的數字化。因此信息化主要負責部門是 IT 部門,而數字化,主要對象部門為業務部門,并且是一把手工程,須從企業最高領導人轉型開始。另一方面,傳統信息化更多關注的是人和流程,而數字化強調的是人、物理世界、數字世界的連通與聯動,在數字世界構建一個第三維數字空間,數字空間的數據和模型控制物理世界的實體,也就是產品的整個生
23、產制造過程,最終服務于人,這是制造業數字化轉型的核心。制造業數字化轉型路線圖81.2.2 過程制造業數字化轉型總的來說分為“育珠、串鏈、結網”三個方面?!坝椤奔磁嘤龜底只髽I。利用數字化手段重塑企業的業務模式、技術范式、組織方式和文化意識,降低企業研發設計、生產制造、經營管理、運維服務等過程中的不確定性,提升企業競爭力?!按湣奔礃嫿〝底只湲a業鏈,增強供應鏈產業鏈的彈性和韌性,抵御供應鏈斷鏈、移鏈等風險,保障企業可持續發展?!敖Y網”即打造制造業數字化生態,通過建設數字化基礎設施,提供全面的數字化配套服務,打造數字化集群,構建數字化網絡生態,承接高頻并發創新落地,發展新模式新業態。圖 1
24、 制造業數字化轉型生態“育珠”培育數字化企業企業數字化轉型是制造業數字化轉型的基礎。企業生產和發展的根本目標是要實現可持續盈利。一方面,要開拓新的價值增長點,創新是重要渠道。熊彼特認為,所謂創新就是要“建立一種新的生產函數”,就是要把一種從來沒有的關于生產要素和生產條件的“新組合”引進生產體系中去,包括:引進新技術;引進新產品;開辟新市場;控制原材料或半成品的新的供應來源。在數字化時代,數據將成為新的生產要素,成為進入到生產體系中的新變量,這將為企業帶來新的業務經營模式和業務增長點。另一方面,要不斷降低企業生產成本、管理成本、交易成本。數字化轉型的過程,就是加快數字化技術與企制造業數字化轉型路
25、線圖9業研發設計、生產制造、經營管理、運維服務等環節深度融合的過程,通過構建數字化樣機,實施智能制造,建設工業互聯網平臺,實現降低企業各類經營成本的目的。圖 2 生產函數變遷“串鏈”構建數字化供應鏈產業鏈在企業數字化轉型的基礎上,“串珠成鏈”,構建自主、完整并富有韌性和彈性的產業鏈供應鏈,是制造業數字化轉型的關鍵。德勤報告顯示,80%的企業認為,數字供應鏈未來 5 年將占據主導地位,16%的企業認為數字供應鏈已經占據統治地位。構建數字化供應鏈產業鏈,將有助于信息透明、服務精準、效率提升。通過在產業鏈結構布局、供應鏈風險預警和彈性評價、供應商分級分類、信息可追溯等方面的建設,使企業具有更快速的協
26、同能力,更強大的抗風險能力,對產業鏈上下游整體運行情況有更準確的把握,提前預判突發情況,全面應對?!敖Y網”打造數字化生態在數字化供應鏈產業鏈基礎上,“織鏈結網”構建數字化生態。數字化生態建設即是制造業數字化轉型的要素保障,也是數字化轉型的。數字化生態需要各級政府、企業、科研院所、消費者等利益相關方共同打造,以數字化企業為主體,發揮數字化基礎設施的樞紐作用,匯聚數字化生態建設參與者各方物質、資金、信息、人才等要素流通的核心數據,通過數字化、網絡化、智能化的技術和服務手段,驅動制造業數字化轉型路線圖10數據資源在利益相關方之間形成閉環流動。加強數據、流程、組織和技術等要素的協同創新,全面推進數字化
27、轉型升級。制造業數字化轉型的基礎和實施主體是企業,本報告重點聚焦培育數字化轉型企業開展研究。1.2.3 挑戰制造企業的數字化轉型目標是在不斷變革發展的內外部環境中,保持更強健、更持續的生命力和競爭力。要實現轉型目標,認清目前存在的問題和困難是重中之重。主要包括以下幾個方面:跨界融合難。缺乏跨部門、跨領域以及跨企業的協調融合能力,轉型企業的潛能不能最大化,變革的速度也受限。企業內部業務戰略的數字化轉型,需要同時跨多個部門,分工、組織、協調等都異常困難。產業層面的數字化轉型,更是需要供應鏈產業鏈上下游企業之間聯合協作、合作共贏。而在分工日益精細化的今天,這種新的跨界融合往往較難實現。戰術規劃少。缺
28、乏明確的戰略轉型和實施路線圖。企業或組織數字化轉型缺乏整體性的戰略規劃,導致對未來數字化的方向與愿景不甚明晰,對企業當前數字化水平認知不足,從而無法客觀地判斷兩者間的差距,確定所需補強的能力。戰術上,價值鏈的單個環節邁的步伐大,但其他環節沒有加入,最終導致達不到最終轉型效果。創新協作弱。數字化意味著企業亟需提升的一套創新能力。市場經濟就是要創造并進而破壞既有的經濟結構,這個創造和破壞的過程主要不是通過價格競爭,而是依靠創新競爭實現的。創新的業務模式,必然打破舊有格局,也面臨著人員、技術、現有設備等歷史包袱的挑戰。數字化的集成,需要在現有基礎之上實現多個系統的協作融合,推動創新應用。制造業數字化
29、轉型路線圖13在傳統封閉的工業技術體系下,制造業商業價值的創造以產品為中心,關注的是產品質量和制造效率的提升。隨著商業模式向平臺化、共享型轉變,產品和服務的內在邏輯也發生變化,“產品即服務、服務即產品”的模式更加凸顯。傳統業務模式中,往往只有最終的銷售環節面向客戶。市場對于產品多樣化、個性化需求的提升,要求企業實時洞察、滿足客戶需求,為客戶提供積極的體驗,并以客戶的視角來看待并優化整個業務,加速從“以產品為中心”轉向“以客戶為中心”,從規?;D向個性化。這將倒逼企業從產品“運營商”轉變為客戶“運營商”,從交付產品模式,向運營產品模式轉變,為客戶參與產品的設計、生產、制造、服務等整個生命周期打造
30、良好的體驗環境,提高客戶忠誠度,進而提高企業利潤。業務模式的變革是企業開展數字化轉型的出發點和落腳點,是轉型價值的直接體現。主要表現為以下方向:數字化管理。如何通過數字化手段創新業務管理模式,提升產品和服務的質量、打造極致的客戶體驗,是每個數字化時代企業都需要解決的問題。企業基于對生產運營中產生的數據進行挖掘和利用,將自身業務通過數字化手段呈現、優化和管理,為企業的戰略決策、運營管理、市場服務等業務活動提供指導,提升企業精準服務的能力和行業競爭力,成為企業培育新模式、新業態的強大引擎。平臺化設計。平臺化是一種實現連接和共享的架構方式,是提升研發設計效率和質量的有效手段。通過運用云計算、數字孿生
31、等技術,將產品的在物理空間內的信息進行數字化、可視化表達,模擬分析產品在不同工況下的狀態,得到對應的參數數據,并通過平臺企業整合供需雙方和設計資源,開展集成化、輕量化、協同、敏捷設計,實現無實物樣機生產,大幅降低企業試錯成本,推進新技術產業化和新產制造業數字化轉型路線圖14品落地。個性化定制。面對更加多樣化、個性化及快速變化的客戶需求,通過客戶交互定制平臺和資源平臺為客戶提供個性化定制體驗,推進敏捷開發、柔性制造、精準交付等模式,增強客戶全流程參與度,提升客戶體驗滿意度。利用互聯網精準對接客戶個性化需求這一特點,實現企業研發、生產、服務和商業模式之間的數據貫通,促進供給與需求的精準匹配,實現制
32、造企業和客戶價值的共同創造。網絡化協同。伴隨著產品分工日益細化,產品復雜程度日趨提升,業務集成的廣度和深度大幅拓展,依靠單個企業、單個部門難以也無法覆蓋企業的業務創新和生產活動。通過網絡化平臺整合分散的生產、供應鏈和銷售資源,實現跨部門、跨層級的業務互聯與分工合作,推動生產方式由線性鏈式向網絡協同轉變,促進企業資源共享、業務優化和效率提升。智能化制造。以數字化為核心,以數據驅動為基礎,采用智能化手段改進生產制造中的瓶頸問題。利用生產制造環節的自感知、自學習、自決策、自執行、自適應,對生產現場“人機料法環”各類數據的全面采集和深度分析,發現并消除導致效率瓶頸與產品缺陷的深層次原因,減少制造過程中
33、的不確定性,不斷提高生產效率及產品質量,提質降本降耗增效。服務化延伸。企業依托平臺實現對產品售后使用環節的數據打通,深度挖掘工業數據及其背后價值,探索基于產品使用行為大數據分析、產品增值服務、產品遠程運維等新型業務模式,實現從“產品”到“產品+服務”的轉變,同時依靠用戶數據驅動產品的持續優化變革,實現企業沿價值鏈向高附加值環節延伸。2.2 技術范式:從“人智驅動”向“數智驅動”轉變制造業數字化轉型路線圖16策和對資源配置的優化,從而達到全要素生產率提高的目的。在數據接入層、傳輸層、存儲處理層和業務分析層,需要具備較為全面的數據運算、分析、統計、展現功能的集成化軟硬件工具,以數據驅動企業的創新、
34、生產和決策。軟件定義。軟件是構建數據自由流動的規則體系。軟件定義的核心是實現“硬件資源的虛擬化”,提升資源的彈性和靈活性。同時軟件定義打破了傳統的生產流程,通過重構一個虛擬制造空間,實現研發、設計、仿真、實驗、制造、服務全流程在虛擬空間的運行,推動制造過程快速迭代、持續優化和效率提升。平臺支撐。平臺是連接多方參與的信息服務共享載體,是全要素連接的樞紐,是資源配置的核心。通過平臺承載數字化模型和工業APP,企業可以更高效實現工業知識的沉淀、傳播、復用和價值創造,拓展競爭新賽道,布局產業新方向,整合平臺生態資源,實現更廣泛、更深層次的價值網絡拓展。2.3 組織方式:從“傳統組織”向“柔性組織”轉變
35、圖 6 組織方式變革新業務和新技術的創新實現,需要組織結構、人員結構和行為方式等相應做出調整,支撐新業務新技術的應用落地。傳統的“層級式”制造業數字化轉型路線圖17組織架構,信息從上至下傳遞效率低,很難適應快節奏的市場變化以及客戶對于生產全流程參與的需求,數字化時代,信息的傳遞更需要“廣播式”,每個人都可以成為信息發布的節點,這需要管理者構建新型組織方式為員工提供開放共享、溝通協作的平臺,減少信息壁壘,實現降本增效。組織方式的轉型變革主要表現為以下方向:液態組織。液態組織是一種能夠自我組織、自我適應的組織形態,在液態組織中,每個員工都成為組織網絡上的一個節點,帶動企業資源圍繞市場變化和客戶需求
36、而不斷改變自己的組織和驅動方式,提高企業快速響應外部環境變化的敏捷性。業態組織的持續動力不是利益而是思想,企業將從管理走向治理,從以流程為核心,追求有序和高效,走向以人為本,關注成長的動力和可持續性。靈活機制。高效靈活是企業內部組織結構的變革的關鍵目標。管理者需要提供更加靈活的管理制度,按照業務板塊來劃分組織,形成小巧靈動的“特種部隊”,綁定職能部門與業務團隊的業績關系,激發組織協同,激勵每一位員工主動參與經營,以更快地響應市場、響應客戶、更充分地利用有限的資源,從而最大程度地創造價值,降低運行成本,提高運行效率和效益。資源共享。企業將工藝、知識、創意等技術能力資源以數字化形態置于企業的資源平
37、臺中,形成可以共享的資源庫,匯聚知識基礎、沉淀核心能力、發揮知識洞察價值,服務于每一個“節點員工”、每一支“特種部隊”,加速技術成果的產業化。同時聚集技術團隊和需求方于同一平臺,把共享資源可視化、可量化、可交易化,使共享平臺有效運轉,助力企業永續經營,同時提升孵化培育能力。戰略重塑。在要素資源配置更加靈活的趨勢下,“閉門造車”將會錯失用戶,無法生存。企業管理者需要樹立與客戶共同定義新產品、制造業數字化轉型路線圖18與客戶共同創造新業務、與客戶共享新價值的企業經營戰略,利用靈活的組織和平臺資源圍繞企業戰略自組織,自涌現,讓客戶需求直達產品研發、設計、生產和服務的創造過程,用企業能力滿足用戶需求,
38、為用戶創造新價值。2.4 文化意識:從“執行文化”向“人本文化”轉變德魯克有一句名言:“文化能把戰略當午餐吃掉”。法國凱捷咨詢公司曾對 8 個國家 340 家企業中 1700 名經理人進行過調研,62的人認為企業文化是數字化轉型第一障礙,由此可見企業文化在數字化轉型中的重要性和建設難度。傳統的數字化轉型更著重于對技術、管理等,而忽視了企業運行的基礎要素“人”在數字化轉型中發揮的重要作用。企業通過從上至下的推行數字化理念,最終的目標是培養企業全員從數字化角度思考問題,用數字化工具解決問題的邏輯,形成企業的數字化文化。企業文化意識的轉型變革主要表現為以下方向:擁抱變革。企業進行數字化轉型的目的就是
39、以高效靈活的戰略、組織和運營應對時代的不確定性,這就需要整個組織具備擁抱變革的精神和勇氣。在數字化轉型過程中,最難的不是具體技術的應用,而是對現有組織、流程、習慣、利益進行變革時存在的困難。數字化轉型是企業提升自身競爭力、實現更好發展的必由之路,企業全員一定要從企業大局出發,從企業長遠發展出發,培養擁抱變革的文化。開放合作。在企業內部,要形成真誠、開放、合作的企業文化,通過齊心合力和共同努力,創造更有競爭力的產品和服務,提升企業競爭力。在企業外部,也要發揚開放合作精神,與客戶和上下游合作伙伴緊密合作,共建和諧共生的生態圈,構建富有競爭力和可持續性發展的商業模式,為社會的繁榮、進步,為數字經濟的
40、蓬勃發展,作出應有的貢獻。制造業數字化轉型路線圖20三、轉型原則圖 7 制造業數字化轉型原則3.1 戰略引領:數字化轉型不是可選題而是必選題疫情期間,在傳統業務受到極大沖擊被迫按下“暫停鍵”之時,企業全面數字化轉型卻按下“快進鍵”。疫情下實現業務增長的要么是“數字化原住民”企業,要么是“數字化新移民”企業,而那些“數字化貧民”企業則面臨著束手無策甚至被迫倒閉的困境。越來越多的制造企業直觀、深切感受到數字化轉型帶來的顯著優勢,不再躊躇于“要不要”轉型,更加深入思考“轉什么”、“怎么轉”。數字化轉型不能只停留在技術手段上的改進,而要上升為關乎企業未來生存發展的經營戰略層面加以部署,以數字化轉型戰略
41、引領企業轉型升級。3.2 頂層掛帥:數字化轉型需要堅持“一把手”工程數字化轉型是企業戰略層面的轉型,這就從客觀上需要企業“一把手”從整個企業發展視角進行取舍,不可能交由執行層“越庖代俎”。同時數字化轉型涉及組織、流程、業務、部門協作等一系列變革,涉及員工思想轉變、管理優化、利益再分配等方方面面,沒有“一把手”強有力的支持,只靠業務部門修修補補,往往是舉步維艱,最終是無疾而終歸于失敗。更為重要的是,數字化轉型實際上是“一把手”的一制造業數字化轉型路線圖21場自我革命之旅,“一把手”要有自我否定的勇氣,摒棄路徑依賴,重塑對企業發展與生存的認知。3.3 標準先行:數字化轉型第一要務是實現標準化互聯網
42、時代來臨之前,我們花了十幾年的時間來做標準、討論標準,移動互聯網時代,標準上的持續高速突破為我國實現 3G 跟跑、4G 并跑、5G 領跑奠定了堅實的基礎。同樣的經驗也適用于在數字化時代。數字化標準將成為企業數字化轉型的重要基礎設施。通過術語定義、參考架構、數據字典等基礎性標準的規范,新概念和新技術才可能在企業中得以真正的實施,加速供應鏈產業鏈協同,凝聚行業共識形成合力加速數字化轉型,避免出現“先亂后治”的發展怪圈。3.4 數字思維:比“機器換人”更重要的是“數字換腦”數字化轉型不是簡單的“機器換人”,技術賦能不等于技術萬能。盲目追求新技術、新設備、新模式的應用,只會是為了數字化而數字化、為了轉
43、而轉。任何再智能、再先進的技術和手段歸根結底都是服務于人的需求。麥肯錫研究報告顯示企業數字化轉型失敗率達 80%,其中,文化是企業認為影響數字化轉型有效性的最大障礙。企業需高度重視全員數字化素養的培育,把數字優先思想貫穿到企業精神文化、制度文化和物質文化建設全過程,激發全員在面對實際問題時,從“能用、會用”向“想用、愛用”數字化手段的能動性。3.5 持續改進:數字化轉型只有進行時沒有完成時數字化轉型不是一個短期上線的實施項目,而是一個持續改進的系統工程。由于行業屬性、企業規模和數字化基礎等因素不同,不同企業可能處于數字化轉型的不同階段,但都需不斷進行“目標-方案-執行-改進”的循環往復。數字化
44、轉型雖是一條曲折崎嶇的道路,但也是一條越走越寬、越走越平坦的道路。數字化轉型也并非想象中那么制造業數字化轉型路線圖24圖 8 制造業數字化轉型五維能力“海星”象限進階實踐可以指導企業轉型的發展方向,落地實施還需要形成具體的、可執行的數字化轉型建設方案,將理論與方法轉化成切實的業務價值,從而幫助制造業企業實現數字化轉型的價值目標。本章結合制造業企業發展現狀以及未來趨勢,在每一進階實踐部分梳理總結了行業典型的轉型實施成功案例,以供企業在尋求適合自身發展的數字化轉型進階路徑上提供實施性參考。4.1 單點應用單點應用“數字化投入如何快速給我帶來收益?”4.1.1 實踐描述單點應用的目標是實現企業關鍵業
45、務環節的數字化表達,關注點在于通過數字化工具和設備投入,實現某一環節的數據匯聚和互聯互通互操作,基于數據解決實際遇到的單點問題。單點應用的主要特征體現在企業研發設計、生產制造、經營管理、運維服務等某個環節的數字化實踐應用。單點應用的突破點需要抽象制造業數字化轉型路線圖26處理具體問題時,考慮嘗試或已熟練使用數字化手段優化組織、技術、業務等環節,解決實際問題。4.1.3 案例說明案例 1基于邊緣智能終端的數據采集匯聚解決方案痛點解決:車廠焊裝車間進行焊裝機器人實時數據采集:在焊裝車身、車體、地板、車門、側圍等焊接環節,應用工業物聯網邊緣智能終端,解決焊機、焊接機器人廠家品牌較多、協議對接困難、焊
46、機無法聯網、人工抄錄數據效率低下、數據分析不準確的問題。方法工具:采用上海麥杰邊緣智能終端與來自不同廠家生產的焊接機器人進行協議對接,采集焊接電流、電阻、熱量值等與焊接質量相關的實時數據,先將所采集實時數據在邊緣端進行數據預處理和分析,再將需要的數據或分析結果上傳到廠級實時數據服務器。麥杰邊緣智能終端內置可靈活配置對接協議的采集服務軟件和邊緣實時數據庫,因此,全量數據可以保存在邊緣端,只需上傳部分必要數據至廠級服務器端即可,該方案將單體實時計算模型下沉,減輕了中心端存儲壓力和實時 IO 壓力,在很大程度上降低了上層服務器的計算壓力,麥杰邊緣端 openPlant實時數據庫和中心端 openPl
47、ant實時數據庫間的數據交互采用高壓縮比的數據傳輸,對網絡帶寬占用少。應用成效:焊接機器人實時數據匯聚之后,可解決焊裝車間焊點質量追溯的數據來源問題,靈活的協議對接解決了工廠設備繁多、控制器協議和接口種類不一的問題,數據聯網率從 10%提高到 90%以上;一部分計算分析下沉到邊緣端,使數據分析效率和實時性實現質的提升,人力投入減少 80%以上;由于帶寬占用低,利用廠內原有工控網絡帶寬即可滿足要求,節省了網絡重復建設費用。案例 2基于智能生產聯動系統的設備互聯與數據互通解決方案制造業數字化轉型路線圖27痛點解決:解決熱處理行業車間生產設備型號多樣、貨物數據存在“信息孤島”的問題。方法工具:中控技
48、術研發與部署面向熱處理制造車間的智能生產存發聯動系統,完成對設備的互聯與集中監控,通過設備數據字典,實現數據的車間級共享,具有客戶聯動,庫爐聯動,智能配送等功能。采用 PLC 做為輸送系統控制主站,通過現場總線對自動堆垛設備、穿梭車 RGV 和相應設備進行數據采集和控制。系統針對熱處理生產過程的高溫環境,采用了孔洞識別技術、實時定位技術,可對待制品、半成品、成品的存放位置進行實時記錄,便于工作人員掌握實時工況,及時有針對性的進行計劃調整。應用成效:系統實現了生產與物流的全自動協同作業,使晚間無人值守成為可能;設備快速搬運縮短了勞動時間,勞動生產率提高 20%,同時避免了之前人工作業時,疏忽而導
49、致的錯誤,降低差錯率,產品質量提升 5%;作業人數顯著降低,生產效率提高,綜合成本降低約 10%。案例 3基于 Simdroid 平臺的數字化建模仿真解決方案痛點解決:使用數字化建模仿真解決傳統 LNG 儲罐結構設計復雜,研發周期長,投資大及可靠性低的問題。方法工具:云道智造針對超大容積 LNG 儲罐,基于自主研發的 Simdroid 平臺開發了專用的 LNG 儲罐全三維建模與仿真 App,為儲罐設計與建造建立了數字化設計的標準化過程及方法。該仿真軟件實現了 LNG 全容儲罐快速精確建模,以及在各種設計工況下的高效計算與組合,通過仿真獲取溫度、內力、應力、變形等結果,提取產品性能的評價數據,交
50、由管理者進行決策。應用成效:在研發設計環節,實現全參數化自動建模,幫助客戶高效應對大型 LNG 儲罐設計與建造的挑戰,減少工程投資,縮短建設周期;具有面向設計需求的結果呈現與校核,并自動生成計算報告,保障產品的安全和可靠性。4.2 局部優化局部優化“我的企業還需要哪些環節數字化改造?”4.2.1 實踐描述開展局部優化的目標是借助數字化的手段,將過去局限于某個設備、系統或業務環節的數據進行系統性集成管理,打破信息孤島,實現跨部門、跨系統和跨業務環節的集成優化,從而達到降本增效的目的。局部優化以企業關鍵業務為核心,實現相關多業務環節和流程系統的集成?;陉P鍵設備和業務系統的數據集成共享,開展業務流
51、程制造業數字化轉型路線圖29案例 4 基于生產運行管控集成系統的優化解決方案痛點解決:某鋼簾線公司生產優化項目,解決鋼簾線成品良品率低和數字機床運維效率低的問題。方法工具:東方國信通過 IoT 物聯網系統,實現機床設備實時數據的遠程聯網采集,結合協議轉換、工業大數據分析以及大數據場景模型構建與預測等技術手段,將數據整合進各業務系統,打破了系統之間的隔離,完成對設備運行及生產全過程的無縫實時監控,通過對關鍵 KPI 指標的實時監測,及時獲取生產、工藝、設備、質量等維度的運行狀態,為生產管控提供有效抓手。通過大數據建模,預判鋼簾線斷絲等問題,為各級管理人員提供根據預測噸平斷絲次數輔助決策,提高工作
52、效率。同時,亦可根據預測結果及時更改投放產線,減少產線斷絲次數,減少操作人員工作壓力,提高產品產量。應用成效:通過工業模型與工業 APP 的深化應用,持續優化生產制造過程,實現 OEE 指標平均提高 8%,產品損耗率降低 8%。通過歷年檢測數據構建斷絲預測模型,通過機器學習自動測算原材料斷絲指數,降低產品斷絲率 15%,提升成品良品率 5%。案例 5 基于 MOM 制造運營管理系統的效率提升解決方案痛點解決:離散制造企業往往具有批量小、周期緊、管理復雜、利潤率低等特點,在生產中普遍存在計劃變更頻繁、交期不準、效率不高、質量不穩、生產過程不透明、管理不科學等問題,影響了企業競爭力。方法工具:蘭光
53、創新以人本精神為指導思想,以“六維智能”為理論框架,以提質增效為核心,研發出了平臺化 MOM 制造運營管理系統。除了通過技術手段優化生產管理提升運營效率,蘭光 MOM 還特別突出強調人的價值,始終將人放在中心位置,體現系統幫助人、服務人的思想。通過“六維智能”,即計劃排產智能、過程協同智能、設備互聯互通智能、資源管理智能、質量管控智能、管理決制造業數字化轉型路線圖30策智能等技術手段,將生產者從重復繁重工作中解放出來,極大地減少了他們體力與腦力勞動;通過協同制造等管理思想減少各種工作等待,有效地提升設備利用率,有助于工人獲得更多工時和獎金;通過數據流驅動業務流,生產過程透明,任務提前預知,各崗
54、位工作職責清晰,有效避免以往各種扯皮與推責等現象;量化可視化管理方式可以使高效能員工績效得到及時展現;通過整體上的科學化、精益化、高效化運營,企業經濟效率得到明顯提升,工人待遇大為改善,工作氛圍愉悅融洽,逐漸建成與數字化轉型相匹配的企業文化。應用成效:目前,蘭光 MOM 已經在航空航天、機械制造等上百家企業得到應用,企業生產效率提升 30%以上,成本降低 20%以上,并可顯著提升產品質量。案例 6 基于智能排產信息化平臺的效率提升解決方案痛點解決:某汽車集團,依靠傳統的人工安排生產計劃效率低下,已經無法應對現階段小批量多品種的市場需求,車間的柔性生產得不到保證,生產過程信息不透明,導致管理人員
55、不能及時掌握生產狀態,企業生產效率嚴重受限。方法工具:亞控科技通過建立汽車生產信息化平臺,以 APS 為核心進行動態排產,自動分解客戶需求,依次制定月、周、日生產計劃,優化調度工廠的制造資源,合理安排工廠的生產計劃。ASL 作業計劃下發到車間產線,與 MES 聯動,依托設備層數字化設備+條碼系統進行自動化完工報工與入庫統計,完成實時計劃執行與進度聯動反饋。精準的實時看板+安燈系統,搭建工廠的生產信息化、可視化體系。通過報表、圖形化、流程化的全景式分析,展示隨時隨地查看工廠運行動態,為管理層提供決策支撐。制造業數字化轉型路線圖31應用成效:通過該生產信息化平臺,實現以用戶為中心全流程無縫化交互,
56、自動響應用戶個性化訂單,計劃排產把人工 2-4 小時優化到 10-20 分鐘,大大降低了工廠對經驗豐富的計劃員的依賴程度;提高了計劃的控制與響應能力,大幅降低了在制品庫存;依據實時數據采集與信息集成,實現車間生產狀態“透明化”,整體提升了工廠的運行效率;實現業務流與自動化報表支持,極大提高管理效率。4.3 體系融合體系融合“所有業務都值得數字化手段升級一遍!”4.3.1 實踐描述開展體系融合的目標是通過工業互聯網平臺匯集各要素資源,形成支撐能力,關注點在于平臺建設,以實現企業全鏈條業務的優化和協同共享。體系融合體現在多個環節的協同優化,數字技術應用深入整個企業生產經營全過程,行業級工業互聯網平
57、臺在此階段涌現。平臺作為該階段數字化轉型的關鍵基礎設施,一方面將管理知識、工藝機理、專家經驗等沉淀封裝形成可復用、可移植的微服務組件、工業 APP,并結合海量數據分析和決策優化,實現機理模型結合數據科學的智能化,突破原有知識邊界和封閉知識體系,帶來新的知識;另一方面通過人、機、物的全面互聯,打通企業研發設計、生產、供應、銷售、服務等各個業務環節,實現各方面資源要素的連接與整合,推動資源制造業數字化轉型路線圖334.3.3 案例說明案例 7 基于船舶制造供應鏈協同平臺的效率提升解決方案痛點解決:效率是企業生存發展之本,然而船舶總裝制造企業供應鏈環境復雜,上下游間存在大量信息“孤島”,特別是物料采
58、購品類繁多、供應商眾多,但是船廠、供應商及第三方物流之間協同效率卻較低,協同生產管理受到嚴重阻礙,影響供應鏈整體供給能力。打造供應鏈協同供應體系成為船舶總裝制造數字化轉型升級迫切需求。方法工具:震兌工業通過構建供應鏈協同平臺,圍繞船廠設計部、采購部、企劃部、總裝部、集配部等部門之間以及船廠與供應商之間的協同需求,提供需求量導入、需求量分包、發起搶單、搶單大廳、搶單審核、備貨量更新以及基礎數據管理、系統管理等功能。其中,核心企業端包括標準管理、圖紙發布、搶單管理、合同登記、結算管理、到貨預警、出入庫管理、租戶管理、用戶管理等;供應商端包括搶單、接單確認、發貨管理、庫存管理、結算管理、用戶管理等。
59、應用成效:供應鏈協同平臺作為面向核心企業及其供應商采購、物流、配送協同管理的平臺,通過云上系統和多租戶模式,實現了物料的線上搶單業務流程,供應商協同納入線上系統,也實現了物料采購管理由傳統線下單源向線上多源采購的轉型,提升了協同效率,引入了競爭機制,并有效規避了風險。案例 8 基于 xIn3Plat 平臺的生產現場智能安防管理解決方案痛點解決:在生產制造企業改造、更新、重組做大做強的過程中,隨著生產規模不斷擴大、生產工藝不斷革新以及技術管理不斷進步,傳統的依靠人工方式為主的生產安全管理模式,已經不能適應現代企業生產秩序安全高效的需要。例如:生產檢維修過程中三方掛牌操作費時費力,效率低下;現場危
60、險區域作業缺乏實時監測,存在重大隱患;生產區域進出人員安全規范無法進行無感甄別,對于已進入作業區的人員難以進行持續的有效跟蹤。方法工具:寶信軟件以“工業互聯網+安全生產”融合發展理念為指導,基于工業互聯網平臺 xIn3Plat,打造生產現場智能安防管理解決方案。將物聯網、制造業數字化轉型路線圖34人工智能、AR 作業等先進技術與安全生產業務流程深度融合,圍繞人員、設備、生產、倉儲、物流、環境等方面,運用移動互聯、傳感設備、電子 ID 識別、地理空間及人員定位等技術手段,實現了生產現場安全場景可視化,重點區域及危險作業的全過程遠程監控數字化、智能化,通過電子掛牌、消防聯控等融合應用,滿足企業安全
61、預防和安全保護要求,改變過去依靠人工管理的局面,從靜態分析向動態感知、事后應急向事前預防、單點防控向全局聯防的轉變,提升安全管理水平和管理的精度,提高生產安全管理中的統計、分析能力,提升現場安全管理和應急響應的效率。應用成效:實現生產現場機組區域生產安全管理的信息化和智能化,改變過去依靠人工管理的局面,提升安全管理水平和精度。具體成效體現在縮短掛牌時間,大定修掛牌時間減少 50%,現場作業授權及電子掛牌正確率達到 100%;現場人員區域識讀率 99%以上;現場作業記錄全部數字化,減少了現場手工填寫工作量,縮短作業時間 50%以上;有效減少欠維護和過維護,保障設備可用性,降低運維成本。案例 9
62、基于用友精智工業互聯網平臺的協同制造解決方案痛點解決:某汽車零部件有限公司是一家汽車一級配套企業,汽配行業特點是產業鏈協同要求高,產品種類多、數量大、追溯難,同時需要精細化管理。如何保證從主機廠到一級配套企業再到二級配企業的物流、信息流、資金流高效敏捷是一個很大的挑戰。方法工具:基于精智工業互聯網平臺,通過智能物流與倉儲,智能調度工具,產業鏈協同的構建,實現簡單、準確、高效的溝通,充分發揮員工效用,實現工廠透明化,提升物流運轉效率,優化庫存。通過智能網聯,提升工廠互聯網化,整合已有 ERP、HR、OA 等系統,提升財務處理效率,減少過程監控統計作業量;聯接工廠機器人、焊機、AGV 等設備 18
63、00 多臺,實現工廠少人化生產。通過智能報表管控,制造檔案網絡化,批次追溯,參數監控等智能工具,實現產品制造過程透明化,實時監控產品加工的每一道工序,提升過程監控時效性。解決方案在公司的四家屬地工廠進行了推廣,用戶反饋應用效果良好;應用模式在汽車零部件行業有較強的可推廣性。應用成效:通過精智工業互聯網平臺,實現了信息共享,提高了溝通效率,降低溝通成本,不用重復錄入,減少了出錯概率。實現全業務流程的互聯網化,制造業數字化轉型路線圖35智能化,透明化,數據實時化,實現了全部零部件的全流程質量追溯。員工反應工作強度大大降低,普通員工也能對整個車間物流現場了如指掌,提升物流效率與運轉質量,更能確保車間
64、的交期與質量。在產量增加 22%的情況下,卻實現了人員減少 31%,缺陷率從 3降低到 1。4.4 生態重構生態重構“我未來將是一家什么樣的企業?”4.4.1 實踐描述生態重構的目標在于通過依托工業互聯網平臺等各類創新載體,打通企業內部、供應鏈、產業鏈上下游的信息鏈、創新鏈、價值鏈,實現企業與企業間泛在互聯、深度協同、彈性供給、高效配置,開辟多種新型合作路徑和商業模式,建立一致價值觀企業生態群。重點關注產業生態價值的延伸創造、與合作伙伴和諧共生的可持續發展文化理念。不斷涌現的新技術與新商業模式顛覆了原有的企業競爭格局,企業的持續發展正從競爭邏輯向共生邏輯轉變,從單打獨斗向合作共進、合作共享、合
65、作共贏的新生態轉型。不斷挖掘自身優勢,轉變發展方式,變革發展生態,形成在產業鏈供應鏈中極有價值的獨特定位,制造業數字化轉型路線圖37化精神。執行執行維維:該階段以企業全部員工自發積極擁抱數字化為主要驅動,發揮每一位員工數字化能動性,每一位員工都將成為企業價值文化的踐行者與傳播者,企業形態與屬性將被重新定義。4.4.3 案例說明案例 10 基于海爾智家“三翼鳥”場景品牌的共享生態解決方案痛點解決:傳統家電產業增長面臨瓶頸,在向智慧家庭產業轉型過程中面臨用戶需求日益場景化、服務化、個性化,催生了衣食住娛、康養、教育等服務資源的鏈接整合需求。方法工具:品牌上,海爾智家在 2020 年 9 月發布了“
66、三翼鳥”場景品牌,從家電單品升級到廚房、陽臺等 12 大空間場景的智慧化、服務化解決方案。技術上,構建了貫通用戶、企業前中后臺、外部生態伙伴的智慧家庭數字基礎設施。一是打造海爾智家大腦 3.0,用“云+端”方式實現家庭全場景的智慧感知、交互、控制,用軟件定義方式實現服務可定制,可升級;二是打造海爾智家體驗云,把線下實體店和線上用戶資源統和起來,實現用戶需求與平臺服務無縫對接;三是打造卡奧斯工業互聯網平臺,大力推進端對端的生產流程再造,實現產銷協同。業務上,海爾智家加速推動“場景替代產品、生態覆蓋行業”,與 1 萬+合作伙伴共同打造了衣物的“洗護存搭購”、飲食的“吃買存做洗改+健康”等產業生態,
67、持續吸引跨品類、跨行業、跨領域的生態資源方融入,共享生態價值。應用成效:2020 年,三翼鳥場景方案有效帶動成套產品銷量同比增長 41%,其中高端智慧成套銷量同比增長 63.2%。;體驗云平臺平均日活 120.6 萬,同比增長 546%,幫助線下 3 萬家店實現線上化,完成了 100%的鄉鎮店覆蓋;已建成 16 家互聯工廠,海爾中德園區榮獲全球唯一德國工業 4.0 獎,海爾中央空調互聯工廠獲得國家智能制造標桿企業榮譽稱號。案例 11基于 WeMake 工業互聯網平臺的生態共建者解決方案解決痛點:騰訊 WeMake 工業互聯網平臺定位工業互聯網的“連接器”、“工具箱”與“生態共建者”,作為國家級
68、雙跨平臺之一,將自身 20 多年積累的數字技術能力以及集團生態資源由平臺做為統一出口對外輸出,發揮工業互聯網平臺在全面連接、數據匯聚、SaaS 化服務、便捷訪問等方面的優勢,貼身服務好制造業的數字化轉型工作。方法工具:WeMake 平臺以自研的云計算、大數據、AIoT、5G、安全等新一代數字技術為底座,開放工業 AI、移動協同、工業營銷三大數字引擎,并充分集成集團資源與生態合作伙伴能力,推出面向“研、產、供、銷、服”五大領域的行業解決方案與服務。構建資本、生態與產業的“連接器”,實現資本對接、生態對接、產業對接,創建優秀創新生態。制造業數字化轉型路線圖38應用成效:將數字技術以平臺化的方式輸出
69、給全行業,規?;档推髽I云化、數字化、移動化與智能化的門檻:助力企業、產業及地方區域立足全局,以數據驅動企業的整體數字化決策與創新;充分發揮連接能力,全力提升企業端到端協同辦公效率,攜手 100 家合作伙伴,打造 1000 個行業解決方案,幫助企業實現上下游產業鏈的全面數字化與互聯互通;智慧營銷服務讓企業有能力全域觸達到消費者,獲得精準的用戶洞察,推進千人千面的個性化服務。制造業數字化轉型路線圖39五、標準框架制造業數字化轉型標準是統一轉型認識、打通轉型通道、提升轉型效率、增強轉型效果的重要工具,對于解決企業數字化轉型升級中的問題、推進轉型進階起到重要作用。為加快企業數字化轉型的頂層設計、全局
70、把握和持續發展,必須堅持標準先行,以標準需求為導向,建立健全制造業數字化轉型的標準框架,明確重要標準的研制方向。5.1 已開展的標準化工作制造業數字化轉型標準化工作是一項綜合性、系統性、全面性的工作。涉及標準涵蓋范圍廣、種類多,與兩化融合、智能制造、工業互聯網等方向的標準化工作存在一定重合領域,為了充分汲取經驗和成果,本文梳理了目前已經開展的標準化工作,主要包括以下幾個方面。目前,國內圍繞通用技術主要開展了云計算(GB/T 35301-2017、GB/T 36325-2018、GB/T 37732-2019 等)、大數據(GB/T 35589-2017、GB/T 37721-2019、GB/T
71、 38666-2020 等)、人 工 智 能(GB/T5271.31-2006 等)、工業云(GB/T 37700-2019、GB/T 37724-2019 等)、區塊鏈(計劃號 20173824-T-469、20201612-T-469 等)、智能制造(GB/T39116-2020、GB/T 39117-2020 等)、信息物理系統(GB/T40020-2021、GB/T40021-2021)等方面的標準化工作,國標主要集中在全國信息技術標準化技術委員會(TC28)和全國信息安全標準化技術委員會(TC260)技術歸口。5.2 標準化需求隨著制造業數字化轉型的不斷深入,在已開展標準化工作的基礎
72、上,結合制造業企業的數字化轉型能力進階狀態和實踐案例,總結出目前突出存在的痛點問題包括:數據資源全生命周期管理數據資源全生命周期管理、數字化企數字化企制造業數字化轉型路線圖40業的業務流程和決策管理業的業務流程和決策管理、數字化供應鏈數字化供應鏈、數字化轉型的支撐工具以數字化轉型的支撐工具以及轉型服務與評價及轉型服務與評價。因此,制造業數字化轉型標準化需求應包含以下五個分類:數據要素類數據要素類:對數據采集匯聚、互聯互通互理解、共享融合、治理確權等方面的標準化需求,為企業數字化轉型的核心驅動要素數據,提供基礎性、全局性的全生命周期數據流轉標準框架。數字化企業類數字化企業類:對企業數字化轉型過程
73、中業務和管理方面的標準化需求。針對業務流程中的新模式、新業態的發展,決策管理中的戰略、組織、決策和供應鏈的數字化智能化建設,形成標準或指南,指導企業業務流程和決策管理的變革創新工作。數字化工具類數字化工具類:對支撐企業數字化轉型操作實現方面的標準化需求,針對數據互聯互通互理解工具、知識圖譜、機理模型庫、平臺應用及開發環境等方面形成標準或指南,支撐指導企業數字化轉型的具體建設、操作工作。數字化供應鏈數字化供應鏈:對數字化轉型企業內部及企業級各環節鏈接的標準化需求,針對供應鏈上下游的協同穩定、可信度以及風險規避等方面形成標準或指南,指導數字化供應鏈的規劃、建設工作。服務與評價類服務與評價類:對數字
74、化轉型持續發展的服務與評估評價的標準化需求,針對促進和支撐數字化轉型的持續快速發展,對服務外包、多維度轉型效果的評估評價、數字化人才培訓等方面形成標準或指南,指導相關建設工作。5.3 標準框架基于制造業數字化轉型標準化需求分析,建立了制造業數字化轉制造業數字化轉型路線圖41型標準框架。本標準框架由基礎共性、通用技術、數據要素、數字化工具、數字化企業、數字化供應鏈、服務與評價、安全和應用領域九部分組成。圍繞“數據驅動、工具轉化、流程再造、決策變革、生態數據驅動、工具轉化、流程再造、決策變革、生態重構重構、持續改進持續改進”的標準化路線,引導支撐企業開展數字化轉型工作?;A共性是轉型認識和實施的基
75、礎基礎,安全是轉型實施的保障保障,通用技術是轉型實施的賦能底座賦能底座,數據要素是轉型的核心驅動核心驅動,數字化工具是轉型實施的手段手段,數字化企業是轉型設計及實施的主體主體,實現業務數據化和數據業務化,數字化供應鏈是轉型各環節的鏈接鏈接,服務與評價支撐轉型的持續改進持續改進,應用領域是標準落地推廣的具體方向具體方向。圖 9 制造業數字化轉型標準框架1.基礎共性標準基礎共性標準:用于統一制造業數字化轉型術語、相關概念及模型,為其他各部分標準的制定提供支撐。主要包括術語定義、參考架構、成熟度和測試評估等方面的標準。2.通用技術標準通用技術標準:用于指導制造業數字化轉型中所使用的通用技術。主要包括
76、工業大數據、工業云、工業區塊鏈、工業智能、數字孿生等方面的標準。制造業數字化轉型路線圖423.數據要素標準數據要素標準:用于為制造業數字化轉型的核心要素數據的全生命周期流動運轉提供規范和引導。主要包括數據采集、數據存儲、數據可視、數據共享和數據確權等方面的標準。4.數字化工具標準數字化工具標準:用于指導制造業數字化轉型中使用到的支撐工具。主要包括工業數據字典、工業知識圖譜、數據治理、平臺選型、機理模型庫和工業 APP 開發環境等方面的標準。5.數字化企業標準數字化企業標準:包含業務流程和決策管理兩部分。業務流程業務流程(業務數據化業務數據化)主要用于規范制造業數字化轉型業務流程的變革。包括數字
77、研發、個性定制、網絡協同、智能生產和服務延伸等方面的標準。決策管理決策管理(數據業務化數據業務化)主要用于規范制造業數字化轉型決策管理的變革。包括戰略制定、組織設計、風險評估、智能決策和供應鏈管理等方面的標準。6.數字化供應鏈標準數字化供應鏈標準:用于為制造業數字化轉型中供應鏈數字化提供規范和引導。主要包括供應鏈彈性穩定評價、風險預測預警、數字信用構建和可信溯源等方面的標準。7.服務與評價標準服務與評價標準:用于指導制造業數字化轉型的持續改進。主要包括方案指南、服務外包、咨詢評估和人才培訓等方面的標準。8.安全標準安全標準:用于指導實現制造業數字化轉型的安全保障。主要包括數據安全、網絡安全、平
78、臺安全和供應鏈安全等方面的標準。9.應用領域應用領域:用于指導制造業數字化轉型的標準落地推廣的具體領域。主要包括裝備制造、原材料、消費品、電子信息制造、能源和中小企業六大領域的應用。5.4 重點研制標準以標準框架為基礎,通過研究分析制造業數字化轉型領域已有標制造業數字化轉型路線圖43準,結合管理、業務、技術等轉型維度的發展趨勢,提出直接反映數字化轉型特征,并能引導和規范企業數字化轉型的四個重點標準方四個重點標準方向向,以指導具體標準的立項和制定。對尚未納入標準研制方向但在上述標準框架中列出的,是下一步開展標準工作的重點研究方向。一、數據基礎類數據基礎類:工業互聯網平臺數據字典、工業設備接入數據
79、字典;二、技術應用類技術應用類:工業 APP 可視化開發環境通用要求、工業 APP接口規范、平臺開放應用編程接口規范、工業微服務接口基本要求、異構協議兼容適配指南、微服務參考框架等;三、業務指南類業務指南類:工業互聯網平臺的選型指南、中小企業應用指南、工業互聯網平臺應用實施的數字化管理、智能化生產、網絡化協同、個性化定制和服務化延伸方面的指南等;四、服務與評價類服務與評價類:工業互聯網平臺供應鏈彈性評價指南、供應商分級分類指南、工業企業上云效果評價、工業 APP 測試規范等。制造業數字化轉型路線圖44六、側記成功的道路千差萬別,失敗的方式卻如出一轍。我們在調研大量企業、梳理典型報告、走訪座談的
80、基礎上,整理出轉型的十大難點,以期給予后續研究一定的視角。難點一難點一:信息孤島信息孤島。原有多個信息系統,數據量大,各系統之間信息未完全打通,存在信息孤島。難點二難點二:數據碎片數據碎片。數據質量不夠,標準不一致,碎片化、分散化,甚至部分數據仍由紙質或手工維護,無法進行統一的數據管理與分析。難點三難點三:數據共享與安全數據共享與安全。數據開放與共享水平尚需提高,數據的社會化利用不夠深入,缺乏規則性引導。數據安全有待保障,在采集、存儲和應用過程中一旦泄露,會給企業和用戶帶來嚴重的安全隱患。難點難點四四:核心技術基礎弱核心技術基礎弱。關鍵工業軟件、底層操作系統、芯片等核心關鍵技術能力不足,信息基
81、礎設施和制造業數字化轉型的基礎相對薄弱。難點難點五五:愿景目標不明確愿景目標不明確。沒有明確和統一的數字化轉型愿景和目標,企業內各方參與者認識不一,缺乏轉型的統一性和系統性。員工特別是中高級管理人員對數字化轉型理念認識不充分不全面。難點難點六六:技術應用針對性技術應用針對性。數字化技術如何與具體的業務應用場景相結合。難點難點七七:人員價值實現人員價值實現。數字化釋放了部分勞動力后,如何賦能員工從事更高附加值的工作,實現協同。難點難點八八:標準不一:標準不一。多種數字技術或一種技術的多種標準并存,導致管理運維的復雜度高。制造業數字化轉型路線圖45難點九難點九:人才短缺人才短缺。缺乏支撐數字化轉型持續開展的綜合素質人才。難點十難點十:資金短缺資金短缺。融資渠道單一,供應鏈金融等綜合金融服務解決方案需求強烈。