普華永道：2022年數字化工廠轉型調研報告（65頁）.pdf

1、數字主干、用例和技術、組織設置、戰略和路線圖，以及投資重點2022年數字化工廠年數字化工廠轉型調研報告轉型調研報告普華永道普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告年數字化工廠轉型調研報告由普華永道出版，作者是Reinhard Geissbauer，Michael Bruns和Jens Wunderlin保留所有權利。未經編輯人員明確許可，不得以任何形式復制、復制到縮微膠片上或在任何數字媒體上保存和編輯本材料。本出版物旨在為我們的客戶提供資源，其中提供的信息以作者所具備知識在出版時盡可能保證正確。在做任何決定或采取任何行動之前，您應該咨詢這里列出的來源或聯系人。本文反映的是作者的觀點。圖片可能包

2、含舍入差異。2022 普華永道。版權所有。普華永道系指普華永道網絡及/或普華永道網絡中各自獨立的成員機構。詳情請進入 Geissbauer 博士博士合伙人普華永道德國Michael Bruns合伙人普華永道德國Jens Wunderlin 高級經理高級經理普華永道德國調研還顯示，愿意投資數字化轉型的公司享有更高的回報。我們發現，在全球范圍內，工業企業每年在數字化轉型解決方案上投資1.1萬億美元。作為回報，最專注、最先進的企業，即數字冠軍企業，通過提升成本效率和更高的運營靈活性，正在創造兩位數的回報。今時今刻可能被證明是一個千載難逢的轉折點。數字化轉型需要基于強有力的IT和數據基礎設施之上，并正

3、確組合應用程序和實用技術 從 協 同 機 器 人 或 自 動 導 引 車 輛（AGV）集成到運營價值鏈，再到通過數字化規劃工具提高運營靈活性和彈性。此外還需要說服員工和其他利益相關者，即通過向所有員工提供正確的技能組合，表明數字化轉型不是威脅，而是個人發展的良好機會。2022年的調研顯示，面對前所未有的危機時刻，數字化轉型是構建運營靈活性和彈性的可選路徑，且將進一步推動卓越運營。調研結果還顯示，這些數字運營解決方案需要一個符合目的的IT和數字主干，以確?；ゲ僮餍院涂裳诱剐?，實現預期效率增益和成本優化。它們由標準化的核心IT架構協調，包括集成企業資源規劃（ERP）、制造執行系統（MES）或制造運

4、營管理（MOM）、工業物聯網（IIoT）和數字化產品生命周期管理（PLM）。雖然領先企業專注于標準化核心IT架構與現代云服務相結合，但他們也在嵌入式團隊驅動區域或業務單元特定實現的方式中構建了相當大的靈活性。這些公司成為了一種新的數字實體，即一種嵌入式數字組織，其系統、用例、技術和標準管理是集中和嚴格控制的，但執行足夠靈活，且允許根據本地需要模塊化或局部解決方案。對于領先企業來說，數字化轉型總是人性化的:轉型需要正確的組織架構，員工亦需要為數字化轉型提供支持。4 2022年數字化工廠轉型調研報告中國市場數字化工廠實踐洞察和啟發基于普華永道思略特在中國市場服務不同行業眾多客戶智慧工廠項目經驗，我

5、們認為成功的智慧工廠需要遵循以下三大原則：一、運營管理基本原則是智慧工廠成功基石智慧工廠智能解決方案是提升工廠運營效率的賦能手段，工廠運營管理基本原則是成功智慧工廠與實現卓越運營的基石。建設卓越運營的世界級領先工廠是長期且體系化的工程，企業應秉承精益原則，建立長效管理團隊與運轉機制，同時關注工廠運營諸多重點管理環節。工廠數字化、智能化固然重要，但更多的是承擔賦能作用，協助企業更好地解決具體環節中的實際問題、提高管理效率，而并非違背或代替工廠管理的基本原則。綜合自身所處行業特征，踐行精益原則、以人本位的全面運營管理，是推動智慧工廠實踐的核心要素。脫離運營管理的智慧工廠解決方案往往使企業陷入“用更

6、高效方式做效果欠佳工作”的困局，難以提升效率，甚至增加工廠運營的投入與管理難度，適得其反。二、智慧工廠規劃應基于工廠戰略定位、賦能核心能力建設打造標桿智慧工廠，建立企業內部可復制模板，是制造業企業推動工廠數字化轉型的重要舉措之一。智慧工廠的規劃應基于工廠戰略定位，圍繞工廠發展所需建立與提升的核心能力，量身定制一系列匹配核心能力的智能解決方案，進一步增強企業核心競爭力。在不同類型企業，對核心能力有著不同的關注重點。離散生產型企業，通常更加關注物料供應與計劃執行管理能力，例如通過智能解決方案提升齊套管理、計劃管理和生產執行，實現從計劃到交付的核心能力提升；而對于連續生產型企業，則更關注設備預防性維

7、護、設備效率管理和生產異常預警等賦能生產效率核心能力提升的智能解決方案；此外對于這兩類企業，也存在諸多共同關注點，例如人員排班管理、能源管理、端到端的供應鏈可視化，供應風險管理等。2022年數字化工廠轉型調研報告5隨著國內人工智能、大數據和云計算等技術發展速度的不斷加快，外企或國內出海企業，需考慮國內外數字化技術生態的差異。在國內，區別于海外智能制造生態，從物聯網傳感器、云平臺到網絡安全等不同技術類別，中國具有不同的供應體系。此外，還需要考慮國內用戶對于數字化工具的獨特偏好和使用習慣，以及政府監管等要素。在技術生態差異化前提下，企業更應通過底層核心系統平臺的統一規劃，以保證對旗下工廠運營全局整

8、體管理的透明度。隨著智慧工廠應用技術的逐漸成熟，涌現出例如設備預防性維護、在線質量監測、能耗管理等適用于眾多行業，可產出可觀投資回報的智能解決方案。但在智慧工廠規劃階段，決策者不應僅關注智能解決方案的投資回報表現，而應從工廠戰略支撐、核心能力提升、投資回報以及實施難易度等多個維度進行綜合評估與決策。三、智慧工廠應結合行業、工廠及技術生態特性進行定制化建設智慧工廠建設需要結合所處行業自身特點及需求，針對性定制智能解決方案，不同細分行業間業務流程、重點環節和常見問題各不相同，例如同屬設備制造，以定制化精密設備加工與高度標準化設備制造為例，兩者在供應鏈設置、生產模式、交付能力要求等方面都存在較大的差

9、異性。智慧工廠建設也要考慮工廠所處階段場景的不同。例如現有工廠面臨生產效率瓶頸是否亟待突破，或是對現有系統和數字化架構需要進行迭代優化，亦或是新工廠建設時同步進行智慧工廠建設。企業需要對不同場景下的智慧工廠解決方案進行定制化建設，而非簡單為了數字化而數字化。沈宇峰沈宇峰主管主管合伙人普華永道思略特中國工業產品及服務行業趙汀趙汀合伙人普華永道思略特中國工業產品及服務行業浦鑫峰浦鑫峰業務總監業務總監普華永道思略特中國工業產品及服務行業中國洞察作者中國洞察作者6 2022年數字化工廠轉型調研報告目錄F數字化工廠成功轉型藍圖數字化工廠成功轉型藍圖.54方法論.59術語表.61聯系人/貢獻者/鳴謝.62

10、危機時期，數字化工廠轉型至關重要.3中國市場數字化工廠實踐洞察和啟發.5A A 執行摘要執行摘要.8 8C 投資重點投資重點.201.每年超過1.1萬億美元的工廠改造投資重點在亞洲和歐洲.212.高投資帶來高回報：堅實的基礎才能推動可擴展的數字化.23E組織架構組織架構.481.敏捷運營模式支撐數字化轉型是重中之重.492.數字化冠軍從集中式組織結構發展到嵌入式組織結構.51B戰略路線圖戰略路線圖.101.64%的受訪企業仍處于數字化工廠轉型初期.112.轉型當務之急已從提高效率變為提高靈活性和彈性.133.數字化賦能的可持續性解決方案越來越受到重視.15D數字主干、用例和技術數字主干、用例和

11、技術.251.標準化的數字主干是工廠成功轉型的關鍵基石.262.質量分析、維護解決方案和自動化KPI監測是實施最多的用例.293.包括無人機和5G應用在內的回報周期相對較短的新興技術.402022年數字化工廠轉型調研報告7圖圖1執行概要執行概要/重要發現重要發現1.64%的公司仍處于數字化工廠轉型的公司仍處于數字化工廠轉型在接受調研的全球制造商中，只有10%已經完成數字化轉型計劃或目前處于最后階段;64%的公司只完成了最初的試點安裝甚至更少，他們仍需大量資源來完成數字化轉型?，F在是加大實施力度的時間節點了。2.轉型當務之急已從提高效率變為提高靈活性和彈性轉型當務之急已從提高效率變為提高靈活性和

12、彈性新冠大流行和歐洲地緣沖突迫使領先制造商實施數字解決方案以提高生產靈活性和更好的交付彈性。在物料短缺和供應鏈不穩定情況下，交付能力的提升是推動針對運營彈性和工廠自動化投資的驅動因素。3.數字化賦能的可持續性解決方案越來越受到重視數字化賦能的可持續性解決方案越來越受到重視不斷增加的立法要求、來自資本市場的壓力以及全球思維模式的轉變，正在推動針對可持續性的投資。數字化解決方案包括減少二氧化碳排放的運輸和物流系統、在制造過程中高效利用資源，以及引入可回收的“全循環”產品解決方案。4.每年超過每年超過1.1萬億美元的工廠改造投資重點在亞洲和歐洲萬億美元的工廠改造投資重點在亞洲和歐洲全球數字投資每年超

13、過1.1萬億美元，其中工業制造和化工行業的企業花費了大部分數字資金。投資重點是歐洲方面的勞動力成本套利，以及亞洲方面的自動化和高質量產量增長。5.高投資帶來高回報高投資帶來高回報堅實的基礎才能推動可擴展的數字化堅實的基礎才能推動可擴展的數字化四分之一的受訪公司將至少3%的凈營收用于數字化解決方案，并獲得了最高達兩位數的回報，且投資回報很快。工廠轉型不能三心二意，而是需要一個堅實的IT以及具備集中操作和自動化應用程序的數據主干。戰略與路線圖投資重點來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告A 執行摘要8 2022年數字化工廠轉型調研報告數字主干、用例和技術組織架構10.數字化冠軍從集中式組織

14、結構發展到嵌入式組織結構數字化冠軍從集中式組織結構發展到嵌入式組織結構在接受調研的全球制造商中，只有10%已經完成數字化轉型計劃或目前處于最后階段;64%的公司只完成了最初的試點安裝甚至更少，他們仍需大量資源來完成數字化轉型?，F在是加大實施力度的時間節點了。9.敏捷運營模式支撐數字化轉型是重中之重敏捷運營模式支撐數字化轉型是重中之重領先企業建立了一套敏捷的目標運營模型，以有效開發和實施數字化流程和解決方案。這種方法包括一流數字解決方案資產的標準化連接，以及基于用例的數字變革方法。8.包括無人機和包括無人機和5G應用在內的回報周期相對較短的新興技術應用在內的回報周期相對較短的新興技術在接受調研的

15、全球制造商中，只有10%已經完成數字化轉型計劃或目前處于最后階段;64%的公司只完成了最初的試點安裝甚至更少，他們仍需大量資源來完成數字化轉型?，F在是加大實施力度的時間節點了。7.質量分析、維護解決方案和自動化質量分析、維護解決方案和自動化KPI監測是實施最多的用例監測是實施最多的用例成功實施是關鍵:幾乎一半的受訪公司已經實施了有效的數字維護解決方案，其中約40%正在使用先進的高質量分析工具。其他技術，如數字產品孿生或數字精益解決方案則應用進程相對落后。6.標準化的數字主干是工廠成功轉型的關鍵基石標準化的數字主干是工廠成功轉型的關鍵基石數字冠軍構建了全面的IT架構，擁有集成、標準化的ERP和集

16、成核心運營應用，如MES/MOM、工業物聯網或PLM。重點是標準化的核心IT架構，在每個工廠實現數字解決方案子集時具有區域或部門的靈活性。2022年數字化工廠轉型調研報告9B 戰略路線圖大多數公司仍處于數字化轉型初期，還沒有實現數字化的規?；瘜嵤?。數字化仍然是議事日程的重點，但當務之急已經改變。由于外部干擾，彈性和透明度現在是數字轉型的關鍵驅動力，而成本和效率則不那么重要。另一個越來越重要并將在未來繼續發揮作用的驅動因素是可持續性。企業已經意識到，數字化是應對可持續發展挑戰的重要手段。10 2022年數字化工廠轉型調研報告數字化轉型具有挑戰性。早在2014年，當我們進行第一次普華永道工業4.0

17、調研時，大多數受訪公司告訴我們，他們的數字化轉型故事剛剛開始，其中80%的公司期望通過垂直實現高度的端到端數字化，并在2019年實現全價值鏈覆蓋。然而，這些樂觀的期望并沒有實現。如今，近8年過去了，在普華永道2022年數字工廠轉型調研中，64%的受訪公司仍位于數字化轉型的起點。數字“工業4.0”的概念首次出現已經有十多年時間，最主要的問題是，為什么數字轉型要花這么長時間才能完成?根據普華永道更廣泛的研究和客戶經驗，目前的調研表明，組織、技能、規劃和授權投資皆是企業現在需要加強的領域，在被認定為數字冠軍企業的企業中，80%已基本或完全完成轉型項目。我們認為這些問題阻礙了企業的發展。在接下來的章節

18、中，我們將詳細討論每一個問題，并根據數字冠軍的經驗提供路線圖，以幫助企業清除障礙，實現數字化轉型的雄心。轉型需要正確的組織架構，支持敏捷的運營模式并增強的數字化能力 從計劃變革的第一天就應預留可拓展性 縱向和橫向一體化的數字主干等關鍵賦能因素需要高投資作為支撐 系統、流程和連接性需要進一步標準化和協調，以支持企業范圍的實施1.64%的受訪企業仍處于數字化工廠轉型初期的受訪企業仍處于數字化工廠轉型初期2022年數字化工廠轉型調研報告11圖圖2 漫長的轉型之路漫長的轉型之路75%完成制定計劃開始轉型初步進展50%完成全面轉型所有公司所有公司數字化公司26%19%3%29%01101數字化工廠通往數

19、字工廠之路通往數字工廠之路7%51%來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告為實現轉型，您需要展示勇氣，需要設定硬性目標并迅速采取行動。這比糾結于概念和過于詳細的投資回報率計算更有效?！蹦橙蚋呖萍己碗娮蛹瘓FIT負責人“20%0%2%0%42%0%12 2022年數字化工廠轉型調研報告制造商正經歷前所未有的混亂。他們所經歷的困難由新冠所導致的供應和需求中斷，慢慢變為材料與關鍵成品投入的短缺、通貨膨脹和歐洲地緣危機。這讓轉型變得更加必要：成本優勢和效率提高不再是數字化領導者的主要戰略目標。在一個有著前所未有的壓力和不確定性的時代，數字化賦予了企業靈活性和彈性，使其在面對破壞時能夠繁榮發展。

20、調研結果顯示，2022年，將成本和效率作為數字化轉型主要驅動力的制造商數量下降了40%；彈性、靈活性和透明度已成為戰略重點。三分之一的受訪者現在表示，彈性和透明度是其數字化工廠轉型的主要動力?？沙掷m性也受到越來越多公司的關注，將可持續性作為數字化轉型驅動力的受訪者數量增加了一倍多。在一個混亂的時代，速度是最重要的。面對破碎的供應鏈、動蕩的價格和地緣政治風暴，公司需要建立快速反應的能力。制造商認識到，數字化轉型提供了多種途徑來提高反應速度和適應性。這意味著，提高透明度，實現全面的實時運營可視性逐漸成為公司的核心能力之一，因為只有當企業了解自身價值鏈中業務中斷的根本原因時，才有可能對中斷本身作出快

21、速而有效的反應。這也意味著增強系統、流程和資產部署的靈活性，使公司能夠在其制造網絡中調整產品和轉移業務。公司還需要在當前的限制條件下，就下一步生產什么作出基于數據的決定，以便更好的管理成本、庫存等方面，同時為客戶提供最佳服務。這需要標準化的系統、技術和流程來支持，以使所有必要的調整無縫、快速、高效和有效。2.轉型當務之急已從提高效率變為提高靈活性和彈性轉型當務之急已從提高效率變為提高靈活性和彈性2022年數字化工廠轉型調研報告13圖圖3 新的優先事項：彈性新的優先事項：彈性、靈活性和透明度靈活性和透明度成本優勢和效率提高可持續發展領導力更高的創新率和更快的上市時間彈性、靈活性和透明度更個性化和

22、個人化服務領導力/更高的客戶滿意度46%42%20%34%27%+67%4%10%+148%8%10%+18%10%12%+16%11%7%31%近期趨勢未來趨勢來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告某全球化學品集團首席數字官彈性是為意外情況作準備。您需要迅速作出反應以減輕外部壓力，而這正是數字化轉型的目的?！薄?4 2022年數字化工廠轉型調研報告近期趨勢未來趨勢汽車與交通14%4%+266%醫藥和醫療技術13%4%+199%化學品/加工行業11%5%+138%零售和消費品10%3%+189%高科技和電子9%5%+98%工業制造6%4%+36%圖圖4所有部門加強了對數字化可持續性的關

23、注所有部門加強了對數字化可持續性的關注可持續性在數字化工廠轉型中的重要性不斷增加來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告越來越大：在大多數大型經濟體中，企業實現凈零碳排放的道路已經成為立法現實，企業有義務在2050年或之前實現碳中和。監管部門對這些目標提出了報告要求，要求在整個價值鏈中實現數字化運作的透明化例如，預計將3.數字化賦能的可持續性解決方案越來越受到重視數字化賦能的可持續性解決方案越來越受到重視本次調研顯示，數字化的可持續發展解決方案正日益成為企業的首選戰略。作為數字化工廠轉型過程的一部分，可持續發展舉措受到越來越多的關注，這在全球和所有行業都是顯而易見的。其中，汽車和制藥公司

24、最有可能增加其在工廠層面的可持續發展投資，在所有行業的轉型戰略中，其戰略中的可持續發展部分都有顯著增加?？沙掷m性作為數字化轉型的關鍵驅動力，其重要性平均上升了150%。對大多數公司來說，可持續性的重要性現在與成本優勢和上市時間等戰略目標相當或更重要。普華永道的其他研究表明，可持續發展作用增強的背后有四個重要驅動因素：客戶需求越來越重要：例如，第25期普華永道全球CEO調研顯示，大多數企業的凈零承諾由客戶驅動；2021年關于ESG的消費者情報系列調研顯示，83%的消費者認為企業應該積極塑造ESG。對人才的競爭也在推動可持續性的采用：我們的研究表明，86%的員工現在更愿意為優先考慮可持續性的公司工

25、作。投資需求很高：對與ESG相關的資產有創紀錄的需求（2021年第一季度，歐盟可持續基金的流入量同比增長18%）。最后，監管的壓力于2023年生效的歐盟企業可持續發展報告指令將對約49,000家公司提出詳細的碳報告要求，而根據現有的非財務報告指令，這一數字為11,600。2022年數字化工廠轉型調研報告15客戶的經驗告訴我們，近期和未來的可持續發展期望和要求只能通過以數字化為主導的、貫穿整個供應鏈的技術解決方案、正確的流程和正確的人員技能組合來促成。數字化還提供了一個機會，其不僅可以滿足與可續性有關的外部期望和要求，還是公司推動變革、降低成本和獲得競爭優勢的工具。下圖表展示了提高公司可持續性的

26、數字解決方案，包括從供應商和內部生產，再到服務和回收。在價值鏈的每個環節，都有多種數字解決方案以提高可持續性。圖圖5數字化的可持續性越來越重要數字化的可持續性越來越重要8員工轉型和可持續性關鍵績效指標員工轉型和可持續性關鍵績效指標創新的可持續性溝通、變革管理和培訓客觀、實時的可持續性關鍵績效指標和控制2連接的供應鏈連接的供應鏈供應鏈的透明度/可見度供應鏈細分（將服務水平協議與可持續性目標相結合）循環供應鏈（閉環）針對規劃穩定性的先進預測綠色價值鏈1產品開發和一體化工程產品開發和一體化工程可持續的設計，例如替代材料、模塊化和低復雜性產品、節能機器，以及工藝和生產場所智能制造智能制造自動的可持續性

27、監測和預測自動的可持續性監測和預測自動化自動化、標準化的報告標準化的報告可持續發展績效分析和精益化管理可持續發展績效分析和精益化管理區域化的足跡區域化的足跡可再生能源和回收利用可再生能源和回收利用45高效運輸管理高效運輸管理 低排放的運輸方式、包裝形式 可持續運輸SLA協議 生態友好的運輸方式6智能服務智能服務、再生再生、回收回收遠程服務基于人工智能的服務規劃可持續的廢物再生管理3供應商網絡管理供應商網絡管理自動化的可持續發展/ESG監測供應商網絡區域化和調整供應商評估中的ESG排放分數制造vs.購買（包括ESG評分）7技術賦能技術賦能E2E數據戰略和數據管理IIoT解決方案和平臺人工智能E2

28、E連接5運輸3貨源設計開發2計劃1技術服務、退貨、賦能回收74制造8員 工 轉 型 和 可 持 續 性 檢 測員 工 轉 型 和 可 持 續 性 檢 測來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告616 2022年數字化工廠轉型調研報告Daniela Geretshuber合伙人,普華永道德國可持續性不再僅僅是錦上添花，而是不可或缺。因為這是客戶、員工、投資者、政府和社會評判企業商業活動如何影響環境和社會的依據?！薄?022年數字化工廠轉型調研報告1716 PwC Digital Factory Transformation Survey 2022工業去碳化是一個復雜的挑戰，因為大部分的排放

29、在制造商更廣泛的供應鏈中產生，而非其內部流程產生。這意味著，與供應商合作獲得可靠數據是減少排放的關鍵。然而，直到最近，還沒有一個公認的解決方案可以準確測定供應鏈的總碳足跡。填補這一空白一直是西門子的使命。作為自動化和工業軟件領域的領先技術供應商，西 門 子 正 在 推 出 一 個 產 品 碳 足 跡（PCF）解決方案，可以查詢、計算和分享真實世界復雜供應鏈中生產的產品總碳足跡。為減少排放，制造商必須了解整個供應鏈中所有產生碳活動的位置和強度。西門子的PCF解決方案是一種基于數字生態系統的排放數據獲得方法。它有兩個要素：第一是一個數據采集工具SiGreen，它可以計算多個供應商在多個點的實際排放

30、量，而不是基于行業平均水平的估計。西門子將其稱之為“范圍3”排放，即由非報告組織擁有或控制的活動或資產產生的排放。擁有真實的數據便可以準確地測量和控制排放。然而對于許多公司來說，排放數據也是敏感信息，數據共享需要嚴格的安全協議。為確保PCF解決方案中數據的安全性，西門子還推出了跨行業的Estainium網絡，使制造商、供應商、客戶和合作伙伴能夠在不泄露各自主要數據來源的情況下交換碳足跡數據。這是PCF解決方案的第二個要素。Estainium網絡采用去中心化的分布式賬本數據架構，這意味著通過SiGreen產生的任何數據都可以被驗證為真實的，而不需要披露任何一家公司流程的敏感細節。加密證書可被創建

31、和交換，以確保對信息的信任。通過這種方式，Estainium網絡在整個供應鏈中提供值得信賴的匯總碳足跡，而不需要披露任何敏感信息。網絡中的每一方都保留了完全的數據主權，因為數據不是集中存儲的。西門子跟蹤整個供應鏈的碳排放。數字解決方案可以幫助客戶準確測量和安全共享產品碳足跡（PCF）數據。西門子案例分析西門子是一家專注于工業自動化和字化的科技公司，致力于房屋、分數散式能源系統、鐵路和公路的流動性解決方案以及醫療技術。不管是資源效率更高的工廠和靈活供應鏈，還是更清潔和更舒適的交通以及先進的醫療保健，西門子創造的技術旨在為客戶增加價值。通過結合現實世界和數字世界，西門子助力其客戶改變行業和市場。西

32、門子集團在德國擁有 125 家工廠，業務遍及 190 個國家和地區，在全球擁有約 293,000 名員工。18 2022年數字化工廠轉型調研報告PwC Digital Factory Transformation Survey 2022 17這簡化了與供應鏈伙伴的溝通，改進了對所有相關排放的計算，大大減少了實時計算總碳足跡的工作量。SiGreen還使產品的碳足跡完全可追溯，并使制造商能夠采取有針對性的減排措施，有著直接和可量化的效果，最終使制造和生產中的全面可持續性成為可能。2022年數字化工廠轉型調研報告19C 投資重點我們估計企業每年在數字化轉型方面的投資超過 1.1 萬億美元，但這可能還

33、不夠。根據我們的調研，如果企業希望在數字化投資中得到高額且快速的回報，投資率至少應占凈收入的 3%（較企業平均轉型投資高出50%左右）20 2022年數字化工廠轉型調研報告年均數字化轉型投資:1.8%的凈收入來源：普華永道工業4.0：建設數字化企業；普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告；IHS Markit總計總計工業制造化學品/加工行業零售和消費品高科技和電子汽車和交通制藥和醫療技術$1.1萬億萬億$3,180億$2,890億$2,140億$1,720億$1,120億$450億圖圖6不同行業的投入不同行業的投入六個不同行業的全球化轉型花費1.每年超過每年超過 1.1 萬億美元的工廠改造投

34、資重點在亞洲和歐洲萬億美元的工廠改造投資重點在亞洲和歐洲制造商正在大力投資數字化轉型但本次調研的數據表明，大多數公司在向轉型目標進展方面速度緩慢。盡管調研組中的六個行業代表公司計劃在未來幾年以相當于年凈收入1.8%的速度進行投資（與普華永道最近的研究相比資本投入顯著增加），有些公司仍可能需要進一步提高其投資率。因為本調研顯示，更高的投資和更高的回報之間存在很強的正相關性（詳見下一節）。目前各行業的投資承諾是一致的：所有行業的平均投資范圍為年凈收入的1.6%至1.9%?？蛻艄靖嬖V我們，最近在全球疫情影響下的工作經驗再次表明，數字技術現在是應對外部運營壓力的首選方式。2022年數字化工廠轉型調研

35、報告21數字化工廠轉型以區域來劃分。參與本次調研的公司中，只有5%在全球范圍內推動其數字化轉型計劃；其中表現出色的公司更有可能放眼全球11.5%的數字冠軍公司推出了全球轉型計劃。絕大多數公司的投資重點在歐洲和亞太地區。在西歐和中歐擁有制造業務的公司中，很大一部分(87%)將轉型投資集中在該地區；而在亞洲開展業務的近 70%的公司也在該地區投資于數字化轉型。圖圖7 轉型投資聚焦歐洲和亞洲轉型投資聚焦歐洲和亞洲歐洲（西歐與中歐）亞太地區歐洲（東歐）北美洲拉丁美洲中東/非洲87%參加調研的公司至少在該地區擁有一家工廠13723358220110342側重于高投資地區側重于非高投資地區1可能有多家來源

36、：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告某全球化學品集團首席運營官“新冠疫情對全球影響如此之大，以至于幾乎一夜之間，數字化轉型對企業來說變得至關重要?！薄?7%56%50%12%88%50%67%44%43%33%13%22 2022年數字化工廠轉型調研報告普華永道2022年數字工廠轉型調研結果證明，針對如數字主干和連通性的基本科技高額投資是必要的，它們可以使整個生產線發揮全部潛力。10%25%+153%56%51%10%24%56%高回報中等回報將年凈收入不到2%投入工廠改造的企業低回報沒有/微不足道回報將年凈收入的3%及以上投入工廠改造的企業圖圖8投資回報率投資回報率數字化轉型投資率vs

37、.收益率來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告相對更高的投資往往會帶來更高的收益。調研顯示，將年凈收入的3%以上投入工廠改造的企業，獲得高回報的可能性是投入不到2%的企業的2.5倍。2.高投資帶來高回報高投資帶來高回報堅實的基礎才能推動可擴展的數字化堅實的基礎才能推動可擴展的數字化30%22%4%2%2022年數字化工廠轉型調研報告23在分析系統和用例部署對投資回報率的影響時，很顯然，規模才是使數字化投資得到高回報的關鍵。在附圖中，x軸描述了已在數字轉換程序中部署的用例數量，y軸描述了數字主干網中正在使用的系統數量，而紅線表示投資回報率。數據展示表明，轉型計劃在系統和用例部署達到一定規

38、模時，可帶來高額的回報。有一點很重要的是，數據還表明似乎存在一個理想的規模水平：超過某個點，僅通過添加更多系統和部署更多用例并不能提高回報率，因此選擇正確的技術和實施規?；莾灮貓蟮年P鍵之一。該分析也符合普華永道客戶們的經驗。然而，分析也表明用例需要一些數據的支持，諸如車間數據、從ERP中提取的業務線數據或數字主干網中的系統（如 IIoT 平臺）。盡管如此，一旦解決方案和服務為一組用例和技術建立，便可以添加和實施更多用例，且無需重大基礎支持和投資。一旦公司了解了底層促成因素和數字化應用之間的依賴關系，他們便可以得出使公司達到期望回報投資的“最佳投資額”，從而得到最高的投資回報率。在制定數字化

39、轉型戰略、制定轉型路線圖和計算轉型帶來的附加值時，對這種模式的理解可謂至關重要。圖圖9規模會影響投資回報率規模會影響投資回報率投資回報率vs.系統和用例部署的數量低回報中等回報高回報系統部署數量用例部署數量系統部署數量投資回報率來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告對先進技術的投資應被視為數字化的核心組成部分，而不是附加項?！蹦彻I制造集團首席財務官“24 2022年數字化工廠轉型調研報告D 數字主干、用例和技術成功的數字化工廠轉型主要通過系統性的IT架構變化、業務用例闡述和特定技術的實施等復雜交互而實現。數字主干是轉型的助推器，但構建或重建底層架構的方法多種多樣。業務用例的范圍包括從

40、質量管理、維護、監測到數字孿生搭建，應用技術則包括設備、移動應用、機器人和人工智能。雖然每條轉型之路皆有不同，但一個共同的關鍵因素是初始或持續投資后的預期和實際投資回報：盡管本次調研顯示，數字轉型沒有一個放之四海而皆準的策略，但某些特定的系統和技術往往能帶來更快的回報，在某些情況下，這個周期甚至會少于一年。2022年數字化工廠轉型調研報告25工廠的數字主干對于協調和整合工廠內外所有數字解決方案至關重要，其主要由以下四個關鍵解決方案中的一個或多個組成：1ERP：企業資源規劃解決方案企業資源規劃解決方案2MES/MOM：制造執行系統制造執行系統/制造運制造運營管理解決方案營管理解決方案3IIoT：

41、工業互聯網平臺工業互聯網平臺4PLM：產品生命周期管理解決方案產品生命周期管理解決方案圖圖10 數字主干原型及供應商數字主干原型及供應商ERPPLM維保質量庫存SCADA/DCSSPS和傳感器CRMIBP WMSMES/MOMERPPLM維保質量庫存SCADA/DCSSPS和傳感器CRMIBP WMSMES/MOM全明星（擴展全明星（擴展ERP應用）應用）制造與工程冠軍制造與工程冠軍（MES PLM 應用應用+IIoT）來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告相同的顏色通常表示相同的供應商相同的顏色通常表示相同的供應商1.標準化的數字主干是工廠成功轉型的關鍵基石標準化的數字主干是工廠成功

42、轉型的關鍵基石調研顯示，整合是取得優異成績的基礎：數字化冠軍企業傾向于使用集成度更高、能夠實現更多標準化的系統，甚至允許其制造網絡的各個部分在如何實施系統和支持的技術方面有一定的自由。26 2022年數字化工廠轉型調研報告本調研根據五種主流數字主干原型對企業進行了分類：我們將“全明星”公司認定為以ERP為核心的公司：他們已經實施或計劃實施單一的增強型ERP解決方案，其中包括至少兩個差異化系統，如PLM、MES和IIoT，且都來自于與ERP系統相同的供應商。參與調研的公司中有16%屬于全明星，ERP亦是數字冠軍和創新者傾向選擇的方案（其中34%使用）。制造與工程冠軍企業將他們的數字主干集中在一個

43、堅實的PLM系統上，以驅動其高度定制和技術驅動產品與服務的有效研發和工程進展，并集成MES，有時會以IIoT堆棧來強化其數字主干。這是所有公司中最常見的架構（25%使用），也是數字冠軍和創新者的首選架構（38%使用）。創新躍進者試圖削減成本和時間密集的MES/MOM，將精力集中于建立一個IIoT架構，以作為其主要使能系統，并伴隨底層用例和可選的集成PLM解決方案。這是一種由少數對建立自己的應用程序感到滿意的制造商所使用的創新的主干方法。所有受訪公司中只有9%計劃或已經實施了這種架構，只有3%的數字冠軍和創新者使用。最后應該指出的是，少數公司既沒有計劃也沒有實施任何數字主干原型；我們把這一群體稱

44、為探索者。在所有公司中，這一少數選擇（18%）并非不重要。調研顯示，在沒有計劃數字主干的情況下，通過使用專門的數字技術解決方案來開始數字化是可能的，盡管這種情況很少?？蛻趄寗有蛯⒖蛻絷P系視為主要的價值焦點，并完全依賴于先進的ERP，以確保通過ERP中的客戶關系管理（CRM）模塊最大限度地覆蓋客戶。一些生產可能會外包給合作伙伴。這種模式有15%的公司計劃或實施，數字冠軍并未選擇。+=聚焦的解決方案原型原型MESIIoTPLM單一增強單一增強ERP全部公司全部公司數字化冠軍與創新者數字化冠軍與創新者全明星ERP方案+16%34%制造與工程冠軍+(+)+25%38%創新躍進者+(+)9%3%客戶驅動

45、型+15%0%探索者18%4%其他原型18%20%來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告圖圖11 五種系統原型五種系統原型2022年數字化工廠轉型調研報告27本次調研結果顯示，大多數制造商采用了豐富的核心使能IT系統，選擇以ERP為重點的解決方案或PLM/MES驅動方法，但這兩種情況都是將一個或多個外部供應商系統進行整合，重點強調一致性。這些相關方法也是企業最有可能采用的解決方案（72%的數字冠軍和創新者是全明星或制造和工程冠軍）。相比之下，創新飛躍者專注于實現高頻創新：他們不認為自己需要整體的MES解決方案或大規模的ERP系統，包括差異化系統，而是追求借助IIoT平臺實現數字化轉型階

46、段性的躍升。就客戶驅動而言，客戶是創新的源泉，ERP驅動的關系管理方法是首選的架構，而非一個由研發、制造、產品生命周期支持的方法。調研還顯示了IT主干設計的清晰模式：運營的復雜性催生了IT系統的復雜性，并反過來創造了對標準化的需求。一個公司的生產復雜性和橫向范圍越高，其將會更加依賴于針對具體工廠需求定制化的平臺。然而，無論業務是相對復雜還是相對簡單，公司都傾向于采用能夠實現標準化的解決方案，以降低成本并簡化實施：雖然32%的公司選擇了整體標準化的系統，但更多的公司（43%）尋求在工廠層面的標準化和一定程度的實施靈活性之間取得平衡。數字化冠軍公司和其他公司在采用標準化程度方面沒有明顯差異。MES

47、和IIoT系統的數字主干目標狀態趨勢趨勢一個適用于各工廠的標準化方案33%32%具有不同功能/模塊的標準化解決方案43%43%多個解決方案24%25%全部公司數字化冠軍來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告圖圖12 數字主干目標狀態數字主干目標狀態28 2022年數字化工廠轉型調研報告本節詳細探討我們三個重點領域的實施率調研反饋：數字主干、用例和技術。2.1 數字主干實施本次調研詢問了企業目前數字主干的實施狀況。雖然調研顯示，幾乎一半的制造商仍然沒有完全實施MES，超過一半的制造商沒有完全實施PLM、IIoT或低代碼自動化系統，但也可說明這種基礎性的IT主干系統正在各個地方開展。所有參

48、與調研的公司都已經實施或正在實施至少一個使能IT系統。圖圖13 數字主干實施狀態數字主干實施狀態選定的信息化解決方案的實施狀態和在選中行業中的實施占比各行業全面實施狀態工業制造化工/流程行業高科技和電子制造執行系統（MES）53%32%14%55%58%58%產品全生命周期管理解決方案（PLM）46%36%18%52%52%44%工業互聯網平臺（IIoT）31%41%23%6%41%28%20%低代碼自動化10%43%40%7%13%13%10%已建立試點未計劃已實施推廣中高中低來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告2.質量分析、維護解決方案和自動化質量分析、維護解決方案和自動化KPI

49、監測是實施最多的用例監測是實施最多的用例2022年數字化工廠轉型調研報告29僅有超過一半的公司完全實施了MES/MOM解決方案，但調研結果表明，實施的速度正在加快。在不久的將來，我們會看到無論是MES/MOM還是PLM解決方案，或兩者都是大規模制造業的普遍特征。盡管MES/MOM解決方案已經存在了幾十年（這一概念和術語由制造企業解決方案協會在1992年提出），但只有53%的受訪公司完全實施了MES。這種情況現在正在改變。MES解決方案已演變成MOM解決方案，在一個解決方案中涵蓋了運營管理的全部內容（包括生產、維護、庫存和質量運營管理）。此外，MES應用正在向云端轉移，并變得更加模塊化和可與云平

50、臺互操作，使企業能夠選擇（并支付）他們所需的特定功能。同時，正在進行的ERP轉型為企業創造了一個天然的機會，讓這些公司得以審視其數字主干戰略。因此，大約三分之一的公司（32%）正在進行MES的推廣，更多的公司（14%）有計劃這樣做。IIoT作為數字主干中的一個系統正持續受到關注，其與傳統系統互補且正在突破傳統的自動化金字塔。雖然調研中只有31%的公司已實施了IIoT解決方案，但仍有41%的公司處于推廣階段。汽車零部件制造商采埃孚的成功案例展示了這些解決方案的作用。公司在實施IIoT時遵循兩條廣泛的路徑可以選擇購買方案，利用市場上現有的平臺解決方案和用例，這需要較少的內部資源，但限制了定制解決方

51、案的開發和市場差異化?；蛘?，他們可以尋求一個自建的解決方案，通過利用大型IIoT解決方案供應商的最新技術和模塊，建立自己的平臺和解決方案。后一種方法需要更多的內部資源，但也有更高的自由度。對比各行業，工業制造企業在IIoT實施方面明顯領先41%的工業制造企業已經實施了IIoT平臺?；ず土鞒绦袠I以及高科技和電子企業在這一領域落后（分別有28%和20%的企業實施了IIoT）。我們預計，隨著IIoT和云計算的采用，低代碼自動化的實施將會增多，因為它可以實現自助式應用開發，因此成為擴大用例開發規模的一個關鍵推動因素。目前，只有10%的受訪公司完成了低代碼自動化的實施，83%正處于推廣或試點階段。值得

52、注意的是，最有可能采用低代碼自動化的是數字化冠軍，其中26%已實施了這一有利技術。某全球汽車集團質量管理負責人“我們的全球業務在MES和ERP的幫助下進行整合，這提供了一個清晰的實時流程視圖?！?0 2022年數字化工廠轉型調研報告2022年數字化工廠轉型調研報告312020年，采埃孚開始了一項工作，即通過整合IIoT解決方案來降低工廠的可控成本，以提高質量和效率，并提高其全球制造產量。該公司尋求普華永道和微軟幫助來建立一個可擴展的數字化制造平臺（DMP），并推動全球188個生產基地的數字化。數字化計劃的第一階段要求在該公司位于德國北部Diepholz的工廠開展一個初步試點項目。通過普華永道工

53、廠智能和微軟Azure技術，在這里建立了一個具有通用服務和商業應用的IIoT平臺。該項目遵循三個指導性原則。首先，平臺和使能服務需要為規?；?。其次，建立在該平臺上的業務解決方案需要與采埃孚的大多數工廠相關，使其也具有擴展性。最后，這些解決方案需求也可以被在數字化轉型中處于沒那么先進階段的工廠所使用。業務應用和使用案例圍繞三個重點領域展開：生產控制塔、端到端可追溯性和維護智能。Diepholz被選為第一個試點工廠，因為這里的汽車底盤技術部門擁有一個基礎良好的數字化組織，可支持轉型。該工廠的團隊也非常積極地成為該計劃的先行者。Diepholz已經具備先進的連接水平，實施DMP則提供了相當大的

54、商業潛力。項目的第一個重點是改造生產，通過開發自動KPI監測解決方案和性能分析用例，實現表現更好的可視化。有了這些，采埃孚可以實時監測表現并作出反應。第二個重點是端到端的可追溯性，這將使采埃孚能夠在整個生產過程中快速、輕松地追蹤單一產品和/或批次。這有助于該公司更準確地確定錯誤發生的位置。第三個重點是監測制造資產的狀況，以便最大限度地延長正常運行時間和優化維護成本。DMP整合了多個來源的數據，包括機器層面和ERP系統的數據。為了開發DMP，該公司采用了敏捷的交付和管理模式，將傳統的IT組織變成了以產品為中心的敏捷組織。所有項目成員和工廠專家都在為期三個月的滾動規劃階段和每周沖刺的產品增量（PI

55、）的基礎上工作，允許定期審查、在團隊之間定義責任歸屬，并可隨著實施的進行調整與建立新的目標運營模式。采埃孚如何轉型至全球數字化運營?？萍脊镜哪繕耸堑?025年節省數百萬美元。作為世界上最大的一級汽車供應商之一，采埃孚為乘用車、商用車和工業技術提供系統，促進未來出行發展。采埃孚使車輛能夠看到、思考和行動。在車輛運動控制、綜合安全、自動駕駛和電動交通等技術領域，采埃孚為成熟的汽車制造商和新興的運輸和移動服務供應商提供全面的產品和軟件解決方案。采埃孚正在使各種類型的車輛電氣化。該公司的產品為減少排放、保護氣候和提高安全出行作出了貢獻。采埃孚在全球擁有大約157,500名員工，2021財年的銷售額為

56、383億歐元，在31個國家和地區擁有188個生產設施。采埃孚集團案例研究32 2022年數字化工廠轉型調研報告在Diepholz工廠證明了DMP的價值后，該平臺現在是整個采埃孚全球制造業務應用多年的數字化戰略基石和關鍵驅動。然而，該平臺并沒有以傳統方式推廣到其他工廠。過去，有專門的團隊從一個工廠到另一個工廠去實施軟件解決方案，如MES，但現在工廠需要能夠獨立上崗并遵守其自身的DMP標準。在這個過程中，DMP組織與工廠一起工作，提供標準、指導、清單與支持。這種啟動方法更加簡單，需要更少的人工，目標是在一周內讓每個新工廠登錄到該平臺。采埃孚還在尋求擴大數字化平臺的功能，使DMP之外的團隊能夠在平臺

57、上開發解決方案。這將增加可供所有工廠使用的用例數量，并使工廠能夠自由地開發符合其需求的解決方案。當所有采埃孚集團的工廠全面部署完畢后，DMP預計將產生每年數億美元的成本節約。采埃孚交付的解決方案具有廣泛的市場潛力，可以在各個制造行業中應用。DMP提供了一個藍圖和最佳實踐，以推動汽車生產和一體化開放式制造平臺社區的數字化轉型，在采埃孚學到的經驗可以用來推動任何一個規?；闹悄芄S轉型。2022年數字化工廠轉型調研報告332.2 用例實施普華永道數字化工廠轉型調研 2017 發布五年以來,用例實施的比率持續上升，在某些用例中達到了翻倍的程度。當前最常被實施的用例是維護、質量分析與自動化的KPI監控

58、。例如，在化工和高科技行業，一半以上的公司已經完全實施了維護分析解決方案，以提高生產過程的效率和安全性，而大多數尚未完全實施維護分析和質量分析的公司目前正處于推廣階段。本次調研顯示，工業制造領域的企業最有可能實施了這些用例。調研結果表明，各公司對用例的實施有高度的共識。幾乎所有公司都已經實施或正在推廣維護分析和質量分析，沒有計劃實施這些用例的公司數量可以忽略不計。報告中顯示的實施率與2017年數字工廠調研報告中的進展相比，有了很大的進步。變化最大的領域是維護分析，在過去五年里，企業的實施率提高了20個百分點。就質量分析而言，較短的投資回報期是早期實施的重要驅動力（詳見下文）；就維護分析而言，投

59、資回報期較長，但企業清楚地認識到，數字維護解決方案對通過減少機器停機時間來降低運營成本至關重要。第三個廣泛實施的用例是自動KPI監控，76%的受訪公司已經實施或正在推廣該解決方案，只有極少數公司沒有試點或未計劃實施，可以忽略不計。盡管績效分析和儀表盤以及數字精益的完成實施率較低，但我們預計這些實施將在KPI監測完成后進行，因為它們是建立在KPI自動化基礎上的邏輯延伸。34 2022年數字化工廠轉型調研報告圖圖14 用例實施狀態用例實施狀態選定用例的實施階段及其在選定行業的實施比例各行業實施狀態48%55%50%52%40%33%45%45%39%25%26%25%20%20%17%16%16%

60、12%34%22%21%維護分析48%38%12%28%1質量分析40%45%15%30%1自動KPI監控34%42%23%16%1數字化產品生命周期孿生26%42%31%23%1數字化工廠孿生19%49%30%19%1數字化精益14%45%37%性能分析與展示21%38%40%1普華永道2017年研究：數字化工廠2020塑造制造業未來來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告已建立試點未計劃已實施推廣中高中低工業制造化工/流程行業高科技和電子2022年數字化工廠轉型調研報告35雅苒已經在數字化運營方面進行了數年嘗試，但最近仍決定加快數字化轉型進程。通過與普華永道的合作，雅苒創建了一個以用

61、例為導向的方案，可以在多元化的全球生產制造網絡中進行快速開發和實施。我們面臨的挑戰是為數字化應用建立商業投資案例，重點關注終端用戶的需求和體驗，并以適合數字技術和數字思維的方式來實現。雅苒的數字化轉型團隊首先選擇了幾個通?？雌饋砗芎线m的領域，然后與普華永道團隊合作，將這些領域的用例與工廠車間的實際操作聯系起來?！拔覀冃枰龅牟皇鞘紫汝P注技術，而是關注價值，”普華永道領導該項目的Jonathan de Ramaix說，“從一開始，我們就需要從生產團隊和維護技術人員所面臨的現實問題的角度來開發用例，然后開始評估每個用例能在各個工廠實現多少價值（這可能是貨幣價值，也可能與健康、安全、員工參與和質量有

62、關）?！睘榱伺c終端用戶建立聯系，轉型團隊首先召開了技術人員研討會，以了解他們面臨什么樣的生產問題，以及這些問題的解決方案會是什么樣子?！澳阈枰谰S修技術人員一天的生活是什么樣子的，”de Ramaix說，“你需要知道過程中的所有關鍵痛點是什么，什么樣的數據能消除這些痛點？如果我們現在的數據是錯誤的，為什么會這樣，我們該如何改變它？然后，你可以繼續建立一個模擬或原型解決方案，這將讓你深入了解數字化用例會對某一個具體的工作站產生什么樣的影響。你還可以確定應如何幫助員工更安全、更聰明、更快速地工作，確定可靠性和停機時間，以及影響健康、安全和環境的因素?！边@樣做是建立一個商業用例的開始，但只是一個開

63、始。數字技術提供了大量潛在的應用和影響組合，其中一些甚至可能在用例開始時就沒有想到過。這意味著作出投資決策的過程也需要同樣的靈活性。雅苒如何通過創新投資方法釋放公司全部數字化潛力？持續不斷的用例迭代和敏捷思維是轉型關鍵，由此其2021年EBITDA得到顯著增加，健康與安全得到很大改善。雅苒是一家全球領先的作物營養公司，專注于精準農業，旨在使農業更加高效和可持續。雅苒總部位于挪威奧斯陸，在60多個國家和地區開展業務，擁有約17,000名員工，收入超過160億美元，旨在利用自身業務的數字化轉型，幫助推動作物營養的綠色轉型。雅苒案例研究36 2022年數字化工廠轉型調研報告為了做到這一點，普華永道和

64、雅苒采用了一種將敏捷思維與風險投資式的預算編制相融合的流程，以應對快速變化的環境。如果情況發生變化，或者應用沒有達到預期效果，用例可以改變，甚至可以完全放棄。決策不是不可逆轉的：決策門是雙向的?！斑@與為投資而創建商業案例的傳統方式非常不同，”de Ramaix表示，“這更像是一種風險投資者的方法。我們看到什么是有效的，什么是無效的。這就是數字化的本質。如果想真正實現你的潛力，你需要擁有比很多公司習慣的那種僵化的投資-回報思維更加靈活的思維方式。你可能需要準備好沿途的一些失敗和成本，但最終你將獲得更多?！庇凶C據表明這種方法是有效的。與用戶需求和行為相匹配的解決方案往往能產生購買力，并迅速獲得投資

65、回報。雅苒估計，新的數字化用例在其運作的第一年（2020年）將產生兩位數的影響，2021年將增加一倍以上。2022年數字化工廠轉型調研報告37圖圖15 技術實施狀態技術實施狀態選定技術的實施階段和選定行業的實施占比42%52%51%40%43%42%38%37%43%30%29%34%36%28%32%25%25%28%25%17%21%11%15%21%分析與人工智能穿戴智能設備射頻識別（RFID）增材制造AR 和 VR5G 應用44%45%11%38%35%20%6%36%43%20%29%38%26%7%28%43%26%22%30%36%11%自動/智能導引車（AGVs/IGVs）16

66、%53%26%6%協作機器人15%32%26%27%無人機 7%20%23%50%9%11%6%來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告2.3 技術實施具有分析能力的技術實施是制造商數字化轉型議程中的首要任務。分析和人工智能是實施最多的技術：在本次調研中，所有公司都已經實施了該技術，或者正在實施或正在試點中。在可預見的未來，人工智能AI的實施會更加普遍?？纱┐髟O備和智能設備也是議程上的重要項目。38%的受訪公司已經實施了可穿戴設備，與工廠的勞動力相連接。只有6%沒有實施可穿戴設備或智能設備的計劃。Signify的成功案例證明了實施可穿戴設備和智能設備的好處（見下文）。然而，與用例實施相比

67、，技術的投資回報時間似乎并不是一個重要的因素。投資回報時間最短的技術（如無人機和5G應用）是最不可能被實施的，例如，只有7%的受訪公司已經實施了無人機，只有20%正在推廣（毫不奇怪，化工和加工行業是無人機使用的領導者，11%已經實施了無人機技術，其在遠程和有潛在危險的操作中有著明確的應用）?？蛻舻慕涷灨嬖V我們，無人機是利基技術，在無線或有線網絡已經到位的情況下，實施5G應用并不是最優先的，且優先的用例并不能從低延遲和高數據帶寬中受益。已建立試點未計劃已實施推廣中高中低各行業實施狀態工業制造化工/流程行業高科技和電子38 2022年數字化工廠轉型調研報告OMC是飛利浦的前生產基地，現在仍然是昕諾

68、飛的所在地，其前身是飛利浦照明。該公司總部設在荷蘭，生產消費者和工業照明產品的相關產品，銷售額達69億歐元，在全球擁有超過36,000名員工。最近，昕諾飛與普華永道合作，為其高強度氣體放電（HID）照明生產線開發新的數字檢測和維護應用程序，并與制造商的生態系統合作。為了將這些企業和技術結合起來，并產生和評估新的用例，普華永道承擔了生態系統推動者的角色，將解決方案的各個環節結合起來。普華永道比利時分公司的Johan Van der Straeten說：“這里的關鍵是，你如何知道那里有什么，什么是最先進的，什么是可能的。我想這是很多制造商仍然在努力解決的問題。他們知道自己的技術，但除非他們有專門的

69、數字中心，積極尋找新技術，否則很難知道外面有什么以及如何使用?！迸e例來說，昕諾飛希望其技術人員進行無紙化檢查和維護，但也要保持他們的雙手自由，因此隨身攜帶平板電腦不是一個選項。該生態系統的解決方案在于可穿戴技術：數字化的智能眼鏡。這些眼鏡看起來很像普通的閱讀眼鏡，但有一個佩戴者可見的數字讀數，為檢查程序和補救措施提供指導。這款智能眼鏡由總部位于比利時安特衛普的工業可穿戴設備專家Iristick公司生產，包括語音激活功能，允許用戶實時記錄檢查和干預措施。昕諾飛的生態系統合作伙伴意識到，通過與另一家恰好在OMC開展業務的公司合作，可以增強該技術。這家公司就是Luxexcel，世界上唯一一家提供按需

70、3D打印矯正眼鏡的制造商。這意味著，需要佩戴普通眼鏡的技術人員也可以使用智能眼鏡。第四家公司Proceedix也是生態系統的一部分，該公司提供了一個IT平臺，將工作指南和檢查清單數字化，以讓技術人員使用智能眼鏡來遵循內容指引。第四家公司Proceedix也是生態系統的一部分，該公司提供了一個IT平臺，將工作指南和檢查清單數字化，以讓技術人員使用智能眼鏡來遵循內容指引。使用一種生態系統方法來進行工業4.0創新。從一個實實在在的用戶問題開始實施，并依靠中央協調者將生態系統的各個部分匯集在一起。企業應如何在其數字化轉型計劃中尋找、評估和實施新技術？數字化轉型通常是實驗和學習的過程，企業將各種陌生的技

71、術連接起來，以實現特定的業務目標。實現這一目標的強有力的方法是使用生態系統方法，正如普華永道在比利時特恩豪特的開放制造園區（OMC）與企業一起做的那樣。生態系統是協作性的企業網絡，制造商可以利用合作伙伴的技能和技術，并以新的方式將其投入使用。昕諾飛案例研究2022年數字化工廠轉型調研報告39本節詳細探討了針對數字主干、用戶案例和技術的投資回報時間的調研3.1 數字主干回報調研結果顯示，在所有有利的IT架構方法中，PLM解決方案的平均投資回報期最短。大約59%的受訪企業在不到三年的時間內實現或預計實現投資回報。以前，PLM系統被認為僅僅是一個產品開發的解決方案，如今PLM系統已經與生產系統（如M

72、ES）完全集成。完全集成的PLM解決方案有助于創建數字孿生或先進的制造模擬，因此不僅為產品開發而且還為生產增加了價值。相比之下，受訪企業表示MES的平均投資回報期最長，為3.3年；只有3%的企業在一年內實現或預計實現MES的投資回報，69%預計會在超過三年后實現回報。圖圖16 回報周期回報周期:：數字主干數字主干按年統計的回報周期3 年工業互聯網平臺(IIoT)14%2.955%產品全生命周期管理解決方案(PLM)9%2.741%低代碼自動化4%3.159%生產制造執行系統(MES)3%3.369%2.5 年年3 年年特定IT解決方案實施的回報周期來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告

73、MES是歷史最悠久的制造業數字化解決方案，同時也是投資回報期最長的解決方案，這似乎有悖常理。我們的客戶經驗表明，這可能是因為許多MES解決方案在實施時沒有首先協調和規范流程，從而增加了實施的成本和時間尺度。還有一種可能的情況，并非每個工廠都需要MES：全面實施的ERP可以與IIoT解決方案配對，是一種更快、更具成本效益的數字主干方案。參與調研的公司表示，IIoT平臺的平均投資回報期為2.9年，有相當一部分公司（14%）實現或預期實現投資回報期為一年以內。3.包括無人機和包括無人機和5G應用在內的回報周期相對較短的新興技術應用在內的回報周期相對較短的新興技術40 2022年數字化工廠轉型調研報告

74、3.2 回報用例投資回報方面，有一個用例在所有其他用例中脫穎而出：質量分析。與質量分析相關的用例的投資回報時間最短，平均為2.5年，調研中62%的受訪企業實現或預期實現的投資回報時間少于3年，相當一部分公司（14%）實現或預期實現的投資回報時間少于1年?？ǚ蚝嗍系陌咐ㄒ娤挛模╋@示了一個大型企業如何通過集中利用最新的傳感器和分析技術來促進持續的質量保證，并實現即時和完全自動化的干預，消除客戶的質量投訴，從而改造其生產運營。大多數使用案例平均在三年內實現投資回報，也就是說，至少有40%的受訪企業（62%的質量分析和41%的數字精益）在所有的使用案例中實現了平均不到三年的投資回報時間。投資回報時間

75、變化以及在一年或更短時間內實現投資回報的可能性表明，如果用例選擇得當，執行得力，數字化用例可以在幾個月內而不是幾年內對底線產生積極影響。圖圖17 回報周期：用戶案例回報周期：用戶案例特定用戶案例實施的回報周期2.5 年年3 年年按年統計的回報周期3 年質量分析14%維護分析7%3.0自動化KPI監控7%2.9性能分析與展示6%2.9數字化精益6%數字化工廠孿生4%數字化產品生命周期孿生3%3.0來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告2.53.02.92.93.03.13.159%58%55%48%51%57%38%2022年數字化工廠轉型調研報告41自動化KPI監控和績效分析儀表板的平

76、均投資回報率不到三年。后者可以說是前者的成熟階段：通過自動化KPI監控和性能分析，企業現在能夠根據實時KPI指導生產，實現實時響應。維護分析用例的投資回報時間要長一些，平均時間為三年。經驗表明，這是因為大規模提供解決方案的復雜性以及維護分析所需的輔助系統的復雜性?，F有的資產可能會帶來連接方面的挑戰，這就增加了實施成本。如果機器被用來制造一系列不同的產品，可能需要定制算法來預測性能和故障點。然而，更快的投資回報是可能的：調研中7%的公司報告說已經實現或預期實現的投資回報為一年或更短。通過有選擇地實施維護分析，根據機器是否需要基本的狀態監測、預防性維護或全面的預測性管理，可以實現與質量分析用例相當

77、的的短時間投資回報。數字化精益使用案例的實現和預期實現投資回報期出奇的長，平均為3.1年。通過數字化工廠狀態的可視化，如Gemba板，可以實現快速的節約（在全球大流行期間，許多公司利用在線Gemba板實施了臨時的數字化），但這種節約程度將取決于關鍵的使能服務是否已經到位。分析能力到位時，數字化精益可以持續地繪制和檢測浪費的材料和資源，從而更快、更準確地檢測浪費的根源。我們的客戶經驗是，一個完全支持的數字精益實施是許多數字冠軍的必備用例。數字孿生用例（工廠和產品生命周期孿生）也處于投資回報時間尺度的較長一端（3至3.1年），這反映了用例的復雜性和實施中的挑戰。通常情況下，數字孿生建立在其他用例之

78、上，并需要一個整體的數據戰略，因為它們需要多個來源的數據，如ERP、PLM、MES、IIoT和獨立資產。挑戰在于如何將所有這些數據匯集在一起并付諸實施，因為數據源將有不同的成熟度，而實施需要一個非常明確的路線圖，以達到最終的目標階段?？蛻舻慕涷灨嬖V我們，最有希望的數字孿生實施是建立在IIoT平臺上的。42 2022年數字化工廠轉型調研報告PwC Digital Factory Transformation Survey 2022 412022年數字化工廠轉型調研報告43對于卡夫亨氏來說，通向全面數字化的道路從工廠層面開始，當涉及到質量分析時，公司有三個優先事項：零缺陷（“第一次正確”）、端到端

79、的可追溯性，以及消除客戶投訴或退貨。該公司表示，大多數產品質量問題的根本原因是人為錯誤，而不是機器故障，因此消除人為因素是實現零缺陷的明顯途徑?？ǚ虻臄底只媱澲荚谑股a線流程超越簡單的監控管理。相反，其目的是要達到一個點，即來自傳感器、照相機和X射線的數據可以在開始產生故障產品之前預測錯誤和缺陷。舉例來說，該公司大約在七年前開始在其生產線上安裝X射線技術，如今其全球每家工廠都有X射線功能。這取代了過去通過打開選定的容器檢查缺陷來進行抽查的人工系統?？ǚ蚝嗍犀F在還使用一層自動化和人工智能（AI）以增強這項技術，即通過機器視覺系統（MVS）分析來自生產線攝像頭的數據。MVS監督醬料袋等產品的生產

80、線，這些產品看似簡單，但實際上有多個潛在的失敗點。更大的挑戰是，如果只有一個小袋泄漏或出現其他故障，則整箱小袋就必須被拒絕?？ǚ蚝嗍系腖ee Reece博士說：“要保持這些小袋醬料的密封性是非常困難的，但這是我們必須做的。實際上這一特定的制造過程可能出錯的方式有大約50種，我們所做的是教MVS檢測可能的泄漏或故障，即使在人眼看來并不像泄漏?！薄霸鴰缀螘r，要做到這一點的唯一方法是讓人類操作員站在生產線上，時不時地拿起一個小袋，好好地擰一下，看看它是否會泄漏。但今天，MVS將圖像數據輸入我們的人工智能系統，該系統不僅可以檢測故障，還可以檢測即將發生的故障。我們已經達到生產機械可有效進行自我檢查的程

81、度?！比欢?，監測生產質量和預測故障只是通往數字化組織道路上的第一步?！爱斘覀兊谝淮伍_始關注質量分析時，我們知道我們有具體的問題需要解決，例如根據單一生產線的錯誤而將大批量產品放入隔離區所產生的成本?！崩锼共┦空f，“在那個階段，我們考慮的是諸如正確的成分、正確的地點、正確的時間這樣簡單的問題?！笨ǚ蚝嗍系哪繕耸菍崿F完全數字化生產。數據治理和組織是該全球食品巨頭的關鍵挑戰?？ǚ蚝嗍鲜鞘澜缟献畲蟮氖称饭局?，在40多個國家和地區擁有業務，銷售額超過260億美元。該公司正在實施一項轉型計劃，包括在2025年前過渡到完全可持續的產品和流程，并在其整個價值鏈中推出一個靈活的數字生態系統。作為轉型的一部分

82、，卡夫亨氏也正在將其在全球的所有生產流程數字化?？ǚ蚝嗍习咐芯?4 2022年數字化工廠轉型調研報告卡夫亨氏在質量分析中正在取代的另一個人為過程是通過品嘗來保證質量。該公司的質量專家接受了培訓，以品嘗配方中的任何變化，但這種工作方式有其局限性：品嘗不是連續進行的，人類無法檢測隨著時間推移而積累的鹽含量的微小增量變化，機器則可以檢測到這些微小的變化。通過使用最新的傳感器和先進的分析技術，卡夫亨氏在持續監測其產品的質量和避免口味和質地變化方面取得了重大進展?！拔覀冮_始意識到，這里會有更多的數字化控制的空間。這是可以應用于制造過程中幾乎每一個步驟的事物。因此，它已經從一個單一的問題發展成為一個更大

83、的運營層面的機會，我們已經把最初的想法集中在一個特定的領域，并把它擴展到端到端，以創建從投入到分配的數字化制造，”里斯博士說。然而，該公司提醒說，技術、自動化和人工智能只是創建數字工廠的一個要素。數據治理、分析能力和組織響應可能是更大的挑戰?！澳?可 以 學 習 如 何 從 你 的 生 產 線 上 獲 取 數據?！盧eece博士說，“隨后的問題是你要用這些數據做什么？如何利用它進行智能決策？如何將其整合到不同的系統中？越早回答這些問題，數字化轉型就越有效?！?022年數字化工廠轉型調研報告453.3 技術回報無人機、5G應用和射頻識別（RFID）解決方案的平均投資回報期最短，平均為2.4-2.

84、6年。近五分之一（19%）的受訪企業在無人機上的投資回報期不到一年，相當多的企業（16%）在5G和RFID上的投資回報期不到一年即實現或預期實現。每種技術的應用范圍不同，這種快速回報在轉型項目中尤為重要。舉例來說，無人機能夠在危險或難以進入的地區進行庫存監測和維護巡視。5G應用可以解決許多資產的連接難題，如自動導引車（AGV），并補充現有網絡，如Wi-Fi。RFID解決方案創造了一種非接觸式的信息交換，可用于對任何部件、材料或產品的生產、運輸和接收進行單獨標記和跟蹤。這使得產品的個性化更容易，減少了手工作業，增加了可追溯性，并形成了多種數據喂養用例。圖圖18 投資回報時間尺度：技術實施投資回報

85、時間尺度：技術實施特定技術實施的投資回報期2.5年年3年年按年統計的回報周期3 年無人機19%2.45G 應用16%2.5RFID 解決方案16%2.6可穿戴智能設備2.7增材制造11%2.7分析與人工智能11%2.9AR/VR8%2.8協作機器人6%3.2AGVs/IGVs5%2.9來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告2.52.42.62.72.72.92.82.93.211%35%38%43%41%43%53%46%66%50%46 2022年數字化工廠轉型調研報告PwC Digital Factory Transformation Survey 2022 45可穿戴設備、智能設

86、備和增材制造的平均投資回報期為2.7年，不過有11%的受訪企業在一年內實現或預期實現投資回報。智能設備和可穿戴設備，如智能手表，可用于向維護人員發送機器突發故障的警報。任務完成情況亦可通過設備進行記錄，無需再返回終端輸入數據。增材制造能夠快速、廉價地生產單個零件和具有復雜幾何形狀的零件。這項技術還開辟了新的產品開發機會，因為公司可以開發出比傳統制造技術更輕、更堅固的零件，突破了原型設計的界限，實現了靈活的短途產品個性化（更多細節請參考我們的增材制造調研報告備件的未來屬于3D：看3D打印的挑戰和機遇).制造業公司的報告表明，分析和人工智能的投資回報時間較長，超過一半的受訪企業（53%）看到三年以

87、上的投資回報；增強/虛擬現實技術、機器人和自動/智能導引車（AGVs/IGVs）的投資回報時間仍然稍長，平均為2.8至3.2年；只有不到10%的企業在一年內實現或期待實現快速投資回報?？蛻舻慕涷灨嬖V我們，人工智能需要廣泛的內部能力建設，因為企業要學習如何利用他們的數據。AGV/IGV實施的挑戰是不同的：企業一直在努力定義AGV的內部標準，并將其整合到協調系統中，而必要的車間調整需要高度的靈活性?？杀鹊奶魬鹗怯蓹C器人引起的，將機器人輕松整合到現有生產流程中的期望并不總是能夠實現。2022年數字化工廠轉型調研報告47E 組織架構如果沒有合理的組織架構規劃和可適應數字化轉型所需的公司運營模式，數字化

88、轉型很少會有效發生。高效轉型落地的前提條件是公司擁有靈活的運營模式制度來匹配。然而，在轉型過程中，公司運營需要從“集中式”調整到相對分散的管理模式，也就是嵌入式方法。48 2022年數字化工廠轉型調研報告從轉型之初即需要仔細規劃資源需求，特別是在招聘過程較長的公司或某些資源稀缺的國家和地區?？蛻艚涷灡砻?，缺乏適當的人力資源是有效的數字化轉型的一個重大障礙。敏捷的運營模式也必須盡早解決。公司需要決定他們是想采納傳統的“瀑布式”還是敏捷運營模式來推動數字化轉型。我們相信，對于許多公司和轉型戰略來說，敏捷運營模式是正確的方法。然而，這需要培訓并成立專門的轉型團隊。針對習慣于傳統“瀑布式”規劃的公司，

89、采埃孚集團的成功案例就如何能夠高效地轉換到以用戶為中心的敏捷運營模式給出了標準示范。最終結論是，經驗告訴我們標準化的重要性，以及使用像SCRUM和SAFe這樣的敏捷框架展開轉型，再 加 上 由 商 業 用 戶、開 發 人 員 和 IT 運 營 專 家（BizDevOps）組成的跨學科團隊，實現持續的價值創造。在方法論上，已經實施各種技術解決方案的成熟數字化冠軍和數字化轉型剛起步的新手存在著鮮明的差異。數字化轉型領先公司傾向于強調其組織對數字化變革的適應性，以及對其所追求的最終運營模式的清晰把控的必要性。數字化新手則更關心他們轉型的細節問題?？偟膩碚f，數字化冠軍們更關心他們要去哪里，而不太關心他

90、們如何到達那里。數字化冠軍更有可能將“合理的組織結構”和“目標運營模式”作為其最重要的兩個成功因素：22%的數字化冠軍如是說，而該比例在新手中只有9%。數字化冠軍也更有可能選擇標準化的整體轉型方法論和機器連接方式；相比之下，新手更有可能強調資金和路線圖等問題，這可能反映出新手處于轉型的早期階段，這些問題具有更大的意義。組織架構和運營模式是轉型的基礎。因此，在業務部門和IT部門之間組建聯合團隊尤為關鍵，必須騰出合適的人員來推動轉型，填補通過外部招聘無法獲得的能力。1.敏捷運營模式支撐數字化轉型是重中之重敏捷運營模式支撐數字化轉型是重中之重2022年數字化工廠轉型調研報告49當大多數企業領導人專注

91、于處理眼前的挑戰時，是我們需要擁抱數字化并確保長期業務連續性的時候了?！蹦橙蛑扑幖瘓F首席財務官“圖圖19 數字化工廠轉型的關鍵成功因素數字化工廠轉型的關鍵成功因素標準化標準化戰略和業務價值戰略和業務價值合理的組織架構和運營模式清晰的戰略和路線圖數字化意識和技能了解數字化用例的商業價值足夠的啟動資金22%9%9%6%11%4%19%15%1%0%17%20%10%16%3%16%數字化冠軍數字化新手來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告組織組織、技能和模式技能和模式標準化的數字化工廠轉型方法論標準化的機器連接概念和方法論工廠和業務單元的高度自由50 2022年數字化工廠轉型調研報告Pw

92、C Digital Factory Transformation Survey 2022 49正如我們已經看到的，數字化冠軍們認為在數字化工廠轉型時，規劃合理的組織架構和明確的運營模式是最重要的成功因素。然而我們的調研也顯示，組織架構需要在轉型過程中不斷發展，以獲得組織的最大收益，并促進數字化轉型快速推廣及落地。普華永道本次調研顯示，大多數公司在開始轉型之旅時都采用了“集中式”的數字化方法。這意味著他們集中管理、開發和實施其數字系統、用例和技術：近40%的受訪新手公司采用這種方法。然而，許多公司很快就了解到，僵化的集中化治理并不是在各種業務中實現有效轉型的最佳手段，值得注意的是，只有15%的數

93、字化冠軍繼續采用集中化治理模式。超過80%的數字化冠軍已經從“集中式治理”轉向更平衡的模式，強調原則、標準和數字主干的發展，在地方一級管理用例和技術實施的同時利用中央資源的規?；透咝?。僅有3%的公司在有限資源的協調下以分散模式推動其數字化轉型。嵌入型組織有一個明顯的優勢，其可以讓核心轉型團隊以外的職能部門也能夠利用中央管理層制定的指導原則來推動數字化轉型。通過這種方式，公司可以充分利用員工創新力，同時保持必要的標準化和協調性。這有利于以更快的速度擴大數字化規模，同時通過標準化和統一化避免不必要的成本。2.數字化冠軍從集中式組織結構發展到嵌入式組織結構數字化冠軍從集中式組織結構發展到嵌入式組

94、織結構2022年數字化工廠轉型調研報告51圖圖20 數字化成熟度發展路徑數字化成熟度發展路徑數字化冠軍數字化成熟度數字化成熟度數字化新手治理模式治理模式分散式集中式嵌入式數字組織嵌入式數字組織具備區域實施靈活性的系統和標準的集中管理集中協調集中協調集中管理、開發和實施數字化轉型，包括系統、用例和技術分散式管理、有限的協調分散式管理、有限的協調各業務部門或地區獨立開發系統和實施轉型3%3%15%41%35%27%47%29%專門項目團隊專門項目團隊在總部職能監督下的專門項目小組開發數字解決方案來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告本次調研的教訓是，成功的數字化轉型需要集中式的標準制定，以

95、建立最佳實踐和準則，并伴隨分散的團隊工作，以確保本地實施和落地。過度集中的做法無法高效利用組織內所有的潛在資源；缺乏集中化會破壞大規模和快速轉型的機會。確保轉型成功的良方是：數字主干、標準和原則應集中開發、管理和協調，而個別解決方案和與工廠相關的實施應嵌入業務中。某高科技和電子集團IT負責人“技術提供的力量使數字轉型成為可能。但在我看來，轉型更多的是關于企業文化、員工和消費者的變化?！?2 2022年數字化工廠轉型調研報告中央治理中央治理嵌入式業務嵌入式業務 數字化戰略、愿景和總體價值主張 數字主干和相關系統的協調、管理和發展 平臺和授權服務 核心系統功能的模板管理 流程協調和標準化 連接標準

96、的管理 指導原則和標準的定義 計劃管理和控制 預算管理 大數據和卓越分析中心 新興技術調研 數字化變革和培訓 初創企業孵化、數字實驗室、保護主意和想法 戰略伙伴關系和生態系統的協調 數字化領導/建設者和社區 基于用例的設想和開發 技術實施 低代碼自動化解決方案的開發 主題事項專家 開發符合中央治理要求的工廠附加組件和模板 資產連接性 特定行業的數字化平臺和市場準入策略資源和治理分配指南資源和治理分配指南2022年數字化工廠轉型調研報告5352 PwC Digital Factory Transformation Survey 2022F 數字化工廠成功轉型藍圖數字化工廠轉型基于各公司運營目標或

97、組織DNA的不同，對各公司來說都具有特殊性。一般來說，成功的數字化轉型沒有單一的成功模式，但有相對既定的轉型藍圖，其中包括各公司在致力于數字化轉型道路之前應該回答的關鍵問題。掌握成功數字化轉型要訣的公司不僅專注于一流的技術解決方案，還花費了大量精力來建立有效的轉型組織和治理原則。此外，他們把與員工的溝通和充分的培訓放在首位，并在不同的實施階段反復觸達此類溝通，確保轉型高效落地。54 2022年數字化工廠轉型調研報告下列是各公司在數字化轉型進程中應該回答的一些關鍵問題:根據公司的數字化成熟度，發展組織架構組織架構以實現工廠轉型的最佳方式是什么？公司如何確定各職能和IT職位的資源資源需求，包括在轉

98、型各個階段需要的資源大小與時間段？最佳的運營交付交付模式是敏捷式還是瀑布式，公司應該如何確定交付模式中任務的優先次序？在整個轉型過程中，推動推動公司變革并與關鍵員工保持溝通的最有效方式是什么？公司應該如何制定培訓培訓和外部招聘招聘機制來實現轉型？在整個轉型過程中，公司如何更好地支持支持員工？下列問題的答案將有助于確定數字化轉型的設計和實施：數字化戰略數字化戰略、愿景和路線圖愿景和路線圖 IT架構設計架構設計錦上添花的應用經常被證明是成本的驅動因素，而非彈性、靈活性、透明度或效率。數字化要求不是選擇用例和技術的唯一標準：支持流程、人員技能和終端用戶的需求和能力也很重要。流程、系統和人員需要同步進

99、行，才能實現成功轉型。供應商戰略供應商戰略 平臺平臺、系統系統、用例和流程開發用例和流程開發在開發階段，關鍵問題是究竟使用敏捷交付模式還是傳統的瀑布模式。內部開發或定制的部分越大，敏捷交付模式就越有利。這個階段從基于沖刺的系統、模板和流程藍圖開始，一直到各工廠定制化，因此不斷的反饋和敏捷的需求調整是很有必要的。經驗表明，不斷與內部終端用戶測試解決方案的價值，更有利于確保用戶接受和全面實施解決方案。公司首先應該清楚戰略目標和數字愿景。戰略目標和愿景在選擇數字化用例、應用程序和技術時應作為基本指導方向。企業應該從一開始就考慮到數字化戰略的可擴展性，思考其對潛在的服務、資源和數據要求的依賴性，以滿足

100、可能的用例和技術。一旦用例、技術和應用被定義，就應該開發一個詳細的商業案例來驗證可能需要轉型的重點領域。此外，還需要驗證所需的資源和員工資質。IT架構原型（或數字主干）是實現目標的關鍵。底層IT架構既是一個解決方案，也是風險領域，公司可能會失去快速和大規模實施數字化的IT架構能力。對于某些能力如既定的MES解決方案，IT架構的決策相對簡單；而對于其他能力，如定制的可追溯性解決方案、績效分析或數字孿生應用，決策則更具挑戰性，因為這些應用針對的是具體案例。公司還應該解決車間內部各設備的連接問題，如各業務線數據和資產的連接和標準。此類問題越早解決，實施就越容易。用例用例/技術要求的詳細說明技術要求的

101、詳細說明用例和技術應根據關鍵業務需求來選擇。公司應該預先選擇那些可以在多個工廠中標準化和擴大規模的用例和技術。他們還需要嚴格區分哪些是必須擁有的應用，哪些屬于錦上添花。公司應該首先考慮的是應制造還是購買一個數字解決方案。對于第三方解決方案來說，最大的成本驅動因素是決定現有的標準解決方案是否足夠，或者是否需要高水平定制來達到目的。解決方案供應商的決定往往是對需求的滿足和對總擁有成本的簡單計算。系統集成帶來了更大的挑戰：如何與當前和未來的內部能力和資源相匹配，以及如何管理系統集成商的職責和責任？公司可以選擇內部管理以加強控制，或外包給一個總的系統承包商以獲得更明確的責任分工。2022年數字化工廠轉

102、型調研報告55舍弗勒對2030年有一個清晰的愿景：在整個生產運營中采用模塊化、靈活和數字化的端到端（E2E）生產模式。實現這一愿景的基礎是連接。舍弗勒一開始就把重點放在全球范圍內的機器和設備的連接上，目標是在今年年底前連接約2,500臺額外的機器，在2023年底前再連接3,500臺，同時確保最高的運營技術（OT）安全標準。該公司的管理原則是遵守單一的連接、數據收集和OT安全標準，用一個連接層連接所有系統，包括該公司的制造執行系統（MES）和工業物聯網平臺。該標準必須能夠交換在分布式系統中執行常見任務的信息，如詢問和回答問題、制作和處理報表以及各種流處理。舍弗勒的目標是為制造過程的所有部分創建一

103、個單一源，并生成可由智能算法分析的數據以幫助決策。然而，在現實世界中，理想的數據和連接模式不可能在某個多樣化的制造網絡中一蹴而就地推廣，實際情況是必須開發新的技能和支持性的組織結構，使人們能夠實施連接項目。為了實現這一目標，舍弗勒一直在通過連接性培訓和OT安全培訓等手段增強員工的能力。連接機器并建立正確的技能和組織結構是舍弗勒明確的戰略承諾。前期投資將促使更多成功案例，也將使公司新的MES的推廣變得非常容易。因此，投資會有回報只是不在短期內。在這一連接性倡議的基礎上，舍弗勒已經確定需要使基于云的生產IT基礎設施為其全球生產網絡提供可擴展性，該網絡在不同產品領域運行，由生產環節且成熟度不同的設施

104、組成。為了在這個多樣化的網絡中實現有效推廣，舍弗勒采取了自下而上/自上而下的組合方式來實現公司愿景。自上而下的部分是將技術分布在整個設施網絡中，以實現個別使用案例；在自下而上的層面上，各個工廠創造了具體的用例，并對該工廠的投資回報（ROI）進行評估。如果投資回報率是積極的且用例是可擴展的，它們就會被添加到整個網絡的實施組合中。為實現端到端的數字化，機器和設備的連接性是舍弗勒數字化工廠轉型的關鍵。舍弗勒是全球領先的汽車和工業供應商，總部位于德國巴伐利亞，是全球最大的家族企業之一。該集團采用一系列創新技術和數字化工業4.0流程提供動力總成和底盤以及高精度部件和系統，并為大量的工業應用提供滾子軸承和

105、滑動軸承解決方案。舍弗勒的使命是成為使汽車、軌交等領域更高效、更智能、更可持續的首選合作伙伴。舍弗勒集團案例研究56 2022年數字化工廠轉型調研報告例如，已經實施的一個用例是舍弗勒的生產工時分析工具，它讓生產供應鏈完全透明并可被生產計劃員、供應鏈經理和管理委員會使用。這是一個基于云的工具，能夠分析全球500多萬個投入品的真實端到端生產工時，每月連接MES和ERP系統中的4億多個數據點和車間控制系統，支持縮短生產工時并可幫助減少庫存。第二個例子是數字化車間管理（SFM），其活躍在八個生產基地。SFM消除了手工數據處理和所涉及的行政負擔，以近乎實時的機器和員工數據自動整理取代了基于紙張的車間管理

106、。這些數據被分發到被稱為SFM板的屏幕上可視化。除了紙張替代的環保優勢外，還有成本和質量優勢。數字化的SFM工具加強了標準化的SFM流程，使問題在出現時就能得到經濟有效的解決，而不是在事后花錢解決，且有助于創建最佳實踐模式。舍弗勒認為，如果沒有結構化的組織支持在全球70個生產基地規劃推廣和分配資源，轉型是不可能實施的。公司圍繞“怎么做”的結構設計對轉型項目有三層組織控制：業務需求協調和數字化能力部門與工廠經理合作，決定需要什么資源；運營IT治理部門決定如何實施用例；IT解決方案和服務部門負責具體的委托開發和實施。舍弗勒的愿景是希望未來所有工廠都成為其全球供應鏈網絡的集成和智能部分，動態地相互連

107、接、相互作用。其目的是發展供應商與客戶的關系，使其對不斷變化的市場需求更有彈性和反應能力，所有的產品和工藝都變得可持續，所有的工廠都能靈活地根據市場需要快速改變產品規格。2022年數字化工廠轉型調研報告57圖圖21 工廠數字化轉型的較短路徑工廠數字化轉型的較短路徑組織、員工和變革數字化戰略、愿景和路線圖IT架構設計用例/技術要求的詳細說明供應商戰略平臺、系統、用例和流程開發實施和推廣來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告 實施和推廣實施和推廣數字化解決方案的標準化和協調程度決定了用例數量和實施的復雜性。數字化推廣可以逐個系統、逐個用例或以“大爆炸”的方式同時實施，但同時推廣的速度有其自

108、身風險，公司應事先進行風險與效益評估。在各工廠升級推廣解決方案也很關鍵：在試點工廠實施的基礎上，在全公司推廣之前，應在第二波解決各地區或業務單位的關鍵工廠。此外每個工廠需要決定在經濟性上全面實施所有用例是否可行，或者部分或基本版本的工廠智能對某些地點來說是否足夠。單獨的用例解決方案應保持在最低限度，但同時，全面的“黃金”實施與部分“白銀”實施相比，可能是最經濟的決定。即使有最好的技術和流程，如果領導者不能明確和頻繁地傳達目標，或者如果轉型不能讓受影響的團隊充分參與，那么轉型步伐就難以維持?！蹦掣呖萍己碗娮蛹瘓F首席運營官“組織組織、員工和變革員工和變革與所有員工共同推動數字化轉型并確保員工接受是

109、最重要的任務。忽視積極的變革管理是導致數字化轉型計劃緩慢或失敗的根本原因。數字化倡導者花費大量資源制定數字化培訓計劃，為員工提供足夠的時間參加培訓，并在內部無法開發某些能力的情況下聘請選定的外部人才。此外，還需要建立一個有效的轉型組織以確保充分的指導和治理。大多數數字化冠軍都建立起一個集中的組織，以提供標準、共同的方法論和技術選擇，同時允許各地區或業務單位的授權團隊在工廠中負責有效的解決方案實施。58 2022年數字化工廠轉型調研報告圖圖22 我們在全球范圍內對各行業進行了我們在全球范圍內對各行業進行了700次采訪次采訪，以提供數字工廠轉型的最新狀況并凸顯最佳實踐以提供數字工廠轉型的最新狀況并

110、凸顯最佳實踐按全球總收入計算的公司規模50億歐元10-3億歐元10億歐元35%35%30-50億歐元20%10%來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告方法論普華永道2022年數字化工廠轉型調研于2021年下半年進行，收集了來自至少23個不同國家和地區、700家全球各類企業的答復，以了解其智能工廠轉型的狀況、在技術和用例方 面 的 優 先 事 項 以 及 轉 型 方 法 論。受訪企業主要來自六個行業：零售和消費品、高科技和電子、化學品和加工工業、制藥和醫療技術、汽車和運輸，以及工業制造。受訪者皆是首席執行官或運營領導人，其中70%的受訪企業收入超過30億歐元。該調研根據企業數字化轉型成熟

111、度和技術實施程度，將企業分為四類：得分最高的10%的參與者被認為是數字化冠軍，他們已經完全或基本完成數字化轉型；其次是創新者（30%），即在其轉型計劃中取得了實質性進展；追隨者（40%）則已經制定了轉型路線圖并處于早期實施階段，新手（19%）則仍處于概念化和規劃階段。2022年數字化工廠轉型調研報告59圖圖23 數字化冠軍分類數字化冠軍分類針對下列歸類進行得分歸一化針對下列歸類進行得分歸一化冠軍創新者追隨者新手0.750.60.45010.740.590.44轉型完成約75%制定計劃數字化轉型啟動轉型初級階段轉型完成約50%完成數字化轉型01101數字化工廠數字化工廠轉型路徑數字化工廠轉型路徑

112、未著手規劃用例用例、技術部署和技術部署和IT解決方案的實施階段解決方案的實施階段已實施0123參與者比例冠軍創新者追隨者新手10%30%40%19%得分來源：普華永道2022年數字化工廠轉型調研報告12已開始試點已逐步推廣60 2022年數字化工廠轉型調研報告術語表MES/MOM 制造執行系統制造執行系統/制造運營管理制造運營管理工廠的運營控制要素，將工廠頂層、車間整合在一起，并對生產、庫存、質量和維護等方面的操作進行安排、執行和指導。Cobots：協作型機器人協作型機器人允許與人類直接協作的機器人，被設計為與人類共享工作空間。與傳統的工業機器人不同，它們不與人類隔離且很容易訓練，使用起來更靈

113、活。E2E：端到端端到端端到端涵蓋了整個過程，從開始到結束，提供完整的結果。ERP：企業資源規劃系統企業資源規劃系統工廠的戰略/業務控制系統。ERP管理企業各類資源，如資本、人員、材料和運營，與其他功能相連接，并提供溝通渠道和基本信息，如需求、收到貨物、財務、采購數據和人力資源細節。IIoT：工業物聯網工業物聯網推動工業界高級監測與分析，如數據挖掘、人工智能或機器學習，并整合多種功能/解決方案，如MES、ERP或整個價值鏈的控制系統。PLM：產品生命周期管理產品生命周期管理在一個集成的IT系統中管理端到端（E2E）的產品生命周期，囊括公司的整個價值鏈，整合推向市場的任何產品的整個E2E生命周期

114、中產生的所有必要流程和信息。低代碼自動化低代碼自動化低代碼自動化使得工作流程自動化只需有限編程技能，使業務部門變得更加靈活，并使用可視化界面和編碼部門的組合開發自動化工作流程，而不需要IT部門的參與。SLA：服務等級協議服務等級協議供應商和客戶之間的承諾，記錄了供應商提供哪些服務以及必須滿足哪些標準。2022年數字化工廠轉型調研報告61聯系人Dr Reinhard Geissbauer合伙人，普華永道德國辦公室電話:+49 170 Michael Bruns合伙人，普華永道德國辦公室電話:+49 160 Stefan Schrauf合伙人，普華永道德國辦公室電話:+49 151 Jens Wu

115、nderlin高級經理，普華永道德國辦公室電話:+49 160 Jens Fath合伙人，普華永道德國辦公室電話:+49 160 關于我們關于我們我們的客戶面臨各種挑戰，并努力將新想法付諸實踐，尋求專家意見?？蛻粝蛭覀儗で笕娴闹С趾蛯嵱玫慕鉀Q方案以實現最大價值。無論是為全球企業、家族企業還是公共機構，我們都會利用所有的資產，即我們的經驗、行業知識、高標準、高質量、對創新的承諾以及我們在156個國家和地區的專家網絡資源。對我們來說，與客戶建立信任和合作關系尤為重要，越是了解和理解客戶的需求，越能有效地支持他們。普華永道德國辦公室在德國21個地點有超過12,000名專職人員和24億歐元營業額，是

116、德國領先的審計和咨詢公司。62 2022年數字化工廠轉型調研報告貢獻者Niklas Droste顧問,普華永道德國電話:+49 160 Ugur Dayan顧問,普華永道德國電話:+49 151 TonyRiegler顧問,普華永道德國電話:+49 151 Christian Schuster顧問,普華永道德國電話:+49 151 Jan Sch fer高級顧問,普華永道德國電話:+49 151 Leila Fathallah高級顧問,普華永道德國電話:+49 175 特此鳴謝卡夫亨氏卡夫亨氏Oliver Ganschar全球數字制造部主管舍弗勒舍弗勒Roberto Henkel數字化和運營I

117、T高級副總裁西門子西門子Tilmann Kloppe數字化轉型經理昕諾飛昕諾飛Lars van der Meulen制造業數字解決方案主管普華永道普華永道芬蘭芬蘭Sami Karttunen,總監普華永道比利時普華永道比利時Johan Van der Straeten,總監Jonathan De Ramaix,總監雅苒Alexander Hiby數字化生產部副總裁采埃孚集團采埃孚集團Ruediger AmmannSystemhouse I4.0負責人2022年數字化工廠轉型調研報告63中國聯系人沈宇峰沈宇峰普華永道思略特中國工業產品及服務行業主管合伙人電話:+86(21)2323 趙汀趙汀普華永道思略特中國工業產品及服務行業合伙人電話:+86(21)2323 浦鑫峰浦鑫峰普華永道思略特中國工業產品及服務行業業務總監電話:+86(21)2323 64 2022年數字化工廠轉型調研報告 2022 普華永道。版權所有。普華永道系指普華永道網絡及/或普華永道網絡中各自獨立的成員機構。詳情請進入