傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略問題思考

鄧銘川

眾所周知，整個工業(yè)社會的所有工業(yè)產(chǎn)品，其原料主要來自于四大原生物質(zhì)原料：黑色金屬、有色金屬、煤炭和石油天然氣。其中，石油天然氣產(chǎn)生的經(jīng)濟附加值是最高的。創(chuàng)建于1989年的榮盛集團經(jīng)過20多年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)已涉及化纖、房地產(chǎn)、物流、貿(mào)易等多個領域，并形成了多元化經(jīng)營格局。尤其是在2014至2015年期間，榮盛更是開始大規(guī)模投入石油化工行業(yè)，如2015年底開始投資建設舟山的綠色大煉油項目——4000萬噸煉化一體化工廠建設項目。在全球所有單體生產(chǎn)規(guī)模煉化排名中，該項目排在全球第三位，預計所有投資達1600億元，建設內(nèi)容包括智能化工廠的設計、綠色的海港建設、綠色海底輸油管道、跨海大橋、各類超大公用工程、海水淡化、杜邦清潔綠化技術，還有各類風機/空分/反應器/裂解爐等設備，包括各類裝置電纜和鋼材，均采用全球最先進的工藝技術……這樣的大規(guī)模投入，以及從原油煉制至各類細分化工產(chǎn)品的產(chǎn)出工藝，只有通過數(shù)字化制造管理手段才能運營，而一個傳統(tǒng)制造企業(yè)的數(shù)字化要轉(zhuǎn)型，必須通過三個維度：

第一個維度是產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)調(diào)平臺，實現(xiàn)從供應商到多級客戶的完整供應鏈價值協(xié)同一體化。

第二個維度是縱深經(jīng)營的集團管控，從控股集團本部到下屬所有分子公司的價值協(xié)同。

第三個維度是時間維度，投資建廠從設計院開始，到投產(chǎn)運營生產(chǎn)過程管理的周期。

這些看起來很容易，但做起來并不是那么簡單。

建立一個真正的數(shù)字工廠，要實現(xiàn)六個“一體化”

現(xiàn)代工業(yè)社會發(fā)展實際上經(jīng)過了六個階段，最早的階段是從自動化和電氣化開始的，解決了勞動力強度大、生產(chǎn)過程安全、工作效率的問題。第二個階段是設備感知階段，即給設備加入了傳感器，通過傳感器來實現(xiàn)生產(chǎn)過程質(zhì)量信息的測控回路。第三個階段是生產(chǎn)裝置自動化階段，解決了工人的勞動密集型工作強度和產(chǎn)品質(zhì)量大規(guī)模提升的問題。第四個階段是實現(xiàn)生產(chǎn)單元一體化，即打破生產(chǎn)孤島。目前的大多數(shù)傳統(tǒng)制造業(yè)都是在這個階段。第五個階段是經(jīng)營數(shù)字化階段，第六個階段是管理智能化階段，這兩個階段都還很遙遠。

建立一個真正的數(shù)字化工廠，要實現(xiàn)生產(chǎn)一體化（即第四個階段），是一個非常復雜的過程，主要有六個方面的“一體化”：

首先是裝置設備的一體化，即聯(lián)合生產(chǎn)裝置，寧波中金石化的煉化工廠是單體生產(chǎn)裝置規(guī)模的聯(lián)合系統(tǒng)，從裂解爐到加氫常減壓裝置設備，以及配套的各類環(huán)保、能源裝置，必須具備一體化的關聯(lián)性。生產(chǎn)中控大廳中管控的裝置除了主產(chǎn)品產(chǎn)線裝置外，還有輔料裝置，以及很多的風、水、電、氣等生產(chǎn)準備設備。實際上，想要完全協(xié)調(diào)一致配套地實現(xiàn)生產(chǎn)過程聯(lián)合裝置的密切吻合，必須把各個生產(chǎn)線單元裝置整合成一個系統(tǒng)，建立一個大型的中央控制室。當然，這是一個龐大的工程。

第二個是網(wǎng)絡物聯(lián)一體化。從總部到各個分工廠，從控制層面到安全層、到視頻監(jiān)控層、到管理層都是相互牽制關聯(lián)的。而它們從功能上看各自又是獨自系統(tǒng)，網(wǎng)絡必須各自獨立。

第三個是信息系統(tǒng)一體化。各個信息系統(tǒng)之間流程和數(shù)據(jù)是相互關聯(lián)的，各個不同的應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有著密切的先后關聯(lián)關系，需要集成與協(xié)同處理。

第四個是數(shù)據(jù)關聯(lián)一體化。企業(yè)經(jīng)營過程中各個環(huán)節(jié)必須消除數(shù)據(jù)孤島、打破數(shù)據(jù)屏障，比如化驗室品質(zhì)管理系統(tǒng)LIMS、計量過磅統(tǒng)計管理等各個數(shù)據(jù)的異構通訊和整合關聯(lián)，實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享平臺。

第五個是管理流程一體化。從工廠的生產(chǎn)調(diào)度集中管控中心管理流程，到以能源和裝置產(chǎn)能計劃為中心的MES系統(tǒng)，以及生產(chǎn)資源計劃為中心的ERP經(jīng)營管控系統(tǒng)，管理流程在不同維度，它的流程是不一樣的，需要統(tǒng)籌兼并的協(xié)同作業(yè)。

第六個是平臺共享的一體化。不管是企業(yè)經(jīng)營管理平臺、行政辦公管理平臺，還是生產(chǎn)控制平臺、安防監(jiān)控管理平臺，各個平臺上的各應用系統(tǒng)之間也有著不可分割的關聯(lián)關系，中控管理需要共享并靈活切換。

企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡一體化從搭建的網(wǎng)絡環(huán)境下分析，實質(zhì)上在石油煉化企業(yè)和智能化工廠的局域網(wǎng)，無非涉及到這四大領域——生產(chǎn)管控網(wǎng)、過程控制網(wǎng)、視頻監(jiān)控網(wǎng)、企業(yè)辦公網(wǎng)。

建設數(shù)字化工廠的兩大基礎要素

以上提及的這些工業(yè)數(shù)據(jù)可以放入公有云的工業(yè)大數(shù)據(jù)模式，也可以是企業(yè)私有云的模式。目前大多數(shù)傳統(tǒng)制造業(yè)采用的是經(jīng)營管理數(shù)據(jù)“上云”的模式。但是真正到了實時控制層，對實時控制精度的要求有時會達到半秒、毫秒級，控制數(shù)據(jù)是在分秒中瞬息萬變的。這些數(shù)據(jù)主要存在于這幾個地方：一是過程控制，跟生產(chǎn)控制系統(tǒng)的SCANA、DCS控制系統(tǒng)緊密相關，包括LIMS系統(tǒng)（化驗室管理）、HSE系統(tǒng)（健康安全環(huán)境系統(tǒng)）。二是跟ERP相關的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。這些基本局域網(wǎng)絡體系的關聯(lián)與集成，最終形成了一個集中管控中心。核心表現(xiàn)就是一個或者多個中央控制的全廠調(diào)度中心。這是現(xiàn)在任何一個現(xiàn)代化、智能化企業(yè)的標志終端展現(xiàn)，但是它只是解決了在生產(chǎn)中人與人、人與物之間的協(xié)調(diào)計劃問題。那么，從母子集團公司構架格局上看，就是要形成一個母子公司協(xié)同管控，并與所有聯(lián)合裝置相關的統(tǒng)一管控平臺。個體單元工廠的整個產(chǎn)銷協(xié)同也是如此。三是自動化的倉儲物流運輸和立體倉庫的整個體系；四是涉及到整個市場大數(shù)據(jù)云端相關的整個構架。但是，這一切都只是美好的愿景。

在實際過程中，我們在建廠之初就會碰到難題。

在設計院提供給工程公司開始施工之前，企業(yè)生產(chǎn)運營過程中的數(shù)據(jù)就與設備裝置、大宗原輔料和產(chǎn)成品產(chǎn)生了直接的關聯(lián)，而這些數(shù)據(jù)關系又與設計院提供的各類工業(yè)布局、裝置設備參數(shù)標準以及施工建設工程數(shù)據(jù)息息相關，所以，以工程建設的數(shù)據(jù)交易樞紐就成為了工廠運營生產(chǎn)和產(chǎn)能規(guī)模、產(chǎn)線品質(zhì)標準的數(shù)據(jù)樞紐中心了。企業(yè)生產(chǎn)運營是以供銷存數(shù)據(jù)與實物移動事件為驅(qū)動中心的，工廠裝置設計模型數(shù)據(jù)是以工程施工建設管理的交易業(yè)務作為業(yè)務驅(qū)動中心的，兩者的交界中心就是裝置設備與能耗效能、資產(chǎn)轉(zhuǎn)化效益、工藝改造與維修成本、收益績效與考核標準。

所以，在這樣一個體系化過程中，無論投資新建工廠還是舊廠數(shù)字化改造，都會從施工建設期到生產(chǎn)運營期存在大量的數(shù)據(jù)標準定義成本。如果大多數(shù)企業(yè)的數(shù)字化改造，不能認清現(xiàn)象與本質(zhì)問題，都像鎮(zhèn)海煉化企業(yè)那樣花費將近10年時間，投入不下十幾個億，那么數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路就會艱難而漫長。如果現(xiàn)在新建一個工廠是基于智能化體系的，那么在與設計院合作的最開始階段就要開始考慮數(shù)據(jù)標準問題。舟山4000萬噸綠色大煉化工廠項目在設計建模之初，和13個設計院打交道，每個設計院都有自己的設計標準，制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準是個很艱難的過程。

打造數(shù)字化、智能化體系有兩個基礎的要素：第一個是主數(shù)據(jù)與監(jiān)管體系的統(tǒng)一，如果這個沒有統(tǒng)一，那么之前說的統(tǒng)一平臺之類都很難實現(xiàn)。第二個是流程和智能化技術的統(tǒng)一。在建立企業(yè)的時候，要敢于打破現(xiàn)有傳統(tǒng)觀念。正如經(jīng)濟分析學家吳曉波所說的：“什么叫創(chuàng)新，創(chuàng)新的根本，說白了就是觸碰違法邏輯，所有的創(chuàng)新最初都是從違法開始的。”所以這里就會涉及到創(chuàng)新性作業(yè)流程以及智能化技術的顛覆性應用，是否從原來的輸入、輸出、活動、對象、客戶、價值、資源和風控這八大流程要素框架中脫胎換骨出來，設計出適應數(shù)字化運轉(zhuǎn)的公司經(jīng)營模式，這個模式與我們傳統(tǒng)的模式是不一樣的?？傊髽I(yè)要擁抱數(shù)字化，就要將觀念、體系、流程全部以數(shù)字經(jīng)濟的思維模式加以改變。

基于這樣的一個構架，從企業(yè)基礎裝置和作業(yè)流程上來說，有三大數(shù)據(jù)交互核心是關鍵：數(shù)字化的集成設計工具、數(shù)字化的移交平臺工具、數(shù)字化工廠的標準規(guī)范。

因此數(shù)字化建設的重要立足點在從企業(yè)建設期就開始了，我們在打造現(xiàn)代化實物工廠的同時，還需要打造一個數(shù)字化虛擬工廠。按照這樣建設兩種不同性質(zhì)的工廠，我們就可以查閱到現(xiàn)實實物工廠在三維模型圖上相應的模型裝置的所有變化、配套參數(shù)標準和更改依據(jù)等所有信息。如果所有的三維虛擬模型與現(xiàn)場實際裝置設備儀表狀態(tài)達成高度協(xié)同的話，就可以在設備出現(xiàn)問題征兆之初，直接去虛擬工廠調(diào)取模型或報警參數(shù)，甚至于可以直接由設備智能處理安全隱患危險源，以及在培訓應急事件處理和模擬訓練過程中完全按這個模式來仿真，大大降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生。在如此智能化狀態(tài)下，生產(chǎn)經(jīng)營過程管控以及互鎖性安全管理規(guī)范流程，可以靠數(shù)據(jù)驅(qū)動機器去控制，而不是完全依靠人的指令和規(guī)章制度，當把這些制度融入到系統(tǒng)中，這些過程就實現(xiàn)了數(shù)字化工廠，就會成為實物工廠的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡。

傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型面臨五大戰(zhàn)略型問題

一般按照大數(shù)法則來說，數(shù)字化工廠的投資金額比例，跟實物工廠的投資金額占比大約是1%～1.5%。在這樣一個構架中，我們所依賴的傳統(tǒng)制造業(yè)想要轉(zhuǎn)型，必然會存在五大戰(zhàn)略型問題。

第一，是不是以客戶為上。作為轉(zhuǎn)型的根本，所有的轉(zhuǎn)型意愿是以客戶意志為中心的。中國現(xiàn)有的7.31億網(wǎng)民的消費習慣、個性、價值觀與20年前的人們大不一樣。提供的所有產(chǎn)品和服務都和消費者的個性息息相關，客戶習性才是影響企業(yè)轉(zhuǎn)型的源動力。

第二，戰(zhàn)略性的調(diào)整企業(yè)組織構架。這是一個非常痛苦的調(diào)整過程，會完全換掉原有的老舊體系。

第三，業(yè)務運營方式或模式轉(zhuǎn)型。以前一個大型消費品貿(mào)易企業(yè)要建立一個銷售網(wǎng)絡點，可能需要幾年的時間，而如今一夜之間就有可能建成一個很大的銷售網(wǎng)點。

第四，高技能的年輕數(shù)字化人才。在如今的企業(yè)人才梯隊中，85后～90后的年輕人成為企業(yè)轉(zhuǎn)型的核心活力人才。傳統(tǒng)的大齡管理者在具備傳統(tǒng)經(jīng)驗優(yōu)勢之外，也要提升自己的創(chuàng)新思維。

第五，開放的合作伙伴策略。對于企業(yè)上下游合作伙伴客商，現(xiàn)代數(shù)字化企業(yè)的很多內(nèi)務管理職能都可能由企業(yè)外部專業(yè)機構來承擔。比如原來企業(yè)的人力、財務、服務等內(nèi)部職能活動都可以在社會上找到完全開放的專業(yè)平臺，由他們來承擔。

智能化企業(yè)的建設和運營需要關鍵意識的轉(zhuǎn)變

數(shù)字化轉(zhuǎn)型往往一開始看起來是一個技術變革，但本質(zhì)上卻是戰(zhàn)略問題。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型往往會因三個因素而造成無法回避的失敗。

首先，戰(zhàn)略管理上的觀念相對落后。認知不足，認知固有的觀念太多，怕分心，這個主要在領軍人物身上，整個公司，整個構架都會是領軍人物決定的因素。其次，轉(zhuǎn)型過程投入能力不足。欠賬太多，包袱太多，兼顧因素太多。想要在薄弱的基礎上建立起高樓大廈，基礎能力太薄弱是不會成功的。最后，企業(yè)外部環(huán)境的影響和阻礙。創(chuàng)新過程中涉足了不符合國情的戰(zhàn)略策略。比如，石化企業(yè)利用現(xiàn)在的4G/5G無線傳遞技術，建立企業(yè)自己的4G/5G基站來替代有線電纜數(shù)字信號控制體系，實際上違背了國家石化企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控標準（目前國家石化數(shù)據(jù)標準還是主要以傳統(tǒng)電纜中控設備來指揮生產(chǎn)調(diào)度的，無線設備指揮調(diào)度方式并未獲得相關國家工業(yè)數(shù)據(jù)標準）。這些方面都會阻礙傳統(tǒng)企業(yè)走向智能化、數(shù)據(jù)化制造。

另外，還存在傳統(tǒng)企業(yè)向數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型的核心職能部門處在哪一層級的問題，因為這一層級的職能部門的管理權重大小決定了所能起到的轉(zhuǎn)型影響力大小?，F(xiàn)在，有的企業(yè)把它放在信息技術中心，有的放在公司的戰(zhàn)略發(fā)展部，而有的則放在了董事會或者總裁辦公會，這些層級帶來的影響必然不同。目前，核心職能部門可以分為四個類型：技術型、應用型、合作伙伴型、業(yè)務推動型。

技術型的驅(qū)使動力是在于怎么樣降低成本費用，比如機器換人，就要考慮綜合成本性價比是否有優(yōu)勢，這是技術性組織的思維模式。應用型的驅(qū)使原動力是提高業(yè)務效率，以部門的績效為中心目的。合作伙伴型的組織是以公司的整個市場占有率為原始動力，考慮業(yè)務與公司戰(zhàn)略是否有效的結合。業(yè)務推動型的組織是以企業(yè)是否能夠成為行業(yè)領袖為宗旨，著眼于公司整體是否能利用信息技術做根本性變革。而傳統(tǒng)制造業(yè)向數(shù)字化企業(yè)的轉(zhuǎn)型過程中最主要的原動力是依靠業(yè)務推動型來變革的。這對擁抱智能化、數(shù)字化企業(yè)的影響非常大。

所以，智能化企業(yè)的建設與運營的意識轉(zhuǎn)變關鍵點有三個核心：

一把手必須真正重視，而非只是喊口號。

優(yōu)秀的頂層設計方案和專門的人才隊伍，年輕化和具活力的人才體系。

創(chuàng)新轉(zhuǎn)型投入是一場投資行為，把轉(zhuǎn)型投入過程看成投資還是費用，這個觀點會有很大本質(zhì)不同。

（作者單位：浙江榮盛控股有限公司）