煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略研究

劉屹，任超

（金航數(shù)碼科技有限責(zé)任公司，北京 100028）

隨著我國經(jīng)濟(jì)增速放緩，傳統(tǒng)制造業(yè)粗放的發(fā)展方式已無法適應(yīng)新時代經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，制造業(yè)轉(zhuǎn)型逐步成為國家和社會高度關(guān)注的熱點問題。企業(yè)需要以更加靈活的柔性制造模式，更快更精準(zhǔn)地滿足個性化的市場需求。國內(nèi)制造業(yè)市場長期面臨著低價競爭、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重的問題，迫切需要開發(fā)新產(chǎn)品，進(jìn)行價值鏈延伸。此外，中國制造業(yè)在全球價值鏈中處于低端位置，整體優(yōu)勢集中于機(jī)加和裝配環(huán)節(jié)，并依賴于較低的人力成本和豐富的自然資源，面臨著大而不強(qiáng)的局面。因此，增加產(chǎn)品附加值，從價值鏈低端逐步向高端尋求突破，是制造業(yè)面臨的必然選擇。從宏觀背景角度，隨著新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)的深度融合，柔性制造和智能制造日益成為全球制造業(yè)的發(fā)展方向，國內(nèi)制造業(yè)需要抓住有利條件，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點。制造業(yè)之間的競爭逐步演變?yōu)槿鞒?、全生命周期、全價值鏈的資源優(yōu)化配置效率的競爭，而企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心目標(biāo)就是實現(xiàn)資源配置效率提升。

知名研究機(jī)構(gòu)IDC 的報告指出，2018 年，中國1000 強(qiáng)企業(yè)中，將有50%會把數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為面向未來的關(guān)鍵戰(zhàn)略。作為傳統(tǒng)的煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)受到行業(yè)外部沖擊較小，但近年來受到煙草行業(yè)宏觀環(huán)境的影響，卷煙廠技術(shù)改造項目逐年減少，煙機(jī)設(shè)備制造業(yè)企業(yè)面臨需求下滑、競爭加劇、費用上升等諸多困難，很多企業(yè)開始思考如何在困境中突出重圍。煙草生產(chǎn)企業(yè)在煙機(jī)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程智能化方面展開大量探索，因此，煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)將面臨數(shù)字化能力提升的迫切要求，加之煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)大多內(nèi)部同樣存在著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的需求，進(jìn)行企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是對內(nèi)培育自身能力、對外尋求市場的必由之路。

1 煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑分析

1.1 煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)現(xiàn)狀

整體來看，煙機(jī)設(shè)備制造業(yè)已經(jīng)具備了一定的智能制造應(yīng)用基礎(chǔ)，比如，生產(chǎn)過程自動化程度高，具備一定的管理信息化基礎(chǔ)。而煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅要提升企業(yè)內(nèi)部信息化水平，還應(yīng)緊密結(jié)合煙草行業(yè)的現(xiàn)狀和需求進(jìn)行能力提升，探索通過數(shù)字化實現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。其本質(zhì)是企業(yè)通過提供附加于產(chǎn)品之上的服務(wù)、專業(yè)技術(shù)知識和建立完備的服務(wù)體系，以實現(xiàn)新的競爭優(yōu)勢。煙草行業(yè)的特殊性決定了煙機(jī)設(shè)備制造業(yè)進(jìn)行服務(wù)化轉(zhuǎn)型和數(shù)字化轉(zhuǎn)型中面臨更多挑戰(zhàn)：

首先，煙草行業(yè)具有高度的流程性和工藝復(fù)雜的特征。生產(chǎn)過程持續(xù)時間長，需要精準(zhǔn)控制和高效協(xié)同，對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性要求極高，生產(chǎn)流程中任何一個節(jié)點出現(xiàn)質(zhì)量問題或者工藝波動，都會影響其他環(huán)節(jié)，從而造成系統(tǒng)性的生產(chǎn)問題。

其次，煙機(jī)設(shè)備運維復(fù)雜且成本高。煙草行業(yè)的烘絲設(shè)備采購成本大約幾百萬到上千萬，并且不同設(shè)備具有較高的專業(yè)性，嚴(yán)重依賴設(shè)備管理人員的技術(shù)水平，這也導(dǎo)致了大多煙廠將設(shè)備全生命周期的維護(hù)委托給煙機(jī)制造企業(yè)，因此，煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)的運維服務(wù)模式對于降低成本、提升服務(wù)質(zhì)量，甚至延伸企業(yè)價值鏈至關(guān)重要。

最后，難以實現(xiàn)知識沉淀與共享。雖然煙機(jī)設(shè)備大多具備實時生產(chǎn)過程感知能力，但是，缺乏對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累和知識的總結(jié)沉淀。設(shè)備之間缺乏互聯(lián)互通能力，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)難以被高效利用，導(dǎo)致設(shè)備之間難以高效協(xié)同工作。

1.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢分析

大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展正在深刻影響制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式。煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)傳統(tǒng)的機(jī)械制造與電氣自動化能力已能夠與德國HAUNI 等公司相抗衡，而隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮席卷煙草行業(yè)，煙草生產(chǎn)企業(yè)自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐正在加速，對煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)的需求不僅僅局限于煙機(jī)設(shè)備，還希望其能夠綜合運用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)協(xié)助煙廠打造智能化設(shè)備，提升精益管理能力，但大多煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)并不具備與客戶數(shù)字化轉(zhuǎn)型項匹配的數(shù)字化能力。因此，煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)聚焦主業(yè)，以煙機(jī)設(shè)備為核心依托，對內(nèi)應(yīng)提升產(chǎn)品研發(fā)與創(chuàng)新能力，對外提升市場需求，實時響應(yīng)能力和設(shè)備全生命周期服務(wù)能力，即通過培育自身研發(fā)、運營和管理能力，由煙機(jī)設(shè)備制造型企業(yè)向煙機(jī)設(shè)備服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)變。

（1）提升產(chǎn)品研發(fā)與創(chuàng)新能力。產(chǎn)品研發(fā)與創(chuàng)新能力處于工業(yè)產(chǎn)品價值鏈的上游，影響著煙機(jī)設(shè)備全生命周期各個階段，是煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)的核心能力體現(xiàn)。通過設(shè)計、工藝、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)鏈路打通，實現(xiàn)研發(fā)需求的透明化、研發(fā)流程的顯性化和研發(fā)管理的閉環(huán)管理，進(jìn)而實現(xiàn)更高效的研發(fā)創(chuàng)新能力。

（2）提升全生命周期服務(wù)能力。煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑和核心目的是實現(xiàn)制造業(yè)服務(wù)化，通過服務(wù)化轉(zhuǎn)型探索企業(yè)新的盈利思路，由過去單純依靠產(chǎn)品的生產(chǎn)制造獲取利潤轉(zhuǎn)變?yōu)椤爱a(chǎn)品+服務(wù)”的形式獲取利潤。這就需要煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)提升從研發(fā)設(shè)計到設(shè)備運維的設(shè)備全生命周期服務(wù)能力，通過提升設(shè)備預(yù)測性維護(hù)能力提升服務(wù)水平。

（3）提升構(gòu)建智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)能力。美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟指出，智能制造發(fā)展的一個重要目標(biāo)就是在商務(wù)系統(tǒng)、制造工廠和供應(yīng)商之間實現(xiàn)企業(yè)生態(tài)聯(lián)盟的集成。這種集成大多以集成化軟件產(chǎn)品為核心，跨界合作為發(fā)展模式，通過搭建基于設(shè)備的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能分析軟件、集成化的工業(yè)IOT 平臺，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。這也是煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)未來的發(fā)展方向和重要能力。

1.3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑分析

煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢為企業(yè)指明了方向，而具體實現(xiàn)路徑應(yīng)結(jié)合自身優(yōu)勢。煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)以智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點方向，以煙機(jī)設(shè)備全生命周期為主線，可嘗試通過構(gòu)建一個戰(zhàn)略、一個平臺、一組產(chǎn)品、一個系統(tǒng)和一套標(biāo)準(zhǔn)，即企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、智能設(shè)備管理云平臺、智能單機(jī)產(chǎn)品、煙廠智能生產(chǎn)運行CPS 系統(tǒng)、煙機(jī)設(shè)備智能化系列標(biāo)準(zhǔn)，著重培育自主煙機(jī)產(chǎn)品核心技術(shù)和生產(chǎn)運營能力、基于模型的產(chǎn)品全生命周期服務(wù)保障能力、煙草行業(yè)數(shù)字化工廠規(guī)劃和建設(shè)能力，以煙機(jī)廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型支撐煙廠數(shù)字轉(zhuǎn)型，構(gòu)建開放、共享、協(xié)同的數(shù)字化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

（1）數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要分為五個方面，一是領(lǐng)導(dǎo)力轉(zhuǎn)型，數(shù)字化轉(zhuǎn)型核心是業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，而業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型需要一把手的參與和決策，由公司一把手主抓。二是運營模式轉(zhuǎn)型，逐步由傳統(tǒng)的賣設(shè)備向賣服務(wù)轉(zhuǎn)變。三是工作資源轉(zhuǎn)型，需要整合其他煙機(jī)廠、備件廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺供應(yīng)商、專業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商等資源。四是全方位體驗轉(zhuǎn)型，需要提升煙廠設(shè)備使用過程中的體驗，提升煙機(jī)設(shè)備全生命周期服務(wù)保障能力。五是信息與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型，基于設(shè)備運行數(shù)據(jù)為煙廠提供專業(yè)服務(wù)并帶來直接收入?；诖耍髽I(yè)應(yīng)完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略編制和發(fā)布，形成公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略指導(dǎo)文件。

（2）設(shè)備管理云平臺。依托煙草業(yè)和生產(chǎn)經(jīng)驗，基于已有的信息化建設(shè)基礎(chǔ)，整合工業(yè)技術(shù)解決方案企業(yè)和大數(shù)據(jù)專業(yè)服務(wù)提企業(yè)，建設(shè)煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)設(shè)備管理云平臺。圍繞煙機(jī)設(shè)備健康管理、設(shè)備遠(yuǎn)程運維服務(wù)、制絲線生產(chǎn)監(jiān)控分析、工藝質(zhì)量優(yōu)化、煙機(jī)生產(chǎn)管理優(yōu)化等典型應(yīng)用場景，逐步實現(xiàn)覆蓋煙機(jī)設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、交付、運行、運維全生命周期的協(xié)同管理，培育煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)設(shè)備全生命周期協(xié)同生產(chǎn)運營和運維服務(wù)保障能力，構(gòu)建交互、網(wǎng)狀、協(xié)同的煙機(jī)智能服務(wù)體系。

（3）智能單機(jī)產(chǎn)品。綜合運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制技術(shù)、三維虛擬技術(shù)、移動應(yīng)用技術(shù)，實現(xiàn)針對煙機(jī)設(shè)備的智能化改造，使得煙機(jī)設(shè)備具備和外部系統(tǒng)進(jìn)行信息交互的能力。從設(shè)備結(jié)構(gòu)、運維標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵參數(shù)等不同維度構(gòu)建設(shè)備結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)設(shè)備基礎(chǔ)信息結(jié)構(gòu)化管理和基于移動終端的設(shè)備主動運維；搭建基于知識的機(jī)理模型，實現(xiàn)烘絲機(jī)運行異常的實時預(yù)警和解決方案推送；基于實時數(shù)據(jù)采集和存儲技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累，并實現(xiàn)對設(shè)備實時狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和設(shè)備運行多維度數(shù)據(jù)的歷史趨勢分析。

（4）煙廠智能生產(chǎn)運行CPS 系統(tǒng)。基于煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)設(shè)備電控、集控領(lǐng)域的優(yōu)勢，結(jié)合現(xiàn)有的MES 產(chǎn)品成熟架構(gòu)，打造面向集控系統(tǒng)和MES 系統(tǒng)融合的智能運行CPS 系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)直接向煙機(jī)設(shè)備下發(fā)執(zhí)行指令和從煙機(jī)設(shè)備自動獲取執(zhí)行反饋狀態(tài)?；跓煓C(jī)設(shè)備制造企業(yè)的優(yōu)勢和現(xiàn)狀，系統(tǒng)建設(shè)可分三步進(jìn)行，第一步，面向煙廠需求進(jìn)行CPS 軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)；第二步，結(jié)合煙廠生產(chǎn)現(xiàn)場特點和控制系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)行CPS 軟件系統(tǒng)和設(shè)備集控系統(tǒng)的融合創(chuàng)新應(yīng)用，形成智能生產(chǎn)運行CPS 系統(tǒng)；第三步，將系統(tǒng)進(jìn)行推廣應(yīng)用，并制定產(chǎn)品的持續(xù)迭代優(yōu)化計劃。

（5）設(shè)備智能化標(biāo)準(zhǔn)。煙機(jī)設(shè)備的智能化主要通過設(shè)備的自動化控制、狀態(tài)信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，形成高度數(shù)字化、自動化、狀態(tài)可感知的智能生產(chǎn)設(shè)備，為企業(yè)控制系統(tǒng)、企業(yè)云各類管理系統(tǒng)以及工業(yè)云服務(wù)平臺的各類應(yīng)用和服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。設(shè)備智能化改造規(guī)定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層設(shè)備進(jìn)行智能化改造的基本要求，包括烘絲機(jī)、加料機(jī)等不同種類設(shè)備數(shù)據(jù)采集需求標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)規(guī)范、設(shè)備智能化的實施流程規(guī)范、設(shè)備管理云平臺數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)等，構(gòu)建煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)智能煙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)體系，提升企業(yè)在煙機(jī)設(shè)備智能化領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)。

2 煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型保障措施

2.1 組織保障：成立智能化核心技術(shù)支撐部門

數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)上升為煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，公司管理層及其直接管理團(tuán)隊將投入大量的時間建立實行框架，吸納不同領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才組建智能化中心，并選址IT人才聚集地區(qū)建立研發(fā)團(tuán)隊，智能化中心將充當(dāng)煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的排頭兵，同時，基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，不斷優(yōu)化企業(yè)人才結(jié)構(gòu)，確保關(guān)鍵技術(shù)能力能夠支撐煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)和煙廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2.2 技術(shù)保障：廣泛開展技術(shù)交流與合作

充分利用在煙草行業(yè)設(shè)備制造的優(yōu)勢地位及能力，結(jié)合合作企業(yè)在管理創(chuàng)新與服務(wù)制造業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢能力，共同推進(jìn)智能煙機(jī)等產(chǎn)品的協(xié)同研發(fā)和推廣，打造業(yè)務(wù)主導(dǎo)、架構(gòu)領(lǐng)先、流程順暢、數(shù)據(jù)驅(qū)動的先進(jìn)運營體系，形成并逐步強(qiáng)化煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)智能煙草生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)和服務(wù)能力。同時，廣泛開展和主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺供應(yīng)商、大數(shù)據(jù)專業(yè)服務(wù)供應(yīng)商的技術(shù)交流與合作。

2.3 制度保障：深入開展智能制造技術(shù)培訓(xùn)

針對智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)等不同主題形成系列專題培訓(xùn)，培訓(xùn)覆蓋技術(shù)人員、中層干部和公司管理層，提升全員智能制造認(rèn)識水平，在此基礎(chǔ)上固化為培訓(xùn)制度，進(jìn)而提升全員智能制造技術(shù)能力。

3 結(jié)語

制造業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的數(shù)字化浪潮，隨著工業(yè)化和信息化的深度融合，煙機(jī)設(shè)備制造企業(yè)和煙草企業(yè)將探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型新路徑，在這個過程中，培育數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)全局的資源優(yōu)化配置和效率提升。