數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路工程機(jī)械行業(yè)

孫剛

工程機(jī)械行業(yè)具有設(shè)備產(chǎn)品多樣、生產(chǎn)過程離散、供應(yīng)鏈復(fù)雜的行業(yè)特征，面臨設(shè)備價(jià)值增值水平不高、供應(yīng)鏈資源調(diào)配效率低下、金融生態(tài)不完善等行業(yè)痛點(diǎn)，急需加快基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，全面提升研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、遠(yuǎn)程運(yùn)維、客戶服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化水平。徐工集團(tuán)、三一重工、中聯(lián)重科等國內(nèi)企業(yè)和uptake等國外企業(yè)以遠(yuǎn)程運(yùn)維為切入點(diǎn)，日本小松以智慧施工為切入點(diǎn)，加速推動(dòng)工程機(jī)械行業(yè)向設(shè)備維護(hù)智能化、綜合解決方案“交鑰匙化”方向加速轉(zhuǎn)型?；诖?，我們對(duì)工程機(jī)械行業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案進(jìn)行了專題研究，深入剖析了工程機(jī)械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢、平臺(tái)應(yīng)用場景以及業(yè)務(wù)落地解決方案，同時(shí)，該報(bào)告對(duì)其他高端裝備行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑的探討同樣具有借鑒意義。

工程機(jī)械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢分析

設(shè)備維護(hù)按需化

傳統(tǒng)以預(yù)防為主的定期維修無法有效處理潛在或突發(fā)的異常故障，也會(huì)產(chǎn)生諸多不必要的拆卸和安裝，造成過高的設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)用和額外的磨合損耗，甚至導(dǎo)致新的故障?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在線采集設(shè)備性能、狀態(tài)參數(shù)等數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過一系列的統(tǒng)計(jì)算法和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中的健康狀態(tài)和存在的問題，按需求進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，節(jié)省人力物力，保障設(shè)備運(yùn)行效率。

備件管理精益化

傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)模式能夠緩解一定的備件需求壓力，但是相應(yīng)地產(chǎn)生了包括存儲(chǔ)空間、物流調(diào)配、流轉(zhuǎn)資金等高昂的倉儲(chǔ)成本，還需要進(jìn)行備件管理，耗費(fèi)人力物力。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理，能夠提高備件流通效率，快速響應(yīng)生產(chǎn)和維修需求，即時(shí)調(diào)配、按需調(diào)配、智能調(diào)配，從而提高了生產(chǎn)和維修效率，節(jié)省現(xiàn)金流。

產(chǎn)融結(jié)合在線化

由于工程機(jī)械設(shè)備單價(jià)高、行業(yè)金融體系不完善等原因，下游中小企業(yè)往往存在著資金短缺的問題，嚴(yán)重制約了行業(yè)生態(tài)的發(fā)展。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備連接、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析能力，可以實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備運(yùn)行過程透明化，有利于金融機(jī)構(gòu)做出實(shí)時(shí)評(píng)估，控制金融風(fēng)險(xiǎn)，在線提供快速融資、貸款服務(wù)。

解決方案服務(wù)化

我國工程機(jī)械行業(yè)的技術(shù)、產(chǎn)能、效率近幾年獲得了飛速的發(fā)展，為應(yīng)對(duì)越發(fā)緊縮的市場環(huán)境，響應(yīng)用戶端需求的升級(jí)變化，工程機(jī)械行業(yè)正呈現(xiàn)出制造業(yè)服務(wù)化趨勢，即以產(chǎn)品制造商向解決方案提供商轉(zhuǎn)變，從單純的生產(chǎn)加工向提供設(shè)備運(yùn)營維護(hù)、支撐業(yè)務(wù)管理決策、滿足個(gè)性化定制需求等服務(wù)環(huán)節(jié)延伸，增加產(chǎn)品附加價(jià)值，塑造企業(yè)綜合優(yōu)勢。

工程機(jī)械行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用場景及實(shí)踐

設(shè)備預(yù)測性維護(hù)

工程機(jī)械行業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建模仿真、數(shù)據(jù)分析、評(píng)估診斷能力，有效評(píng)估設(shè)備健康水平，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。

一是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。實(shí)時(shí)采集溫度、電壓、電流等數(shù)據(jù)，提高設(shè)備狀態(tài)洞察力，避免機(jī)械設(shè)備突發(fā)故障。

二是設(shè)備建模仿真。構(gòu)建設(shè)備數(shù)字孿生體，通過輸入?yún)?shù)、工況等數(shù)據(jù)，進(jìn)行模擬仿真，優(yōu)化維護(hù)方案。

三是設(shè)備故障診斷。對(duì)設(shè)備工作日志、歷史故障、運(yùn)行軌跡、實(shí)時(shí)位置等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，判斷可能出現(xiàn)故障的時(shí)間和部位，安排維修計(jì)劃。

備品備件管理

備品備件的管理一直以來都是工程機(jī)械行業(yè)不可忽視的重要部分，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以有效促進(jìn)企業(yè)備品備件管理邁向智能化。

一是備品備件標(biāo)識(shí)管理。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接備品備件，運(yùn)用標(biāo)簽化管理、智能化檢索等手段實(shí)現(xiàn)備品備件的監(jiān)督、跟蹤和協(xié)調(diào)。

二是備品備件部門協(xié)同?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，打通各部門信息壁壘，推動(dòng)跨部門協(xié)作，促進(jìn)備品備件高效流通。

三是備品備件供應(yīng)鏈管理。建立零部件供應(yīng)商對(duì)接交流平臺(tái)，在保障生產(chǎn)和維修需求的前提下，實(shí)時(shí)、定量采購，降低庫存量，節(jié)約現(xiàn)金流。

例如，徐工集團(tuán)基于漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)備品備件的計(jì)劃、采購、庫存、供銷、追溯功能一體化，通過大數(shù)據(jù)分析持續(xù)優(yōu)化備品備件管理體系，打破生產(chǎn)商和分銷商信息孤島，提升分揀效率8%，提升倉庫利用率6%，降低備件庫存8%，提高庫存周轉(zhuǎn)率5%。

智慧施工

工程機(jī)械行業(yè)正從設(shè)備本身的解決方案向現(xiàn)場的解決方案轉(zhuǎn)變，將機(jī)器和工人連接，優(yōu)化施工方案，輔助操作施工，實(shí)現(xiàn)智慧施工。

一是現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)采集。通過傳感器、無人機(jī)、三維掃描儀等方式對(duì)施工對(duì)象、施工場景、外在環(huán)境等因素進(jìn)行高精度感知，掌握現(xiàn)場施工狀態(tài)。

二是施工方案模擬仿真。建立虛實(shí)映射的數(shù)字孿生體，輸入設(shè)立不同的施工條件，進(jìn)行工況模擬迭代，不斷優(yōu)化施工方案。

三是現(xiàn)場施工現(xiàn)場指揮調(diào)度。建立反饋響應(yīng)系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備動(dòng)態(tài)變化，實(shí)時(shí)修正、調(diào)整施工方案并指揮現(xiàn)場施工。

互聯(lián)網(wǎng)金融

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備的深刻洞察、設(shè)備故障精準(zhǔn)預(yù)測、事故風(fēng)險(xiǎn)有效評(píng)估，促進(jìn)基于平臺(tái)的產(chǎn)融模式創(chuàng)新。

一是在線貸款。銀行、金融機(jī)構(gòu)通過線上平臺(tái)監(jiān)測施工隊(duì)作業(yè)情況、承包商貸款情況和經(jīng)營情況，針對(duì)性給與貸款、融資等服務(wù)。

二是融資租賃。工程機(jī)械企業(yè)依托獨(dú)立運(yùn)作、與銀行合作、與融資公司合作等方式，開始租賃業(yè)務(wù)。加快資金的流通，降低融資成本，緩解資金壓力，幫助中小企業(yè)迅速做大規(guī)模。

三是精準(zhǔn)投保。保險(xiǎn)公司依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測、管理能力，綜合評(píng)估工程機(jī)械設(shè)備施工風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)性投保、按需投保、精準(zhǔn)投保等保險(xiǎn)服務(wù)。

例如，中聯(lián)重科成立融資租賃公司，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的擴(kuò)大銷售，獲得的營業(yè)額將占集團(tuán)總收入的20%以上。三一集團(tuán)基于樹根互聯(lián)根云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過融資租賃或者經(jīng)營性租賃運(yùn)營超過50%的設(shè)備，每年管理超300億的在外貨款;同時(shí)與久隆、三湘銀行展開合作，開發(fā)用于精準(zhǔn)定價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)選擇的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，幫助久隆保險(xiǎn)完成UBI保險(xiǎn)產(chǎn)品及延保產(chǎn)品的定價(jià)。

推進(jìn)應(yīng)用場景落地的著力點(diǎn)

關(guān)注數(shù)據(jù)采集，擴(kuò)展信息獲取渠道

一是加強(qiáng)施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，通過傳感器、無人機(jī)，攝像頭、三維掃描儀等感知設(shè)備，采集現(xiàn)場施工環(huán)境和施工對(duì)象信息。二是加強(qiáng)設(shè)備端數(shù)據(jù)采集，基于平臺(tái)采集和整合工程機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)維檔案和地理位置等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的深刻洞察。三是加強(qiáng)客戶端數(shù)據(jù)采集，采集客戶需求、反饋等數(shù)據(jù)信息，形成對(duì)市場的理解和認(rèn)識(shí)。

緊扣模型開發(fā)，提高模型供給能力

一是面向業(yè)務(wù)運(yùn)營管理，構(gòu)建資源調(diào)度模型、安全管理模型、供應(yīng)鏈管理模型等，實(shí)現(xiàn)管理優(yōu)化。二是面向設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維，構(gòu)建狀態(tài)監(jiān)測模型、預(yù)測預(yù)警模型、健康評(píng)估模型、故障診斷模型等，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備智能化運(yùn)維。三是面向生產(chǎn)制造，構(gòu)建加工工藝模型、質(zhì)量管控模型、組裝裝配模型等，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

聚焦解決方案，開發(fā)推廣典型應(yīng)用

一是設(shè)備智能運(yùn)維解決方案，基于平臺(tái)的數(shù)據(jù)沉淀和模型應(yīng)用，開發(fā)部署運(yùn)行監(jiān)測與分析工業(yè)APP，提供智能運(yùn)維解決方案。二是現(xiàn)場施工解決方案，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場施工設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)大數(shù)據(jù)分析能力，提供現(xiàn)場施工解決方案。三是供應(yīng)鏈管理解決方案，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)集中采購、供應(yīng)商管理、柔性供應(yīng)鏈、智能倉儲(chǔ)、智慧物流等云化應(yīng)用服務(wù)。

深化服務(wù)能力，加強(qiáng)企業(yè)綜合實(shí)力

一是進(jìn)行反饋式設(shè)計(jì)，發(fā)揮機(jī)械設(shè)備在制造和使用過程中獲得的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)和智慧，返回到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)迭代式創(chuàng)新。二是進(jìn)行柔性化生產(chǎn)改造，對(duì)產(chǎn)品按照其功能進(jìn)行劃分而進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，采用多功能機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)了多品種生產(chǎn)組裝的快速切換。三是開展精益化管理，有效整合備品備件、機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線、供應(yīng)鏈、客戶端信息，優(yōu)化管理模式，提高產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同能力。

拓展商業(yè)模式，加快數(shù)字轉(zhuǎn)型步伐

一是實(shí)施平臺(tái)化戰(zhàn)略，搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，匯聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)勢資源，對(duì)接優(yōu)質(zhì)客戶、供應(yīng)商、經(jīng)銷商開展商業(yè)合作。二是開展服務(wù)型制造，探索基于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)的增值服務(wù)、基于產(chǎn)品效能提升的增值服務(wù)、基于產(chǎn)品交易便捷化的增值服務(wù)、基于產(chǎn)品集成整合的增值服務(wù)以及從基于產(chǎn)品的服務(wù)到基于需求的服務(wù)。三是開展產(chǎn)業(yè)鏈金融創(chuàng)新，積極對(duì)接金融機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)公司、銀行等，共同開發(fā)金融產(chǎn)品，提高金融服務(wù)能力。