我國制造類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

陳亮 王寧

摘 要：第四次工業(yè)革命已經(jīng)成為全球制造業(yè)發(fā)展的全新驅(qū)動力，引發(fā)新一輪國際產(chǎn)業(yè)變革和競爭，美國、德國等制造業(yè)強(qiáng)國圍繞工業(yè)4.0概念的提出，相繼制定具有本國制造業(yè)發(fā)展特色的數(shù)字化戰(zhàn)略，標(biāo)志著數(shù)字化經(jīng)濟(jì)已成為引領(lǐng)制造業(yè)未來發(fā)展方向的重要引擎。中國制造業(yè)已經(jīng)站在了數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化向一體化、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化深度融合方向轉(zhuǎn)型升級門檻的關(guān)鍵時(shí)期。

關(guān)鍵詞：制造;數(shù)字化;轉(zhuǎn)型

本文索引：陳亮，王寧 .<標(biāo)題>[J].中國商論，2021（21）：-125.

中圖分類號：F403 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-0298（2021）11（a）--03

1 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型定義與內(nèi)涵

1.1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型定義

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指依托數(shù)字技術(shù)，企業(yè)圍繞生產(chǎn)各環(huán)節(jié)開展的全鏈條、多維度改造過程。數(shù)字技術(shù)深度融合產(chǎn)業(yè)鏈，滲透到企業(yè)從研發(fā)到營銷的全生命周期的各項(xiàng)應(yīng)用中，幫助企業(yè)形成數(shù)字化、信息化與生產(chǎn)三者間的深度融合，充分利用數(shù)字技術(shù)為制造業(yè)賦能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈向高端升級。

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指通過世界最新一代數(shù)字化技術(shù)的深層次應(yīng)用，各種數(shù)據(jù)互聯(lián)，構(gòu)建一個(gè)全互聯(lián)，全仿真，全智能的新生產(chǎn)模式。將數(shù)字化與制造合為一體，重新塑造傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)更低的成本、更高的效率、更低的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等，也會給企業(yè)在后續(xù)數(shù)字化浪潮中提供更高的競爭力及價(jià)值。

1.2 制造企業(yè)數(shù)字化升級的本質(zhì)

數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級與傳統(tǒng)的信息化升級有著本質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)的信息化是基于對現(xiàn)場流程的優(yōu)化而構(gòu)成，數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的本質(zhì)是基于制造業(yè)務(wù)的數(shù)字化;傳統(tǒng)行業(yè)信息化講究的是人與數(shù)據(jù)信息的交流，而數(shù)字化講究的是一種多維度的聯(lián)合，包括數(shù)據(jù)物聯(lián)、數(shù)字聯(lián)通等模式，這是兩者最本質(zhì)的區(qū)別[1]。

實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級需要多個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合，對物理對象實(shí)現(xiàn)數(shù)字化復(fù)制，以實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境為背景，對工廠、產(chǎn)品、生產(chǎn)全流程開展數(shù)字化模擬仿真，通過虛擬現(xiàn)實(shí)手段判斷生產(chǎn)和制造的最優(yōu)選項(xiàng)和組合形式，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。隨著數(shù)字孿生的實(shí)施，以整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行信息的傳遞、生產(chǎn)運(yùn)作及模式的分析，通過大數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，智能分析和綜合存儲，最終在終端實(shí)現(xiàn)可視化，為生產(chǎn)決策提供智能解決及智能治理。

2 制造類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景與現(xiàn)狀

2.1 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景

依托互聯(lián)網(wǎng)加速信息化和工業(yè)化融合成為全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律，制造類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型同樣是中國制造面臨的核心問題。在這種趨勢的推動下，我國制造類企業(yè)逐步將研發(fā)、生產(chǎn)、管理、設(shè)計(jì)及服務(wù)等活動的各環(huán)節(jié)借助數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行連接，及時(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的獲得企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的全部信息，通過人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)的處理，更有效地反饋到企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營中，提高組織生產(chǎn)效率、降低成本、增強(qiáng)市場競爭力。

2.2 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀

從發(fā)展歷程來看，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)歷“初始級、單元級、流程級、網(wǎng)絡(luò)級、生態(tài)級”五個(gè)彼此聯(lián)系、依次遞進(jìn)的不同層級。在不同的發(fā)展階段，企業(yè)在獲取、開發(fā)和利用數(shù)據(jù)信息的方式上，呈現(xiàn)出從局部到整體、從基礎(chǔ)到頂層、從單一到多維、從獨(dú)立到融合的發(fā)展趨勢。數(shù)據(jù)要素在不同階段所發(fā)揮的帶動作用依序逐步提升，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)在頂層設(shè)計(jì)、戰(zhàn)略構(gòu)建、能力創(chuàng)新、綜合性解決方案、治理體系、業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型等方面進(jìn)行賦能[2]。

全球范圍內(nèi)，以美、德、日等為代表的部分制造業(yè)傳統(tǒng)強(qiáng)國，率先在本國開展高端制造企業(yè)以及新型產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，目前轉(zhuǎn)型相繼進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)級和生態(tài)級階段，處于國際領(lǐng)先地位，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)制造高端產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)較大份額。我國在十八大以后，加大鼓勵(lì)企業(yè)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的相關(guān)理論研究和試點(diǎn)工作的力度，在開展兩化融合13萬家企業(yè)中，22.4%的企業(yè)開展并初步完成兩化融合試點(diǎn)。從整體上看，我國企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作成效斐然，特別是在敏捷生產(chǎn)、精準(zhǔn)生產(chǎn)、柔性生產(chǎn)等方面的能力較之前已有顯著提高。同時(shí)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)應(yīng)用場景的不斷創(chuàng)新影響下，我國企業(yè)在數(shù)字化相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)投入日益增多，應(yīng)用水平持續(xù)優(yōu)化。但是和國外發(fā)達(dá)國家相比，我國制造業(yè)數(shù)字化應(yīng)用還存在比例不高、水平相對較低，整體尚處于轉(zhuǎn)型起步階段等問題。

2.3 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢

數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成為我國制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的助推器。面對全球興起的新科技革命和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的巨大時(shí)代變革，制造業(yè)基于信息鏈、數(shù)據(jù)鏈與現(xiàn)實(shí)場景的整體系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造全流程、多環(huán)節(jié)間的多維協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了與國際供應(yīng)鏈和生態(tài)鏈間的深度融合?；?G、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)打造“互聯(lián)網(wǎng)+智能工廠”，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)流信息，結(jié)合工業(yè)大數(shù)據(jù)分析工具，在把控產(chǎn)品全生命周期健康狀態(tài)的基礎(chǔ)上，高效優(yōu)化產(chǎn)品性能。通過形成一體化的制造和服務(wù)流程，推動制造業(yè)企業(yè)發(fā)展方式從生產(chǎn)主導(dǎo)向服務(wù)主導(dǎo)過渡，加快向價(jià)值鏈上游邁進(jìn)。

在政策的大力引導(dǎo)下，我國制造業(yè)企業(yè)加速進(jìn)入數(shù)字化變革深水區(qū)，力爭抓住第四次工業(yè)革命帶來的產(chǎn)業(yè)變革契機(jī)，加速向“制造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)型升級，通過發(fā)布一系列推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的規(guī)劃方案和引導(dǎo)政策，指明我國制造業(yè)發(fā)展方向，表明我國對于智能制造產(chǎn)業(yè)的重視。由此，我國制造業(yè)企業(yè)紛紛根據(jù)自身具體情況，開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的嘗試工作，如聯(lián)想對集團(tuán)各個(gè)方面進(jìn)行智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，著重整合供應(yīng)鏈平臺，包括制造、物流、采購等融合為一個(gè)系統(tǒng)，建立SCI對制造鏈數(shù)據(jù)整合，實(shí)時(shí)了解包括機(jī)器于系統(tǒng)的交互數(shù)據(jù)、機(jī)器于人的配合模式等指標(biāo)變化情況，極大地提高了制造的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用數(shù)字孿生模式對企業(yè)進(jìn)行深度數(shù)字化升級，在工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線模擬，根據(jù)模擬仿真結(jié)果復(fù)制、應(yīng)用到正式工廠環(huán)境，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級[3]。

3 制造類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)

我國制造業(yè)企業(yè)對于第四次產(chǎn)業(yè)革命的認(rèn)識已逐步加深，在日常生產(chǎn)管理、運(yùn)營管理、數(shù)據(jù)管理等方面開展改造，整體呈現(xiàn)數(shù)字綜合集聚、打造智能架構(gòu)、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展特點(diǎn)。但值得注意的是，企業(yè)在開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級項(xiàng)目時(shí)仍面臨各項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。

3.1 企業(yè)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，缺乏明確戰(zhàn)略規(guī)劃和整體思維

開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，企業(yè)應(yīng)該明晰頂層設(shè)計(jì)思路、做好戰(zhàn)略規(guī)劃，基于自身產(chǎn)品特征、運(yùn)營模式、生產(chǎn)流程等實(shí)際情況挑選適宜的技術(shù)，而不是機(jī)械模仿既有模式、理念，簡單拼湊尖端技術(shù)。如海爾集團(tuán)充分利用自身在數(shù)字化和模塊化的實(shí)踐中取得的豐富經(jīng)驗(yàn)，制定了圍繞規(guī)模化定制采用數(shù)字孿生技術(shù)打造新型廠區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略，打造以數(shù)字孿生工廠為重點(diǎn)的生態(tài)體系。目前，部分制造業(yè)企業(yè)在開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級時(shí)，缺乏明確的戰(zhàn)略規(guī)劃，對開展數(shù)字化的需求和目標(biāo)不夠明晰，對自身技術(shù)特點(diǎn)和能力范疇認(rèn)識不足，因此往往誤判項(xiàng)目實(shí)施的結(jié)果，無法精準(zhǔn)鎖定所需補(bǔ)強(qiáng)的方向，對“為什么要建設(shè)數(shù)字化工廠”性戰(zhàn)略問題思考過少。

3.2 對數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的綜合效益認(rèn)識不足

在制造業(yè)某些領(lǐng)域中，企業(yè)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)品類型以及生產(chǎn)流程決定了開展數(shù)字化改造的難度。從目前國內(nèi)制造業(yè)平均水平來看，開展高度數(shù)字化或自動化改造都需要以長時(shí)間的技術(shù)積累和大量的資金投入作為基礎(chǔ)。僅從成本效益角度考慮，數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目投資回報(bào)周期較長、投資風(fēng)險(xiǎn)高是重要的不利因素，但在技術(shù)快速迭代、可持續(xù)發(fā)展觀念逐漸興盛、創(chuàng)新發(fā)展不斷涌現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)效率不斷提高、知識要素重要性不斷凸顯的趨勢下，數(shù)字化工廠為企業(yè)獲得更高綜合效益提供了強(qiáng)有力的支撐。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的綜合效益體現(xiàn)在提高生產(chǎn)效率、控制單位能耗、優(yōu)化生產(chǎn)安排、加強(qiáng)質(zhì)量控制、加大員工忠誠度等方面。企業(yè)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目應(yīng)從行業(yè)與企業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢著眼，不簡單局限于成本效益核算，樹立綜合效益思維，合理設(shè)置評估指標(biāo)體系，推動企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游邁進(jìn)。

3.3 缺少體系性、整體化的數(shù)據(jù)整合方案

我國制造業(yè)晚于西方發(fā)達(dá)國家進(jìn)入自動化和數(shù)字化變革階段，企業(yè)為節(jié)省改造和時(shí)間的成本，往往在不同時(shí)期，按照生產(chǎn)或研發(fā)方案所需改造急需設(shè)備，導(dǎo)致企業(yè)不同系統(tǒng)間的工作互不統(tǒng)屬、彼此獨(dú)立運(yùn)行，因此生產(chǎn)數(shù)據(jù)重新整合在不同部門間分散保存的數(shù)據(jù)，形成符合數(shù)字化工廠運(yùn)行需求，涵蓋產(chǎn)品全生命周期的整體系統(tǒng)極為困難，成本居高不下。鑒于此，在數(shù)字化工廠戰(zhàn)略制定初期，企業(yè)應(yīng)明晰自身需求，規(guī)劃技術(shù)路線總圖和階段改造計(jì)劃，避免重復(fù)建設(shè)。

4 制造類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的機(jī)遇

全球工業(yè)數(shù)字化經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新的歷史發(fā)展階段，當(dāng)下正是從工業(yè)轉(zhuǎn)變數(shù)字化的萌芽期，必須要抓住這次機(jī)遇，搶占發(fā)展先機(jī)和制高點(diǎn)，推動我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車。

4.1 數(shù)字化制造保障政策體系不斷完善

十八大以來，面對全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和地緣政治的變化，我國和各地方政府清楚認(rèn)識到了充分利用第四次產(chǎn)業(yè)革命，加快推動我國制造業(yè)進(jìn)入世界第一梯隊(duì)的重要性，相繼出臺了一系列政策措施，形成了完備的國家、省、市三級政策體系，為企業(yè)開展數(shù)字化制造所涉及的技術(shù)研發(fā)、人才交流、產(chǎn)學(xué)研合作、成果應(yīng)用、核心技術(shù)突破等方面提供全范圍、全產(chǎn)業(yè)要素的支撐和保障。

4.2 我國不斷鞏固制造業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)

一是從2010年開始，兩化融合已經(jīng)成為指引我國產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略，此外制造業(yè)完全市場化下的競爭壓力倒逼企業(yè)不斷嘗試?yán)脭?shù)字化技術(shù)提高生產(chǎn)效率，這些因素共同推動新一代信息技術(shù)與企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)間的滲透不斷加深，為我國全面推動數(shù)字化升級提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。二是具有完整的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。我國經(jīng)濟(jì)與世界保持同步發(fā)展態(tài)勢，通過長期的技術(shù)研發(fā)和市場培育，形成了一批國際化的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和設(shè)備制造企業(yè)，聚焦新一代信息技術(shù)，新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)、新應(yīng)用層出不窮[4]。三是擁有一支不斷壯大的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才隊(duì)伍。得益于我國對于高等教育和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重視，以及互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，為互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)提供了契機(jī)和動力。目前，我國每年新畢業(yè)理工科學(xué)生達(dá)到280萬名，為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供了人才儲備。

4.3 我國具有廣闊的制造業(yè)數(shù)字化改造市場空間

目前，我國制造業(yè)總規(guī)模躍居世界第一，并長期保持增長態(tài)勢，具備完整制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。但從整體來說，我國距離制造強(qiáng)國的標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)長的一段距離需要跨越，數(shù)字化改造水平還較低，其中生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化比例和數(shù)字化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)比例分別為45.9%和39.4%，均未超過總體的50%。隨著制造業(yè)企業(yè)對于改造升級和培育新興產(chǎn)業(yè)的需求日趨增長，未來制造業(yè)數(shù)字化升級改造市場成長空間巨大。

4.4 加快開展有利于數(shù)字化制造發(fā)展的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作

十九大以后，我國加快推動“新基建”落地，通過數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，形成覆蓋制造業(yè)生產(chǎn)要素的綜合網(wǎng)絡(luò)，幫助企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)降本增效。2019年開始，我國信息化基礎(chǔ)建設(shè)增速明顯，在5G網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量、光纜線路總長度、固定/移動互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶數(shù)等數(shù)據(jù)名列世界前位，已經(jīng)初步具備支撐我國制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展的基礎(chǔ)能力。

5 結(jié)語

第四次工業(yè)革命為制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展指明了新方向，提供了新途徑，我國制造業(yè)企業(yè)應(yīng)清晰認(rèn)識到數(shù)字化帶來的沖擊和機(jī)遇，充分利用我國新一代信息技術(shù)和新型工業(yè)化發(fā)展的深厚基礎(chǔ)，結(jié)合自身優(yōu)勢和特點(diǎn)，構(gòu)建適宜的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級方案，提高制造業(yè)整體信息技術(shù)與生產(chǎn)制造融合度，推動中國制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)上游攀登，引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流。

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Challenges and Opportunities for Digital Transformation and Upgrading of Manufacturing Enterprises in China

Beijing Boyaminglue Consulting Co.，Ltd.

CHEN Liang? WANG Ning

Abstract： The fourth industrial revolution has become a global manufacturing new driving force of development， triggering a new round of international industry reform and competition. The United States， Germany and other manufacturing powerhouses based on the concept of industrial 4.0 version successively formulated strategies of digitalization with characteristics of domestic manufacturing development， marking that the digital economy has become an important engine to lead manufacturing industry for the future development. China's manufacturing industry has stood at the threshold of the transformation and upgrading of digital industrialization and industrial digitalization to integration， intelligence， digitalization and deep integration of network.

Keywords： manufacturing; digitalization; transformation