肖吉軍(教授),謝聞霖,王通達,張曉斌
近年來,納米制造、增材制造、工業(yè)機器人等先進制造技術為傳統(tǒng)制造業(yè)增添活力,大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術與制造業(yè)的深度融合,推動了制造業(yè)發(fā)生新的變革。世界各國都積極投身于新工業(yè)革命,以求在全球制造業(yè)格局調整中占據優(yōu)勢地位。美國啟動“先進制造業(yè)伙伴計劃”,韓國實施“制造業(yè)創(chuàng)新3.0計劃”,日本提出“超智能社會5.0戰(zhàn)略”,這些戰(zhàn)略計劃都以大數據、云計算、CPS、增材制造、人工智能等技術為驅動力,旨在通過技術驅動制造業(yè)提高生產效率、節(jié)約成本、減少浪費,實現可持續(xù)性發(fā)展并保持制造業(yè)競爭優(yōu)勢(王柏村等,2021)。
制造業(yè)作為我國經濟的支柱性產業(yè),在實行改革開放的短短四十年間,實現了“從無到有”“從少到多”的轉變。2021年聯合國工業(yè)發(fā)展組織公布的2020年版“全球制造業(yè)競爭力指數(以2018年指標為基礎計算)”顯示,我國制造業(yè)競爭力僅次于德國而位列第二,整體發(fā)展向好,競爭優(yōu)勢明顯。但我國制造業(yè)在數字化水平、核心技術研發(fā)能力等方面與發(fā)達國家存在明顯差距。在新一輪科技革命和產業(yè)變革的浪潮下,我國制造業(yè)應把握機遇,促進產業(yè)結構的順利升級,持續(xù)鞏固和增強制造業(yè)競爭優(yōu)勢。2021年“十四五”規(guī)劃中也明確指出,要調動社會各個方面的創(chuàng)新資源,共同破解技術創(chuàng)新與管理難題,推動智能制造快速發(fā)展。智能制造已然成為我國制造業(yè)轉型的戰(zhàn)略選擇。中小制造企業(yè)作為制造業(yè)的構成主體,其發(fā)展問題得到中央的高度重視。2021 年,工業(yè)和信息化部同國家發(fā)展改革委等19 部門聯合發(fā)布《“十四五”促進中小企業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,指出我國中小企業(yè)在新形勢下要承擔重要的使命,抓住機會,加快智能化轉型步伐。
然而中小企業(yè)的轉型升級面臨諸多困難,如資金壓力、人才缺乏、數字技術利用率低、自主創(chuàng)新能力不足、系統(tǒng)管理難等(楊志波和楊蘭橋,2020;鐘志華等,2020),與大企業(yè)相比,中小制造企業(yè)的智能化轉型具有更高的風險與試錯成本,需要綜合考慮多方面因素。鑒于此,本文基于TOE理論框架,從技術、組織和環(huán)境三個層面分析影響中小制造企業(yè)智能化轉型的因素。在此基礎上,考慮中小制造企業(yè)智能化轉型的系統(tǒng)性、動態(tài)性等特征,利用系統(tǒng)動力學建立中小制造企業(yè)智能化轉型的動態(tài)模型,對中小制造企業(yè)智能化驅動路徑進行模擬仿真研究,深入剖析影響中小制造企業(yè)智能化轉型的關鍵因素,以此為中小制造企業(yè)智能化轉型制定明確、具有針對性的對策建議,有利于為中小制造企業(yè)智能化轉型明確方向,縮短智能化轉型的時間,從而盡快提升中小制造企業(yè)整體的核心競爭力,實現智能制造的蓬勃發(fā)展。
2013 年德國漢諾威工業(yè)博覽會中正式提出“智能化”一詞,至今學術界對“智能化轉型”尚未形成統(tǒng)一的定義。劉軍等(2021)指出,制造業(yè)智能化本質上是技術創(chuàng)新和變革的一種形式。李廉水等(2019)認為,智能制造是制造業(yè)成熟化的標志,是制造業(yè)智能化的具體表現。Zhou等(2022)也指出,制造企業(yè)智能化轉型成功的關鍵在于是否實現智能制造,或實現智能制造帶來的其他效益。
關于智能制造(intelligent manufacturing)的定義與內涵,許多學者從技術、發(fā)展范式及實現價值的角度給出了解釋。技術方面,周源等(2019)指出,智能制造主要包括數字技術、網絡技術、智能技術三大核心技術。其中,數字技術通過對制造生產中的各類信息進行數字化描述、分析、決策和控制,實現縮短生產時間、降低制造成本、提高產品質量、提高制造生產效率的目標(Chryssolouris 等,2009),包 括 計 算 機 輔 助 制 造(CAD)、企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等。網絡技術通過集成設備之間、企業(yè)之間甚至產業(yè)之間的數據信息,打通制造生產中各層級的數據流與信息流,實現低成本、廣泛的連接(李伯虎等,2010),包括互聯網、物聯網、工業(yè)互聯網等。以人工智能、大數據為核心的智能技術,在數字技術及信息技術的基礎上提高自主認知學習能力,實現制造過程的戰(zhàn)略突破(Li等,2017)。發(fā)展范式方面,根據全球信息化的不同發(fā)展階段以及上述三種核心技術特征,臧冀原等(2018)將智能制造歸納為三種基本范式:數字化制造(第一代智能制造)、數字化網絡化制造(“互聯網+”制造或第二代智能制造)、數字化網絡化智能化制造(新一代智能制造)。周源等(2019)從中國制造業(yè)的現實出發(fā),提出了線性串聯、非線性及集成商推動的三種范式跨越策略。實現價值方面,鐘潤陽等(2017)認為,智能制造將實現產品的設計、生產、管理、服務等全生命周期的智能化。在此基礎上,周濟等(2019)認為,智能制造除了實現企業(yè)內部制造流程的縱向集成,也將實現企業(yè)間的橫向集成,推動制造業(yè)與上下游產業(yè)的深度融合。
圍繞智能化轉型,許多學者對制造企業(yè)智能化轉型升級的影響因素進行了探索。從中觀層面看,技術研發(fā)、協(xié)同合作、國家政策、市場環(huán)境等因素對制造業(yè)智能化轉型具有顯著作用(李健旋,2020;王層層,2020)。微觀層面的研究多數以大企業(yè)為研究對象,進行案例分析。孫新波等(2021)基于扎根理論,對利亞德集團、東軟醫(yī)療和韓都衣舍進行案例分析,發(fā)現人才建設、企業(yè)內部數字化轉型等內在因素以及信息技術、國家政策等外部因素均能促進制造企業(yè)智能化發(fā)展。孟凡生等(2022)以金鳳科技公司為例,研究發(fā)現數據整合能力、智能生產能力、智能管理能力是影響新能源裝備制造企業(yè)智能化升級的主要因素。隨著研究的不斷深入,有學者意識到如果不考慮中小企業(yè)的智能化,則中小企業(yè)的落后可能影響經濟的整體增長和價值鏈的創(chuàng)造。圍繞中小企業(yè)智能化轉型的研究逐步展開。Wang 等(2019)以江蘇省173 家中小企業(yè)為研究對象,研究發(fā)現智能轉型意愿、人力資本、企業(yè)盈利能力及行業(yè)智能水平等因素顯著影響中小制造企業(yè)的智能化轉型。Ghobakhloo 和Ching(2019)通過對馬來西亞和伊朗的中小企業(yè)的研究發(fā)現,制造業(yè)數字化的戰(zhàn)略路線圖是中小企業(yè)采用智能制造相關信息和數字技術的決定因素,信息處理需求、環(huán)境壓力、感知成本等是重要影響因素。Zhou等(2022)以團隊認知為研究視角,探索了中小制造企業(yè)智能化轉型的驅動機制。Shukla 和Shankar(2022)通過文獻研究、案例研究及專家訪談等方法,確定了政府支持和法規(guī)、技術支持基礎設施、持續(xù)的高層承諾等31個影響中小制造企業(yè)智能制造系統(tǒng)實施的因素,并調查了印度的6個案例,依據專家意見將31 個影響因素依據TOE 理論進行分類,最后采用DEMATEL-ISM-MICMAC法分析了影響因素之間的關系。
制造業(yè)智能化是一個復雜的、系統(tǒng)的轉型過程,受到多重因素的綜合影響?,F有研究對制造智能化轉型影響因素的探索呈現碎片化,忽視了各個影響因素之間的相互關系和聯動效應,缺乏系統(tǒng)性、全面性的考慮。同時,大多研究采用扎根理論或計量經濟學模型,難以捕捉智能化這一過程中的動態(tài)信息,也不能清晰地闡述智能化系統(tǒng)內部各因素之間的因果關系。并且,多數研究以大企業(yè)或跨國公司為研究對象,聚焦于中小制造企業(yè)的研究寥寥可數?;诖?,本文基于TOE 理論框架,構建系統(tǒng)動力學模型,并進行仿真和靈敏度分析,剖析中小制造企業(yè)智能化轉型多重因素的影響機制。
1.TOE 理論框架及系統(tǒng)邊界的確定。TOE 理論框架把影響一個企業(yè)或組織對技術創(chuàng)新實施的因素歸納為技術、組織和環(huán)境三個層面,其作為一種“通用”理論,可以根據研究問題和背景自由改變因素變量,具有廣泛的適用性,已被用于中小企業(yè)智能技術應用、中小企業(yè)轉型、創(chuàng)新績效等方面的研究。本文基于TOE理論框架,建立由技術子系統(tǒng)、組織子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)三個部分所組成的系統(tǒng)動力學模型,三個子系統(tǒng)之間存在內在的邏輯關系。技術子系統(tǒng)是中小制造企業(yè)智能化轉型升級的內在驅動力,描述了企業(yè)在實現智能化轉型過程中實現技術進步的路徑,包括智能化投入、技術進步、應用能力三方面;組織子系統(tǒng)重點描述了組織內部的智能化轉型意愿及企業(yè)的組織管理能力,是中小制造企業(yè)智能化轉型升級的重要抓手,包括智能化轉型意愿、人力資源管理、生產過程管理三方面;環(huán)境子系統(tǒng)主要描述了中小企業(yè)智能化轉型過程中所處的外部環(huán)境,是中小制造企業(yè)智能化轉型的前提及基本保障,包括市場競爭、政府政策、環(huán)境壓力、基礎設施四個方面。見圖1。
圖1 中小制造企業(yè)智能化轉型影響因素系統(tǒng)邊界
2.各影響系統(tǒng)的因果回路。根據上述TOE 理論框架,建立技術、組織、環(huán)境三個子系統(tǒng)的因果回路圖,具體分析如下:
(1)技術子系統(tǒng)。如圖2所示,在智能化轉型的過程中,企業(yè)加大對智能設備的投入力度及軟件、技術的引進程度,能夠提升企業(yè)的軟件、技術研發(fā)能力和應用能力,進而促使企業(yè)研發(fā)智能產品、提高制造過程的生產效率、優(yōu)化人力資源管理。最終,促進企業(yè)智能化效益增加,進而使企業(yè)有豐厚的資金基礎支持企業(yè)進行研發(fā),進一步加大對智能設備的投入力度及軟件、技術的引進程度。這是一個不斷促進智能化轉型的正反饋回路。
圖2 中小制造企業(yè)智能化轉型中技術子系統(tǒng)因果回路
(2)組織子系統(tǒng)。如圖3所示,企業(yè)的智能化轉型意愿越強烈,企業(yè)越會傾向于加大智能化轉型過程中所需的管理、財務和技術等基礎要素的投入?;A要素投入是制造業(yè)智能化的基礎,其中人力資源投入是最重要的投入(李廉水等,2019)。企業(yè)智能化轉型意愿越強烈,企業(yè)越會加大人才培養(yǎng)力度。員工通過培訓與學習,能夠提升自身的綜合能力,使得企業(yè)內部的管理體系更加完善,為企業(yè)帶來智能化管理效益。隨著企業(yè)智能化效益的提高,企業(yè)智能化轉型的意愿會不斷增強。這是一個不斷促進智能化轉型的正反饋回路。
圖3 中小制造企業(yè)智能化轉型中組織子系統(tǒng)因果回路
(3)環(huán)境子系統(tǒng)。如圖4所示,參考陸秋琴等(2021)的研究,政府的財政收入與城市化水平反映了一個城市的發(fā)展程度,城市發(fā)展程度越高,則政府財政收入就越高,隨之而來的是更完善的網絡基礎設施以及更大力度的財政補貼。其中:網絡基礎設施的不斷完善有利于企業(yè)內外部信息交流活動,提高企業(yè)的技術水平并優(yōu)化企業(yè)的人力資源管理;政府的財政補貼能夠減輕企業(yè)的經濟壓力,加大企業(yè)智能化轉型過程中的研發(fā)投入力度,為企業(yè)帶來更高的智能化效益,進而進一步提高城市化水平。這是一個不斷促進智能化轉型的正反饋回路。
圖4 中小企業(yè)智能化轉型中技術子系統(tǒng)因果回路
參考Ghobakhloo 和Ching(2019)的研究,本文認為中小制造企業(yè)在智能化轉型過程中容易受到貿易伙伴、客戶及社會施加的壓力,并將它們統(tǒng)稱為環(huán)境壓力。環(huán)境壓力能夠促使甚至迫使中小制造企業(yè)采取智能化轉型戰(zhàn)略。同時,激烈的市場競爭使得企業(yè)面臨更大的生存壓力,迫使企業(yè)主動學習先進的技術以保持自身的競爭力。中小企業(yè)對生存的渴望越強烈,智能化轉型的意愿就會越強烈。參考組織系統(tǒng)因果回路,這是一條正反饋回路。
根據上述三個子系統(tǒng)繪制中小制造企業(yè)智能化轉型中各因素的因果回路圖,如圖5所示。
圖5 中小制造企業(yè)智能化轉型中環(huán)境子系統(tǒng)因果回路
3.系統(tǒng)動力學流圖。
(1)模型基本情況和基本假設。在上述因果關系圖的基礎上構建系統(tǒng)動力學流圖(見圖6)。中小企業(yè)智能化轉型是一個復雜的系統(tǒng)問題,所考慮的因素錯綜復雜,為了保證模型的準確性和科學性,本文主要設定以下假設:①考慮到我國中小制造企業(yè)的智能化處于起步階段,假設智能化相關效益(包括智能化生產、智能化管理、智能化產品的效益)初值為0,其他初值均為10。②企業(yè)的智能化轉型不是一蹴而就的,其智能化生產、管理及產品的效益是一個連續(xù)、漸進的積累過程,本文假定模型仿真時間為60個月。
圖6 中小制造企業(yè)智能化轉型SD流圖
(2)模型參數設置。系統(tǒng)動力學模型初始值的設置方法有三種,即歷史數據擬合法、平衡態(tài)賦值法、特殊增長規(guī)律賦值法。通過上述分析可知,中小企業(yè)智能化轉型的三個子系統(tǒng)具有較高的抽象程度及理論化程度,且研究主體具有明顯的多樣性和差異性,很難通過訪談和問卷的形式獲取相關數據。此外,研究對象為中小制造企業(yè),其相關的專業(yè)數據庫少之又少,統(tǒng)計數據十分有限,因此系統(tǒng)動力學中的變量初值的設定很難以歷史數據為依據?;诖?,本文選擇平衡態(tài)賦值法對模型中的參數進行賦值,雖然不具備歷史數據的支撐,但可以用來分析中小制造企業(yè)智能化轉型的趨勢,并通過模擬分析檢驗模擬趨勢的真實性和可靠性,最后對參數前后變化的效果進行對比(原毅軍等,
2013)。
本文對于模型中的狀態(tài)變量初值設定主要考慮中小制造企業(yè)所處的現實情況,假定智能化生產效益、智能化管理效益及智能化產品效益的初值為0,其他初值均為10,并假定各因素的效率水平均為0.5。
(3)主要方程設計思路。在這個系統(tǒng)中,主要存在5 個狀態(tài)變量(L)、5 個速率變量(R)、12 個輔助變量(A)、20個常量(C),共42個變量。主要方程設計思路如下:
L1智能化投入=INTEG(智能化投入變化量,10)
R1智能化投入變化量=變化率×(0.5×政府財政補貼+0.05×智能化效益)
A1變化率=智能化轉型意愿×0.8
A2 智能化轉型意愿=員工意愿×0.1+高管意愿×0.6+環(huán)境壓力×0.2+市場競爭×0.1
A3員工意愿=0.00005×員工綜合能力
C1高管意愿=C2環(huán)境壓力=C3市場競爭=0.5
中小制造企業(yè)管理模式粗放,高層管理者具有絕對的話語權。故在中小制造企業(yè)轉型意愿中,高管意愿占60%;智能化轉型意愿與智能化投入變化率存在正相關關系,相關度假定為80%;員工的綜合能力越強,其對企業(yè)的發(fā)展趨勢及智能化轉型的認知越深刻,就越能夠明確智能化的意義,故員工意愿與員工綜合能力存在一定的正相關關系,經過多次模擬仿真,假定相關度為0.005%;在系統(tǒng)模擬中,初步設定高管意愿、環(huán)境壓力、市場競爭為0.5。
A4 人力資源投入=智能化投入×人力資源投入占比
A5 員工綜合能力=0.7×人力資源投入+員工綜合能力初值
C4人力資源投入占比=0.2
企業(yè)通過組織培訓等方式來促進員工的綜合能力,然而這種對人力資本的投入不一定能夠完全轉化為員工綜合能力。故假定人力資源投入轉化為員工綜合能力的過程中,折扣率為30%;在系統(tǒng)模擬中,初步假定人力資源投入占比為20%。
A6 智能設備投入=智能化投入×智能設備投入占比+智能設備初值
A7軟件、技術研發(fā)能力=員工綜合能力×0.6+智能設備投入×0.2+網絡基礎設施建設×0.2+自主創(chuàng)新能力初值
C5智能設備投入占比=0.2
企業(yè)的研發(fā)能力主要受兩個因素的影響:一是企業(yè)員工的綜合能力,它在很大程度上決定了企業(yè)的研發(fā)水平,是企業(yè)開展研發(fā)活動的關鍵,因此假定員工綜合能力與軟件、技術研發(fā)能力的相關度為60%;二是企業(yè)就否配有研發(fā)活動所需的設備,其中包括企業(yè)自有的智能設備和外部的基礎設施,這是企業(yè)開展研發(fā)活動的基本保障,假設兩者與軟件、技術研發(fā)能力的相關度均為20%。在系統(tǒng)模擬中,初步假定智能設備投入占比為20%。
A8軟件、技術引進=智能化投入×軟件、技術引進投入占比+軟件、技術引進初值
A9 軟件、技術應用能力=員工綜合能力×0.5+軟件、技術引進×0.5+軟件、技術應用能力初值
C6 軟件、技術引進投入占比=0.2
中小制造企業(yè)在智能化轉型的過程中考慮從外界(其他企業(yè)或集成平臺)引進先進的軟件與技術;員工的綜合能力及軟件、技術的引進程度都直接影響了軟件、技術的應用,假定相關度均為50%。
L2 智能化產品效益=INTEG(智能產品研發(fā),0)
R2 智 能 產 品 研 發(fā)=DELAY1(0.8×軟件、技術研發(fā)能力,6)
企業(yè)產品研發(fā)是一個長期的過程,為了保證模擬的真實,采用延遲函數進行模擬。企業(yè)的研發(fā)活動在6個月開始涌現成果,因此假設從仿真時間第6個月開始會涌現研發(fā)產品。L3智能化管理效益=INTEG(人力資源管理,0)
R3 人力資源管理=人力資源管理初值+人力資源管理效率×(員工綜合能力+軟件、技術應用能力+網絡基礎設施建設)
L4智能化生產效益=INTEG(生產過程管理,0)
R4 生產過程管理=生產過程管理初值+生產效率×(軟件、技術應用能力+軟件、技術研發(fā)能力)
人力資源管理及生產過程管理的方程主要參考陸秋琴(2021)的研究,并考慮軟件、技術的應用及基礎設施的建設能夠優(yōu)化企業(yè)的人力資源管理活動,軟件、技術的研發(fā)及應用能夠促進企業(yè)生產過程的管理。
A10智能化效益=智能化產品效益+智能化生產效益+智能化管理效益
L5政府財政收入=INTEG(城市化水平,10)
R5 城市化水平=城市化水平初值+城市化水平效率×智能化效益×0.0001
A11網絡基礎設施建設=網絡基礎設施投入程度×政府財政收入+基礎設施建設初值
A12政府財政補貼=財政補貼程度×政府財政收入
C7 政府財政補貼程度=C20 網絡基礎設施投入程度=0.1
政府通過建設基礎設施及為中小型制造企業(yè)提供一定的資金支持為其智能化轉型助力。本文假定網絡基礎設施投入程度及政府財政補貼程度均為10%。
1.有效性分析。系統(tǒng)動力學模型是對現實情況的仿真和模擬,主要考察模型結構是否反映現實情況,模型結構的正確性遠比參數的選擇更為重要。因此,模型的檢驗應該以理論檢驗為主,主要關注模型結構的有效性、一致性。仿真運行結果見圖7。
圖7 模型結構測試
由圖7可以看出,在整個模擬期內,企業(yè)的智能化產品效益、智能化管理效益、智能化生產效益、政府財政收入皆呈現上升趨勢。具體來說,政府財政收入在企業(yè)智能化轉型的過程中呈現平穩(wěn)的增長趨勢,增幅相對穩(wěn)定。企業(yè)的智能化相關績效呈現非線性增長趨勢,在初期階段增長緩慢,后期增速明顯加快。這表明各個因素對中小企業(yè)智能化轉型有促進作用,但各個因素的相互作用、相互影響需要一定的時間。有了前期的積累,后期各個因素的促進效果越來越顯著,形成了后期智能化相關效益快速增長的局面。這與企業(yè)智能化轉型的現實情況吻合,智能化轉型就是一項系統(tǒng)性的投資活動,投資金額大,建設周期長,短期投資效益不明顯(Aral和Weill,2007)。
2.靈敏性分析。在有效性分析的基礎上,本文通過靈敏度分析來尋找模型中較為敏感的參數。通過對系統(tǒng)不斷進行調試,技術、軟件投入占比,人力資源投入占比,高管轉型意愿,環(huán)境壓力及政府財政補貼程度對系統(tǒng)較為敏感。
(1)技術子系統(tǒng)。軟件、技術引進是企業(yè)技術進步的主要方式,本文指的是企業(yè)直接購入其他企業(yè)的相關技術、軟件、專利等。在保持其他參數不變的情況下,將軟件、技術引進投入占比調整到0.2、0.4、0.6 三種情況。通過vensim仿真得到圖8。由圖8可知,在其他變量不變的情況下,隨著軟件、技術引進投入占比的逐步提升,智能化效益也在不斷增加,軟件、技術引進投入占比與智能化效益表現出很強的正相關關系。同時,智能化效益的斜率逐漸增大,表明智能化效益的上升速度在不斷加快。此外,智能化效益在36個月后顯現出明顯的增長趨勢,這可歸因于企業(yè)需要一段時間對引進的技術進行學習、融合及運用。經濟實力落后,研發(fā)資源匱乏,以及自主研發(fā)的高風險、高投入,軟件、技術引進已成為中小制造企業(yè)技術進步的最佳選擇,為中小制造企業(yè)的智能化轉型提供技術支持。
圖8 軟件、技術引進投入占比靈敏度分析
(2)組織子系統(tǒng)。組織子系統(tǒng)中人力資源投入及高管轉型意愿對系統(tǒng)較為敏感。本文將人力資源投入分為三種情況,即人力資源投入占比為0.2、0.4及0.6,在保持其他變量不變的情況下,調整人力資源投入占比,對模型進行模擬仿真得到圖9。前30個月,人力資源投入對企業(yè)智能化效益的作用并不明顯,這是因為人力資源投入轉化為企業(yè)的員工綜合能力需要一定的沉淀時間。之后,智能化效益呈現顯著的增長趨勢。模擬結果表明,人力資源投入占比越高,越利于企業(yè)進行智能化轉型。
圖9 人力資源投入占比靈敏度分析
在保持其他參數不變的情況下,調節(jié)高管轉型意愿參數。本文將高管轉型意愿分為三種情況,即高管轉型意愿(0.2)、高管轉型意愿(0.5)和高管轉型意愿(0.8)。對模型進行仿真模擬得到圖10。由圖10 可知:高管轉型意愿越強烈,越能促進中小企業(yè)的智能化轉型。這是由于企業(yè)高層管理者智能化轉型意愿增強,激發(fā)出更多的智能化轉型動力,同時更傾向于為智能化轉型分配所需要的各種資源,并建立適配的企業(yè)管理制度,從各方面為企業(yè)智能化轉型提供保障。
圖10 高管轉型意愿靈敏度分析
(3)環(huán)境子系統(tǒng)。環(huán)境系統(tǒng)中環(huán)境壓力及政府財政補貼程度對系統(tǒng)較為敏感。在保持其他參數不變的情況下,調節(jié)環(huán)境壓力初始值。本文將高管轉型意愿分為三種情況,即環(huán)境壓力(0.2)、環(huán)境壓力(0.5)和環(huán)境壓力(0.8)。對模型進行模擬仿真得到圖11。由圖11 可知:隨著外界環(huán)境所施加的壓力不斷增大,企業(yè)智能化轉型的意愿會更強烈,從而提高企業(yè)智能化效益。同樣,調整政府財政補貼程度。由圖11 不難看出,加大政府的財政補貼程度,能夠有效地提高企業(yè)的智能化效益,促進企業(yè)的智能化轉型。一方面,政府的財政補貼能夠反映政府對中小制造企業(yè)進行智能化轉型的支持程度,為中小企業(yè)的轉型提供外部環(huán)境的保障;另一方面,政府的財政補貼能夠緩解中小制造企業(yè)在轉型過程中面臨的財務壓力,增加企業(yè)在智能化轉型中的投入,為企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新、人才引進等提供堅實的資金基礎。
圖11 環(huán)境子系統(tǒng)靈敏度分析
1.結論。本研究基于TOE 理論框架,從技術、組織及環(huán)境三個層面分析了中小制造企業(yè)智能化轉型的影響因素,在此基礎上構建系統(tǒng)動力學模型并分析了各影響因素之間的關聯機理,動態(tài)地模擬了中小制造企業(yè)智能化轉型的全過程。通過模擬仿真得到以下結論:各因素對中小制造企業(yè)智能化轉型均有正向影響,但各因素的促進程度存在差異;軟件、技術投入占比,人力資源投入占比,高管轉型意愿,環(huán)境壓力及政府財政補貼程度較其他因素而言影響效果更為顯著;中小制造企業(yè)的智能化轉型是一個日積月累的過程,企業(yè)投入的各種資源需要經過吸收、融合、沉淀、應用才能轉化為企業(yè)內在的能力,各因素也需要一定的時間才能發(fā)揮作用,故智能化轉型效果存在一定的滯后性。
2.建議?;谏鲜鼋Y論,本文提出如下建議:
(1)在技術層,加強軟件、技術引進投入占比。智能化轉型本質上是技術變革,中小制造企業(yè)應該充分意識到技術水平的決定性作用。在資源約束強、自身基礎薄弱的條件下,中小制造企業(yè)的自主研發(fā)創(chuàng)新具有探索性和試錯性特征,面臨失敗即出局的風險。所以,在智能化轉型初期,軟件、技術引進等非研發(fā)創(chuàng)新是中小制造企業(yè)提高自身競爭力的最佳選擇。中小制造企業(yè)應該加強軟件、技術引進投入占比,通過對引進技術的消化和創(chuàng)新,將引進的技術轉變?yōu)樽陨砀偁幜?,提高企業(yè)自身的研發(fā)水平,為自主研發(fā)創(chuàng)新打牢基礎,先易后難,分步推進,加快企業(yè)的智能化轉型。
(2)在組織層,中小制造企業(yè)的高層管理者應該認識到企業(yè)智能化轉型已經不是選擇題,而是必然趨勢,積極擁抱智能化,將智能化轉型納入企業(yè)發(fā)展規(guī)劃中。同時,中小制造企業(yè)應該改變“人治”的管理現狀,健全管理體系,提高人力資源管理水平,充分發(fā)揮企業(yè)現有資源的協(xié)調效應。最后,科技人才是科學技術的載體,已經成為各方爭奪的戰(zhàn)略資源。中小制造企業(yè)應健全激勵、培養(yǎng)、引進等人才政策,補全中小制造企業(yè)智能化轉型的短板。
(3)在環(huán)境層,政府應充分發(fā)揮其引導作用,研究制定中小制造企業(yè)智能化轉型的政策措施,通過財政稅收相關政策,給予中小制造企業(yè)財政資金扶持,減少中小制造企業(yè)的成本壓力。同時,政府應對各方資源進行有機整合,建立面向中小制造企業(yè)的云制造、云服務平臺,使中小制造企業(yè)低成本、高效率地進行智能化轉型。同時,產業(yè)鏈其他參與主體或同行業(yè)龍頭企業(yè)可以依托平臺實現以大帶小、以強帶弱,形成大中小制造企業(yè)協(xié)同轉型的局面,共促企業(yè)智能化。有為政府和有效市場的結合,能為中小制造企業(yè)的智能化轉型提供有利的發(fā)展環(huán)境。
【 主要參考文獻】
李伯虎,張霖,王時龍等.云制造——面向服務的網絡化制造新模式[J].計算機集成制造系統(tǒng),2010(1):1 ~7+16.
李健旋.中國制造業(yè)智能化程度評價及其影響因素研究[J].中國軟科學,2020(1):154 ~163.
李廉水,石喜愛,劉軍.中國制造業(yè)40年:智能化進程與展望[J].中國軟科學,2019(1):1 ~9+30.
劉軍,曹雅茹,鮑怡發(fā)等.制造業(yè)智能化對收入差距的影響研究[J].中國軟科學,2021(3):43 ~52.
陸秋琴,丁潔,黃光球.企業(yè)高端化轉型升級中提升技術變遷能力影響因素分析[J].科技管理研究,2021(2):128 ~137.
孟凡生,徐野,趙剛.“工業(yè)4.0”背景下新能源裝備制造企業(yè)智能化升級過程及影響機理研究[J].管理評論,2022(7):326 ~338.
孫新波,李祎禎,張明超.傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)智能化發(fā)展影響因素研究[J].創(chuàng)新科技,2021(1):44 ~52+2.
王柏村,陶飛,方續(xù)東等.智能制造——比較性綜述與研究進展[J].Engineering,2021(6):80 ~122.
王層層.遼寧裝備制造業(yè)轉型升級與智能化建設的系統(tǒng)動力學研究[J].科技管理研究,2020(7):190 ~199.
楊志波,楊蘭橋.我國中小型制造企業(yè)智能化轉型困境及破解策略[J].中州學刊,2020(8):25 ~31.
原毅軍,田宇,孫佳.產學研技術聯盟穩(wěn)定性的系統(tǒng)動力學建模與仿真[J].科學學與科學技術管理,2013(4):3 ~9.
臧冀原,王柏村,孟柳等.智能制造的三個基本范式:從數字化制造、“互聯網+”制造到新一代智能制造[J].中國工程科學,2018(4):13 ~18.
鐘潤陽,徐旬,Eberhard Klotz 等.對工業(yè)4.0背景下的智能制造的回顧[J].Engineering,2017(5):96 ~127.
鐘志華,臧冀原,延建林等.智能制造推動我國制造業(yè)全面創(chuàng)新升級[J].中國工程科學,2020(6):136 ~142.
周濟,周艷紅,王柏村等.面向新一代智能制造的人-信息-物理系統(tǒng)(HCPS)[J].Engineering,2019(4):71 ~97.
周源,臧冀原,苗仲楨等.推進智能制造的技術升級路線——并行推進、融合發(fā)展[J].Engineering,2019(4):211 ~234.
Aral S.,Weill P..IT assets,organizational capabilities,and firm performance:How resource allocations and organizational differences explain performance variation[J].Organization Science,2007(5):763 ~780.
Chryssolouris G.,Mavrikios D.,Papakostas N.,et al..Digital manufacturing:History,perspectives,and outlook[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part B:Journal of Engineering Manufacture,2009(5):451~462.
Ghobakhloo M.,Ching N.T..Adoption of digital technologies of smart manufacturing in SMEs[J].Journal of Industrial Information Integration,2019(C):100107.
Li B.,Hou B.,Yu W.,et al..Applications of artificial intelligence in intelligent manufacturing:A review[J].Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering,2017(1):86 ~96.
Shukla M.,Shankar R..An extended technology-organization-environment framework to investigate smart manufacturing system implementation in small and medium enterprises[J].Computers & Industrial Engineering,2022(C):107865.
Wang Z.,Shou M.,Wang S.,et al..An empirical study on the key factoroof intelligent upgrade of small and medium-sized enterprises in China[J].Sustainability,2019(3):619.
Zhou J.,Lan S.,Liu Y.,et al..Research on the relations between cognition and intelligent transformation of executive teams in small and medium-sized manufacturing enterprises[J].Advanced Engineering Informatics,2022(C):101539.