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革故鼎新:制造业企业数字化转型路径、成效与挑战

时间:2024-09-23 来源:国研趋势
 导语 -

制造业企业数字化转型是推动制造业高端化、智能化、绿色化发展的关键举措,也是培育新质生产力的重要发力点。然而,数字化转型过程复杂且难度较大,涉及技术、业务、组织等多方面革新。现有研究也缺乏对典型成功和失败案例的对比分析,未能总结出可复制、可推广的数字化转型模式。本文通过分析典型企业案例,梳理了制造业企业数字化转型的驱动因素、主要路径及关键做法,发现其数字化转型主要遵循“点—层—链”逻辑,涵盖从基础设备智能化、业务层数字化到产业链协同的全过程。在对成功经验和存在问题进行分析的基础上,本研究进一步提炼出促进制造业数字化转型的政策建议。

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制造业企业数字化转型的驱动因素
数字化转型是通过深度整合数字化技术,对企业核心业务流程进行彻底重塑,从而打破传统商业生态模式,推动企业实现跨越式创新的变革过程。对制造业企业而言,数字化转型通常更加关注智能化技术在全流程环节的应用,力求使产品和服务达到高效、提质、降本、节能和适配的多重目标。这一过程不仅是技术层面的更新迭代,也是一场深入到业务领域的根本性变革。当前中国工业正面临转型发展的重要时期,制造业企业开展数字化转型的探索,既是对国家发展战略的积极响应,也是出于行业自身持续发展的迫切需求,其转型的驱动因素大致分为以下四类(见图1)。
第一是市场驱动。随着人民生活水平的日益提高,中低端产品的产量占比逐年下滑,而中高端产品则呈现出强劲的增长势头,消费者对于更高品质、更多样化产品的追求愈加明显。通过引入先进的数字化技术和创新思维,企业能够更精准地把握消费者动态,在激烈的市场竞争中脱颖而出。

第二是创新驱动。当前全球已经进入第四次工业革命阶段,数字化、网络化、智能化成为构建新型生产制造和服务体系的核心。我国民营企业希望通过先进的生产技术和设备以及强大的数据分析和处理能力,实现从产品设计、生产供应到销售服务的全方位智能化升级,从而引领产业发展。

第三是技术驱动。数字化转型为民营企业实现核心技术自主可控提供了强有力的支撑和推动。企业纷纷基于数字化转型,探索改善基础研究和应用基础研究效率的途径,力求在关键技术和核心零部件上实现自主可控,进而提升企业创新水平,突破技术瓶颈。

第四是业务驱动。随着科技的飞速发展,市场需求的快速变化使得传统生产和服务模式难以跟上步伐。数字化转型通过优化资源配置,提高生产效率,降低成本,使企业能够更精准、快速地响应市场挑战,并提供智能化的解决方案。

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制造业企业数字化转型的主要路径
制造业企业数字化转型是一项复杂的系统工程,需要企业由内到外、从局部到整体,层层递进,逐步优化,最终实现全面的数字化转型。笔者认为,制造业企业数字化的成功转型遵循“点—层—链”的逻辑(见图2),通过“单点突破,聚点为层,由层到链”的方式,实现全方位数字化转型,最终达到降本、提质、增效的目的,进而提升全产业链竞争力。
“点”——从基础设备的数字化改造切入

“点”指基础设备或关键节点的数字化改造。企业通过引进新兴技术(如云计算、5G技术、物联网、人工智能等),改造底层硬件及基础设备,打造智能化设备,实现数据的自动化采集、汇聚和分析,为后续业务流程优化、智能决策奠定基础。

“层”——从业务层的数字化改造切入

“层”指业务层的数字化改造,包括企业内部生产、管理、营销等各业务层数据的贯通,旨在打破信息孤岛,实现企业内部信息流动和整合,提升运营效率。例如在生产方面,企业通过智能化设备采集和分析动态数据,建立数据驾驶舱,实现生产过程全监测;在管理方面,引入办公自动化系统(OA)、企业资源计划系统(ERP)、客户管理系统等,加强部门之间数据互通互联,进一步驱动决策智能化等;在营销方面,通过机器学习、数据挖掘技术对用户行为特征进行深度分析,精准构建用户画像,预测市场趋势及需求偏好,帮助企业实现精准营销。

“链”——从产业链协同切入

“链”指数字化技术赋能下,产业链各主体协同互动。链上各个环节间的数据做到互联互通,实现资源的高效配置和生产的高效协同以及价值链的优化升级等。通过链接企业内外部各个层级的数字化实践,实现企业整体与其他利益相关主体的协调与联动。

制造业企业数字化转型的关键做法及典型实践案例

基于“点—层—链”的数字化转型逻辑,并结合我国制造业企业丰富的数字化转型实际案例,发现其数字化转型关键做法可归纳为以下三个方面。第一,实施企业硬件设备的数字化、智能化改造,打造数字化底座平台。这既是数字化转型的基石,也是实现全面优化的关键。第二,纵向打通企业内部的各个业务流程,实现生产、研发、财务、采购、人力资源管理等多个部门的数字化转型。第三,横向打通产业链不同主体的数据壁垒,建立工业互联网平台,实现产业链上下游的信息共享和协同运作。其中,产业链上游主要包括基础研究、元器件供应和材料供应、集成设计服务商,它们为中游的智能化生产设备和数字化软件提供技术、服务支持和原材料、元器件支撑。产业链下游包括代理商、终端用户、仓储物流、线下实体等,它们帮助制造业企业实现从基础研究到产品落地的全程信息化管理,显著提升全行业竞争力(见图3)。

构建数字基础底座:进行数字化生产

构建数字底座是制造业企业进行数字化转型的起点,为后续组织内部数字化及产业链协同奠定基础。具体而言,企业通过建设数字化基础设施、应用工业互联网平台、建设数据中心、应用人工智能技术等方式实现数字基础设施的建设及生产设备智能化、数字化。例如三一集团通过PC数字工厂,建设可定制化的预制构件生产线,实现预制构件的全生命周期数字管理;甘肃宏建发展铝业科技有限公司通过建立基于生产线数字化模型的ERP数字化管理模式,构建了多维化生产、大数据管理的平台,有效提升铝型材铝单板整体效率;广东鹏凯智能装备制造有限公司则配备了工业机器人、激光切割机、3D智能立体仓库等先进设备,搭建柔性自动化生产线,实现生产过程的全面智能化管理。

纵向打通业务流程:实施数字化管理

纵向打通业务流程是指利用数字化工具和技术,对企业内部业务流程、人力资源等进行优化,实现纵向的协同运作,提升管理效率。具体包括利用数字化决策支持系统,进行市场分析、竞争对手分析、风险评估、财务分析等,为企业战略规划提供数据支撑。例如奥瑞数控科技有限公司通过大数据中心,实时监控生产进度,分析市场,实现生产过程的数字化和智能化;鹏凯智能装备制造有限公司采用 MRP系统,对生产计划、物料需求等进行管理,确保物料充足,降低存储成本,提高生产效率;合肥美亚光电技术股份有限公司,通过美亚数据平台汇总研发、生产、供应、销售、服务、质量、财务等领域的数据,实时生成管理报表;中山大洋电机股份有限公司则基于MES系统进行库存、质量、成本、采购的数字化管理,通过底层数据集成、上层数据分解等模块整合于协同管理平台。

横向构建产业链协同:优化数字化生态

产业链协同是指通过数字化技术的运用实现产业链上下游企业之间的信息共享和业务协同,构建生态体系,实现共赢发展。具体而言,主要涉及以下四个方面。

一是构建供应链平台,实现信息的实时共享、有效整合,提高供应链效率。例如,河北钢谷中鑫联云商平台通过提供采销资源、招投标、合同管理、交易结算等服务,帮助平台上的中小企业提升运营效率,树立品牌,拓展市场渠道,从而带动中小企业快速发展。

二是构建价值链平台,对企业价值链进行数据分析和优化,实现产业链上下游企业间的数据及资源共享,助力产业链整体竞争力提升。例如南京科远智慧科技集团股份有限公司的EmpoworX工业互联网平台,通过双创运营、产业联盟等手段,赋能工业合作伙伴;蒲惠智造科技股份有限公司的全栈式工业“云化”软件,为企业提供覆盖产、供、销、人、财、物等业务场景的数字化转型解决方案,实现企业内外部数据互联互通。

三是构建资金链平台,为产业链上下游企业提供融资服务,缓解资金压力,提升供应链稳定性。例如广东鹏凯智能装备制造有限公司利用数字化技术实现供应链金融的线上化和自动化,极大地便捷了企业的融资服务。

四是构建创新链平台,促进产业链上下游企业之间的技术交流与合作,推动产业技术创新。例如珠海市运泰利自动化设备有限公司链接一千多家客户、三千多家供应商,统筹全国9家分、子公司,为运泰利蓬勃发展提供了强大的生命力;重庆忽米网络科技有限公司为康佳集团、长安汽车、茅台酒业、小鹏汽车等龙头企业建设了企业级、行业级平台,通过建立标识解析体系,实现产业链上下游企业之间的设备互联和数据共享,加速产业数字化在各行业领域深入落地。

表1是基于“点—层—链”的逻辑及数字化转型的关键做法,进一步梳理和总结代表性制造业企业数字化转型的主要实践。

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制造业企业数字化转型面临的困难和挑战
高端人才匮乏

数字化技术的开发和应用对员工能力提出了严峻的挑战,因此复合型人才的匮乏是影响企业转型成功的关键因素之一。当前许多企业仍然处于转型早期阶段,缺乏前瞻性的顶层设计,往往过于关注硬件的更新。而传统制造业企业长期以来采取以产品为核心的发展模式,其人力资源的开发和储备均围绕产品本身开展。因此,传统制造业企业的人才培养大多局限于研发岗和销售岗,缺乏适合复合型高端人才成长的环境。当前制造业企业在数字化转型过程中急需的是既了解系统运营逻辑,又熟悉生产运营规律,能够将相关业务转化为数字化功能语言的复合型人才。这类人才往往需要掌握机械、自动化、计算机科学基础知识,有着丰富的制造业从业经历,同时能够理解大数据、人工智能、物联网等前沿技术,并且具备敏锐的市场洞察力。高端复合型人才的缺失,使得制造业企业无法将数字化转型中的经验转化为行业或地方标准能力,提升行业整体水平。

转型资金欠缺

资金是企业数字化转型不可或缺的重要支柱。随着数字化转型的深入,制造业企业面临着技术研发、设备购置、系统升级等多方面的庞大资金需求。然而,不少企业因现金流紧张,无法负担高额的转型成本。一方面,数字化转型要求企业进行长期投入,而近年来竞争的加剧导致企业利润空间进一步缩小;数字化转型的不确定性又进一步放大了企业在资金分配上的担忧。此外,当前数字化政策在生产环节提供了较多的支持,主要包括促进信息技术的广泛应用和数字化基础设施的建设。但制造业企业的数字化转型需要包含从生产到消费的全过程。物流、仓储、分销等业务领域的信息系统、数据分析建设同样需要资金投入。最后,在制造业企业数字化转型的过程中,数据和信息安全尤为重要。为防范数据泄露和网络攻击等风险,企业需加强数据安全保障、隐私保护和风险管理措施。这类项目的建设同样需要大量的资金投入。总之,资金匮乏目前已经成为影响中小企业主动融入数字化应用场景和产业生态的主要后顾之忧。

数据整合受阻

当前制造业企业在数字化转型面临的另一挑战是数据整合的困难。早期工业生产设备并未走标准化路线,缺乏开放协议,使得各系统平台的接口不统一。工业现场的总线更是种类繁多,导致设备间的互联互通变得困难重重。以汽车行业为例,市场上车型多样、标准各异,使得汽车零部件生产标准化、系列化和通用化进程缓慢。此外,上下游企业因组织规模、内控水平、信息化水平的差异,在合同、订单、收发货等运营流程中的数据协同变得复杂而低效。这种协同困难不仅影响供应链的整体效率,也加大了数字化转型的难度。更重要的是,不少企业偏重数据采集而忽视了数据的深度分析与应用,这不仅造成数据资源的浪费,还为企业增加存储负担,限制其与新兴技术的融合能力。“数据孤岛”现象阻碍企业内部信息的流通,限制数据的有效利用,成为制约企业数字化转型的重要瓶颈。

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小结与建议

在建设制造业强国的背景下,数字化转型是推动制造业升级的必由之路。数字化转型不仅涉及技术层面的革新,更是对业务模式和产业生态的全面重塑。通过对制造业企业数字化转型的驱动因素、主要路径、关键做法及实践的综合分析,发现制造业企业数字化转型遵循“点—层—链”的发展逻辑,以智能化生产设备为基础,通过数字化软件打通数据底座,提升生产效率。同时,基于工业互联网平台和新一代移动通信技术,实现产业链上下游的协同工作和信息共享,同步做到企业内部纵向贯通和上下游的横向贯通,从而全面提升产业发展水平。

企业在启动数字化转型之前,应首先确立转型目标和愿景,同时应结合自身的实际情况,详细规划数字化转型路径。规划应涵盖技术升级、人才培养、数据安全、业务流程改造等各个方面,确保转型工作的全面性和系统性。为保障数字转型的稳定推进,企业应当通过内部培训和外部招聘相结合的方式,打造一支具备数字化思维和技能的专业团队,为企业的数字化转型提供有力的人才保障。各级政府要结合产业特点,出台系列政策,包括财政补贴、税收优惠、贷款支持等,降低企业数字化转型的成本和风险,同时要积极引导龙头企业制定各行业数字化转型相关标准和规范,推动企业按照标准和规范进行数字化转型。