全方位解读产业变革的主旋律——数字转型
发布时间:2019年01月21日   来源:赛迪智库

“Digital Transformation”是一个泊来语,无论是翻译成“数字转型”还是“数字化转型”,其本质上都代表了社会发展和产业变革的一种新趋势。

当今,我们正处在百年未有的大变革之中,互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术正在引领新一轮科技革命,数字转型成为产业变革的主旋律,一大批企业为了顺应新形势,主动加快组织变革、业务创新和流程再造,推动研发、生产、管理、服务等关键环节的数字转型,实现研发体系开放化、生产方式智能化、产品服务个性化、组织边界弹性化、价值网络生态化,形成以数字技术为核心要素、以开放平台为基础支撑、以数据驱动为典型特征的新型企业形态。

本文特节选赛迪智库的“赛迪问道数字转型”系列文章的前五期与大家分享。

内容如下

1、数字转型:从工业经济迈向数字经济

当前,全球正经历一场更大范围、更深层次的科技革命,新一代信息技术创新应用正引领新一轮产业变革,工业互联网、能源互联网、智能制造等新模式不断孕育,共享经济、平台经济等新业态加速兴起,人类社会正处在一个大发展大变革大调整时代。

在这场调整变革中,数据正成为带动技术流、资金流、人才流、物资流的核心生产要素,数据自动流动水平成为衡量一个企业、一个行业甚至一个区域发展水平和竞争实力的关键指标。

在这场调整变革中,工业经济时代的产业运行体系正发生根本性变革,资源配置、创新协作、生产组织、商业运营等方式加快转变,全球经济正迈入体系重构、动力变革、范式迁移的新阶段。

在这场调整变革中,我们需要重新审视自己的地位、重新定位自己的角色、重新找到发展的方向,国家与国家、区域与区域、行业与行业、企业与企业之间的竞合关系日趋复杂,全球经济格局正面临深刻变化。

数字转型成为科技革命和产业变革的主旋律

新一代信息技术是新一轮科技革命中创新最活跃、交叉最密集、渗透性最强的领域,正在引发系统性、革命性、群体性的技术突破和产业变革,全球加速迈向以万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、智能主导的数字经济新时代。

万物互联:互联一切可数字化的要素资源。通信网络的升级、软件系统的推广、智能终端的普及以及各类传感器的使用,促进人、机、物的泛在连接,使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够实时联通、相互识别和有效交流。

数据驱动:驱动要素资源优化配置。随着万物互联不断深入,几乎所有生产装备、感知设备、联网终端甚至生产者本身都在源源不断产生数据,数据正成为一种新的资产、一种新的资源、一种新的生产要素。承载着信息和知识的数据,沿着价值导向自由流动的同时,带动资金、技术、人才等资源要素的优化配置。

软件定义:定义数字孪生的规则体系。软件定义本质上就是物理世界运行规律在数字空间的模型化、算法化、代码化、工具化,软件不仅可以定义产品结构和功能,而且可以定义生产流程和生产方式,从根本上优化产品服务、业务流程、企业组织和产业生态。软件早已不再是过去的软件业,而是产业的软零件、软部件和软装备。

平台支撑:支撑基于数字空间的产业生态构建。互联网平台成为全要素、全产业链和全价值链连接的载体和枢纽,有助于降低空间和时间对社会生产的限制,有助于提升资源配置、产业分工、价值创造的共享协同水平,有助于构建资源富集、多方参与、创新活跃、高效协同的开放共赢产业新生态。

智能主导:主导数字经济运行模式。人工智能等新技术加速向研发、生产、管理、服务等环节渗透,正在构建一套基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系,逐步形成从局部向系统再向全局、从单环节向多环节再向全流程、从单企业向产业链再向产业生态的智能运行体系。

数字转型成为全球争夺竞争制高点的新赛道

当前,国际形势深刻复杂变化,经济全球化遭遇挫折,不确定性问题突出,保护主义显著抬头,既有国际秩序和多边贸易体制受到挑战,围绕资源、技术、人才、市场等方面的竞争更趋激烈,世界经济正处于新旧动能加快转换、竞争格局加速演变、治理体系深刻重塑的剧烈变革之中,发达国家和跨国公司积极应对复杂环境变化,将数字转型作为打造竞争新优势的必争领域。

发达国家的战略选择。面对新形势,世界主要发达国家纷纷作出战略部署,并积极采取一系列措施加快数字转型。美国依托自身在全球信息技术产业发展中的领先地位,率先把大数据确定为国家战略,涉及技术创新、基础设施建设、数据共享、隐私和安全保护、创新生态体系建设等方面内容,全方位布局和推动数字转型。德国提出《数字战略2025》,将工业4.0平台、未来产业联盟、重新利用网络、数字化技术、可信赖的云、数据服务平台、中小企业数字化、创客竞赛、信息技术安全等作为数字转型重点领域。

英国提出《英国数字战略》,将数字化基础设施、数字化技能与包容性、数字化业务平台、数字化企业、数字化治理等作为发展重点。这些都体现了发达国家对传统发展理念的深刻反思,也反映了其打造数字经济时代背景下国家竞争新优势、调整失衡产业结构的战略意图和决心。

领军企业的自觉行动。面对新形势,领军企业主动适应变革,表现出了对数字转型的发自内心的关切、强烈参与的意识和对未来发展前景的期待。微软、IBM、亚马逊等大型ICT企业正在成为数字转型的推动者和率先实践者,在技术上加速布局大数据、物联网、人工智能、虚拟现实等新领域,在业务上致力于提供平台化的系统解决方案,在组织上加速向数据驱动、在线协同、弹性扩展的服务商转型。

GE、西门子等大型制造企业和自动化企业正在成为数字转型的应用者和赋能者,加快布局以云计算与大数据为基础设施的信息物理系统,打通从设备到平台到用户的数据链,通过对产品全生命周期的数据整合、集成和分析,提升面向全产业链和全社会的产品和服务水平,构筑新的价值体系。这些也反映出领军企业在推动数字转型过程中,增强自身在国际产业分工中领导地位的强烈意愿。

数字转型成为我国经济高质量发展的强引擎

我国经济发展进入新常态,国内经济下行压力不断加大,发展不平衡不充分问题凸显,正由高速增长阶段转向高质量发展阶段,进入了转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,需要充分发挥新一代信息技术的创新引领作用,通过数字转型推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革,探寻适合我国经济长期可持续发展的方向和出路。

推动质量变革。从产业发展的角度,质量变革的关键是提升产品和服务质量,增加有效供给,减少无效供给。加快数字转型,通过信息技术应用,可提升产品和服务全生命周期的质量监控水平,可通畅产品和服务交付的途径和手段,可创造更高附加值的高端产品和服务,有助于我国产业向全球产业价值链中高端迈进。

推动效率变革。从产业发展的角度,效率变革的关键是提升生产效率和交易效率。从生产效率看,新一代信息技术与经济各领域加速融合渗透,有助于加快传统产业的数字化、网络化、智能化步伐,构建协同化、定制化、柔性化、绿色化的新型产业体系,提升我国产业运行整体效率。从交易效率看,泛在、及时、准确的数据和信息交互大幅降低交易成本,使得交易半径扩大和交易过程更具效率,网络化、平台化、生态化的产业组织方式将成为我国企业加快管理创新的重要方向。

推动动力变革。从产业发展的角度,动力变革的关键是改造提升传统产业和培育发展新兴产业,形成发展新动能。一方面,我国产业总体上还处于价值链低端,钢铁、轻工、机械等传统产业存量庞大,转型升级既有压力也有潜力,通过加快数字转型步伐,不断培育网络化协同、个性化定制、服务型制造等新模式,有利于盘活剩余产能和资源,培育形成新的增长动能。另一方面,随着新技术创新应用不断加快,新产品培育、新业态扩散、新产业形成的速度也在加快,工业互联网、电子商务、互联网金融等业态创新将更加丰富,必将成为经济体系中富有创新活力和发展潜力的重要组成部分,成为我国经济持续增长的新空间。

2、数字转型的内涵、动因及作用

数字转型是工业经济迈向数字经济的必由之路,是以数据为核心驱动要素,通过新一代信息技术应用推动资源配置方式、生产组织模式、商业运行逻辑、价值创造机制深刻变革,形成数字经济体系的重要历史进程。

深入探讨数字转型,需要首先回答几个基本问题:

●为什么转型?

●转型的动因是什么?

●转型的机理是什么?

应对不确定性是数字转型的根本动因

当前产业界普遍认为,我们正进入一个不确定性时代,产业发展的规律性减弱趋势明显,复杂性、随机性、不可预测性问题增多,企业面临的不确定性有很多,来自技术演进、政策调整、市场竞争、需求变化等多个方面,来自研发设计、生产制造、产品服务、产业链协作等多个环节,来自员工、合作方、竞争对手以及用户等多个主体。如何有效应对这些不确定性问题,是加快数字转型的根本动因。

需要应对生产过程复杂化。随着工业化持续推进,生产制造规模越来越大,设备、物料、工艺、流程越来越复杂,对生产制造过程的计划、实施、控制和管理提出了越来越高的要求。加快数字转型,有利于构建智能化、柔性化、绿色化的生产方式,提高生产制造的准确度、灵活度、精细度,有效应对劳动力、原材料等要素成本不断上升的趋势,加快要素驱动型向创新驱动型发展方式转变。

需要应对产业协作多维化。随着产业分工细化加剧,产业链条不断拉长,行业边界、企业边界以及生产者与消费者边界不断被打破,行业与行业、企业与企业、区域与区域之间的竞争与合作关系日趋复杂,加大了要素流通和产业协作的难度。加快数字转型,有利于构建资源富集、多方合作、利益共享、风险共担的产业生态,提升产业发展整体实力。

需要应对市场需求多样化。随着人们生活水平不断提高,大众消费需求逐渐从生理转向心理,消费者对产品多样化、个性化、差别化的需求不断增强,市场需求波动存在极大不确定性,这就要求生产模式从以生产为中心向以消费为中心转变,从大规模标准化生产到大规模个性化定制转变。加快数字转型,将有助于企业构建需求精准感知、产品个性化生产、用户在线交易、供应链实时响应的生产组织方式,充分满足市场细分需求,从“长尾效应”中获取商机。

需要应对产品服务增值化。随着产品科技含量的提高,产品本身越来越复杂,对产品销售、安装调试、维护检测、维修再制造等相关服务的需求也就越迫切,同时产品智能化趋势越来越明显,为创新增值服务提供可能。加快数字转型,通过监测、整理和分析产品使用过程中的数据,有利于构建面向产品全生命周期的研发、生产和服务体系,提升产品服务的附加值。

数字转型推动产业发展方式——根本性变革

为了适应和应对环境变化所带来的不确定性问题,产业数字转型进程不断加快,必然引发资源配置方式、产业创新体系、生产运行方式、组织管理模式的根本性变革。

资源配置更加网络化、全球化、快捷化。数字转型通过实现数据自由流动,以信息流带动技术流、资金流、人才流、物资流,不断突破地域、组织、技术的边界,推动形成泛在连接、弹性供给的工业互联网、“双创”、电子商务等资源要素共享平台,促进资源配置从单点优化向多点优化演进,从局部优化到全局优化演进,从静态优化向动态优化演进,全面提升全要素的流通效率和水平。

产业创新更加协同化、开放化、互动化。互联网开放、共享、协同、去中心化的特征,促使创新活动在时间和空间上交叉、重组和优化,促使创新活动更加网络化、全球化和快捷化。在这个过程中,大量知识经验能够以数字化模型形式沉淀并开放共享,大幅削减研发创新者的重复性劳动,有助于重构产业知识的复用、共享和价值再造体系。

在这个过程中,产学研用多方主体基于互联网平台协同开展研发创新,创新流程从串行向并行演进,大幅缩短新技术产品从研发、小试、中试到量产的周期,构建多方参与、深度互动、快速迭代的创新生态。

生产制造更加智能化、定制化、服务化。传感器、通信网络、软件、控制系统等新技术与生产制造的深度融合,促进企业内部以及企业间研发设计、生产制造、营销管理各业务系统的无缝衔接和综合集成,加快实现网络化协同;促进研发制造能力与消费者需求精准对接,加快实现个性化定制;促进形成产品远程诊断维护、产品全生命周期管理、总集成总承包、精准供应链管理等新模式,加快实现服务化转型。

组织管理更加扁平化、柔性化、无边界化。新一代信息技术应用形成了泛在、及时、准确的信息交互方式,大幅降低信息、评价、决策、监督、违约等交易成本,带来了企业组织形态、流程、机制、主体深刻变化,促使扁平化组织的形成,破除企业自上而下垂直高耸的管理架构,减少管理层级,提高管理效率;促使柔性化组织的形成,快速响应市场需求和应对环境变化;促使无边界化组织的形成,构建跨行业、跨领域、跨主体的产业生态体系。

3、数字转型国际态势如何?

当前各国正不断升级国家数字化发展战略,对数字转型进行全面而系统的部署,以确保本国企业能够持续创新及取得先进技术,全球正步入数字转型竞争白热化阶段。

全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

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全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

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全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

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全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

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4、我国中小企业数字转型的典型模式分析

在中小企业的生产经营实践中,层出不穷的数字技术应用不断重塑企业参与竞争的方式。尤其在制造业领域,随着信息和通信技术的发展,以“大物移云”(大数据、物联网、移动互联网、云计算)为代表的数字技术应用日益成为中小企业转型升级的重要推动力。

数字技术催生的各类新兴技术工具正在打破人、机、物之间的障碍,创造新的客户体验,不仅解构了中小企业既有的业务模式,并且赋予员工更强的创新能力,催生新的、更高效的产品和服务不断诞生。新兴数字工具的广泛应用正在成为中小企业进行转型升级的新动能。

目前,制造业中小企业的数字转型已经呈现出从生产端和产品端分别切入的两类有效路径。

全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

生产端切入模式Ⅰ:多企业间协同制造

数字转型能够帮助制造业中小企业以网络化协作的方式,推动企业间加强协作,弥补自身资源和能力的不足,实现优势互补和“化零为整”。

如福建泉州制造业企业“小而散”,数字基础薄弱,每家中小企业只具有零散的机械设备,竞争力弱。

对此,当地40余家投资商联合“众创”投资了嘉华智能科技有限公司,专门负责整合各家小厂零散的制造设备,将多家厂房通过数据系统集成在一起,将各企业技术和加工设备并联,实现了一块数字控制屏幕实时连接控制不同企业超过800台3C数控加工中心,通过共享不同企业数据、技术和生产能力,各企业的无人控制数控设备以极高的协作效率和国际竞争力成为国际一线手机品牌(如苹果、华为、OPPO)的零部件供应商。

“多企业间协同制造”的数字转型模式很好地解决了单个制造业中小企业研发创新能力不足的短板。

尤其本世纪以来,我国制造业领域中小企业由于享受了宏观经济的高速增长,普遍依靠成本优势从事低利润业务,大量制造业中小企业一直处于价值链的低端,在创新上的投入严重不足,没有能力依靠自身的力量完成数字转型。通过多企业间协同生产,能够整合单个制造业企业的优势资源,以合作联动推动制造业中小企业在质量和创新上获得更大的突破。

生产端切入模式Ⅱ:单个企业个性化定制

数字转型能够推动制造业中小企业改变以往大规模生产标准化产品的业务模式,通过终端数字技术应用推动生产端实现更灵活的个性化定制和柔性化生产。

如服装制造企业福建海天轻纺有限公司依托中科院软件所、美国Oracle及德国SEDO公司的技术支持,打造了全新的数字化车间——“时尚梦工厂”,遍布全国上千家门店的工作人员只需将客户的身高、体重及个性偏好等信息输入手机,就能够改变后端车间的生产工艺流程,通过将需求端个性化数据进行系统集成并实时传递给生产车间,完全改变了传统服装企业标准化制作的生产模式,实现了服装的个性化定制。

又如服装制造企业红领服饰股份有限公司利用数字技术以“先客户后制造,先线上后线下”为宗旨,终端销售人员将获取的客户体型数据和个人偏好输入系统,在向生产端工人分派任务前,系统会自动计算客户数据并转化为一线工人可以识别的语言。

生产线在利用物联网技术进行改造后,不同生产线之间信息流动无需任何人工干预,而是通过独特的射频识别标签来传送客户的要求数据。生产线能够自动监测每个差异化产品的所有生产流程,突破传统标准化生产模式,显著提高了企业的国际竞争力,成为阿玛尼(Armani)等世界知名奢侈品牌的指定代工企业。

“单个企业个性化定制”的数字转型模式改变了制造业中小企业以往以标准化产品和服务为中心的传统。

以提升用户体验为导向,利用各种数据和应用来拓展市场空间,引导和预测客户需求,推动制造业中小企业提高产品和服务的个性化和定制化,显著提升信息时代服务消费者的数字化能力。

产品端切入模式Ⅰ:传统产品数字化改造

数字转型能够提高制造业中小企业传统产品的工作效能,尤其对于性能复杂、需要持续跟踪运行状态的设备。

如在动力装备、电力装备、工程机械等领域,通过对传统产品进行数字化改造,探索形成了基于工业互联网的远程运维服务。

通过在装备和产品中配置开放的数据接口,使其具备数据采集、信息通信和远程控制等功能,并基于构建的装备和产品远程运维服务平台,对装备和产品上传的数据进行处理,为装备和产品的远程诊断提供决策支持,提供在线检测、预警、诊断、升级等服务,从而能够向用户提供实时的运行维护解决方案。

例如金风科技股份有限公司专门致力于风力发电机组的研发与生产,虽然其市场占有率较高,但其盈利状况一直不佳,原因在于以往风车叶片的保修更换时间是通过估算的方式获得,误差大成本高。

为解决这一问题,企业通过将所有售出设备都安装嵌入式传感器,即时反馈机器的劳损程度,不管设备经手多少中间商,企业后台总能实时掌握设备运行状态,显著提高了设备运维效率并降低了运维成本。数字转型使该企业的核心竞争力获得显著提升,推动其市场占有率不断提升,成为国内外风电设备的重要提供商。

“传统产品数字化改造”的转型模式能够对制造业中小企业传统业务模式形成很好的保护和强化,智能硬件等数字技术在这一过程中发挥的作用非常显著,有效帮助企业通过数字平台和工具以更加快捷、更直观的方式与用户进行互动和沟通,重塑了传统产品和服务的交互方式,更好地满足了物理世界和数字世界交汇融合日益精进的时代需求。

产品端切入模式Ⅱ:创造全新数字业务

数字转型能够助力制造业中小企业解决核心产品或服务不断面临的数字科技挑战,创造全新的业务产品和服务。

尤其当企业面临新的数字科技挑战,其核心产品或服务的利润逐渐下降,企业就迫切需要通过创造全新的数字业务来改变其传统的业务模式。

如润米科技公司联合传统制鞋工厂共同应对服装行业竞争激烈导致利润下滑的困境,开发了新的智能跑鞋产品,创造了全新的数字业务,其创新产品Ultra Smart智能跑鞋内搭载英特尔Curie™模块,自带加速计和陀螺仪的6轴组合传感器等,利用手机APP可精准监测跑步、步行、骑行、爬楼4种运动状态下的各项即时数据。

传统服装生产企业通过数字转型从传统服装及运动用品的供应拓展到为用户提供新型硬件、技术和数据,通过追踪和记录消费者运动数据进而提供健康概念的增值产品与服务,这对传统服装生产企业而言是一项全新的数字业务领域。

又如美国一家种子公司,通过收购硬件设备企业,在卖种子的同时,在地里植入传感器获取土壤信息,然后与天气数据相结合,为农户提升农产品种植效率提供“一站式”解决方案。

“创造全新数字业务”的转型模式能够帮助制造业中小企业提高传统产品的市场竞争力,有效推动企业创造新的业务和盈利模式,拓宽新的收人来源,对企业提高核心竞争力、更好地应对数字科技挑战具有重要价值。

总的来看

制造领域中小企业数字转型的模式虽各有不同,但数字转型战略都以客户为中心,其共性是通过应用物联网、云计算、大数据等数字技术来构建企业新的数字化平台,建立新型数字运营模式,从而驱动企业业务转型和创新,进而提高国际竞争力。

除制造业外,数字转型也在改变其他领域中小企业的商业模式。

批发零售行业

中小企业数字转型着眼于线上线下相融合,利用数字技术打通商品供应、仓储、物流以及消费等各个环节,构建全渠道数字业务模式。

传统金融行业

传统金融行业的数字转型主要表现在客户、产品、营销和服务的数字化,旨在构筑智慧的数字化金融运营平台,满足用户对金融的个性化需求,为特定对象提供差异化的金融解决方案等。

5、详解中国大型企业数字转型的六大模式

大型企业是我国国民经济的重要支柱,是参与国际竞争的主要力量。2017中国企业500强实现营业收入64万亿元,占同年我国GDP的78%。相比中小企业,大型企业具有更强的技术、资金、人才实力,在推进数字转型方面具有更好的基础和条件。

在当前全球新一轮科技和产业革命孕育兴起、国内消费市场升级的背景下,大型企业迫切需要优化产品结构、提高产品和服务质量,培育新的商业模式和经济增长点。为此,我国很多大型企业紧紧把握数字化发展机遇,加快推进数字化技术与企业业务流程、生产工艺的深入融合,探索形成互联工厂、产品全生命周期数字化管理、网络化协同制造等数字转型的典型模式。

全方位解读产业变革的主旋律——数字转型

互联工厂:打通企业运营的“信息孤岛”

在石化、钢铁、装备、家电等领域,我国企业探索形成了以打通企业运营“信息孤岛”为核心的互联工厂模式。典型做法包括:应用物联网技术实现产品、物料等的唯一身份标识;生产和物流装备具备数据采集和通信等功能;构建生产数据采集系统、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP),并实现生产数据采集系统、MES和ERP的协同与集成。

海尔集团&潍柴动力案例分析

例如,海尔集团公司应用物联网技术实现了从企业、工厂、车间到设备的“物物互联”,应用SACDA系统实时采集生产设备数据,通过条码、RFID等采集业务数据,构建海尔iMES系统和ERP系统,可自动传输基础数据、订单信息,产品下线、报工和发货信息等。通过近2年的持续实施,实现生产效率提升20%、质量问题减少10%、库存天数下降9%、人员数量减少30%,交货周期由21天缩短到10天。

潍柴动力股份有限公司通过建设车间通信网络和MES系统,实时采集发动机装配、试车、喷漆、完工等全流程数据。通过ERP系统与PDM、MES、供应链管理、质量管理、客户服务等系统的互联互通,实现产品研发、物资采购、生产制造、产品销售与维修服务等业务的协同运作,产品在线时间由24小时缩短至14小时,试车返工率由3.8%降低至1.2%,综合运营成本降低20%左右。

“互联工厂模式”可以帮助企业打通内部的“信息孤岛”,实现企业内部不同层级之间、不同部门之间数据的互联互通和高效集成,有效提高企业生产效率、降低运营成本,还可以促进企业组织结构扁平化、减少管理层级、提高企业应对市场变化的敏捷性。

产品全生命周期数字化管理:缩短产品研制周期

在航空装备、汽车、船舶、工程机械等装备制造领域,我国企业探索形成了以缩短产品研制周期为核心的产品全生命周期数字化管理模式。典型做法包括:应用基于模型定义(MBD)技术、数字化建模等技术对产品和工艺进行设计和仿真,并结合物理检测进行验证和优化;建立产品全生命周期管理系统(PLM),集成研发设计、生产制造、物流销售、运维服务、报废回收等产品全生命周期的相关数据。

中国商用飞机&中航工业研究所案例分析

例如,中国商用飞机有限责任公司围绕C919大飞机的研制,建立基于模型的数字化产品研发平台和智能制造平台,开展数字化、网络化、智能化产品研发,支持产品三维模型及相关数据直接向生产车间的发布,保障产品设计、工艺、制造等技术状态的一致性,实现产品研制周期缩短20%、产品不良品率降低25%、运营成本降低20%。

中航工业西安飞行自动控制研究所将MBD技术集成应用到微小惯性器件的全生命周期中,实现企业生产从“宏观定义、模糊经验与离散信息”的半自动化模式向“状态感知、实时分析、自主决策、精准控制”的智能化模式跃升。通过项目实施,微小惯性器件研发周期缩短50%,一次综合成功率提高50%,全生产周期成本降低30%;典型产品一次装调成活率提升80%,可靠性提升50%,达到国际先进水平。

“产品全生命周期数字化管理模式”主要应用于产品结构复杂、设计周期长、设计工作量大、按订单设计的大中型企业,可以有效帮助企业建立跨企业、全生命周期的产品研发设计工艺协同及科技项目管控平台,提高研发效率,提升产品质量,缩短产品研制周期,显著提高企业对于市场需求的响应速度和敏捷程度,提升企业核心竞争力。

网络化协同制造:促进供应链上下游协同优化

在航空航天装备、汽车制造、轨道交通装备等领域,我国企业探索形成了以供应链优化为核心的网络协同制造模式。典型做法包括:构建制造资源协同云平台,实现供应链上下游企业间研发系统、管理系统、服务支撑系统的互联互通以及数据资源在企业内外的交互共享;通过上下游企业间研发管理系统、运营管理系统、服务支撑系统等的协同,实现创新资源、生产能力、服务能力的对接和共享,以及供应链上下游企业之间的并行组织和协同优化;通过整合社会化的制造需求和制造资源,开展制造资源的动态分析和柔性配置;同时,平台还可为企业提供研发设计、运营管理、数据分析、知识管理、信息安全等服务。

航天智造案例分析

例如,北京航天智造科技发展有限公司构建了航天科工智慧云制造公共服务平台,覆盖研发、生产、管理、服务等多个环节,在航天行业内部打造以资源/能力共享与协同为核心的制造体系,实现集团及10余家下属单位的“云中资源共享、供需能力匹配、按需动态协作、整体能力提升”。经过1年多的努力,相关航天装备研制周期平均缩短30%以上,飞行试验减少10%,靶场故障率下降5%。西安飞机工业(集团)有限责任公司围绕新一代支线飞机的研发和制造,将模块化思想引入到飞机的全生命周期管理中,构建了飞机协同开发与云制造平台(DCEaaS),实现10家参研厂所和60多家供应商的协同开发、制造服务和资源动态分析与弹性配置,新一代涡桨支线飞机研制周期缩短20%、生产效率提高20%。

“网络协同制造模式”可帮助供应链上下游企业开展创新资源、信息资源、生产能力和服务能力的对接,显著提升供应链上下游企业之间的资源共享、业务协同等能力,推动整个供应链的数字转型,提高供应链整体竞争力。

大规模个性化定制:满足用户多样化需求

在服装、纺织、家具、家电等领域,我国企业探索形成了以满足用户个性化需求为引领的大规模个性化定制模式。典型做法包括:实现产品的模块化设计和个性化组合,通过差异化的定制参数组合形成个性化产品;建设与终端消费者直接互动的产品个性化定制网络平台,通过参数选择、数字模型、VR/AR等方式,深度挖掘消费者的个性化需求,形成产品个性化定制方案;构建产品个性化定制大数据平台,应用数据分析、优化建模等技术手段对消费者的个性化需求进行有效挖掘;实现产品个性化定制大数据平台与企业相关信息系统的互联互通,优化企业的研发设计、生产工艺、供应链协同、售后服务等业务。

四川长虹电器&佛山维尚家具案例分析

例如,四川长虹电器股份有限公司通过家电产品模块化设计,建立了个性化家电产品及零部件数据库,利用大数据挖掘、数据云服务与管理等技术,搭建覆盖需求获取、设计与制造、营销与服务等环节的家电产品个性化定制平台,实现产品全生命周期各环节信息的高度集成,提高定制时效性、降低定制成本。通过3年左右的努力,实现产品研发周期缩短20%以上,在制品资金周转率提升5%以上,库存大幅减少,产品投入产出率达99.99%。

佛山维尚家具制造有限公司构建了“新居网”互动开放式设计平台,充分挖掘消费者的个性化需求,实现消费驱动生产;建立“大规模家具设计定制生产系统”,有效解决个性化定制与标准化批量化生产的矛盾。经过2年多的时间,企业迅速从传统家具制造企业转型为现代化的家居服务企业,年销售收入超40亿元,增速高居中国家具行业榜首。

“大规模个性化定制模式”可帮助企业以终端消费者的需求数据为基础,驱动研发、设计、生产、物流、营销和服务等业务内容,推动企业数字转型,显著提升企业快速、低成本满足用户个性化需求的能力,抓住当前我国消费升级带来的重要机遇。

远程运维服务:提高装备/产品运维服务水平

在动力装备、电力装备、工程机械、汽车、家电等领域,探索形成了基于工业互联网的远程运维服务模式,主要做法是让智能装备/产品具备数据采集和通信等功能、建有智能装备/产品远程运维服务平台、专家库和专家系统以及实现智能装备/产品远程运维服务平台与产品全生命周期管理系统(PLM)、客户关系管理系统(CRM)、产品研发管理系统的协同与集成等。

三一集团&陕鼓动力&金风科技案例分析

金风科技建立风机远程运维服务平台,实现风机和风电场的智能监控、故障诊断、预测性维护和远程专家支持,目前已管理15000多台风机,累计形成1600多份作业指导书、1700多份故障案例和1500多个故障树,比传统方法维护成本减少20-25%,故障预警准确率达91%以上,发电效益提高10-15%。

陕鼓动力构建了动力装备运维与健康管理智能云服务平台,开展动力装备远程监测、故障诊断、网络化状态管理等服务。经过2年多的努力,已监测超过600多套大型动力装备,实现产品停机时间缩短20%以上、维修成本降低10%以上、备件资金占用额度减少20%以上。

三一集团构建了工程机械智能服务管理云平台,开展状态监控、故障诊断与预测、信息推送、远程控制等服务。通过项目实施,客户开工率提高20%以上,产品节能6%以上,企业服务型收入占比由10%提高至68%。通过对产品运行数据的采集及跨区域比较,反映固定资产投资情况,为国家宏观经济决策提供参考。

“远程运维服务模式”可以帮助企业提高装备/产品的运维服务水平,加快推动企业由卖“装备/产品”向卖“装备/产品+服务”的整体解决方案转变,有效延伸产业链条,培育形成新的业务增长点。

全过程能源优化管理:提高能源资源利用率

在石化化工、有色、钢铁等行业,我国企业探索形成了以提高能源资源利用率为核心的全过程能源优化管理模式。典型做法包括:通过制造执行系统MES采集关键装备、生产过程、能源供给等环节的能效数据;构建能源管理系统(EMS)或在MES中建立能源管理模块;基于实时采集的能源数据对生产过程、设备、能源供给及人员等进行优化。

中国石化案例分析

例如,中国石化九江分公司构建能源综合监测系统,覆盖能源供、产、转、输、耗全流程;建立生产与能耗预测模型、产能优化模型,实现能源生产和消耗的一体化优化和协同,提高能源生产效率;针对高附加值用能,建立氢气和瓦斯产耗平衡模型和优化系统,实现节能降耗;建立一体化的能源管控中心平台,实现能源计划、能源生产、能源优化、能源评价的闭环管控。

通过近3年的努力,实现生产效率提高20%、能源利用率提高4%。江西铜业股份有限公司构建基于工业大数据的能源管控系统,利用计量仪表、PLC、DCS等实时采集能源、工艺、用能设备、产能等数据,实现能源介质的实时监控、消耗统计、指标分析、成本分析、控制评价、预测优化等功能。通过项目实施,平均每吨粗铜减少天然气消耗3立方米、工艺氧10立方米、空气35立方米,能源利用率提高20%左右,每年可节省能源成本近400万。

“全过程能源优化管理模式”可帮助企业减少资源能源的消耗,有效应对节能减排压力,促进企业绿色制造发展,提高企业综合竞争力。