順勢而動，“智改數(shù)轉(zhuǎn)”為企業(yè)量體裁衣

趙磊　徐敏

［摘 要］“智改數(shù)轉(zhuǎn)”是工業(yè)4.0時代背景下江蘇省為響應(yīng)國家智能制造宏觀戰(zhàn)略所提出的針對制造業(yè)企業(yè)開展智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的行動部署。制造業(yè)通過數(shù)字化診斷發(fā)現(xiàn)發(fā)展問題，根據(jù)歷史經(jīng)驗和發(fā)展趨勢總結(jié)制定發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞生產(chǎn)制造和管理營銷制訂改造轉(zhuǎn)型行動方案，并在實踐中不斷重新認知總結(jié)規(guī)律、迭代發(fā)展戰(zhàn)略，這“三步行動”是制造業(yè)企業(yè)乘“智改數(shù)轉(zhuǎn)”東風(fēng)揚帆起航的關(guān)鍵。

［關(guān)鍵詞］智改數(shù)轉(zhuǎn)；診斷；行動方案；迭代發(fā)展

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2023.15.028

［中圖分類號］F272.7 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1673-0194（2023）15-0094-04

0? ? ?引 言

科技發(fā)展的洪流裹挾著企業(yè)不停向前，制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展經(jīng)營模式發(fā)生了天翻地覆的變化。從工業(yè)1.0到工業(yè)3.0，制造業(yè)實現(xiàn)了從蒸汽驅(qū)動發(fā)展到電氣引領(lǐng)再到電子信息化滲透，生產(chǎn)制造和管理水平得到了極大的提升。而到了工業(yè)4.0時代，沿用上個時代的發(fā)展技術(shù)和理念已經(jīng)無法適應(yīng)快速變化的市場環(huán)境，制造業(yè)供給側(cè)和需求側(cè)的矛盾也日益凸顯。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟，通過“智改數(shù)轉(zhuǎn)”為企業(yè)提供“合身”的綜合改造和升級方案成為企業(yè)發(fā)展的必由之路。

1? ? ?制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1? ?發(fā)展挑戰(zhàn)

目前制造業(yè)面臨的發(fā)展挑戰(zhàn)可以總結(jié)企業(yè)降低成本的欲望和滿足市場多元化需求的矛盾，以及實現(xiàn)經(jīng)濟增長和減少生產(chǎn)資料浪費的沖突。從生產(chǎn)流程方面看，制造業(yè)通過規(guī)模化的生產(chǎn)工藝完成批量同質(zhì)化產(chǎn)品的生產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，但卻難以有效滿足客戶個性化的需求；從生產(chǎn)管理方面看，制造業(yè)為了擴大市場規(guī)模，勢必要加大生產(chǎn)要素在產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的流動量，此舉也勢必會導(dǎo)致原材料、半成品等過剩而造成浪費。本文將制造業(yè)面臨的發(fā)展挑戰(zhàn)細化為以下三點：

（1）如何跟每一位客戶交流互動為其定制個性化的生產(chǎn)方案。

（2）如何精益化地進行生產(chǎn)管理和企業(yè)管理以降本增效。

（3）如何協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈上的各個環(huán)節(jié)，盡量減少生產(chǎn)要素在流動過程中的損耗。

1.2? ?發(fā)展趨勢

1.2.1? ?發(fā)展思路轉(zhuǎn)變

隨著“智改數(shù)轉(zhuǎn)”行動的不斷落實與推進，越來越多的制造業(yè)企業(yè)逐漸意識到發(fā)展數(shù)字化產(chǎn)業(yè)正是搶占未來風(fēng)口的強有力手段，數(shù)字化正在重新定義生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系［1］。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年，江蘇省內(nèi)已有超35萬家企業(yè)“上云”、1600多家打造了智能車間、50多家打造了智能工廠，此外龍頭企業(yè)引領(lǐng)的“智造”生態(tài)也在不斷壯大，比如某木材加工企業(yè)通過供應(yīng)鏈協(xié)同帶動了30多家企業(yè)改造提升。這些企業(yè)不再固守傳統(tǒng)的發(fā)展理念，而是從自身的實際需求出發(fā)，向內(nèi)進行制造模式和管理營銷模式的轉(zhuǎn)變，向外以產(chǎn)業(yè)鏈為紐帶進行協(xié)同模式的轉(zhuǎn)變，以“智改數(shù)轉(zhuǎn)”為核心的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展思路已經(jīng)成為眾多制造企業(yè)的共識。

1.2.2? ?制造模式的轉(zhuǎn)變

在智能制造出現(xiàn)之前，很多制造企業(yè)已經(jīng)完成了制造模式的跨越，能夠使用大規(guī)模生產(chǎn)線、柔性制造模式和敏捷制造模式實現(xiàn)產(chǎn)品混合批量生產(chǎn)以響應(yīng)客戶需求。隨著基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)誕生的智能制造不斷催生新型的智造模式，大規(guī)模個性化定制、全過程網(wǎng)絡(luò)協(xié)同開發(fā)制造、智能化柔性制造以及基于各種融合生產(chǎn)模型的優(yōu)化制造等逐步替代或部分替代了“一般智能”的制造模式，人機系統(tǒng)一體化突破了單純自動化設(shè)備、智能生產(chǎn)線和人工智能的桎梏，工業(yè)大數(shù)據(jù)在設(shè)計生產(chǎn)營銷全過程中有序流轉(zhuǎn)，孤立的人、物、事件實現(xiàn)了全連接，物理生產(chǎn)空間和數(shù)字世界實現(xiàn)了全鏈接。制造模式不斷轉(zhuǎn)變，很多企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)工序數(shù)控化率不斷提升，數(shù)字研發(fā)設(shè)計工具的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。

1.2.3? ?管理營銷模式的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的制造業(yè)管理模式以人工管理和數(shù)字化管理協(xié)同為主，但由此所導(dǎo)致的管理效率低下的問題促使越來越多的企業(yè)加大提升信息化應(yīng)用水平的力度，通過創(chuàng)新基于“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的在線管理模式，制造業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)對人、財、物等內(nèi)部信息和業(yè)務(wù)流程的管理，實現(xiàn)了管理手段由非程序化、非標準化向數(shù)字標準化和程序化的轉(zhuǎn)變。在營銷模式的轉(zhuǎn)變上，很多企業(yè)通過CRM系統(tǒng)、AI驅(qū)動的客戶服務(wù)體系等圍繞客戶產(chǎn)品購買前中后期的體驗，打造全鏈路的經(jīng)營閉環(huán)，實現(xiàn)了從追求交易價值最大化到最大化創(chuàng)造客戶價值的轉(zhuǎn)變。

1.2.4? ?協(xié)同模式的轉(zhuǎn)變

隨著經(jīng)濟全球化和供應(yīng)鏈一體化發(fā)展，單個企業(yè)已不可能獨立完成快速應(yīng)對市場變化的產(chǎn)業(yè)運作全過程?！爸歉臄?shù)轉(zhuǎn)”讓以政府部門牽頭、龍頭企業(yè)為主導(dǎo)以及生產(chǎn)、服務(wù)、研發(fā)等企業(yè)機構(gòu)為主體的產(chǎn)業(yè)協(xié)同體系日益成熟，通過搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，把不相連甚至距離很遙遠的不同集聚區(qū)域的資源進行集成［2］，讓傳統(tǒng)單個供應(yīng)鏈與集群式供應(yīng)鏈之間實現(xiàn)了跨地域協(xié)作，從而消除彼此間的信息不對稱，隨時以最優(yōu)的策略進行研發(fā)設(shè)計調(diào)整、產(chǎn)品生產(chǎn)制造、倉儲物流和營銷。此外，高新技術(shù)企業(yè)和制造業(yè)企業(yè)的協(xié)同合作也愈發(fā)緊密，技術(shù)企業(yè)為制造業(yè)提供產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的技術(shù)和應(yīng)用支撐，制造業(yè)為技術(shù)企業(yè)提供數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)濟供給，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化攜手同行。

2? ? ?“智改數(shù)轉(zhuǎn)”路徑分析

2.1? ?診斷先行

借助“智改數(shù)轉(zhuǎn)”解決問題的首要條件是發(fā)現(xiàn)問題和剖析問題。在正式開展“智改數(shù)轉(zhuǎn)”工作前要進行詳盡的包含產(chǎn)品生產(chǎn)全周期在內(nèi)的企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀診斷，發(fā)現(xiàn)在應(yīng)對當(dāng)下及未來發(fā)展方面企業(yè)存在的難點與痛點問題，基于國家的智能制造評估辦法以及兩化融合標準體系總結(jié)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”發(fā)展水平并給出針對性的解決思路。同時，診斷能夠提供可借鑒的同行業(yè)、同體量的標桿示范企業(yè)，給出可見可感的具體案例。通過診斷評估并結(jié)合專家團隊建議，能夠給出指導(dǎo)未來“智改數(shù)轉(zhuǎn)”行動的頂層設(shè)計。頂層設(shè)計統(tǒng)籌智造一盤棋，將發(fā)展總體價值與發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合，將生產(chǎn)需求和局部或整體改造相結(jié)合，解決發(fā)展路徑模糊、投資浪費等問題。

此外，很多企業(yè)面對“智改數(shù)轉(zhuǎn)”存在著不想轉(zhuǎn)、不敢轉(zhuǎn)的問題，其主要原因是對改造轉(zhuǎn)型的成本投入和未來預(yù)期收益缺乏清晰認知。通過診斷評估，企業(yè)能夠掌握當(dāng)下生產(chǎn)管理中存在問題所造成的資源浪費情況以及可量化的改造收益，可參考“智改數(shù)轉(zhuǎn)”成功案例，最大限度地消除企業(yè)轉(zhuǎn)型顧慮。

2.2? ?行動跟進

“智改數(shù)轉(zhuǎn)”具體行動的開展依賴于企業(yè)的組織與文化發(fā)展。一方面，“智改數(shù)轉(zhuǎn)”是需要各組織部門密切協(xié)作配合的復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要全員了解產(chǎn)業(yè)體系和運作模式以及轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵，可以建立匯聚工程、制造、供應(yīng)鏈、售后服務(wù)以及銷售與營銷部門成員的“智改數(shù)轉(zhuǎn)”團隊，以此來實現(xiàn)對資源配置的優(yōu)化。另一方面，要在企業(yè)內(nèi)部營造“以人為本，以客戶為中心，以數(shù)字化為手段”的文化氛圍，將技術(shù)和數(shù)據(jù)作為企業(yè)改造轉(zhuǎn)型的血脈和動力，以此引領(lǐng)企業(yè)未來發(fā)展的方向。

按需求的輕重緩急分階段分內(nèi)容地進行“智改數(shù)轉(zhuǎn)”。首先通過信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)創(chuàng)建改造轉(zhuǎn)型的數(shù)字化環(huán)境。其次明確圍繞制造、管理和運營三大主要維度打造能力中心，聚焦生產(chǎn)的核心工藝，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)從傳統(tǒng)設(shè)計工具到數(shù)字化研發(fā)設(shè)計、從單一設(shè)備智能化到設(shè)備互聯(lián)互通、從“單打獨斗”到合作共贏生態(tài)打造；聚焦管理運維的核心要點，橫向上實現(xiàn)從單項系統(tǒng)到生態(tài)集成，縱向上實現(xiàn)從單過程管理到全生產(chǎn)營銷周期的追溯。以此為基礎(chǔ)，支持企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、訂單交付、供應(yīng)鏈優(yōu)化和個性化客戶服務(wù)方面做出更優(yōu)的決策。

不同制造業(yè)企業(yè)處于“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的不同階段，對于有一定數(shù)字化基礎(chǔ)的企業(yè)而言，改造轉(zhuǎn)型的重點工作在于打通諸如MES（制造業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)）、PLM（產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)）、SCM（供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)）等平臺的數(shù)據(jù)壁壘，通過數(shù)據(jù)資產(chǎn)化推動業(yè)務(wù)流程重塑、產(chǎn)品創(chuàng)新甚至商業(yè)模式革新。這些企業(yè)可以選擇不開展診斷規(guī)劃，而把工作重心放在場景創(chuàng)新上，但對于數(shù)字化基礎(chǔ)較弱的企業(yè)，在起步階段需進行發(fā)展現(xiàn)狀盤查，并在規(guī)劃的指引下按照“智改數(shù)

轉(zhuǎn)”的系統(tǒng)框架逐步開展行動。

2.3? ?精益求精

經(jīng)濟發(fā)展與社會變革在釋放更多市場需求的同時，也催生了更多不穩(wěn)定的市場變化以及更加激烈的市場競爭。“智改數(shù)轉(zhuǎn)”是一套系統(tǒng)性、長期性的工

程，即便完成了階段性的自我評估認知和發(fā)展路徑方法的頂層設(shè)計，在實踐過程中仍不可避免地遇到各種與規(guī)劃設(shè)想不符的情況。因此，開展“智改數(shù)轉(zhuǎn)”要堅持動態(tài)發(fā)展的認知觀，要構(gòu)建以PDCA循環(huán)為核心的管理模式，在對改造轉(zhuǎn)型效益求證的過程中，不斷根據(jù)行動的執(zhí)行結(jié)果和內(nèi)外部發(fā)展環(huán)境的變化修訂頂層設(shè)計并動態(tài)調(diào)整下一步行動策略，通過認知—實踐—重新認知的良性學(xué)習(xí)過程規(guī)避在“智改數(shù)轉(zhuǎn)”過程中出現(xiàn)盲目自信或者懶惰不作為的問題，精益求精，進而實現(xiàn)制造業(yè)發(fā)展瓶頸的突破。

3? ? ?“智改數(shù)轉(zhuǎn)”重點建設(shè)內(nèi)容

3.1? ?數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施

“智改數(shù)轉(zhuǎn)”強依賴于數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)通信和算力，即信息基礎(chǔ)設(shè)施、通信基礎(chǔ)設(shè)施和云計算平臺等。尤其是5G的建設(shè)，能夠?qū)⒏鞣N場景與5G結(jié)合形成“5G+人員定位”“5G+生產(chǎn)群控管理”“5G+AR遠程協(xié)作”等，以其低延時的特性將生產(chǎn)過程中的“人、機、料、法、環(huán)”要素打通。此外，基于5G的虛擬專網(wǎng)能夠助力企業(yè)業(yè)務(wù)本地接入和算力快速下沉，有效推動企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”。

企業(yè)以數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為抓手促進數(shù)字化轉(zhuǎn)型時要遵循以點帶面、有所側(cè)重的實施策略，聚焦現(xiàn)階段中小型企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的痛點、難點，平衡好資金投入和收益，最大限度降低創(chuàng)新的風(fēng)險。

3.2? ?智能產(chǎn)線

相較于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，智能生產(chǎn)線能夠提供基于邊緣計算的生產(chǎn)感知、設(shè)備協(xié)同和工藝調(diào)整等功能。在生產(chǎn)和裝配的過程中，智能產(chǎn)線能夠聯(lián)動訂單管理系統(tǒng)和倉儲管理系統(tǒng)，自動化執(zhí)行生產(chǎn)計劃并對生產(chǎn)過程進行跟蹤。首先智能生產(chǎn)線根據(jù)預(yù)期產(chǎn)品生產(chǎn)量以及原材料、半成品庫存情況，對生產(chǎn)排程進行優(yōu)化配置。在生產(chǎn)過程中，智能生產(chǎn)線通過設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)信息的采集，一方面對生產(chǎn)質(zhì)量進行監(jiān)測并自動剔除不合格產(chǎn)品，同時分析質(zhì)量問題找出成因；另一方面對生產(chǎn)進度進行監(jiān)測，確保制造資源及時到位和高效流轉(zhuǎn)。此外，智能生產(chǎn)線是典型的柔性產(chǎn)線，面對生產(chǎn)故障能夠快速調(diào)整生產(chǎn)流程，保障其余設(shè)備的正常生產(chǎn)，從而減少生產(chǎn)線上的人員投入和干預(yù)。在生產(chǎn)完成后，智能生產(chǎn)線能夠聯(lián)動物流管控系統(tǒng)，實現(xiàn)成品的自動入庫，以此提升生產(chǎn)現(xiàn)場的物流周轉(zhuǎn)效率。

3.3? ?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

數(shù)據(jù)資源是制造業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的核心要素，智能化設(shè)備的快速響應(yīng)和系統(tǒng)間的協(xié)同管理取決于信息的共享互通程度，如何促進數(shù)據(jù)在各生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)內(nèi)暢通是“智改數(shù)轉(zhuǎn)”成功的關(guān)鍵性和基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈連接的樞紐，全面采集產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)工藝、設(shè)備運行、運營管理等海量工業(yè)數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建精準、實時、高效的數(shù)據(jù)采集互聯(lián)體系［3］，能夠提供各類設(shè)備運行數(shù)據(jù)、工業(yè)參數(shù)、質(zhì)量和進度管理數(shù)據(jù)的接入，數(shù)據(jù)傳輸、存儲和計算的IaaS服務(wù)，元數(shù)據(jù)管理、模型管理、算法包的DaaS服務(wù)，滿足制造業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)資源、人員等數(shù)據(jù)的接入需求，推動實現(xiàn)工業(yè)“萬物互聯(lián)”，提高制造企業(yè)系統(tǒng)、設(shè)備、人等要素的交互即時性及效率，有效提升制造企業(yè)的智能互聯(lián)互通能力。

此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠提供基于各類數(shù)據(jù)的模塊化SaaS服務(wù)，如面向工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)管理的生產(chǎn)排程優(yōu)化、設(shè)備監(jiān)測與可視化、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析、能耗管理等，面向企業(yè)運營管理決策的供應(yīng)鏈管理、管理系統(tǒng)聯(lián)動等，面向社會化生產(chǎn)資源優(yōu)化的制造能力交易、客戶個性化定制生產(chǎn)等。

4? ? ?結(jié)論與展望

在工業(yè)革命之前，手工制造業(yè)者通過手工工藝現(xiàn)場為客戶定制產(chǎn)品，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)日新月異的今天，現(xiàn)代制造業(yè)同樣通過“智改數(shù)轉(zhuǎn)”為客戶量體裁衣，制造業(yè)企業(yè)開展“智改數(shù)轉(zhuǎn)”已成為突破發(fā)展瓶頸、提升市場競爭力的必經(jīng)之路。目前很多制造業(yè)企業(yè)面臨著如何滿足市場個性化需求和降本增效的困擾，產(chǎn)品同質(zhì)化、生產(chǎn)資源浪費以及制造和管理效率低下等問題亟待解決。通過“智改數(shù)轉(zhuǎn)”，企業(yè)能夠正確診斷評估自身發(fā)展水平并制定指引藍圖規(guī)劃，將企業(yè)文化、組織架構(gòu)以及生產(chǎn)制造、管理營銷、供應(yīng)鏈協(xié)同與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能相結(jié)合，最后通過敏捷的持續(xù)試點，以迭代的方式不斷完善更新“智改數(shù)轉(zhuǎn)”行動計劃。智能制造的時代已悄然而至，如何制定自己的轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略和行動方案、如何開啟“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的旅途，是制造業(yè)企業(yè)必須思考探索的重要課題。

主要參考文獻

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［收稿日期］2023-02-15

［作者簡介］趙磊（1986— ），男，河南鄭州人，碩士，中級工程師，主要研究方向：智慧城市；徐敏（1975— ），

女，江蘇常州人，高級工程師，主要研究方向：智慧城市。