文｜毛光烈

工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)既是我國“十四五”的主要任務(wù)，也是我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)進(jìn)入第二輪以數(shù)智工廠轉(zhuǎn)型為重點(diǎn)的發(fā)展時(shí)期。第一輪的基本模式是云平臺(tái)+互聯(lián)網(wǎng)+消費(fèi)與服務(wù)/智能手機(jī)，第二輪基本模式是云平臺(tái)+互聯(lián)網(wǎng)+制造與服務(wù)/數(shù)智工廠。因此，擴(kuò)大數(shù)字化智能化工廠（以下簡(jiǎn)稱“數(shù)智工廠”）的規(guī)模，成為我國第二輪數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與戰(zhàn)略舉措，也是當(dāng)下數(shù)字工廠和未來產(chǎn)業(yè)大腦建設(shè)中重要的中間環(huán)節(jié)。其中，工業(yè)中小企業(yè)的數(shù)智工廠建設(shè)，面臨錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)字化改造環(huán)境和艱難的企業(yè)數(shù)字化能力提升，號(hào)稱是全世界都關(guān)注的難題?！扳叶〗馀！钡墓适赂嬖V我們，再復(fù)雜、再艱難的任務(wù)，只要找準(zhǔn)了方法和路徑，都可迎刃而解。

數(shù)智工廠運(yùn)營模式轉(zhuǎn)型必須完成的六個(gè)任務(wù)

目前，已經(jīng)到了數(shù)字工廠與智能工廠融合的發(fā)展階段，在數(shù)智工廠建設(shè)中，設(shè)備端計(jì)算、制造單元與制造產(chǎn)線端的邊緣計(jì)算、云計(jì)算已開始運(yùn)用，有計(jì)算必有智能算法創(chuàng)新；工廠數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)亦在推進(jìn)中，有大數(shù)據(jù)必用人工智能。因此，數(shù)智工廠的建設(shè)和運(yùn)營模式，既要從可實(shí)現(xiàn)的條件出發(fā)，又要加強(qiáng)數(shù)字化供應(yīng)商與工業(yè)企業(yè)雙方主體合作，還要全面理解、正確處理好老企業(yè)數(shù)字化改造與數(shù)字化改革之間關(guān)系，能夠?yàn)榛鶎訉?shí)踐提供實(shí)際操作型的指導(dǎo)服務(wù)?；诖?，根據(jù)供需主體既要履行各自責(zé)任又要相互配合推進(jìn)的特點(diǎn)，需要明確以下六個(gè)方面的任務(wù)。

需要建設(shè)由行業(yè)云主導(dǎo)運(yùn)營，數(shù)據(jù)底座與工廠一線相融通的數(shù)據(jù)生態(tài)體系

工廠數(shù)據(jù)生態(tài)體系是數(shù)智工廠建設(shè)的前提條件，為能夠打通數(shù)據(jù)、用好數(shù)據(jù)，需要將生產(chǎn)領(lǐng)域、運(yùn)營領(lǐng)域、管理領(lǐng)域、治理領(lǐng)域、銷售領(lǐng)域等數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與行業(yè)云平臺(tái)的數(shù)據(jù)底座融通，貫通其中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)知識(shí)、行為規(guī)則，建設(shè)一體化的數(shù)據(jù)生態(tài)體系。

以織造數(shù)字工廠行業(yè)云計(jì)算平臺(tái)為例，分析離散型工廠生產(chǎn)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，如圖1 所示?；緲?biāo)配是“兩類單元（單機(jī)制造單元、多機(jī)制造單元）、兩種產(chǎn)線（制造產(chǎn)線、物流產(chǎn)線）”的物聯(lián)與員工的互聯(lián)（即HCPS），還要有從物料到半成品再到成品生產(chǎn)的掃碼數(shù)采系統(tǒng)?？珊?jiǎn)稱為“兩類數(shù)智化制造單元、兩種數(shù)智化制造產(chǎn)線+數(shù)采系統(tǒng)”。其中，員工（H）使用“小程序軟件+指令數(shù)據(jù)集/執(zhí)行指令結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集”；制造單元與制造產(chǎn)線側(cè)邊緣計(jì)算（智能網(wǎng)關(guān)或服務(wù)器）上行到云平臺(tái)的數(shù)據(jù)是“制造單元或制造產(chǎn)線的工況數(shù)據(jù)、碳（能）耗數(shù)據(jù)”，云平臺(tái)下行到智能網(wǎng)關(guān)或服務(wù)器的數(shù)據(jù)是智能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集與優(yōu)化碳耗數(shù)據(jù)集，為智能預(yù)警、智能運(yùn)維、智能碳耗管理奠定了基礎(chǔ)。數(shù)字化管理與治理數(shù)據(jù)系統(tǒng)的標(biāo)配架構(gòu)是“云+管理人員的工位機(jī)”，管理人員使用“小程序軟件+指令數(shù)據(jù)集/指令執(zhí)行結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集”。

圖1 織造數(shù)字工廠的行業(yè)云計(jì)算平臺(tái)示例

需要完成線上與線下相結(jié)合的運(yùn)營方式創(chuàng)新

工廠線上與線下相結(jié)合的運(yùn)營方式創(chuàng)新是數(shù)智工廠改革的依據(jù)與主線，主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。首先，數(shù)字化生產(chǎn)需要改變員工崗級(jí)、班組級(jí)、車間級(jí)、生產(chǎn)科與銷售科的人員逐級(jí)請(qǐng)示匯報(bào)的運(yùn)作方式，建立可在線同步報(bào)告與在線高效指揮、執(zhí)行的機(jī)制，即垂直“五跨”的運(yùn)營（作）方式。其次，需要構(gòu)建跨單元、跨產(chǎn)線、跨車間的橫向協(xié)同生產(chǎn)的運(yùn)營方式。第三，需要?jiǎng)?chuàng)建產(chǎn)品生產(chǎn)與經(jīng)營業(yè)務(wù)一體化的、橫向跨多個(gè)管理科室（或部門）的協(xié)同服務(wù)掌上辦的運(yùn)營方式，并根據(jù)流程的優(yōu)化精簡(jiǎn)冗余的環(huán)節(jié)與崗位，優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部組織設(shè)置，逐步推進(jìn)工廠管理的扁平化。第四，需要構(gòu)建類似于軍隊(duì)“戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)實(shí)時(shí)采集、戰(zhàn)術(shù)信息實(shí)時(shí)交互、多軍種協(xié)同作戰(zhàn)”的實(shí)時(shí)一體化協(xié)同的企業(yè)運(yùn)營方式。

需要完成工廠的數(shù)字化管理體制變革

深化數(shù)字化管理體制改革是數(shù)智工廠建設(shè)的動(dòng)力，需要改革傳統(tǒng)企業(yè)管理體制，推進(jìn)采購、資產(chǎn)管理、倉儲(chǔ)、生產(chǎn)管理、人事與工資、財(cái)務(wù)管理、銷售與客戶的數(shù)字化、無紙化、可視化，并創(chuàng)建與其相配套的管理制度。

需要?jiǎng)?chuàng)建工廠內(nèi)部的數(shù)字化治理體系與體制

創(chuàng)建數(shù)字化治理體系與數(shù)字化管理體制，是數(shù)智工廠有序運(yùn)營的必然要求和制度保障，需要處理好管理體制改革、數(shù)據(jù)治理體系、數(shù)字化治理體制三者關(guān)系。其中，管理體制改革要解決的問題，是有規(guī)（法）可依；數(shù)字化治理體系創(chuàng)新要解決的問題，是查證有功或違規(guī)行為的數(shù)字化證據(jù)鏈，要嚴(yán)密嚴(yán)謹(jǐn)（執(zhí)法必嚴(yán)）；數(shù)字化治理體制創(chuàng)新要解決的問題，是公平公正，有功必賞、違規(guī)（法）必究（處）。這些工作看起來很難，但對(duì)于熟悉企業(yè)管理與治理的工業(yè)企業(yè)而言，只要搞懂?dāng)?shù)字化管理與治理的原理，完成上述制度改革與創(chuàng)新的任務(wù)是不困難的。

初級(jí)數(shù)智工廠需要完成大部分的生產(chǎn)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，需要完成守住行業(yè)環(huán)保紅線、破解制約行業(yè)利潤增長共性難題的全部數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，需要完成部分管理（即生產(chǎn)與銷售管理）數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)，還需要完成部分管理與治理數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)。

舉例來說，要讓數(shù)字化管理制度“長牙齒”，保證人人能遵守制度、事事能講規(guī)矩，就必須建立健全跟蹤員工生產(chǎn)經(jīng)營行為的大數(shù)據(jù)監(jiān)管體系與體制，做到有功必賞、違規(guī)必罰。要解決好員工對(duì)數(shù)字化崗位技能因思想抵觸不肯學(xué)、怕麻煩不愿用、不受制度約束亂作為等問題，就要完善數(shù)字證據(jù)依法采集、依規(guī)采集的方式，并實(shí)行“有令必行、有禁必止、有功必賞、違規(guī)必處”的“新政”，才能保障數(shù)字化管理制度創(chuàng)新成果落地見效。

需要開發(fā)全廠員工使用的“小程序軟件+指令數(shù)據(jù)集/執(zhí)行指令結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集”與人工智能的應(yīng)用

首先，要開發(fā)好全廠員工使用的“小程序軟件+指令數(shù)據(jù)集/執(zhí)行指令結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集”，這可以實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)調(diào)度指揮全體員工，再由員工去調(diào)控?cái)?shù)字化的制造單元與制造產(chǎn)線，由管理部門員工提供協(xié)同服務(wù)保障的必備條件；這也是構(gòu)建面向客戶的一體化協(xié)同生產(chǎn)與協(xié)同服務(wù)的數(shù)智工廠運(yùn)營方式的必然要求。其中，即使是同一個(gè)人從事同一個(gè)崗位的工作，指令數(shù)據(jù)集亦會(huì)因時(shí)間任務(wù)不同而產(chǎn)生變化。因此，開發(fā)好的“小程序軟件+指令數(shù)據(jù)集/執(zhí)行指令結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集”，會(huì)以“N+X”的數(shù)據(jù)集形式來體現(xiàn)。其中“N”項(xiàng)的崗位核心指令數(shù)據(jù)與操作行為規(guī)范等數(shù)據(jù)是固定的，“X”項(xiàng)的“任務(wù)的指令數(shù)據(jù)”是因不同時(shí)間、不同任務(wù)而產(chǎn)生變化的。同時(shí)，將指令結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，可自動(dòng)生成各類可視化的數(shù)據(jù)報(bào)表，可以為生產(chǎn)員工、管理員工、后勤員工、科技人員提供越來越人性化、便利化、可視化的服務(wù)，并以此為依托可以構(gòu)建成“以員工為主體的、類似于由云平臺(tái)統(tǒng)一實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度指揮的多兵種一體化協(xié)同作戰(zhàn)”的運(yùn)營方式。

其次，要開發(fā)四大場(chǎng)景下的人工智能應(yīng)用。要根據(jù)生產(chǎn)、業(yè)務(wù)、管理、治理等四大場(chǎng)景的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)展與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)運(yùn)營的內(nèi)在邏輯關(guān)系，跟進(jìn)開發(fā)各種人工智能算法與應(yīng)用，并可漸次推進(jìn)。比如通過生產(chǎn)場(chǎng)景數(shù)據(jù)開發(fā)人工智能應(yīng)用，不斷提高智能制造、智能運(yùn)維、智能質(zhì)檢、智能包裝等智能生產(chǎn)與智能運(yùn)維水平；通過持續(xù)推進(jìn)“訂單進(jìn)度跟蹤、合同履約提醒、節(jié)能減碳減排合規(guī)審查、安全生產(chǎn)跟蹤預(yù)警、流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)調(diào)控”等生產(chǎn)與經(jīng)營一體化場(chǎng)景的數(shù)據(jù)并開發(fā)新算法，創(chuàng)新智能生產(chǎn)與經(jīng)營的方式；通過開發(fā)“插單智能排產(chǎn)、動(dòng)態(tài)調(diào)度管理、產(chǎn)供銷智能協(xié)同”等管理場(chǎng)景數(shù)據(jù)的算法，可以創(chuàng)新智能管理；再通過治理場(chǎng)景數(shù)據(jù)的算法，漸次有序地開發(fā)智能監(jiān)管、智能評(píng)價(jià)、智能治理體系，實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化治理體系與體制的創(chuàng)新。

只要針對(duì)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、治理等場(chǎng)景數(shù)據(jù)，洞察其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)運(yùn)作的內(nèi)在邏輯，就能全面推進(jìn)人工智能應(yīng)用的創(chuàng)新，使智能生產(chǎn)年年上臺(tái)階，智能運(yùn)營年年有創(chuàng)新，智能管理年年有提高，智能治理年年有進(jìn)步。

需要抓好數(shù)字化技能培訓(xùn)與先進(jìn)文化建設(shè)

加強(qiáng)員工數(shù)字化技能培訓(xùn)是數(shù)智工廠發(fā)揮作用的關(guān)鍵，否則就會(huì)出現(xiàn)像老年人買了智能手機(jī)卻用不了、用不好的情況。要廣泛動(dòng)員企業(yè)員工，積極開展適崗技能培訓(xùn)，養(yǎng)成遵守?cái)?shù)字化技能操作規(guī)范、數(shù)字化管理制度的習(xí)慣。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)干部要帶頭學(xué)習(xí)數(shù)字化技能、帶頭遵守?cái)?shù)字化管理制度，以身作則地帶領(lǐng)員工加強(qiáng)企業(yè)的數(shù)智文化、數(shù)智文明建設(shè)，這也是數(shù)智工廠建設(shè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

向數(shù)智工廠運(yùn)營模式轉(zhuǎn)型的方法與路徑

上述六個(gè)方面的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)智工廠運(yùn)營模式轉(zhuǎn)型的必備條件。但完成這六項(xiàng)任務(wù)是一個(gè)長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，需要將“長規(guī)劃”與“短安排”相統(tǒng)籌，步步為營，扎實(shí)推進(jìn)。

六項(xiàng)任務(wù)推進(jìn)的內(nèi)在邏輯

實(shí)踐證明，六項(xiàng)任務(wù)的實(shí)施是根據(jù)以下內(nèi)在邏輯推進(jìn)的。工廠的數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)是根據(jù)工廠的產(chǎn)品制造、銷售、創(chuàng)造利潤的工廠職能要求來推進(jìn)的；數(shù)智工廠的運(yùn)營方式創(chuàng)新是跟隨數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)的進(jìn)程來推進(jìn)的；工廠的數(shù)字化管理體制改革是跟隨運(yùn)營方式創(chuàng)新的進(jìn)程來推進(jìn)的；工廠的治理體系創(chuàng)新是跟隨數(shù)字化管理體制創(chuàng)新的進(jìn)程來推進(jìn)的。同時(shí)，員工使用的“小程序軟件+指令數(shù)據(jù)集/執(zhí)行指令結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)集”的開發(fā)應(yīng)用是隨同數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)進(jìn)程來推進(jìn)的；人工智能應(yīng)用的開發(fā)是隨著場(chǎng)景數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)程來推進(jìn)的?？偠灾S數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)的進(jìn)程是決定其他五項(xiàng)任務(wù)進(jìn)展的根本前提與依據(jù)。

數(shù)智工廠建設(shè)進(jìn)程可從初級(jí)到中級(jí)再到高級(jí)不斷進(jìn)階，根據(jù)上述六項(xiàng)任務(wù)的推進(jìn)邏輯，可以編制“工業(yè)中小企業(yè)數(shù)智工廠數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)任務(wù)的計(jì)劃推進(jìn)圖”。其中，初級(jí)數(shù)智工廠需要完成大部分的生產(chǎn)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，需要完成守住行業(yè)環(huán)保紅線、破解制約行業(yè)利潤增長共性難題的全部數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，需要完成部分管理（即生產(chǎn)與銷售管理）數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)，還需要完成部分管理與治理數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)。不同行業(yè)守住環(huán)保法定紅線、破解制約行業(yè)利潤增長的共性難題有所不同，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)亦是有所區(qū)別的，如表1 所示。

初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的建設(shè)任務(wù)

上述六項(xiàng)任務(wù)是分階段漸次推進(jìn)的，工業(yè)企業(yè)尤其是中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，可以沿著初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠逐階升級(jí)的。

初級(jí)數(shù)智工廠是基本完成生產(chǎn)領(lǐng)域數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、減排數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、解決行業(yè)急需解決共性問題數(shù)據(jù)等一體化運(yùn)營的智能工廠，是“入門級(jí)的數(shù)智工廠”。初級(jí)數(shù)智工廠可采集50%左右的數(shù)據(jù)，可開發(fā)30%左右的數(shù)據(jù)價(jià)值。

表1 行業(yè)共性難題和解決方案示例

中級(jí)數(shù)智工廠是指在生產(chǎn)領(lǐng)域全面完成數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)而基本完成管理領(lǐng)域與治理領(lǐng)域的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)，基本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與管理數(shù)據(jù)一體化運(yùn)營的、數(shù)字化治理的智能工廠。中級(jí)數(shù)智工廠的建設(shè)與運(yùn)營是在初級(jí)數(shù)智工廠建設(shè)與運(yùn)營基礎(chǔ)上、根據(jù)數(shù)智工廠生產(chǎn)與經(jīng)營模式升級(jí)內(nèi)在邏輯推進(jìn)，也是初級(jí)數(shù)智工廠的升級(jí)版。中級(jí)數(shù)智工廠需推進(jìn)行業(yè)數(shù)據(jù)底座與云平臺(tái)的建設(shè)，完成數(shù)智工廠生產(chǎn)與管理系統(tǒng)的80%以上數(shù)據(jù)接入，建成工廠操作系統(tǒng)，并完成企業(yè)80%左右員工的云平臺(tái)接入服務(wù)，70%以上的數(shù)據(jù)價(jià)值得到開發(fā)與體現(xiàn)。

圖2 初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的進(jìn)階路徑

圖3 初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的實(shí)施方法

高級(jí)數(shù)智工廠是指全面完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)（有這類需求的企業(yè)）、生產(chǎn)、管理、治理領(lǐng)域的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)，即全面完成企業(yè)數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)任務(wù)的工廠，是全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（有這類任務(wù)的企業(yè)）、生產(chǎn)、管理、治理數(shù)據(jù)的一體化運(yùn)營、全員協(xié)同生產(chǎn)與協(xié)同服務(wù)的智能工廠。高級(jí)數(shù)智工廠的建設(shè)與運(yùn)營，是在中級(jí)數(shù)智工廠的建設(shè)與運(yùn)營基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代工廠的建設(shè)與運(yùn)營要求進(jìn)行升級(jí)的。高級(jí)數(shù)智工廠要求100%完成工廠數(shù)據(jù)生態(tài)體系建設(shè)任務(wù)，完成100%員工的云平臺(tái)接入服務(wù)，90%以上的數(shù)據(jù)價(jià)值被開發(fā)，并在提質(zhì)降本增效上體現(xiàn)出企業(yè)效益來。

初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的進(jìn)階路徑

根據(jù)上述分析，初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的邊界與進(jìn)階路徑，可以由圖2 所示。

初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的實(shí)施方法

根據(jù)上述描述，初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)數(shù)智工廠的實(shí)施方法，如圖3 所示。