鐘媛媛

【摘 ?要】黨的二十大報告指出，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為裝備制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。目前，裝備制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中仍然存在戰(zhàn)略支撐不足、試錯成本高、數(shù)據(jù)采集與應用能力不足等問題。論文通過典型案例分析總結(jié)，針對性提出裝備制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的對策建議。

【關(guān)鍵詞】裝備制造業(yè)企業(yè)；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；案例分析；路徑研究

【中圖分類號】F426；F49 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2023）04-0128-03

1 引言

黨的二十大報告指出，要堅持把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國。裝備制造業(yè)是國之重器，涉及門類廣、產(chǎn)業(yè)鏈條長，是制造業(yè)的脊梁，其發(fā)展水平顯示了一個國家工業(yè)體系技術(shù)實力及生產(chǎn)配套綜合能力。

在發(fā)達國家逆全球化及國內(nèi)發(fā)展面臨要素資源約束日益趨緊的雙重背景下，我國的裝備制造業(yè)正面臨“高端回流”和“中低端分流”的雙重壓力，亟待轉(zhuǎn)型升級。隨著新一代信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應用普及，數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展，裝備制造業(yè)將以數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化為主攻方向，不斷推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，對于我國整個裝備制造業(yè)體系的優(yōu)化提升具有基礎(chǔ)性、決定性作用。

2 裝備制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

裝備制造行業(yè)的經(jīng)營環(huán)境正在發(fā)生日新月異的變化。多品種、定制化、高品質(zhì)的產(chǎn)品需求、越來越短的產(chǎn)品生命周期、完善的售后服務需求、極佳的客戶體驗需求和快速的交貨速度需求等，使得裝備制造行業(yè)的經(jīng)營環(huán)境越來越復雜，市場環(huán)境也從過去的供不應求時代邁向供過于求時代，企業(yè)競爭從拼產(chǎn)品、拼價格邁向拼服務，裝備制造行業(yè)正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵節(jié)點。

2.1 企業(yè)面臨挑戰(zhàn)的現(xiàn)實需要

裝備制造業(yè)具有高度復雜化、需求個性化、定制化、品種多批量小等方面的特點，屬于較為典型的離散型制造業(yè)，這也導致生產(chǎn)組織、供應鏈管理及售后服務領(lǐng)域轉(zhuǎn)型面臨較大的困難[1]。隨著客戶對產(chǎn)品性能和質(zhì)量的需求越來越高，研發(fā)和生產(chǎn)的周期越來越短，產(chǎn)品及制造工藝日趨復雜，定制化個性化程序越來越高，這給企業(yè)帶來了較大的挑戰(zhàn)。進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以有效貫通企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和交易的全生命周期，重構(gòu)企業(yè)內(nèi)部的研發(fā)、生產(chǎn)、交易與融資模式，實現(xiàn)企業(yè)的高效與柔性生產(chǎn)，達到降本增效、提升效益的現(xiàn)實目的。

2.2 企業(yè)向價值鏈高端攀升的重要路徑

裝備制造業(yè)企業(yè)往往通過增加人力、設(shè)備、廠房等方面的要素投入來實現(xiàn)規(guī)模擴大與外延式增長，但隨著國內(nèi)制造成本的不斷上升，過去的要素驅(qū)動式發(fā)展面臨瓶頸，亟需向創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展方式轉(zhuǎn)變[2]。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的涌現(xiàn)，部分企業(yè)應用智能制造等技術(shù)實現(xiàn)了服務價值鏈的延伸與創(chuàng)新驅(qū)動增長，為數(shù)字時代的裝備制造業(yè)發(fā)展帶來了新動能?；跀?shù)字化轉(zhuǎn)型，可有效降低研發(fā)試錯成本、實現(xiàn)批量個性化生產(chǎn)、促成并滿足買方市場、提升企業(yè)生產(chǎn)能力等，不斷提升產(chǎn)業(yè)鏈價值。企業(yè)廣泛應用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和AI技術(shù)可采集分析海量數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對產(chǎn)品及設(shè)備的智能管理。企業(yè)可通過采取設(shè)計研發(fā)、制造與服務的一體化模式，實現(xiàn)分散化制造資源整合及核心競爭力的提升，推動裝備制造業(yè)生產(chǎn)型企業(yè)向服務型企業(yè)的價值鏈延伸轉(zhuǎn)變[3]，推動裝備制造業(yè)向價值鏈中高端攀升。

3 裝備制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的問題

3.1 企業(yè)缺乏全局的戰(zhàn)略支撐

絕大部分企業(yè)高層及員工缺乏對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深刻認知，普遍重視技術(shù)革新及系統(tǒng)、平臺、網(wǎng)絡等硬件方面的建設(shè)，忽略了從戰(zhàn)略全局謀劃并推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型。因企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標不夠明確，實施路徑及具體方案不夠清晰，同時也缺乏對企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、運行機制及其他配套落地措施的動態(tài)調(diào)整，導致數(shù)字化變革只是停留在局部、片面的層次。此外，大多數(shù)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型停留在單一領(lǐng)域或環(huán)節(jié)，針對生產(chǎn)制造、銷售管理等全生命周期數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)極少，尚未實現(xiàn)全過程全范圍的覆蓋。

3.2 企業(yè)數(shù)據(jù)采集與應用不足

企業(yè)發(fā)展過程中，已沉淀了大量數(shù)據(jù)，但受限于數(shù)據(jù)獲取難度大、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)質(zhì)量差等問題，數(shù)據(jù)價值尚未有效釋放。首先，在數(shù)據(jù)采集方面，裝備制造企業(yè)老舊設(shè)備采集難、數(shù)據(jù)協(xié)議多導致統(tǒng)一匹配難、模型開發(fā)難等成為企業(yè)數(shù)據(jù)采集管理的主要難題。其次，企業(yè)數(shù)據(jù)流通環(huán)節(jié)也存在壁壘或“信息孤島”。大多數(shù)企業(yè)在研發(fā)、管理、生產(chǎn)等不同環(huán)節(jié)應用的軟件平臺不同，數(shù)據(jù)協(xié)議、標準和接口不一致，導致系統(tǒng)之間不能完全聯(lián)通，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)較難。不僅企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)尚未實現(xiàn)匯聚流轉(zhuǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間的信息也難以實現(xiàn)共享流通。

3.3 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型投資大，成本收益難以量化

企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項系統(tǒng)性工程，涵蓋了硬件系統(tǒng)設(shè)備投入、業(yè)務流程優(yōu)化、組織架構(gòu)調(diào)整、數(shù)字化人才培養(yǎng)等方方面面，這些均需要大量的資金投入。但是企業(yè)數(shù)字化投資的周期較長，見效慢，試錯成本較高，這些都導致大部分中小裝備企業(yè)不敢投入，或是前期投入后，在效果不明顯下，又停止了進一步轉(zhuǎn)型升級，導致數(shù)字化轉(zhuǎn)型不徹底。

3.4 數(shù)字技術(shù)人才緊缺

裝備制造業(yè)屬于離散型制造業(yè)，這導致單個企業(yè)或單個工作人員熟悉掌握設(shè)計、生產(chǎn)、銷售全流程工作的可能性極低，企業(yè)復合型數(shù)字化專業(yè)人才較為缺乏[4]。首先，企業(yè)內(nèi)部數(shù)字化人才結(jié)構(gòu)性短缺。工廠生產(chǎn)一線人員文化素質(zhì)水平普遍不高，對數(shù)字化、智能化、信息化設(shè)備及知識學習接受能力較弱。其次，復合型的數(shù)字化人才招引難、培育難。當前，從我國總量來看，根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《數(shù)字經(jīng)濟就業(yè)影響研究報告》數(shù)據(jù)來看，我國數(shù)字化人才缺口近 1 100 萬，懂數(shù)字化技術(shù)、經(jīng)營管理的復合型人才極其短缺。

4 案例分析

寧德時代新能源科技股份有限公司（以下簡稱寧德時代）主營業(yè)務為新能源汽車動力電池與儲能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。作為具備全球領(lǐng)先地位的鋰離子電池研發(fā)制造公司，寧德時代專注于為全球新能源應用提供一流的解決方案。鋰電池行業(yè)發(fā)展過程中面臨生產(chǎn)制造流程較長、產(chǎn)品工藝較為復雜、管控點較多、檢測手段亟需多樣等方面的問題，沉淀的海量數(shù)據(jù)價值沒有得到有效發(fā)揮[5]。寧德時代立足于企業(yè)發(fā)展與行業(yè)面臨的普遍性問題，制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，通過精益化、數(shù)字化和智能化相結(jié)合的方式進行實踐探索，實現(xiàn)提質(zhì)、降本和增效的目的。

4.1 制定并實現(xiàn)“三步走”數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略

寧德時代根據(jù)自身實際發(fā)展情況及發(fā)展歷程，通過“三步走”戰(zhàn)略實現(xiàn)數(shù)字化升級躍遷。其中，第一個階段為“自動化”階段（2011-2013年）。企業(yè)快速提升設(shè)備、生產(chǎn)線、物流、倉儲等領(lǐng)域的自動化水平。第二個階段為“自動化+系統(tǒng)化”階段（2014-2017年）。寧德時代陸續(xù)導入企業(yè)管理、供應商管理和客戶關(guān)系管理方面的系統(tǒng)，并同時部署了大量產(chǎn)品生命周期管理應用軟件，開啟CPS（CATL Production System）體系建設(shè)。通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)體系，前瞻引入私有云、公有云、大數(shù)據(jù)平臺，為第三階段的數(shù)據(jù)分析和智能化導入打下了良好的軟件基礎(chǔ)。第三個階段為“數(shù)字化+智能化”階段（2017年至今）。寧德時代切實發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用，在企業(yè)實際生產(chǎn)與工藝優(yōu)化中運用數(shù)據(jù)分析管理決策功能。例如，利用先進算法對制造大數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)生產(chǎn)線智能排程、設(shè)備智能維護、質(zhì)量智能管控等功能。將數(shù)字孿生、5G、AI等先進技術(shù)運用在生產(chǎn)線上，顯著地提高了實際生產(chǎn)的質(zhì)量與效益。

4.2 夯實數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，讓數(shù)字化“有據(jù)可依”

企業(yè)針對智能生產(chǎn)縱向集成需求，研究工藝、設(shè)備、質(zhì)量等元數(shù)據(jù)模型，研發(fā)多協(xié)議解析引擎、數(shù)據(jù)預處理和轉(zhuǎn)換引擎技術(shù)，開發(fā)了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集平臺，實現(xiàn)多主題數(shù)據(jù)融合。構(gòu)建制造執(zhí)行系統(tǒng)、建立規(guī)范的設(shè)備導入標準，搭建互相聯(lián)通的網(wǎng)絡，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢索、智能監(jiān)測與防呆控制；建立了電池制造生產(chǎn)線數(shù)據(jù)通信標準規(guī)范；打造了基于邊緣智能和大數(shù)據(jù)云架構(gòu)技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分層匯聚與治理；建立了精準、高效的動力電池制造數(shù)據(jù)平臺。

4.3 借力AI等先進技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)

寧德時代通過數(shù)字孿生、AI、機器學習等先進技術(shù)的應用，滿足了生產(chǎn)現(xiàn)場實際需求，取得了研制周期縮短、運營成本不斷下降、生產(chǎn)效率顯著提升的良好效果。例如，利用數(shù)字孿生技術(shù)建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)實現(xiàn)全局產(chǎn)品設(shè)計與仿真，依托三維模型的產(chǎn)品設(shè)計和仿真，可以在虛擬空間中實現(xiàn)模擬與試驗，大大減少了對真實空間中物理樣機的需求，如此可大幅降低研發(fā)成本，并進一步縮短研發(fā)周期。在物流環(huán)節(jié)，有效利用AGV、機器人、立體倉庫、RFID等智能化技術(shù)，有效提高了生產(chǎn)線物流效率。充分利用物聯(lián)網(wǎng)開展產(chǎn)品的遠程監(jiān)測，通過植入針對電池系統(tǒng)的T-BOX終端，手機電池系統(tǒng)的售后運行轉(zhuǎn)臺，打通了制造與售后的大數(shù)據(jù)對接。寧德時代通過采取LAMBDA大數(shù)據(jù)架構(gòu)，打造制造系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺。通過這個平臺可實現(xiàn)制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中分析及數(shù)據(jù)挖掘。

寧德時代通過對產(chǎn)品、設(shè)備的信息化、數(shù)字化改造，不斷優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)與管理流程，實現(xiàn)了企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?；诎咐梢园l(fā)現(xiàn)：①循序漸進的戰(zhàn)略規(guī)劃或頂層設(shè)計是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的前提保障。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，要制定全局戰(zhàn)略規(guī)劃，項目實施過程中要系統(tǒng)謀劃、全員參與、覆蓋研發(fā)生產(chǎn)銷售等多個環(huán)節(jié)。②基于產(chǎn)品的全生命周期的數(shù)字化是基本路徑。在研發(fā)階段，基于數(shù)字化仿真模擬可以提前預知風險，縮短研制周期。在生產(chǎn)階段，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及AI等技術(shù)，對生產(chǎn)進行全過程監(jiān)測，實現(xiàn)精益化生產(chǎn)。依托測試、制造、售后等云平臺，在大數(shù)據(jù)框架下實現(xiàn)對設(shè)備、產(chǎn)品、設(shè)施的預測性維護，以及對設(shè)備工藝參數(shù)的自動化調(diào)優(yōu)，形成閉環(huán)生產(chǎn)。③數(shù)據(jù)要素運營是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集方面，制定數(shù)據(jù)統(tǒng)一的標準，推動系統(tǒng)、網(wǎng)絡、平臺的互聯(lián)互通，推動數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、匯聚、集成分析與處理，達到生產(chǎn)成本節(jié)約、生產(chǎn)過程安全可控、產(chǎn)品精益高效、品質(zhì)統(tǒng)一的效果。

5 對策建議

5.1 制定切合實際的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略規(guī)劃

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項系統(tǒng)工程，做好頂層設(shè)計是實施企業(yè)數(shù)字化的前提保障。實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)務面廣泛，包含了底層裝備的自動化改造及生產(chǎn)線建設(shè)、設(shè)備的互聯(lián)互通、生產(chǎn)及質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集、信息系統(tǒng)的實施應用、信息系統(tǒng)集成以及業(yè)務協(xié)同、跨企業(yè)的供應鏈協(xié)同、大數(shù)據(jù)研究應用等。企業(yè)要根據(jù)自身現(xiàn)狀及發(fā)展目標，充分借助各類數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案解決商或供應商的專業(yè)化力量，實事求是地制定戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。圍繞“設(shè)施互聯(lián)、系統(tǒng)互通、數(shù)據(jù)互享、業(yè)態(tài)互融”4個原則，制訂企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略模式及解決方案，有的放矢地對研發(fā)體系、生產(chǎn)體系、營銷體系、售后體系進行數(shù)字化改造。

5.2 強化數(shù)字化認知及培養(yǎng)數(shù)字化文化

企業(yè)數(shù)字化變革一定要自上而下推動，數(shù)字化轉(zhuǎn)型先要刷新企業(yè)領(lǐng)導者的認知，建立和完善相關(guān)的推進機制。數(shù)字化轉(zhuǎn)型一定是一把手工程，由“一把手”統(tǒng)籌，打破“煙囪式”建設(shè)，重新定義體系和規(guī)則。推動數(shù)字化工作需靠領(lǐng)導者推動認知的統(tǒng)一，營造全公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型文化氛圍，明確數(shù)字化的目標和意義。加快推進人思維與認知模式的轉(zhuǎn)變，形成數(shù)字化轉(zhuǎn)型的共識與合力，做到上下同欲，上下同心，并輔以激勵和組織配套機制，保障工作落地。

5.3 開展全生命周期數(shù)字化轉(zhuǎn)型

實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型要從“研、產(chǎn)、供、銷、服”整個企業(yè)經(jīng)營的全生命周期及全價值鏈統(tǒng)籌推進。企業(yè)要加快應用5G、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)加快塑造企業(yè)數(shù)字化流程及實現(xiàn)資源利用最大化，推動“研、產(chǎn)、供、銷、服”等多領(lǐng)域多環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快形成全新的數(shù)字化產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。在研發(fā)環(huán)節(jié)，企業(yè)通過虛擬制造、數(shù)字孿生技術(shù)等方式開展創(chuàng)新試驗，有助于提高研發(fā)效率，縮短測試周期，推動研發(fā)成果落地轉(zhuǎn)化；在采購環(huán)節(jié)，企業(yè)可依托供應鏈平臺系統(tǒng)或其他數(shù)字技術(shù)選擇性價比更高的產(chǎn)品，選擇更為合適的供應商；在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，企業(yè)可以利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺收集大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，促進傳統(tǒng)裝備制造向智能控制、智能制造方向轉(zhuǎn)化，進而優(yōu)化生產(chǎn)流程與提升生產(chǎn)工藝；在管理環(huán)節(jié)，推動企業(yè)組織結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡化、扁平化發(fā)展，提高部門之間的相互配合與協(xié)調(diào)程度，進而提升企業(yè)決策效率與溝通效率；在消費環(huán)節(jié)，依托線上社交平臺、短視頻等各種軟件搜集用戶關(guān)于產(chǎn)品的搜索、瀏覽、評價等各種數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析描畫用戶畫像，動態(tài)分析客戶需求及偏好，為調(diào)整生產(chǎn)決策、優(yōu)化產(chǎn)品、及時響應市場需求提供決策支撐[6]；在運維服務環(huán)節(jié)，重點建設(shè)基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動的遠程運維服務平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)態(tài)互融。

5.4 加快開展數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營

從發(fā)展趨勢看，大數(shù)據(jù)已成為生產(chǎn)要素和企業(yè)社會的核心資產(chǎn)。企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中要格外重視數(shù)據(jù)要素價值，通過構(gòu)建企業(yè)統(tǒng)一的數(shù)字化體系，搭建數(shù)字化的組織、管理與運維體系，為數(shù)據(jù)治理和應用提供組織和制度上的保障。基于新一代信息技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，構(gòu)建以數(shù)據(jù)驅(qū)動為導向的協(xié)同研發(fā)平臺、智能管理與分析平臺、智能產(chǎn)品遠程運維服務平臺，構(gòu)建基于制造大數(shù)據(jù)的智能診斷及服務平臺，對多元數(shù)據(jù)進行獲取、統(tǒng)計、分析及應用，為企業(yè)決策分析等提供重要價值。集成多維度數(shù)據(jù)的同時優(yōu)化業(yè)務流程，實現(xiàn)產(chǎn)品全方位信息的綜合管理與分析，促進產(chǎn)品全生命周期的全過程優(yōu)化。

5.5 加大人才培養(yǎng)力度

實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要產(chǎn)品技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)多學科交叉融合、融會貫通，一支專業(yè)化的人才隊伍是資源保障。企業(yè)要通過培訓等多種途徑培養(yǎng)數(shù)字化管理人才，全面提升管理人員的數(shù)字化思維，推動管理人才能在研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等各領(lǐng)域應用數(shù)字化思維解決實際問題，鼓勵專業(yè)技術(shù)人員學習數(shù)字技術(shù)，成為懂產(chǎn)業(yè)、懂技術(shù)的專業(yè)人才。

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