工业互联网下的工程机械备件服务运营体系构建

万 鹏，马莲欣，张 明

青岛理工大学 管理工程学院，山东 青岛 266033

背景

2017年11月27日，国务院发布了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》。 《指导意见》明确了我国工业互联网发展的指导思想、基本原则、发展目标、主要任务以及保障支撑[1]，各类组织对工业互联网的实践应用正在进行深入研究与探索。2018年徐工集团在非洲肯尼亚首都内罗毕建立了第一个海外直营区域备件中心，受到了行业内的普遍关注。从工程机械备件服务的运营实际出发，构建工业互联网平台下的工程机械备件服务运营体系对各企业都具有重要的战略意义。

工程机械行业在我国装备制造行业中占有重要地位。随着“一带一路”建设的展开，工程机械企业在海外的投资快速增长，海外营销服务体系不断健全，如2018年徐工集团在非洲肯尼亚首都内罗毕建立了第一个海外直营区域备件中心。中国工程机械行业正通过加强对工业互联网等新兴技术的研究，以及技术革新和体系重构，以备件服务作为新的利润增长点，推动整个工程机械制造行业的不断进步。基于网络信息技术与工程制造的交叉融合，围绕制造过程的数字化、网络化、智能化和物联网为核心的新的产业变革，给工程机械的制造和备件服务带来了深刻影响。

工程机械备件服务运营现状

工程机械销售到客户手中以后，售后服务就成了企业和客户关心的重要问题。如何有效控制备件的数量和备件服务的响应及时性，是工程机械备件运营中事关品牌形象和售后服务水平的关键。现阶段的备件服务网络和运营主要从库存控制策略、备件物流网络建设等方面进行考虑。工程机械备件服务体系往往由备件总库、区域备件中心、各地区备件库或服务点组成。备件库或服务点根据自身库存和本地区机械数量情况，综合拟定采购计划，向上级供应部门发出采购订单；备件总库收到订单后，按照一定的分类和保障规则，对各服务点进行补货。这种层级式的补货过程周期长，对市场反应慢，对未来的备件需求预测精度差，易造成整体库存数量庞大。

备件服务运营中存在的问题

在工业互联网应用平台下，能更全面地掌握工程机械的使用情况及各种关键数据，为工程机械备件的运营提供了效率更高、成本更低的运营机会。然而，当前工程机械备件服务网络及运营中还存在一些问题。

(1)备件服务节点缺乏信息沟通

分布在不同地理位置的服务网点，仅了解本地客户的需求和设备运营情况。在传统的层级式备件采购中，造成预测信息与实际需求的较大偏差，产生了明显的“牛鞭效应”。由于服务网点只对上级共享需求和备件存储信息，对于某些备件的供需情况，就会出现整体均衡、局部失衡的现象，即某些备件在整个服务体系中能够实现供需平衡，但是在局部地区却出现超储，而其他地区出现欠储的情况，造成供给和需求在空间上的不平衡。整个备件体系缺乏信息沟通和协调，离散状的成员使供应体系缺乏协作能力，从而损害企业利益。

(2)库存管理方式落后

现有备件库存管理方式，主要是基于备件需求的历史数据进行需求预测，不是基于工业互联网平台下的“设备实际状态”的需求预测；备件库存仅仅进行分类优化，而不是根据“设备实际状态”预测的需求进行控制。面对客户对于工程备件需求时效性方面的要求，服务点或者通过存储大量库存进行满足，或者提供临时整机应急，这都造成了服务成本高昂。以徐工集团为例，其在全球有数千家备件中心，存储了价值近10亿元的各类备件。从备件服务角度来看，当前仍延续传统的层级式备件库存网络结构，从备件总仓库分级配送到维修服务点，对客户服务需求的响应速度慢、时效性差，容易形成库存积压，影响经济效益。

(3)缺乏备件库存与生产计划的对接

工程机械企业仍按照传统的机构设置方式，单独设置备件服务和管理部门，亦称为售后服务部门，独立对备件服务进行运营管理，如徐工集团设置有备件监督管理部。独立的运营管理方式导致零部件信息传递不及时，缺乏备件库存信息与生产计划的对接和协调，不能够把备件库存与生产过程当成企业运营的整体看待，无法通过多渠道去解决库存积压和周转速度慢等问题。

工业互联网与备件服务运营的关键

(1)建立工业互联网的必要性

工程机械行业采用的是离散制造模式，由于产品品种多、生产周期长旦工艺复杂，普遍存在库存储备高、服务备件占用资金过大、交货不准时等问题。随着国内经济水平的提升，劳动力成本明显升高，制造过程也面临更加严格的环境保护压力，以“互联网+制造业”为主要特征的工业互联网能够解决传统制造业面临的诸多问题，实现制造和服务过程的综合优化，并大幅提高运作效率[1-2]。

工业互联网将网络信息技术最新成果充分融入生产制造、流通、运行和服务的全过程，不仅可以通过改善企业管理方式和优化资源配置来节约企业管理成本，而且能够通过大幅提升设备能效、扩展资源和能力获取渠道，有效降低企业运营费用。

工业互联网的使用可以实现链路之间、企业内外和供需双方的互联互通，形成生产企业乃至整个产业资源和能力的综合调度，可以有效解决工程机械备件服务运营过程中遇到的各种问题。

(2)智能化备件服务网络

工业互联网平台下，备件服务网络面临着便捷性、预防性等方面的新挑战。原有的层级式备件服务体系，不再具有传统意义上的上下级关系，从单纯的供给方和需求方，转变为服务方，既可以提供备件存储和维修服务，又可以向其他区域的需求方供应备件，充分利用数据信息增加节点之间的协同效应。

工业互联网平台使得不同地理位置的设备库、配件库互联互通，并可以根据需要快速地生成库存闲置状态及数量、设备和配件库存数量、驻留时长等实时统计信息[3-6]。通过具备互联网功能的备件服务网络优化备件和生产部件的运营管理，打破了传统的生产和售后服务割裂的局面。利用“大数据信息”，可实现智能化生产，改变备件的单纯备用属性，从而避免不必要的库存积压，提高周转效率，降低库存运营成本，提升服务质量，这也是提升工程机械制造企业竞争力和经营效益的有效途径。

通过对工业互联网进行数据采集、建模和分析，还可以实现机械故障诊断从事后分析到事前预防的转变。以数据驱动决策，优化维修服务，实现故障发现与全局处理的预测性维修协同。系统还可以自动匹配相关售后服务，依据就近、快速的原则，寻找服务站点和相关备件，进行精准定向服务，从而使企业更加重视用户体验，努力从工程机械生产商向工程机械用户服务商进行转变。

工业互联网工程机械备件服务运营体系

(1)备件电子档案平台

数据是驱动信息系统的基础，只有准确地掌握备件数据，才能够对涉及到的有关运营问题做出正确的决策。工程机械设备本身制造工艺复杂，零部件种类繁多，涉及各种电器、仪表、控制部件和机械部件，并且规格、型号、功能及使用环境各异，备件本身的需求特征也不尽相同；因此，建立分类管理的备件电子档案平台成为实施有效备件管理的基础工作。可以按照专业体系划分为机械部件、电器、仪表灯，再按照备件需求历史数据的统计特征进行备件库存分类，如计划更换件、事故件等。另外，在实施工业互联网的过程中，统一的编码也是备件电子档案所必须的基础。可以按照分段编码的方式，对各类备件重新编码。

(2)设备远程监测与故障诊断平台

设备远程状态监测和故障诊断平台是基于工程设备智能监测控制技术，融合互联网信息传递技术，通过将工程机械设备的工况数据同步到互联网系统，用后台数据软件的强大数据分析处理能力将工作中的工程机械设备的实时数据上报，实现作业数据的远程监控，为相关的服务工程师掌握设备状态提供数据支持。依托大数据，可以为服务客户提供远程预测性维护、故障诊断和修复、远程调试等业务，提供更全面的售后服务。远程监测和故障诊断系统，保证了监测的实时性，能够实现信息共享，解决了工程机械制造企业、用户、服务专家和工程师等在时间和空间上的差异，通过工业互联网络实现异地设备监测和故障诊断，提高了服务的及时性和可靠性，消除了地理空间上距离的影响，为工程设备的安全可靠运行提供了服务保障，不仅能降低设备故障发生率，还能有效节约服务成本。

(3)备件供应协同平台

由于备件资金占用庞大，工程机械企业在工业互联环境下需要寻求新的备件管理模式。备件供应协同平台，可以形成服务联盟网络，把直营备件中心和授权服务网点联系起来，提高备件采购的议价能力，扩展服务备件的供应体系。以信息共享为基础，通过企业间的协同，逐步建立备件共享等协同机制，实现整个联盟网络的经济效益提升。发挥工业互联网平台在数据方面的优势，可以方便地建立从设计、制造、选型、装配、安装、使用、维护、更新到报废的全生命周期的备件供应协同体系。以大数据技术为支撑，通过工程机械企业制造部门的生产计划和售后服务部门的维修保养计划有效协同的管理方式，不仅降低备件的“牛鞭效应”，还可以延长设备运行周期，实现不同企业间的互利共赢。

展望未来

互联网与工业制造的融合是制造业科技革命的显著特征，工业互联网已经成为企业间系统创新与资源整合共享的核心，是企业流程优化与提升运营效率的重要工具，是备件服务运营的关键支撑。工业互联网正成为新一轮产业革命的切入点，信息技术的深化应用将成为改造、提升工程机械企业的重要力量。在工业互联网平台下，重新构建工程机械备件服务运营体系，能够有效解决工程机械领域的备件、服务和人员等诸多方面的问题，必将成为提升工程机械行业发展质量和效益的有效保障，也将成为广大工程机械企业的必然选择。