工业互联网赋能传统制造企业数字化转型研究

2020-03-14林风霞

管理工程师 2020年5期

林风霞

(河南省社会科学院工业经济研究所，河南郑州 450002)

在全球新一轮科技革命和产业革命加速发展的背景下，工业互联网已经成为支撑我国制造业数字化、智能化发展的关键基础设施。2020年我国《政府工作报告》提出了“发展工业互联网，推进智能制造”,这意味着工业互联网将迎来全面发展与快速发展的历史机遇期，企业基于工业互联网加快数字化、智能化转型的战鼓即将敲响。在工业互联网发展的机遇风口，不少传统制造企业虽然已经认识到工业互联网对数字化智能化转型发展的重要性，但是由于各种原因，着手进行工业互联网探索的企业还仅占很小的比例，不少企业不知道从何处着手，其犹豫观望背后是能力缺失问题。传统制造企业既要认识到工业互联网会给企业带来什么，又要积极推进自身创新变革，通过自我赋能，提升自身探索工业互联网的能力，才能在机遇面前赢得主动、赢得先机。

一、工业互联网赋能传统制造企业数字化转型的作用机制

中国传统制造企业大都存在产品质量档次不高、生产管理效率低等问题，其数字化智能化转型面临诸多问题，如实践经验欠缺、人才技术支撑不足、转型效果不佳等。而工业互联网可以从技术、要素、效率、质量等方面为传统制造企业的数字化和智能化转型升级赋能，达到增强创新能力、提升产品与服务质量、提高生产管理效率、提高市场反应能力、降低污染排放等目的，推动其实现高质量发展。

(一)技术赋能

工业互联网为物联网、5G、人工智能、虚拟现实、区块链等新兴技术与先进制造技术的交叉融合和创新提供了试验场地，共同提高企业生产方式和服务模式的敏捷性。尤其是新一代人工智能技术在制造领域的推广运用，让制造系统具备了学习能力、复杂系统分析能力和决策能力等，能够使制造业真正实现智能制造。目前，基于工业互联网，这些新技术应用已经在我国特定行业领域取得突破，在质量检测、安全管理等方面也已经取得较为成熟的经验。[1]传统制造企业基于工业互联网可以利用人工智能等新技术开发智能新产品，推动智能生产、智能服务等。

(二)要素赋能

随着互联网的发展，数据已经成为一种新型生产要素。对工业而言，工业数据的开发利用一直以来都是传统产业和企业数字化转型的难点和关键点。而工业互联网为海量工业数据的采集、存储、共享、分析预测、开发应用提供了可能，[2][3]也给数据价值的深度挖掘、增值服务提供了载体与发展空间，有利于破解“信息孤岛”困局。在我国，基于工业互联网的数据赋能体系逐渐健全，数据采集、运输、分析等能力显著提高，数据运用已经在供应链管理、精益生产、设备维护等业务环节取得实质性成效。成熟的工业互联网平台还能够将技术、数字化解决方案直接提供给企业，为企业带来新资金、新市场、新合作伙伴，最终改变企业的要素投入结构。

(三)效率赋能

基于工业互联网，传统制造企业可以实现内外网络互联互通，快速完成对资源要素的整合，提升企业研发设计、生产制造、供应链管理、销售服务等各环节的效率，实现工业互联网对企业的全方位效率赋能。如在研发设计环节，企业可以基于工业互联网快速集聚全球优质研发资源要素，可以在新产品开发阶段组织开展产业链上中下游企业协同创新，并及时获得消费者需求数据，提高研发质量，加快研发速度。在生产制造环节，企业可以对机器、生产系统等数据进行分析和挖掘，进一步优化制造流程，并通过精益管理、人机协同，提高制造效率、能源利用效率和产品良率。在供应链管理环节，企业可以基于工业互联网平台实现企业内外供应链实时动态协同，在降低企业库存成本的同时，实现全供应链资源配置优化，大大提升供应链管理效率。在服务环节，传统制造企业基于工业互联网平台可以开展智能化的产品远程维护、在线监测以及个性化定制、系统集成等，为客户提供更便捷更高效的专业服务。[4]

(四)质量赋能

产品和服务质量一直是传统制造企业关注的核心问题，工业互联网平台从产品智能化设计、数字化生产、设备智能管控、产品质量智能检测、产品智能化、智能化服务等方面为企业提升产品和服务质量赋能。例如，企业基于工业互联网可以借助数字化的先进设计工具和网络化的创新要素开发智能产品，推动企业产品高端化、设备智能化；数字化生产帮助企业生产人员及时发现生产中出现的问题，并实现生产与运营管理智能决策，确保生产稳定，降低产品不良率；通过设备智能管控实时监测设备状态，可以及时发现故障设备，精准定位故障，并对设备进行预测性维护管理，减少因设备产生的产品质量事故，提高产品良率；通过产品质量智能检测，可以及时发现生产中潜在的产品质量问题，及时找出并堵住质量管理环节的漏洞；制造企业服务的智能化，能够拓展服务内容、创新服务模式、提升服务质量，在降低企业人工服务成本、延伸服务价值链的同时，让客户得到更专业、更个性化、更及时便捷的专业服务。

二、工业互联网赋能传统制造企业数字化转型的基本路径

工业互联网为传统制造企业明晰了数字化转型新路径，企业可以根据行业特点、自身优势、业务发展需要等选择合适的数字化路径，既可以选择全面布局，也可以寻求局部突破。

(一)研发设计开放协同

不少传统制造企业因技术创新能力不强、人才匮乏等问题，实现创新驱动发展的难度大、成本高。借助工业互联网平台的资源要素集聚能力，企业可以打破企业壁垒、行业壁垒、区域壁垒等集聚全球优秀研发人员、设计人员、专业技术服务商等，线上线下快速开展协同研发，解决人才和技术缺失问题。不但如此，传统制造企业还可以利用工业互联网平台实现产业链上下游企业协同创新，消费者也可以通过工业互联网参与产品设计，满足个性化需求。

(二)生产智能化

在我国，工业互联网平台已经展现了支撑制造业数字化、智能化转型的巨大潜力，并将开始在企业数字化、智能化生产中发挥支撑作用。工业互联网平台借助于物联网、预测性维护、机器视觉、5G、大数据技术、系统集成技术、人工智能等新技术的系统性协同，数据采集、传输、计算、分析、应用能力显著增强。工业互联网通过对生产数据的全面感知，动态传输，实时分析，形成科学决策与智能管控能力。企业可以基于工业互联网平台完成智能排产、制造流程动态优化、设备智能管控、产品质量智能检测等，形成生产智能化的业务闭环。

(三)供应链智能化

智能化制造要求传统制造企业的供应链变革成为高度智能的数字化供应链，以供应链管理的敏捷性和高质量服务于智能制造。物联网、人工智能、数字孪生、区块链等新兴技术的突破及应用将对采供双方信息对称、企业间的供需对接、采购企业供应链管理的智能预测与决策控制等形成支撑，把企业供应链打造成为真正的智慧供应链。

(四)服务智能化

传统制造企业基于工业互联网建立以客户为中心的数字营销服务体系，能够将传统的单一产品销售转变为精准的为客户提供产品和服务，从传统的提供维修、使用培训等初级服务转变为提供设备全生命周期管理、系统解决方案、工程总承包、供应链金融等高级化复杂化集成化智能化服务，最终实现价值链不断延伸，服务质量不断提升，服务内容不断拓展，服务业态持续创新，在精准对接的基础上及时高效满足客户的个性化定制需求。

三、基于工业互联网传统制造企业数字化转型中的自我赋能

近年来，我国工业互联网呈现良好发展态势，加快了制造业数字化转型步伐，推动了实体经济高质量发展。工业互联网对传统制造业的市场竞争环境和产业竞争格局带来了广泛而深刻的影响。它重新定义要素、效率和质量，重塑生产模式、商业模式等，推动数据深度融合、产业生态共创、产业链深度重构，催生新的产业业态。从企业视角看，它正在改变企业的研发设计、生产、组织、管理和服务方式以及竞争模式，传统制造企业为保持持续竞争优势，不得不加快数字化转型步伐。但是，传统制造企业拥抱工业互联网也不是一件容易的事，我们可以观察到，有些企业成功转变为工业互联网的平台运营商、应用服务商等，并已经取得了较好效益，但是多数企业的工业互联网探索之路走得并不是一帆风顺，甚至遭遇设备难以互联集成、场景化应用赢利模式有限等困难。究其原因，工业互联网作为一种数字化转型的新工具，还是一个不太成熟的工具。已经取得成功的企业往往顺应工业互联网经济发展的特点和要求，通过创新变革形成了新发展理念、新战略规划、新技术体系、新制造模式、新组织方式、新企业文化、新商业模式等等，拥有了制造、使用并升级这种工具的能力，而不成功的企业往往还在用传统经营理念和运营组织管理模式等进行工业互联网的实践，没有制造或使用这种工具的能力。传统制造企业需要主动进行多维度创新变革，通过自我赋能，实现内力提升，克服工业互联网创新或应用中的能力缺失问题。

(一)理念赋能

理念是行动的先导，传统制造企业基于工业互联网推动企业数字化转型发展，必须坚持理念先行，率先进行理念变革。单独一个企业是不能做成工业互联网的，工业互联网构建的是一个泛在互联、开放创新、多方协同、共建共享的产业生态圈，企业参与的工业互联网生态圈越完善越强大，其竞争力也可能越强大。传统制造企业必须结束单打独斗的传统企业理念，在企业和全体员工中尽快培育并强化开放、合作、共享、创新等互联网精神[5]，与其他市场主体在开放合作共享中共同推动协同创新、协同制造、产业链协同发展、两化深度融合发展等。

(二)战略赋能

企业进行工业互联网建设前期需要投入大量资金，且见效慢、投资风险大，任何一个想要基于工业互联网进行数字化转型、智能化改造的传统制造企业都必须慎重，不能盲目跟风。要根据行业特性、自身优势、业务需要踏踏实实选择自己的工业互联网目标与路径，并做好工业互联网战略整体规划，包括业务规划、路径规划、人员规划、投资计划等。要把工业互联网战略纳入公司战略管理体系，让企业管理者和所有员工统一认识，认真实施。

(三)人才准备

人才是制约我国传统制造企业拥抱工业互联网的重要因素。与传统制造业相比，工业互联网对人才素质的要求更为严格：需要既懂制造又懂计算机和通信的复合型人才，同时要求企业管理人才、专业技术人才、技术工人等专业人才具有人机交互环境中工作的技能。但是传统制造企业的人才培育模式及评价体系不适应工业互联网发展的要求。传统制造企业不但要加大相关人才的引进力度，更要完善人才培育制度与评价体系，为职工在岗培训、继续教育等进行激励引导和支持，做好数字化、智能化转型的人才准备。

(四)技术准备

从技术角度看，工业互联网是多学科交叉应用，是IT、OT、CT技术的融合集成。而且，工业互联网尚处于发展初期，人工智能、区块链、信息安全等技术仍处在持续升级中。我国传统制造企业大多数技术积累有限，在工业机理模型、算法、信息物理系统等关键技术方面储备不足，技术深度融合能力不强，部分领域缺少对新兴技术的掌控权。因此，传统制造企业拥抱工业互联网应强化开放创新能力，加强关键核心技术协同创新，超前布局数字孪生等新兴技术研发，推动先进信息技术与先进制造技术的深度融合创新。