制造企业智能制造平台化转型过程机理研究

朴庆秀 孙新波 苏钟海 董凌云 张金隆

(1. 东北大学工商管理学院； 2. 朝鲜国家科学院科技战略研究所； 3.沈阳机床股份有限公司； 4.华中科技大学管理学院)

1 研究背景

智能化与平台化是制造企业转型升级的重要方向。近年来，智能制造平台，诸如海尔集团的COSMOPlat平台、沈阳机床集团的iSESOL平台、航天科工集团的INDICS平台、三一重工集团的根云平台等相继兴起，传统制造企业的智能制造平台化转型也因此受到了学界和实践界的广泛关注与讨论，但传统制造企业的智能制造平台化转型机理还有待进一步深化。

就制造企业的智能制造平台化转型研究而言，现有研究存在以下不足：一方面，平台化过程及策略研究的焦点因企业类型和产业背景的不同而异[1]，已有平台化研究的对象聚焦在ICT类[1]、交易中介类企业[2]，鲜有涉及制造企业；另一方面，制造企业的转型研究聚焦于组织变革[3]、战略升级[4,5]、流程转变[6,7]和商业模式转变[8]等，针对平台化转型机理的研究还比较有限。

基于此，本研究聚焦沈阳机床集团(以下简称沈阳机床)的智能制造平台化转型过程，参照GAWER等[2]的研究,将平台化转型划分为平台搭建和形成平台生态系统两个过程，并深入探讨其平台化转型机理，把现有平台化研究的研究对象从ICT、交易中介类企业拓展至制造企业，以期丰富平台化相关研究，为制造企业的平台化转型提供启示。

2 理论基础

2.1 制造企业转型

企业转型是包含其经营方向、运营模式及相应组织方式和资源配置的整体性转变，是企业重新塑造其竞争优势以提升社会价值进而达到新企业形态的过程。传统制造企业转型升级研究的焦点经历了从ODM或OBM转型到服务化转型的改变[9]。随着互联网信息技术在制造企业中的广泛运用，有关理论研究开始转向关注制造转型与互联网信息技术的融合发展[10]。基于此，智能制造平台化转型成为制造企业转型研究的新焦点[11]。所谓平台化转型是指非平台企业采用平台化战略，进而拥有平台并成为平台生态系统核心企业的过程[12,13]。也即平台通过加强多个参与群体的联系并建立有助于促进交易的基础架构和规则，通过用户之间的相互作用来创造价值[14]。在制造企业的平台化转型过程中，智能制造起着核心作用，其强调以新一代信息技术为基础，结合新能源、材料以及工艺的运用，实现设计、生产、管理、服务等各个制造环节的智能化，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制和执行等特点。

基于战略管理的视角，李真[11]对海尔集团的平台化转型的起因、价值等进行了研究，并将其起因识别为持续发展的困境、互联网冲击和市场需求碎片化。基于环境-战略-结构权变理论，简兆权等[15]探讨了海尔集团的服务战略转变及其组织结构演变，明确了服务型制造企业的服务转变与组织结构的协作逻辑。王凤彬等[3]则以海尔集团的小微企业及其平台为例，从模块化结构的角度探究了平台组织的构成和界面规则的实现机理。钱雨等[8]基于商业模式演化视角研究了沈阳机床的智能制造平台企业转型过程，指出转型过程中企业领导者与环境持续性互动使其获得适应性、颠覆性和整合性驱动，进而推动了企业向智能制造商业模式演化。总体而言，现有制造企业转型研究从不同视角探讨了转型过程涉及的不同问题，但针对制造企业智能制造平台化转型过程机理的深入探讨还比较有限。

2.2 平台化

平台是传统抽象市场的具象化形态[16]。通过恰当的价格策略来取得双边市场中连接不同用户群的产品或服务就是平台[17，18]。现有平台化研究可以分为两个方面，即针对平台化的过程和聚焦平台化过程的相关决策。就平台化的过程而言，已有研究侧重平台企业发展的前提和路径。例如，CUSUMANO等[19]通过Intel和IBM等的案例分析识别出构成平台领导力的重要要素，并提出了平台启动的四阶段模型；隋映辉等[20]从创新资源和体制比较优势解析了构筑系统创新平台的前提，并构建了基于战略重组布局实现创新平台跨越式的发展路径。就平台化过程决策而言，现有研究大都关注吸引用户群和引起网络效应的策略。其中，GAWER等[21]指出，构建特定的技术系统和市场是平台引领者获取用户群的核心策略。此外，关于引起网络效应策略的研究则关注平台启动中双边参与群的相互吸引博弈问题(亦常被称为“鸡和鸡蛋问题”)，即平台商家合作伙伴进入市场与否取决于平台的用户规模，而平台用户进入市场与否也依赖于平台合作商家的规模。对此，ANDERSON等[22]指出，企业可以采用补贴策略来解决“鸡和鸡蛋问题”，即企业通常对一个用户群实施临时或者永久的补贴可以吸引到对该边用户群敏感的另一边用户，进而获得网络效应临界规模以上的用户。与此同时，CAILLAUD等[23]的研究也表明，平台一边用户的参与规模很大程度上决定了另一边用户的参与规模。BAKOS等[24]则从价格结构的角度研究了企业的平台化启动决策，认为平台一旦树立适当的价格结构就可以利用网络效应有效地开发双边平台。

总体而言，现有相关研究缺乏对制造企业平台化的聚焦，鲜有对制造企业的平台化转型机理的探究。鉴于此，为揭开制造企业智能制造平台化转型的内在机理，本研究基于GAWER等[2]对企业平台化转型过程的研究，构建本研究的基础分析框架(见图1)。

图1 基础分析框架

3 研究设计

3.1 研究方法

考虑到单案例研究方法更适合观察并研究企业发生的系列性变革[25]，因此，本研究采用该研究方法对沈阳机床的智能制造平台化转型机理进行探究，并参考潘善琳等[26]开发的SPS(structural-pragmatic-situational)案例研究方法展开案例分析。

选择沈阳机床作为案例研究对象的理由如下：①满足案例研究对象选择的重要性和代表性要求。沈阳机床作为一家传统机床行业的制造企业，于2012年成功研发出全球第一台i5智能机床，创办智能云科有限公司并搭建完成iSESOL工业云平台，引领了传统制造企业的平台化转型。目前，iSESOL工业云平台2.5万多台的机床终端遍布在国内160多个城市，累计运转时间超过6百万小时。②沈阳机床的平台化转型有别于传统ICT类、交易中介类企业的平台化转型，可为制造企业平台化转型研究提供有益的补充，并为制造企业平台化转型实践提供有益的思考。此外，沈阳机床在转型过程中采用了联合创办智能制造平台和分时租赁等比较独特的策略，本研究拟分析这些策略对平台化转型的影响进而识别出不同于以往的构念，并以此构建制造企业平台化转型机理。

3.2 数据收集

为了保证数据的信度和效度，本研究采用多重数据来源和多个受访者的方式进行数据三角验证，筛选出可信的数据进行分析[27]。多重数据来源包括：①通过中国学术期刊网络数据库等相关数据库检索与沈阳机床2002～2018年转型期的平台化相关文章；②通过企业网站、财经类网站和机床行业网站等收集相关报道；③通过实地观察、深度访谈获取一手资料，其中，访谈对象包括沈阳机床的高层管理者、员工、合作伙伴、客户代表等。有关数据收集情况见表1。其中，访谈录音材料整理形成约4万余字，二手数据约20万余字。具体过程如下：首先，通过沈阳机床相关的二手资料初步地了解该企业的发展历程，并对转型过程的关键环节进行聚焦，形成访谈提纲(1)限于篇幅，有关访谈提纲和访谈记录暂略，有兴趣的读者请与笔者联系。。其次，根据访谈提纲对沈阳机床的高层管理者、职能部门负责人和技术研发人员进行半结构化访谈。包括：通过与高层管理者访谈的形式获得沈阳机床转型过程思路、重点事件及成果等相关数据，共访谈10人次，每次访谈在40～60分钟之间；同时，为了方便对访谈中的信息和数据进行梳理与划分，每次访谈都进行了现场笔记和录音。最后，除正式访谈以外，还利用微信和电子邮件等方式进行数据补充，以期更好地丰富和完善本研究形成的构念和理论的证据。

表1 数据收集情况

3.3 数据分析

本研究采用经典扎根理论的编码技术对收集的资料进行分析和整理。依据资料的来源对一手和二手数据进行编码，从大量的定性资料中提炼主题，从而论证理论研究部分提出来的问题[27]。本研究将沈阳机床的高级管理者、技术研发人员、合作伙伴、用户的标签依次设置为M、T、P、C。二手资料则统一采用Sh标识。

本研究首先结合开放式编码对收集的数据进行概念化，提炼出23个概念。再进一步运用主轴式编码从提炼的概念中凝炼出概念间关系范畴。鉴于现象结果基于动因的作用，因此，按照“动因-结果”的逻辑对企业平台化过程的不同阶段进行主轴式编码，导出11个不同的范畴。然后，运用选择式编码整合和精炼出“平台搭建”和“平台生态系统构建”两个核心范畴。最后，基于核心范畴和已有文献构建最终的机理理论模型。在理论模型的论证过程中，以及循环数据收集到模型构建的过程中，都反复对比访谈数据、研究文献和构建的模型，不断完善理论模型直至三者之间形成一致性，才认为构建的模型达到了理论饱和。其中，资料编码过程首先由课题组成员共同处理，再通过集中讨论的方式对各自编码的异同进行讨论，以期通过相互间的质疑和讨论尽可能地降低由于个人见解或主观性所引发结论的片面性。沈阳机床智能制造平台化转型的编码结果见表2。

表2 沈阳机床智能制造平台化转型的编码结果

注：基于案例分析的系统性考虑，本研究的开放式编码内容放在具体案例分析过程中。

4 案例分析

4.1 案例背景

沈阳机床成立于1995年12月，由原沈阳第一机床厂、沈阳第二机床厂(中捷友谊厂)和辽宁精密仪器厂资产重组而成。沈阳机床是中国机床行业的龙头企业，产品销量多年来始终位居全球销售榜首。2007年，沈阳机床成立上海研究院，随后成功研发出i5智能机床，创办智能云科有限公司并推出iSESOL云制造平台，最终转型成为智能制造平台企业。沈阳机床平台化转型过程中的重大事件梳理见图2。

参照GAWER等[2]的研究，本研究将沈阳机床的平台化转型划分为平台搭建和形成平台生态系统两大阶段，并且依据沈阳机床的具体转型过程进一步细化为获得平台核心要素、建立平台、吸引参与群和扩张平台终端的4个分阶段，并据此展开案例分析。

图2 沈阳机床集团发展历程

4.2 平台搭建阶段

4.2.1获得平台核心要素

平台化首先需要获得平台核心要素，这种核心要素可能是技术、产品或服务[28]。平台的核心要素必须能够为产业生态系统提供必不可少的功能，用户群可以轻松地连接到该功能的系统，使系统能够扩展到新的用户[29]。确切而言，用户需要借助智能终端连接平台的功能[3]，而智能制造相关业务(产品设计、材料供应、加工品送达、产品交易等)的开展同样需要依赖智能设备平台，因此，要参与智能制造生态系统的用户范围很广，规模也很大。

转型初期，沈阳机床尽管位居世界机床企业的前10强，但在技术方面仍与其他国外领先的机床企业存在较大差距。一方面，国外机床企业为保持领先地位，对中国机床企业采取技术封锁；另一方面，互联网及大数据等信息技术对传统制造方式、工艺、流程、管理模式等产生了颠覆性影响。鉴于此，沈阳机床的领导者认为智能制造将会成为未来企业制造的新范式。基于对环境变化的感知以及对未来趋势的洞察，沈阳机床前董事长提出了“聚焦i5技术，迈向智能制造平台”的转型愿景。2007年后，沈阳机床开始全力推进i5技术的发展，聚焦机床的智能化，重点支持i5机床生态技术的创新。在2012年完成i5智能系统研发后，沈阳机床开始迈向平台智能化发展。沈阳机床获得平台核心要素的过程编码见表3，导出其获得平台核心要素的过程机理见图3。

4.2.2建立平台

智能制造平台的搭建除了平台核心要素获得之外，还依赖其他要素的辅助，包括参与群和用户群参与平台活动的便捷渠道及界面[29]。平台引领企业集聚资金和资源的能力决定了新平台的胜败[17]。沈阳机床虽然成功获得了平台的核心要素——基于i5技术的智能机床，但是仍旧缺乏与参与群交互的界面、渠道以及交互过程的管控。为了成功建立智能制造平台，沈阳机床采用了“联手共建”的策略，通过与诸多外部企业合作解决了平台建立过程中的资金和技术需求。

对此，沈阳机床前董事长曾表示：“沈阳机床与各方企业签约,积极探索跨界的、直接的、以‘联姻’方式连接在一起的总体战略布局和模式创新。”2015年，沈阳机床联合神州数码、光大金控成立了智能云科有限公司，面向iSESOL平台的建立和运营。其中，神州数码控股有限公司以“数字化中国”为使命，为客户提供端到端的整合IT服务，是中国最大的整合IT服务商之一。而光大金控资产管理有限公司是为货币市场、资本市场、实业市场提供综合服务的国内资产管理行业领军企业。三者的联合能够整合各自的优势，不但弥补了沈阳机床建设智能制造平台的资金和技术短板，还推动了智能制造与信息技术产业和金融产业的“跨界组合”，提高了共有资源的效率。进一步，为更好地连接平台的用户和合作伙伴，iSESOL平台成功搭建了云制造门户网站，并推出了App和微信小程序等，突破了与用户交流的壁垒。沈阳机床该过程的编码结果见表4，导出沈阳机床建立平台的过程机理见图4。

表3 创造平台核心要素过程编码

图3 沈阳机床获得平台核心要素的过程机理

4.3 平台生态系统形成阶段

平台的主要功能是为参与主体提供交流和互动的机会，形成庞大的商业生态系统，进而让平台中的各个参与主体实现共赢[17]。沈阳机床智能制造平台生态系统形成过程可以细分为“吸引参与群”和“布局终端”两个阶段。

表4 搭建平台过程编码

图4 沈阳机床建立平台的过程机理

4.3.1吸引参与群

核心平台和参与群是平台生态系统的必要构成成分[21]。为了吸引参与群，平台需要为参与群提供服务或产品以满足其需求，为其创造价值[28]。沈阳机床在平台化进程中深知用户群规模的重要性，该公司的高层管理者指出：“高成长型企业的特点，沈阳机床都符合，但由于业务情况具有高度不确定性，必然要跨越生死线——用户规模门槛。”由此，沈阳机床对i5智能机床创新地采用免费硬件的策略(沈阳机床将其称为“零元租赁”)来吸引平台用户，让用户以足够低的价格获得机床的使用权而不是花高价去获得机床的所有权，并且还采用了直接融资、融资租赁、U2U开机付费等创新模式来激活用户群的使用欲望。此外，沈阳机床还通过提高智能设备生产产品的质量和智能制造设备的良好运转提升用户群对平台的信任，进而获得用户的认可。即获得用户群的认可和参与引起另一方面参与群(供应商)的积极参与，以及双边参与群之间的网络效应[30]。沈阳机床该过程的编码结果见表5，导出的机理图见图5。

表5 吸引参与群过程编码

图5 沈阳机床的补贴-吸引机理

4.3.2平台终端布局

制造企业的智能制造平台化不同于ICT类、交易中介类企业的平台化。这是因为后者所依赖的是网络设施的完善，而以智能制造设备为平台核心要素的制造企业，其平台化的成功依赖于智能终端设备在空间上的广泛布局。只有实现了平台终端设备的广泛布局，闲散的需求才能很好地接入平台。沈阳机床为了完善智能制造平台系统非常重视作为平台终端的i5智能设备的布局。为了解决该问题，沈阳机床在各关键城市设立了分支机构，通过与地方政府及企业签订合同和协议推进“i5智能智造谷”的建设，在许多地区建立智能工厂并部署自己的智能终端设备。这些联盟促进了智能制造终端设备的布局，吸引了更多用户群的参与。截至2018年5月，沈阳机床的iSESOL服务已覆盖全国26省、161市，企业客户超3 000家，接入智能设备超11 200台，累计服务机时360多万时。沈阳机床重点地区的平台终端设备布局情况见表6。

表6 沈阳机床i5智能制造终端设备布局成果

此外，沈阳机床为了形成互补性群体联盟驱动智能制造平台的发展和完善,与许多大学、研究机构和公司合作，形成智能制造的产学研创新群体。例如，与清华电子商务交易技术国家工程实验室、工信部电子工业标准化研究院、同济大学等一起结成“中国制造2025智能工业创新联盟”。

沈阳机床通过跨区域、跨领域的联盟实现i5智能设备终端的广泛布局和共享,将不同行业企业接入了自身的智能制造平台生态中，有效地整合了地方零散的需求，推进了沈阳机床平台生态系统的形成。沈阳机床本阶段的编码结果见表7，导出的机理图见图6。

表7 扩张平台终端和参与群过程编码

图6 沈阳机床的联盟-扩展机理

5 讨论与分析

图7 制造企业智能制造平台化转型机理

综合沈阳机床的平台化过程分析以及对以往文献进行梳理，本研究构建了沈阳机床从传统制造企业转型到智能制造平台企业的转型过程机理模型(见图7)。即制造企业通过技术创新获得平台化的核心技术或产品(平台核心要素)，辅以平台化必要的接入界面及渠道，进而最终完成智能制造平台的建立。智能制造平台企业需要实施用户吸引策略(如租赁、计时付费、参与感提升等)来获得平台的原初用户；同时，需要不断地完善平台的功能和提高服务质量吸引更多供应商和用户，以放大平台的价值。其中，用户群的参与激发了供应方(如原材料供应商、设计等技术服务提供方等)的参与欲望，引发供应方与用户群间的网络效应，形成具有强弱差序的多条平台价值链。此外，智能制造平台需要解决智能制造终端布局问题(2)在本研究中，案例企业通过分支机构设立以及同重要参与群开展协议来扩大i5智能制造终端的遍布。，以提高智能制造需求的可触达性，有效整合碎片化需求。此外，智能制造平台企业还可通过联盟、产学研合作等方式把潜在利益相关者引入平台，为智能制造平台集聚资源，提高平台生态系统的多样性及群体间的关联性，扩大和巩固智能制造平台的生态。

5.1 融合硬性与软性的平台核心要素

企业通常基于超越并扩展现有企业运营模式或现有产品技术特征的新愿景开始平台化转型；同时，平台化的启动要求企业掌握关键核心技术以推动平台的构建并最终形成新的商业生态系统[21]。现有平台化的相关研究更多关注企业家的平台化愿景作为平台核心要素如何驱动企业建立平台[28]。但本研究发现，在制造企业的智能制造平台化过程中，技术创新同样也是制造企业平台化不可缺少的驱动要素。在本案例中，沈阳机床就是通过长久的技术创新成功研发出i5智能机床，从而获得制造企业平台化的硬性平台核心要素。

目前，关于传统ICT、交易中介类企业的平台化相关研究主要强调平台建立过程中的软性技术[30]。本研究则发现，制造企业的平台化除了软性平台技术外，其核心要素构建还需要包含先进的硬性智能制造技术。硬性平台核心要素是指智能制造的硬性设备(硬件设备)，软性平台核心要素则是为平台需求方和供应方提供交流、交易的平台条件和环境(软件平台)，包含交互渠道和交互规则等。沈阳机床首先联合外部软件企业和金融企业共同开发出iSESOL智能制造平台，掌握制造企业平台化的软性平台核心要素。然后，借助先进的硬性智能制造技术吸引平台合作商的加入，推动平台优势资源集聚，借助平台合作商加入引起的网络效应获得平台用户。换言之，制造企业平台化过程就是把制造技术与互联网信息技术融合的过程。

5.2 “零元租赁”与制造终端布局

参与群规模是决定平台化成功的重要指标之一[21]。平台企业为了吸引用户，通常采用各种补贴策略[31]。ICT型或交易中介类平台企业采用的补贴方式主要有技术支持、免费信息和特定功能等[32]。对此，智能制造平台企业可以采用零元租赁和计时收费的补贴策略方式。沈阳机床以往作为一家装备制造企业，主要面向下游生产商而非消费者个体，其传统的流水线生产模式限定了机床企业只能接受大批量订单(除去少量的重资产产品)，小批量订单则需要层层累计最终由经销商下单，这其中增加的中间层级商的成本则会转嫁给消费个体。此外，还存在部分小批量的订单在层级累计中无法找到同类产品订单，致使机床企业无法展开生产进而导致这类小批量的需求得不到满足。无论是大批量还是小批量订单，消费者需要的只是机床的加工服务，并无购买昂贵机床产品的刚需。基于这样的现实，沈阳机床在解决平台化过程中 “鸡与鸡蛋”的矛盾问题时，创新地推出了“零元租赁”和“计时收费”的用户吸引策略，是一种有别于其他行业企业平台化过程补贴策略的新兴用户吸引策略。

企业平台化的成功依赖于平台参与群的规模，现有研究大都认为，具有足够资源的平台企业只要采用适当的补贴策略，就能获得临界规模以上的参与群凭借双边参与群的网络效应，平台就能获得爆发式增长[33，34]。但需要指出的是，本研究发现，在制造企业的智能制造平台化过程中还有另一个非常重要的问题，即平台终端布局问题。不同于传统ICT、中介交易类平台企业，互联网、移动互联网作为一种基础设施已经得到很好地普及，消费者能够快捷方便地接入平台并享受平台的服务。智能制造平台企业的用户接入，需要依托智能制造终端设备，这在一定程度上限制了智能制造平台企业的平台化转型进程，但同时也为先发企业建立起了天然的竞争壁垒。为解决智能制造平台的用户接入问题，沈阳机床创新地同地方政府和企业组成联盟，共同开展i5智能制造示范园区和智能工厂的建设，借助地区政府和企业的区位与资源优势，低成本地向需求地输出并布局自己的智能制造终端(机床)，有效整合碎片化的空间区位需求，在智能制造平台生态系统中同外部政府和企业共建、共享、共赢。

6 研究结论、理论贡献和管理启示

本研究从平台化转型视角深入分析沈阳机床智能制造平台化实践，并构建转型过程机理模型。构建的模型细化和扩展了GAWER等[2]构建的平台化过程模型，阐述制造企业如何获得平台核心要素建立智能制造平台，并形成和扩大该平台生态系统等的机理。该模型指出，制造企业通过融合智能制造技术和互联网平台技术掌握平台化的核心要素而展开平台的搭建，并通过多维度的用户吸引策略创新突破平台化的“鸡和鸡蛋”问题，以及通过联盟的方式整合外部资源和能力优势，推进平台生态系统的构建及完善，最终实现制造企业的平台化转型。

本研究的理论贡献主要包括：①基于沈阳机床的智能制造平台化转型实践，探究了制造企业的平台化转型机理并构建其机理模型，细化和扩展了平台化的研究情境及研究对象范围，丰富了制造企业转型理论；②发现制造企业平台核心要素获得不同于传统ICT、中介交易类企业的平台核心要素获得，其不仅依赖于软性的平台技术，还依赖于硬性的智能制造技术，并指出制造企业的智能制造平台化过程是一个智能制造技术与互联网平台信息技术的融合过程；③识别出了制造企业平台化过程中区别于ICT、交易中介类企业的关键策略——“零元租赁”和制造终端布局，丰富了企业平台化转型的策略研究。

本研究的管理启示主要在于：①为其他制造企业的平台化转型启动实践提供指导和借鉴。即制造企业的平台化需要掌握制造企业的平台核心要素(平台搭建技术和智能制造终端技术)以完成平台的搭建。②制造企业平台生态系统的构建需要提高平台的可接入性，不断吸引边缘用户以拓展和完善平台的功能。总之，沈阳机床通过与地方政府和企业的联盟高效地推进了智能制造终端设备的区域布局，最大限度地整合了碎片化的需求，能为智能制造平台企业整合个性化、小批量的制造需求提供新的解决思路和实践方案。

7 研究局限与展望

本研究也存在以下局限性：①传统制造企业的智能制造平台化转型不仅仅是制造逻辑、制造范式的转变；同时，也是对企业全方位、深度的颠覆性调整。鉴于此，组织变革在其中起到关键作用，但本研究未能对此进行深入探讨。后续研究可以考虑从组织结构和组织管理范式转变的相关视角来完善沈阳机床的智能制造平台化转型。②虽然针对沈阳机床的平台化转型过程进行了案例分析，并构建了制造企业平台化转型分析机理，但囿于目前制造企业平台化的相关研究还比较有限，所构建的理论模型仍有较大完善空间。后续研究可考虑筛选出更多智能制造转型成功的企业进行多案例研究，对所构建的机理模型进行补充和改进。