我国制造类企业数字化转型升级的挑战和机遇

陈亮 王宁

摘 要：第四次工业革命已经成为全球制造业发展的全新驱动力，引发新一轮国际产业变革和竞争，美国、德国等制造业强国围绕工业4.0概念的提出，相继制定具有本国制造业发展特色的数字化战略，标志着数字化经济已成为引领制造业未来发展方向的重要引擎。中国制造业已经站在了数字产业化、产业数字化向一体化、智能化、数字化、网络化深度融合方向转型升级门槛的关键时期。

关键词：制造;数字化;转型

本文索引：陈亮，王宁 .<标题>[J].中国商论，2021（21）：-125.

中图分类号：F403 文献标识码：A 文章编号：2096-0298（2021）11（a）--03

1 企业数字化转型定义与内涵

1.1 数字化转型定义

数字化转型是指依托数字技术，企业围绕生产各环节开展的全链条、多维度改造过程。数字技术深度融合产业链，渗透到企业从研发到营销的全生命周期的各项应用中，帮助企业形成数字化、信息化与生产三者间的深度融合，充分利用数字技术为制造业赋能，实现产业链向高端升级。

企业数字化转型是指通过世界最新一代数字化技术的深层次应用，各种数据互联，构建一个全互联，全仿真，全智能的新生产模式。将数字化与制造合为一体，重新塑造传统模式，实现更低的成本、更高的效率、更低的运行风险等，也会给企业在后续数字化浪潮中提供更高的竞争力及价值。

1.2 制造企业数字化升级的本质

数字化转型升级与传统的信息化升级有着本质的区别，传统的信息化是基于对现场流程的优化而构成，数字化转型升级的本质是基于制造业务的数字化;传统行业信息化讲究的是人与数据信息的交流，而数字化讲究的是一种多维度的联合，包括数据物联、数字联通等模式，这是两者最本质的区别[1]。

实现数字化转型升级需要多个领域的结合，对物理对象实现数字化复制，以实际生产环境为背景，对工厂、产品、生产全流程开展数字化模拟仿真，通过虚拟现实手段判断生产和制造的最优选项和组合形式，提高企业生产效率。随着数字孪生的实施，以整个产业链数据为基础进行信息的传递、生产运作及模式的分析，通过大数据对数据进行筛选，智能分析和综合存储，最终在终端实现可视化，为生产决策提供智能解决及智能治理。

2 制造类企业数字化转型的背景与现状

2.1 企业数字化转型背景

依托互联网加速信息化和工业化融合成为全球产业发展的主旋律，制造类企业数字化转型同样是中国制造面临的核心问题。在这种趋势的推动下，我国制造类企业逐步将研发、生产、管理、设计及服务等活动的各环节借助数字化系统进行连接，及时、准确、实时的获得企业生产相关的全部信息，通过人工智能和虚拟现实的处理，更有效地反馈到企业生产运营中，提高组织生产效率、降低成本、增强市场竞争力。

2.2 企业数字化转型现状

从发展历程来看，企业数字化转型已经历“初始级、单元级、流程级、网络级、生态级”五个彼此联系、依次递进的不同层级。在不同的发展阶段，企业在获取、开发和利用数据信息的方式上，呈现出从局部到整体、从基础到顶层、从单一到多维、从独立到融合的发展趋势。数据要素在不同阶段所发挥的带动作用依序逐步提升，为数字化转型企业在顶层设计、战略构建、能力创新、综合性解决方案、治理体系、业务转型等方面进行赋能[2]。

全球范围内，以美、德、日等为代表的部分制造业传统强国，率先在本国開展高端制造企业以及新型产业领域数字化转型工作，目前转型相继进入网络级和生态级阶段，处于国际领先地位，在数字经济制造高端产业链中占据较大份额。我国在十八大以后，加大鼓励企业开展数字化转型的相关理论研究和试点工作的力度，在开展两化融合13万家企业中，22.4%的企业开展并初步完成两化融合试点。从整体上看，我国企业数字化转型工作成效斐然，特别是在敏捷生产、精准生产、柔性生产等方面的能力较之前已有显著提高。同时，在工业互联网等新一代信息技术应用场景的不断创新影响下，我国企业在数字化相关领域的研发投入日益增多，应用水平持续优化。但是和国外发达国家相比，我国制造业数字化应用还存在比例不高、水平相对较低，整体尚处于转型起步阶段等问题。

2.3 企业数字化转型的发展趋势

数字化转型升级已经成为我国制造业企业实现高质量发展的助推器。面对全球兴起的新科技革命和产业发展带来的巨大时代变革，制造业基于信息链、数据链与现实场景的整体系统，实现了从产品设计到生产制造全流程、多环节间的多维协同，实现了与国际供应链和生态链间的深度融合。基于5G、物联网等新一代信息技术打造“互联网+智能工厂”，依托物联网技术对生产中的数据流信息，结合工业大数据分析工具，在把控产品全生命周期健康状态的基础上，高效优化产品性能。通过形成一体化的制造和服务流程，推动制造业企业发展方式从生产主导向服务主导过渡，加快向价值链上游迈进。

在政策的大力引导下，我国制造业企业加速进入数字化变革深水区，力争抓住第四次工业革命带来的产业变革契机，加速向“制造强国”转型升级，通过发布一系列推动产业转型升级的规划方案和引导政策，指明我国制造业发展方向，表明我国对于智能制造产业的重视。由此，我国制造业企业纷纷根据自身具体情况，开展数字化转型升级的尝试工作，如联想对集团各个方面进行智能化、数字化转型，着重整合供应链平台，包括制造、物流、采购等融合为一个系统，建立SCI对制造链数据整合，实时了解包括机器于系统的交互数据、机器于人的配合模式等指标变化情况，极大地提高了制造的发展。在此基础上，进一步采用数字孪生模式对企业进行深度数字化升级，在工厂内实现产线模拟，根据模拟仿真结果复制、应用到正式工厂环境，实现企业数字化转型升级[3]。

3 制造类企业数字化转型的挑战

我国制造业企业对于第四次产业革命的认识已逐步加深，在日常生产管理、运营管理、数据管理等方面开展改造，整体呈现数字综合集聚、打造智能架构、培育产业生态的发展特点。但值得注意的是，企业在开展数字化转型升级项目时仍面临各项艰巨的挑战。

3.1 企业开展数字化转型升级，缺乏明确战略规划和整体思维

开展数字化转型升级，企业应该明晰顶层设计思路、做好战略规划，基于自身产品特征、运营模式、生产流程等实际情况挑选适宜的技术，而不是机械模仿既有模式、理念，简单拼凑尖端技术。如海尔集团充分利用自身在数字化和模块化的实践中取得的丰富经验，制定了围绕规模化定制采用数字孪生技术打造新型厂区的发展战略，打造以数字孪生工厂为重点的生态体系。目前，部分制造业企业在开展数字化转型升级时，缺乏明确的战略规划，对开展数字化的需求和目标不够明晰，对自身技术特点和能力范畴认识不足，因此往往误判项目实施的结果，无法精准锁定所需补强的方向，对“为什么要建设数字化工厂”性战略问题思考过少。

3.2 对数字化转型带来的综合效益认识不足

在制造业某些领域中，企业现有基础设施、产品类型以及生产流程决定了开展数字化改造的难度。从目前国内制造业平均水平来看，开展高度数字化或自动化改造都需要以长时间的技术积累和大量的资金投入作为基础。仅从成本效益角度考虑，数字化转型项目投资回报周期较长、投资风险高是重要的不利因素，但在技术快速迭代、可持续发展观念逐渐兴盛、创新发展不断涌现、产业效率不断提高、知识要素重要性不断凸显的趋势下，数字化工厂为企业获得更高综合效益提供了强有力的支撑。数字化转型的综合效益体现在提高生产效率、控制单位能耗、优化生产安排、加强质量控制、加大员工忠诚度等方面。企业开展数字化转型项目应从行业与企业的特点和发展趋势着眼，不简单局限于成本效益核算，树立综合效益思维，合理设置评估指标体系，推动企业向产业链上游迈进。

3.3 缺少体系性、整体化的数据整合方案

我国制造业晚于西方发达国家进入自动化和数字化变革阶段，企业为节省改造和时间的成本，往往在不同时期，按照生产或研发方案所需改造急需设备，导致企业不同系统间的工作互不统属、彼此独立运行，因此生产数据重新整合在不同部门间分散保存的数据，形成符合数字化工厂运行需求，涵盖产品全生命周期的整体系统极为困难，成本居高不下。鉴于此，在数字化工厂战略制定初期，企业应明晰自身需求，规划技术路线总图和阶段改造计划，避免重复建设。

4 制造类企业数字化转型的机遇

全球工业数字化经济进入新的历史发展阶段，当下正是从工业转变数字化的萌芽期，必须要抓住这次机遇，抢占发展先機和制高点，推动我国制造业实现弯道超车。

4.1 数字化制造保障政策体系不断完善

十八大以来，面对全球产业结构和地缘政治的变化，我国和各地方政府清楚认识到了充分利用第四次产业革命，加快推动我国制造业进入世界第一梯队的重要性，相继出台了一系列政策措施，形成了完备的国家、省、市三级政策体系，为企业开展数字化制造所涉及的技术研发、人才交流、产学研合作、成果应用、核心技术突破等方面提供全范围、全产业要素的支撑和保障。

4.2 我国不断巩固制造业数字化基础

一是从2010年开始，两化融合已经成为指引我国产业高质量发展的重要战略，此外制造业完全市场化下的竞争压力倒逼企业不断尝试利用数字化技术提高生产效率，这些因素共同推动新一代信息技术与企业生产各环节间的渗透不断加深，为我国全面推动数字化升级提供了良好的发展基础。二是具有完整的互联网产业链。我国经济与世界保持同步发展态势，通过长期的技术研发和市场培育，形成了一批国际化的互联网技术应用和设备制造企业，聚焦新一代信息技术，新技术、新模式、新业态、新应用层出不穷[4]。三是拥有一支不断壮大的互联网技术人才队伍。得益于我国对于高等教育和互联网产业的重视，以及互联网和新一代信息技术产业的蓬勃发展，为互联网相关专业人才的培养提供了契机和动力。目前，我国每年新毕业理工科学生达到280万名，为互联网产业的持续健康发展提供了人才储备。

4.3 我国具有广阔的制造业数字化改造市场空间

目前，我国制造业总规模跃居世界第一，并长期保持增长态势，具备完整制造业产业链。但从整体来说，我国距离制造强国的标准还有相当长的一段距离需要跨越，数字化改造水平还较低，其中生产设备数字化比例和数字化设备联网比例分别为45.9%和39.4%，均未超过总体的50%。随着制造业企业对于改造升级和培育新兴产业的需求日趋增长，未来制造业数字化升级改造市场成长空间巨大。

4.4 加快开展有利于数字化制造发展的新型基础设施建设工作

十九大以后，我国加快推动“新基建”落地，通过数字化基础设施建设，形成覆盖制造业生产要素的综合网络，帮助企业数字化转型，实现降本增效。2019年开始，我国信息化基础建设增速明显，在5G网络基站数量、光缆线路总长度、固定/移动互联网宽带接入用户数等数据名列世界前位，已经初步具备支撑我国制造业数字化发展的基础能力。

5 结语

第四次工业革命为制造业企业的发展指明了新方向，提供了新途径，我国制造业企业应清晰认识到数字化带来的冲击和机遇，充分利用我国新一代信息技术和新型工业化发展的深厚基础，结合自身优势和特点，构建适宜的数字化转型升级方案，提高制造业整体信息技术与生产制造融合度，推动中国制造业向产业上游攀登，引领未来产业发展潮流。

参考文献

[1]王剑.装备工业转型升级中的智能制造策略研究[J].华东经济管理，2018（3）：158-166.

[2]潘文彪，陈志云，张宁.中国装备制造企业转型升级实践研究和企业智能制造体系构建的建议思考[J].现代管理科学，2019（2）：27-29.

[3]闫德利，张芳芳，高晓雨.中小企业如何实现数字化转型[J].新经济导刊，2019（1）：18-20.

[4]苟静怡.中小型制造企业数字化转型的问题与对策[J].产业创新研究，2020（9）：11-12.

Challenges and Opportunities for Digital Transformation and Upgrading of Manufacturing Enterprises in China

Beijing Boyaminglue Consulting Co.，Ltd.

CHEN Liang  WANG Ning

Abstract： The fourth industrial revolution has become a global manufacturing new driving force of development， triggering a new round of international industry reform and competition. The United States， Germany and other manufacturing powerhouses based on the concept of industrial 4.0 version successively formulated strategies of digitalization with characteristics of domestic manufacturing development， marking that the digital economy has become an important engine to lead manufacturing industry for the future development. China's manufacturing industry has stood at the threshold of the transformation and upgrading of digital industrialization and industrial digitalization to integration， intelligence， digitalization and deep integration of network.

Keywords： manufacturing; digitalization; transformation